發(fā)布時(shí)間：2017-11-22 06:18

  本文關(guān)鍵詞：微生物絮凝劑及磁性微生物絮凝劑去除四環(huán)素的效能研究

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【摘要】：目前,抗生素對水環(huán)境的污染嚴(yán)重威脅著生態(tài)系統(tǒng)及人類健康,畜禽養(yǎng)殖廢水是其主要來源。四環(huán)素作為最常用的抗生素之一,近年來得到廣泛關(guān)注。由于常規(guī)處理方法存在局限性,本論文將采用高效、無二次污染的微生物絮凝劑MFX處理養(yǎng)殖廢水中的四環(huán)素。為了克服傳統(tǒng)吸附劑處理后在水體中難于分離的缺點(diǎn),開發(fā)一種新型磁性微生物絮凝劑,以期實(shí)現(xiàn)高效去除的同時(shí),無二次污染,為微生物絮凝劑的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)支持。分析各因素對去除效能的影響發(fā)現(xiàn),在微生物絮凝劑MFX投加量為60mg/L,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的助凝劑CaCl2投加量為90μL,p H為8.0,吸附時(shí)間為50 min,四環(huán)素初始濃度為80μg/L的條件下,微生物絮凝劑對四環(huán)素的去除率最高,為71.68%。響應(yīng)面優(yōu)化去除效能結(jié)果表明,在微生物絮凝劑MFX投加量68.40 mg/L、助凝劑投加量82μL、p H值8.5、反應(yīng)時(shí)間50 min、四環(huán)素初始濃度76μg/L時(shí),微生物絮凝劑對四環(huán)素的最優(yōu)去除率為81.43%。熱力學(xué)分析表明,Langmuir和Freundlich吸附等溫線模型適合于描述吸附過程,吸附過程是放熱反應(yīng),吸附效果較好。Dubinin-Radush Lkevich吸附等溫線分析表明吸附是化學(xué)離子交換引起的。動(dòng)力學(xué)分析表明,準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型適合于描述吸附過程,吸附過程為化學(xué)吸附過程。SEM、FTIR、Zeta電勢及3D-EEM表征發(fā)現(xiàn),吸附四環(huán)素后微生物絮凝劑表面多孔結(jié)構(gòu)被緊密填充,羥基是主要作用位點(diǎn),吸附過程以吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃以及化學(xué)吸附作用為主。制備的磁粉為磁赤鐵礦(γ-Fe2O3),與微生物絮凝劑MFX交聯(lián)形成磁性微生物絮凝劑,是一種磁性較強(qiáng)的黑棕色粉末狀物質(zhì),具有多孔結(jié)構(gòu)以及較大的比表面積。在磁性微生物絮凝劑投加量為16 mg、助凝劑投加量為90μL、p H值在6.0、反應(yīng)時(shí)間為30 min的條件下,磁性微生物絮凝劑對80μg/L四環(huán)素的去除率達(dá)到了81.82%,去除效果較好。XRD、SEM、FTIR和Zeta電勢解析吸附機(jī)制表明,磁性微生物絮凝劑對四環(huán)素吸附效果較好。吸附后四環(huán)素充分占據(jù)了磁性微生物絮凝劑的吸附位點(diǎn),吸附過程仍以化學(xué)吸附作用為主,主要作用官能團(tuán)為羥基和羧基,吸附作用位點(diǎn)的增多可能是導(dǎo)致其去除效能較好的主要原因之一。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X713;X172
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本文編號(hào)：1213768