酸化赤泥吸附环丙沙星的特征、机理及过程优化

论文摘要

为提高赤泥的资源化利用及抗生素有机废水的深度处理,以酸化赤泥为吸附剂、环丙沙星为目标污染物,研究了酸化赤泥吸附环丙沙星的条件、特征和机理.采用响应面法中Box-Behnken设计方法,以吸附温度、溶液pH值、环丙沙星初始浓度、酸化赤泥投加量为自变量,吸附量为响应值建立4因素3水平优化模型,确定了最佳吸附条件,并对吸附过程的动力学模型、等温线模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.结果表明,溶液pH值、环丙沙星初始浓度、酸化赤泥投加量为影响吸附量的显著因素.酸化赤泥吸附环丙沙星的最佳条件为:温度45℃、pH=3.04、环丙沙星初始浓度29.20mg/L,酸化赤泥投加量3.40g/L,预测最大吸附量为7.30mg/g.酸化赤泥吸附环丙沙星的过程遵循伪二级反应动力学模型及Langmuir-Freundilich吸附等温线模型,经过拟合最大吸附量分别为7.90和7.35mg/g.根据Van Tehoff公式计算吸附热力学状态函数ΔG0为-82.13～-94.37kJ/mol、ΔS0为0.61J/（mol·K）、ΔH0为100.25KJ/mol,吸附为自发进行的吸热反应.FTIR表明环丙沙星分子中—COO与酸化赤泥的Al—O键发生络合反应,C=O与Fe—O键发生微弱的静电或内球面键合作用.研究表明,酸化赤泥是一种极具潜力的廉价吸附剂,可用于处理抗生素污染废水.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 史京转,魏红,周孝德,史颖娟,郑佳欣

关键词: 酸化赤泥,环丙沙星,响应面优化,吸附动力学,吸附热力学

来源: 中国环境科学 2019年11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: 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西水环境工程勘测设计研究院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51979223),陕西省自然科学基金资助项目(2017JM5082),陕西省水利科技项目(2013slkj-07)

分类号: X703

DOI: 10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2019.0547

页码: 4689-4696

总页数: 8

文件大小: 921K

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