技术：传统废水CAP去除技术研究

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1、技术传统废水CAP去除技术研究1、引言氯霉素(Chloramphenicol,CAP)是一种广谱抗生素，广泛应用于临床治疗及畜禽水产养殖，还可用作动物生长促进剂。在传统废水处理中,CAP的去除技术主要包括化学沉淀、活性炭吸附、活性污泥降解等。但许多研究表明，传统的污水处理技术对CAP的去除效率较低，因此,CAP在水环境中广泛存在。水坏境中残留的CAP,即使是痕量水平也可能对生态系统造成威胁。此外,CAP也是高毒性含氮消毒副产物卤乙酰胺的前体物，通过对其进行有效去除，可以减少消毒副产物的产生。所以,开发出切实有效处理污水中CAP的方法迫在眉睫。作为一种高级氧化技术，电子束辐照通过辐

2、射过程中所产生的高能电离辐射作用于废水水体，同时产生氧化性和还原性的活性粒子(H0•、H•和eaq-)(式(1)),可以有效去除难降解有机污染物。并且与传统废水处理方法相比，电子束辐照具有无需或较少加入化学试剂、处理效率高及无二次污染等优点，特别适用于传统方法难以处理的有机化合物，如普里米酮、邻苯二甲酸二甲酯、卡马西平、毕克草和四澳双酚A等。目前对电子束辐照技术降解水中有机污染物的研究多以纯水为基础，例如，已有报道显示，应用电子束辐照技术可以有效去除纯水中的CAPO然而，实际水体屮不仅含有待处理的污染物，还有很多其他各种类型的共存物质，包括一些共存离了和有机物等,这些物质可能会抑

3、制或促进降解体系的效率。研究了电子束辐照降解苯并三卩坐，发现一定浓度范围内腐殖酸(HA)会影响像水中苯并三瞠的降解。水中的C032-、HC03-、N02-和C1-与H0・的反应速率较快，而N03-、N02-和S042-与eaq-的反应速率较快(Rivera-Utri1laetal,2013;,因此，也可能会影响电子束辐照的降解效率。H2O->[2.7]HO-+[2.6]e；+[0.6]H-+[0.7]H2O2+[2.6]Hx()*+[0.45]H2(1)基于此，本文通过实骑考察水中CAP的电子束辐照降解过程,探讨水中常见阴离子(Cl-、Br->1-、CO32-/HCO3-.N03

4、-、N02-和S042-)和HA对CAP降解过程的影响，并对比不同水体(去离子水、河水、湖水、海水、污水处理厂污水)中CAP的去除效果。此外，有研究表明，水中胶体所吸附的有机污染物的比例较高，然而这些组分对有机污染物辐照降解的影响仍然不清楚。因此，为了进一步明确水中胶体的影响，将污水水样分离为过滤相、胶体相和真溶社I,探究电子束辐照体系对不同相态中CAP的去除效果，以期为电子束辐照降解CAP提供理论依据，同时为控制与消除水环境屮的CAP污染控制技术开辟新思路。2、材料与方法2.1实验材料CAP(纯度M99.5%)购自百灵威试剂公司；甲醇(IIPLC级)购自CNW公司；IIA购自巨

5、枫公司；其他试剂，如Na2S04、NaCKNaHC03、NaN03、NaN02、NaBr、KI、HC1、乙醇和NaOH等均至少为分析纯试剂,购自国药集团化学试剂有限公司；高纯N2和N20购自上海浦江特种气体有限公司；试验中溶液均使用去离子水配制，溶液初始pH使用H2S04和NaOH溶液调节。2.2实际水体的釆集与处理实验涉及的实际水体包括河水、湖水、海水、污水处理厂污水，水样带回实验室后立即用孔径为1Pm的玻璃纤维滤膜进行过滤。采用切向超滤装置(PelliconSystem,Millipore)对污水的不同相态(过滤相、胶体相和真溶相)进行分离，超滤方法参照本课题组前期工作中所述

6、方法。2.3实验方法使用电子加速器(GJ-All-electronaccelerator,上海先锋电机厂)进行辐照降解实验，最大束功率2.OMeV,50kWo辐照样品置于距电子加速器钛窗口30cm处进行辐照，电子束流强度为1mA。样品体积为50mL,辐照吸收剂量设置为0.5、1、2、3和4kGyo2.4分析方法CAP浓度采用高效液相色谱仪(I1PLC,Ultimate3000,Dionex,USA)测定，色谱柱为XDB-C18(5um,4.6mmX150mm),流动相为甲醇:水(V/V,60:40),流速为0.8mL-min-1,进样量为20uL,检测波长为278nm。溶液辐照前

7、后溶液中的C1-、N03-和N02-浓度采用离子色谱仪(IC)测定，总有机碳(TOC)使用有机碳分析仪测定,CAP的降解产物釆用气相色谱\质谱联用仪(GC-MS,7890A-5975C,Ag订ent,USA)进行分析，具体分析方法和条件参照作者的前期工作。2.5反应动力学模型电子朿辐照降解水中污染物时，污染物的降解规律一般符合准一级反应动力学模里(式(2)),因此,本研究采用该模型来考察不同环境下电子束辐照对水中CAP的去除规律。-ln(C/C0)=^/9(2)式中，kobs为