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《中國給水排水》2024年水環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展大會暨 上海水業(yè)嘉年華
 
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污泥炭對水中鹽酸四環(huán)素的吸附凈化研究 羅惠莉1,周靜如1,馮逸軻1,姜良軍2,馬貴權(quán)2,王雅潔2 (1. 湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院,湖南 長沙 410128; (2. 湖南鼎玖能源環(huán)境科技股份有

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核心提示: 污泥炭對水中鹽酸四環(huán)素的吸附凈化研究 羅惠莉1,周靜如1,馮逸軻1,姜良軍2,馬貴權(quán)2,王雅潔2 (1. 湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院,湖南 長沙 410128; (2. 湖南鼎玖能源環(huán)境科技股份有限公司,湖南 長沙 410005)
中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)
 

     污泥炭對水中鹽酸四環(huán)素的吸附凈化研究

羅惠莉1,周靜如1,馮逸軻1,姜良軍2,馬貴權(quán)2,王雅潔2

(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院,湖南 長沙 410128;

(2. 湖南鼎玖能源環(huán)境科技股份有限公司,湖南 長沙 410005

 

      :本試驗研究了市政污泥炭對廢水中鹽酸四環(huán)素的吸附凈化研究。在試驗中研究了吸附時間、溫度、pH值三個因素對污泥炭吸附鹽酸四環(huán)素的影響。研究結(jié)果表明,污泥炭對鹽酸四環(huán)素在6h吸附達到平衡,試驗的最佳吸附溫度為 25 ℃,pH值的增加不利于污泥炭對鹽酸四環(huán)素的吸附。在pH值為8時,其吸附效果最佳。

關(guān)鍵詞:污泥炭;鹽酸四環(huán)素;吸附;

 

1  前言  

鹽酸四環(huán)素是一種廣譜四環(huán)素類抗生素,它在高濃度時具殺菌作用;但 Hartman等人的研究表明,抗生素進人生物體后,并不被完全吸收,中85%以上以原藥形式排出體外。長期以來鹽酸四環(huán)素類抗生素的濫用,特別是禽畜生產(chǎn)中的大量使用,造成了其在生態(tài)環(huán)境中,尤其是水生系統(tǒng)中的含量過高。如不及時處理,這些抗生素可通過食物鏈的傳遞,在食品中殘留,可能會在人體內(nèi)富集,最終損害人的健康因此,環(huán)境的TCs 污染治理備受關(guān)注。鹽酸四環(huán)素是四環(huán)素類的鹽酸鹽,在生產(chǎn)過程中,經(jīng)過進一步合成、精制而成,它的純度高,毒理副作用較小,貯存期比較長。具有質(zhì)量較優(yōu)價格低廉、廣譜性等特點,因此在畜禽生產(chǎn)中應用廣泛,而且在生產(chǎn)和使用方面中國位居世界第一。尋求能對鹽酸四環(huán)素高效去除的方法與技術(shù)具有重要的實際應用意義。鹽酸四環(huán)素依靠其廣譜抗菌性、副作用小、易吸收等優(yōu)點成為目前國內(nèi)外使用最多的抗生素,長期廣泛地應用于臨床醫(yī)學及動物養(yǎng)殖業(yè)。

目前鹽酸四環(huán)素廢水的處理方法主要有生物法和物理化學法,但由于生物處理效果不穩(wěn)定,且存在篩選抗藥性病原體并使其流入環(huán)境的潛在危險,所以在四環(huán)素的處理過程中適宜采用物理化學的方法。目前關(guān)于吸附鹽酸四環(huán)素的反應研究報道的吸附劑包括市政污泥炭、石墨、蒙脫石和高嶺土黏土等礦物材料。

本文以鹽酸四環(huán)素為去除對象,研究了在相同的鹽酸四環(huán)素的投加量下,通過改變市政污泥炭的吸附時間、溶液溫度、和溶液的pH值這三個參數(shù),來進行市政污泥炭對廢水溶液中鹽酸四環(huán)素的吸附凈化研究,為市政污泥炭有效吸附去除廢水水體中的鹽酸四環(huán)素提供了理論依據(jù)。

