UV/氯降解水中氟喹诺酮：直接光降解、氯氧化及二者联合降解
发布时间：2024-03-10 22:09
氟喹诺酮类(FQs)抗生素在水环境中的不断检出引起了人们广泛关注,由于传统饮用水处理工艺对其去除效果不佳,高级氧化工艺(AOPs)成为更好的选择。UV/氯作为一种新兴AOP在饮用水处理方面具有得天独厚的优势,但在降解FQs方面仍然存在许多基础研究上的空白。因此,本文研究了UV/氯AOP降解机理中的氯氧化和UV直接光降解FQs的基础动力学,鉴于UV剂量难以准确测量,对准平行光束仪(QCBA)进行了模拟优化。此外,对UV/氯AOP、UV直接光降解和氯氧化降解FQs的效果进行了对比,并研究了UV直接光降解和氯氧化降解FQs过程中的急性毒性变化。得到的主要结论如下:(1)采用计算流体力学(CFD)对光反应器的搭建参数进行优化。隔板结构的QCBA优于桶式结构,两层隔板的相对位置位于上下的结构可以实现平行性最高(PF′=0.964)的准平行光束;灯管的数量对光束平行度几乎没有影响,多灯管紧挨并列放置可提升光通量(FR);UV灯单位FR的大小对光束平行度没有影响,单位FR与最高点FR呈线性相关关系;实际搭建的三层结构QCBA的PF′测量值为0.973,高于模拟最优结果(PF′=0.964)。(2)探...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 抗生素使用现状
1.1.2 氟喹诺酮类(FQs)抗生素简介
1.1.3 FQs抗生素进入环境的途径及污染现状
1.1.4 FQs抗生素的危害
1.2 降解FQs的高级氧化技术
1.2.1 以羟基自由基为主的AOP
1.2.2 以硫酸根自由基为主的AOP
1.2.3 UV/氯AOP
1.3 选题依据和研究内容
1.3.1 选题依据
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线图
第二章 材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 目标FQs
2.2 实验方法
2.2.1 光反应器的模拟优化
2.2.2 FQs的直接UV光降解研究
2.2.3 FQs的次氯酸钠氧化降解研究
2.2.4 FQs的 UV/氯(NaClO)联合工艺降解研究
2.3 分析方法
2.3.1 游离氯浓度测定
2.3.2 UV剂量测定
2.3.3 高效液相色谱(HPLC)分析
2.3.4 酶标仪分析
第三章 光反应器的模拟优化
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 隔板数量和距离灯源的相对位置对PF和FR的影响
3.2.2 上层隔板相对灯源的位置对PF和FR的影响
3.2.3 单位灯管光照强度的变化对PF和FR的影响
3.2.4 灯管数量以及多灯管安置方式对PF和FR的影响
3.2.5 搭建的QCBA和实测FR
3.3 本章小结
第四章 直接UV光降解FQs的研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 摩尔吸光系数模型
4.2.2 pH对FQs直接光降解的影响
4.2.3 温度对FQs直接光降解的影响
4.2.4 常见无机阴离子对FQs直接光降解的影响
4.2.5 FQs的毒性预测
4.2.6 UV直接光降解FQs的毒性变化
4.3 本章小结
第五章 次氯酸钠氧化降解FQs的研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 pH对氯氧化FQs的影响
5.2.2 温度对氯氧化FQs的影响
5.2.3 常见无机阴离子对氯氧化FQs的影响
5.2.4 氯氧化降解FQs的毒性变化
5.3 本章小结
第六章 UV/氯(Na ClO)联合工艺降解FQs的研究
6.1 引言
6.2 结果与讨论
6.2.1 UV/氯降解ENR
6.2.2 UV/氯降解LOM
6.2.3 UV/氯降解OFL
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3925392
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 抗生素使用现状
1.1.2 氟喹诺酮类(FQs)抗生素简介
1.1.3 FQs抗生素进入环境的途径及污染现状
1.1.4 FQs抗生素的危害
1.2 降解FQs的高级氧化技术
1.2.1 以羟基自由基为主的AOP
1.2.2 以硫酸根自由基为主的AOP
1.2.3 UV/氯AOP
1.3 选题依据和研究内容
1.3.1 选题依据
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线图
第二章 材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 目标FQs
2.2 实验方法
2.2.1 光反应器的模拟优化
2.2.2 FQs的直接UV光降解研究
2.2.3 FQs的次氯酸钠氧化降解研究
2.2.4 FQs的 UV/氯(NaClO)联合工艺降解研究
2.3 分析方法
2.3.1 游离氯浓度测定
2.3.2 UV剂量测定
2.3.3 高效液相色谱(HPLC)分析
2.3.4 酶标仪分析
第三章 光反应器的模拟优化
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 隔板数量和距离灯源的相对位置对PF和FR的影响
3.2.2 上层隔板相对灯源的位置对PF和FR的影响
3.2.3 单位灯管光照强度的变化对PF和FR的影响
3.2.4 灯管数量以及多灯管安置方式对PF和FR的影响
3.2.5 搭建的QCBA和实测FR
3.3 本章小结
第四章 直接UV光降解FQs的研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 摩尔吸光系数模型
4.2.2 pH对FQs直接光降解的影响
4.2.3 温度对FQs直接光降解的影响
4.2.4 常见无机阴离子对FQs直接光降解的影响
4.2.5 FQs的毒性预测
4.2.6 UV直接光降解FQs的毒性变化
4.3 本章小结
第五章 次氯酸钠氧化降解FQs的研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 pH对氯氧化FQs的影响
5.2.2 温度对氯氧化FQs的影响
5.2.3 常见无机阴离子对氯氧化FQs的影响
5.2.4 氯氧化降解FQs的毒性变化
5.3 本章小结
第六章 UV/氯(Na ClO)联合工艺降解FQs的研究
6.1 引言
6.2 结果与讨论
6.2.1 UV/氯降解ENR
6.2.2 UV/氯降解LOM
6.2.3 UV/氯降解OFL
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3925392
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3925392.html