超声-Fenton法对沼液中3种四环素类和3种磺胺类抗生素氧化去除的研究

论文摘要

近年来,各类抗生素被广泛用于畜禽养殖,并经动物代谢后随粪便和尿液排出体外.代谢物通过沼气工程处理后,得到的沼液又多用于灌溉,使得抗生素进入环境被农作物吸收,进而通过食物链的传递对人体产生危害,因此,沼液中抗生素的去除就显得尤为重要.本文选择畜禽养殖中使用较多的6种抗生素作为目标物质,采用超声-Fenton氧化技术进行去除.通过设置单因素实验考察了超声能量密度、H2O2浓度、pH值、n（H2O2）/n(Fe2+)对抗生素去除的影响,并利用响应曲面法研究了各个因素的交互性影响,拟合出去除抗生素的最优条件.结果表明,通过单因素试验筛选出的最佳反应条件为:pH=4,H2O2浓度为0.04 mol·L-1,n（H2O2）/n(Fe2+)=10,超声能量密度为0.050 kW·L-1,在此条件下四环素、土霉素、金霉素、磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶的去除率分别为91.90%、93.65%、86.09%、87.30%、77.54%、88.21%;再经由响应曲面法进一步优化实验方案得出优化条件为:pH=3.80,H2O2浓度为0.04 mol·L-1,n（H2O2）/n(Fe2+)=10.9,超声能量密度为0.055 kW·L-1,在此条件下四环素、土霉素、金霉素的去除率分别为92.04%、94.23%、88.46%,磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶的去除率分别为87.98%、80.78%、89.58%,养分TN、TP、TK的保留率分别为99.1%、98.6%、100.2%.可见,超声-Fenton氧化法对沼液中抗生素的去除效果良好,同时又可保留其养分.响应曲面法对优化超声-Fenton氧化去除沼液中的抗生素具有实际应用价值,这为沼液中抗生素的去除提供了一条可能的途径.

论文目录

• 1 引言 （Introduction）
• 2 材料与方法 （Materials and methods）
•   2.1 实验材料
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 沼液前处理方法
•     2.2.2 响应曲面法实验设计
•     2.2.3 测试分析方法
• 3 结果与讨论 （Results and discussion）
•   3.1 各因素对抗生素去除效果的影响
•     3.1.1 超声能量密度对抗生素去除率的影响
•     3.1.2 H2O2投加量对抗生素去除率的影响
•     3.1.3 初始pH对去除效果的影响
•     3.1.4 n （H2O2） /n （Fe2+） 对抗生素去除率的影响
•   3.2 响应曲面法优化实验结果与讨论
•     3.2.1 模型的建立及方差分析
•     3.2.2 各因素交互作用对抗生素去除效果的影响
•   3.3 最佳工艺条件
•   3.4 养分保留率
• 4 结论 （Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 迟翔,靳渝鄂,周文兵,肖乃东,武林,蔡建波

关键词: 超声,抗生素去除率,沼液,养分保留率,响应曲面法

来源: 环境科学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 华中农业大学资源与环境学院生态与环境工程研究室,生猪健康养殖(湖北省)协同创新中心

基金: 国家重点研发计划项目(No.2017YFD0800804-01,2018YFF0213503)

分类号: X703

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0046

页码: 2152-2162

总页数: 11

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