2  試驗材料與方法

2.1 試驗試劑

    鹽酸四環(huán)素(市售);市政污泥炭來自湖南鼎玖能源環(huán)境科技股份有限公司;鹽酸、氫氧化鈉(均為分析純);蒸餾水。

2.2 試驗儀器  

恒溫水浴振蕩器;電子天平;紫外可見分光光度計;p H  

2.3  吸附凈化試驗設置

    分別研究了溶液pH值、吸附時間及溶液溫度溫度對污泥炭吸附鹽酸四環(huán)素性能的影響。1設置吸附時間為0.5、1、2、4、6、8、10h,確定污泥炭吸附鹽酸四環(huán)素的平衡吸附飽和點。(2)溫度設置分別為20、25、30、35、40℃;(3)設置pH分別為5、6、78、9取濾液測得不同條件下剩余鹽酸四環(huán)素的吸光度,利用標準曲線分別計算污泥炭的吸附量qt及鹽酸四環(huán)素的吸附去除效率 r      

3  結(jié)果與討論

3.1  吸附時間對污泥炭吸附效果的影響

10ppm的鹽酸四環(huán)素,先取10mL并各加入1g污泥炭;靜置吸附的時間分別是0.5、1、2、46、810h;每個時間的試驗組設置一個平行試驗。圖2為不同吸附時間對污泥炭吸附量的影響。

 詳見:中國給水排水2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十屆) 論文集 

2 時間對吸附量的影響

隨著試驗時間的增加,市政污泥炭對鹽酸四環(huán)素的吸附量越來越大,而在6h處市政污泥炭基本吸附100%,因此吸附時間如果再增加12h、24h這兩個時間梯度的話,吸附量基本不會有太大的變化,因為此時該鹽酸四環(huán)素溶液所含有的鹽酸四環(huán)素的質(zhì)量為0.1mg,1h可吸附80%,而單位質(zhì)量的污泥炭可以吸附的鹽酸四環(huán)素的量在0.923-0.1000mg之間。由圖還能看出吸附平衡時間在810h之間即吸附平衡飽和點在這個時間段處。

3.2  溶液pH值對污泥炭吸附效果的影響

0.05ppm的氫氧化鈉和鹽酸進行pH調(diào)節(jié),設置pH梯度為5、67、8、9,每個pH試驗組設置平行試驗。吸附時間設置為6h,吸附溫度為25℃根據(jù)3.1試驗確定)。圖3為不同pH值對污泥炭吸附量的影響。     

 詳見:中國給水排水2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十屆) 論文集 

3  pH對吸附量的影響

由圖3表明,弱堿性有利于市政污泥炭對鹽酸四環(huán)素的吸附反應的進行,本試驗之所以pH值設置在這個范圍是因為,當pH值降低時,在強酸性條件下,鹽酸四環(huán)素會降解生成含有鹽酸四環(huán)素的其他物質(zhì)。所以酸性條件下的pH值需要好好地控制。而當pH值在弱酸性與中性時,吸附量相差不遠,去除效率為66.6%。而在弱堿性時即pH8時,其去除效率為72.8%。因此在弱堿性下,鹽酸四環(huán)素的去除效率稍微較好一些。

3.3  溫度對污泥炭吸附效果的影響

    將單一變量溫度的影響試驗設計為20、2530、35、40℃pH值為9,吸附時間為6小時。圖4為不同吸附溫度對污泥炭吸附量的影響。           

 詳見:中國給水排水2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十屆) 論文集 

4  溫度對吸附量的影響

本試驗的溫度范圍在20-40;在25時,鹽酸四環(huán)素的剩余濃度為1.06mg/L,是曲線的最低點,即此時的吸附量最大,吸附效果最好;20的剩余濃度為1.19mg/L吸附性能其次,超過25之后,隨著溫度的升高,剩余濃度越來越大,其吸附量越來越小,污泥炭的吸附效果越來越差。隨著溫度的升高分子擴散速率加快因此隨著溫度的升高(20-25),鹽酸四環(huán)素的去除效率顯著增加。由于吸附過程是一個放熱過程,高溫不利于放熱反應,就會抑制污泥炭對水溶液中鹽酸四環(huán)素分子的吸附效果,溶液中剩余四環(huán)素濃度便會逐漸升高。因此25為污泥炭吸附TC的最適溫度,40吸附效果最差。

