颗粒活性炭和改性凹凸棒土对水中磺胺类抗生素的吸附去除研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lenchoguo
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磺胺类抗生素广泛应用于畜禽饲养活动中,是水环境中抗生素类污染物的主要来源之一,对生态系统和人类生存造成危害,如何高效地将磺胺类抗生素从水环境中去除,已成为近年来学者们关注的的热点。本研究以颗粒活性炭(Granular activated carbon,GAC)和十六烷基三甲基溴化铵(Cetrimonium Bromide,CTMAB)改性凹凸棒土(Attapulgite,ATP)为吸附剂,将其用于水中磺胺类抗生素的吸附去除处理,研究其吸附特性和吸附机理,主要结果如下:(1)GAC对磺胺吡啶(Sulfapyridine,SPD)和磺胺噻唑(Sulfathiazole,STZ)的吸附去除研究结果表明:GAC对SPD和STZ的吸附均在120 min达到动态平衡,在pH211范围内GAC对SPD和STZ吸附效果影响不大,去除率均在96%以上;当水中腐殖酸在浓度0200 mg/L范围时,GAC对SPD的吸附随腐殖酸浓度增加而略有降低,但去除率仍均在70%以上,STZ在GAC上的吸附基本不受影响,去除率均在99%以上;吸附热力学研究表明,GAC吸附SPD和STZ是一个自发吸热的过程,且主要为物理吸附。(2)10 CEC-ATP对SPD和STZ的吸附研究结果表明:10 CEC-ATP对SPD和STZ的吸附分别在120 min和90 min达到动态平衡,在pH 211范围内先增大后减小,且随着pH值增大,吸附率呈现上升趋势;K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子对10 CEC-ATP吸附SPD和STZ对吸附效果影响不大,即离子强度对吸附没有明显影响;当水中腐殖酸在浓度0100 mg/L范围时,SPD在10 CEC-ATP上的吸附基本不受影响,当腐殖酸浓度达到200mg/L时,10 CEC-ATP对SPD去除效果略有下降,对STZ的吸附去除基本不受影响;吸附热力学研究表明,10 CEC-ATP吸附SPD和STZ是一个自发放热过程,且主要为化学吸附。(3)通过GAC和10 CEC-ATP分别对三种典型磺胺类抗生素磺胺吡啶、磺胺噻唑、磺胺嘧啶的同时吸附去除研究,结果表明:GAC对三种磺胺类抗生素的吸附无明显差异性,随着抗生素初始浓度增大,达到吸附平衡时间增长;在pH 211范围内GAC对三种磺胺类抗生素吸附效果影响不大,吸附去除率均可达100%。在pH 211范围内10CEC-ATP对三种磺胺类抗生素的吸附表现出选择性,STZ>SD>SPD;相同条件下,STZ最先达吸附平衡,且吸附量也远大于SD和SPD;腐殖酸的存在对SPD的吸附有一定影响,对STZ和SD的吸附基本无影响。
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