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抗生素大量生产和使用,使其不断进入环境中。抗生素能使细菌产生耐药性,影响生态系统平衡,危害人体健康。废水是抗生素进入环境的重要途径之一,传统的废水处理方法无法有效去除抗生素。高级氧化技术在处理含抗生素废水具有一定的优势。本研究采用基于硫酸自由基(S04·-)的高级氧化技术进行抗生素废水的处理。以环丙沙星(ciprofloxacin, CIP)和磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole, SMX)作为目标污染物,利用活性炭纤维毡(ACFF)和阳离子交换树脂(D113)负载钴离子非均相催化过一硫酸氢钾(PMS)产生硫酸自由基(S04·-),并对反应体系的降解动力学、影响因素和反应机理进行了研究,期望为废水中抗生素污染的有效控制提供技术支持。采用等体积浸渍法制备了Co/ACFF催化剂,其表现出良好非均相催化分解PMS降解CIP的能力。Co/ACFF/PMS体系,最佳操作条件为:pH值7.0,催化剂投加量0.2g/L,氧化剂PMS浓度8mM。随着钻离子负载量的增加,CIP降解加快,最佳负载量为2.5%Co/g ACFF(干重)。但Co/ACFF催化剂催化稳定性差,回收利用效果不理想,不具备实际应用前景。采用离子交换法制备了Co/D113催化剂,其FT-IR,SEM,N2吸附脱附结果表明负载后的树脂骨架没有发生变化,Co2+与D113树脂的羧基C=O键中的O发生了配位作用,树脂孔隙结构发生变化,平均孔径由6.06nm变小至1.96nm,BET比表面积由1.77m2/g增大至6.36m2/g。Co/D113催化剂具有良好的非均相催化PMS的能力,且Co/D113/PMS体系能够有效的降解SMX,最佳操作条件为:pH值7,催化剂投加量0.2g/L,氧化剂PMS浓度4mM。最佳操作条件下,初始浓度为0.1mM的SMX在12min内被降解。此外,Co/D113催化剂具有良好的稳定性,循环6次也能保持良好的催化活性,SMX在12min内100%降解,钴离子溶出量很低(0.012~0.271mg/L)。比较3种不同催化剂的循环结果发现,负载量为饱和负载量一半的D113树脂是最具有实际应用潜力的催化剂。采用LC/MS/MS分析SMX的主要降解中间产物为S-N键断裂产物和硝基化产物,推测其降解途径主要有3条,即①苯环发生羟基化作用;②苯环上的胺基被氧化:③S-N键断裂。