4  結(jié)論

   1)市政污泥炭對鹽酸四環(huán)素的吸附效率隨著吸附時間的增加,其剩余濃度逐漸減少,吸附量逐漸增加,但是其單位吸附量反而減小,在1h時可以吸附80%,并在6 h 達到吸附平衡,即6h為吸附平衡飽和點。

   2)該吸附試驗的最佳吸附溫度為25 ℃ ,25℃吸附效果最好,20℃吸附效果其次;隨著鹽酸四環(huán)素溶液溫度的升高,吸附量越來越小,污泥炭的吸附效果越來越差,在40℃時吸附效果最差。

   3)在pH56、7時,pH升高使得吸附量降低,在強酸條件下,鹽酸四環(huán)素會降解分解生成其他物質(zhì);而堿性環(huán)境下,pH8時吸附量最大。所以最適pH范圍在7-9之間。

   

5  參考文獻

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詳見:中國給水排水2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應用高級研討會(第十屆) 論文集

 
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2023年11月14日9:00線上舉行直播/JWPE網(wǎng)絡報告:提高飲用水安全性:應對新的影響并識別重要的毒性因素 直播主題:“對癥下藥”解決工業(yè)園區(qū)污水處理難題   報告人:陳智  蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 直播時間:2023年11月2日(周四)14:00—16:00 2023-11-02 14:00:00 開始
10月29日·上海|市政環(huán)境治理與水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展論壇 BEST第十五期|徐祖信 院士 :長江水環(huán)境治理關(guān)鍵      直播時間:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 開始
《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡報告|學術(shù)論文寫作之我見 直播時間:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 開始 污水處理廠污泥減量技術(shù)研討會 直播時間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開始
技術(shù)沙龍 | 先進水技術(shù)博覽(Part 12) 直播時間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開始 直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  內(nèi)容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務產(chǎn)品介紹 2.	全球不同焚燒項目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項目及運營情況
中國給水排水第十四屆中國污泥千人大會參觀項目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程 《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡報告 直播時間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主
中國給水排水2024年污水處理廠提標改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會(第八屆)邀請函暨征稿啟事  同期召開中國給水排水2024年排水管網(wǎng)大會  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開中國給水排水 2024年 海綿城市標準化產(chǎn)業(yè)化建設的關(guān)鍵內(nèi)容 結(jié)合項目案例,詳細介紹海綿城市建設的目標、技術(shù)體系及標準體系,探討關(guān)鍵技術(shù)標準化產(chǎn)業(yè)化建設的路徑,提出我國海綿城市建設的發(fā)展方向。
報告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務技術(shù)指南》   中國給水排水直播平臺: 主講人簡介:  簡德武,教授級高級工程師,現(xiàn)任中國市政工程中南設計研究總院黨委委員、副院長,總院技術(shù)委員會副主任委員、信息技術(shù)委員會副主 第一輪通知 | 國際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術(shù)與管理會議 主辦單位:國際水協(xié),中國科學院  聯(lián)合主辦單位:《中國給水排水》雜志社 等
技術(shù)沙龍 | 先進水技術(shù)博覽(Part 11) 直播時間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術(shù)總監(jiān)  天津萬 中國水業(yè)院士論壇-中國給水排水直播平臺(微信公眾號cnww1985):自然—社會水循環(huán)與水安全學術(shù)研討會
WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術(shù)的機理新認知及應用 直播時間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開始 直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產(chǎn)業(yè)化發(fā)展專題講座 直播時間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開始
珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術(shù)推介會 直播時間:2023年7月21日(周五) 歐仁環(huán)境顛覆性技術(shù):污水廠擴容“加速跑”(原有設施不動,污水處理規(guī)模擴容1倍!出水水質(zhì)達地表水準IV類標準。苿游鬯卫硖豳|(zhì)增效。  誠征全國各地污水廠提標擴容工程需求方(水務集團、BOT公司、設
直播預告|JWPE網(wǎng)絡報告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國給水排水 直播題目: 高排放標準下污水中難降解COD的去除技術(shù)     報告人:蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 程忠紅
WaterTalk|王凱軍:未來新水務 一起向未來  For and Beyond Water 中國環(huán)境科學學會水處理與回用專業(yè)委員會以網(wǎng)絡會議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學術(shù)報 5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術(shù)的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  大綱:  高密池技術(shù)原理 不同型號高密池的差異和應用區(qū)別 高密池與其他
BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國工程院院士高翔教授  直播時間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開始 日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網(wǎng)山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會更亮。我市堅持鄉(xiāng)村建設與后續(xù)管護并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián)
BEST論壇講座報告第十三期(cnwww1985):全球碳預算和未來全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風險 The global carbon budget and risks of futur 國際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國際水協(xié)IWA創(chuàng)新項目獎PIA獲獎項目介紹分享會 直播時間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開始
中國給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算的威立雅智慧水務系統(tǒng)Hubgrade 直播時間:2023年3月15日 中國給水排水直播平臺會議通知 | 2023污泥處理處置技術(shù)與應用高峰論壇(清華大學王凱軍教授團隊等)
中國污水千人大會參觀項目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  ?谑形鞅捞端|(zhì)凈化中心 中國給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學 環(huán)境學院 教授 博士生導師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過程強化原理與應用 會議時間:2023.1.7(周六)10:00—11:00
智慧水務的工程全生命周期實踐分享 直播時間:2023年1月6日 15:00-16:00 對話嘉賓:竇秋萍  華霖富水利環(huán)境技術(shù)咨詢(上海)有限公司  總經(jīng)理 主持人:李德橋   歐特克軟件(中國)有限 蘇伊士 直播時間:12月30日14:00-16:00直播題目:污泥處理處置的“因地制宜和因泥制宜” 主講人:程忠紅,蘇伊士亞洲  技術(shù)推廣經(jīng)理 特邀嘉賓:劉波 中國市政工程西南設計研究總院二院總工 教
蘇伊士 直播時間:12月27日14:00-16:00;復雜原水水質(zhì)下的飲用水解決方案    陳智,蘇伊士亞洲,技術(shù)推廣經(jīng)理,畢業(yè)于香港科技大學土木與環(huán)境工程系,熟悉市政及工業(yè)的給水及污水處理,對蘇伊士 曲久輝  中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士,發(fā)展中國家科學院院士;清華大學環(huán)境學院特聘教授、博士生導師;中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員
基于模擬仿真的污水處理廠數(shù)字化與智慧化:現(xiàn)狀與未來 直播時間:2022年12月28日(周三)9:30—12:00 2022城鎮(zhèn)溢流污染控制高峰論壇|聚焦雨季溢流污染控制的技術(shù)應用與推廣 中國給水排水
王愛杰 哈爾濱工業(yè)大學教授,國家杰青,長江學者,國家 領(lǐng)軍人才:廣州大學學術(shù)講座|低碳水質(zhì)凈化技術(shù)及實踐 直播時間:2022年12月18日 9:30 國際水協(xié)會哥本哈根世界水大會成果分享系列網(wǎng)絡會議 直播時間:2022年12月15日 20:00—22:00
德國專場直播主題:2022 中國沼氣學術(shù)年會暨中德沼氣合作論壇 2022 中國沼氣學術(shù)年會暨中德沼氣合作論壇德國專場 時間:2022年12月20日  下午 15:00—17:00(北京時間) 2022中國沼氣學會學術(shù)年會暨第十二屆中德沼氣合作論壇的主論壇將于12月15日下午2點召開
技術(shù)交流 | 德國污水處理廠 計算系列規(guī)程使用介紹 城建水業(yè) WaterInsight首期丨王志偉教授:膜法水處理技術(shù)面臨的機遇與挑戰(zhàn) 直播時間:2022年12月10日 10:00—11:00
處理工藝專場|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質(zhì) 直播時間:2022年12月8日 8:30—12:15 建設管理專場|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質(zhì) 直播時間:2022年12月7日 14:00—17:15
國際水協(xié)會哥本哈根世界水大會成果分享系列網(wǎng)絡會議 直播時間:2022年12月8日 20:00—22:00 Training Course for Advanced Research & Development of Constructed Wetland Wastewater Treatment Tech
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