颗粒活性炭对水中痕量医药类物质的吸附特性研究

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1、分类号_X703学号1203240534兩要達统科技太嗲学位论交颗粒活性炭对水中痕量医药类物质的吸附特性研究作者南宁指导教师姓名卜龙利副教授申请学位级别硕士专业名称环境科学与工程论文提交日期2015.04论立答辩日期2015.05学位授予单位而妥達痰新技太#答辩委员会主席关卫省评阅人关卫省王文东声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途

2、使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。、、论文作者签名曰期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解有西安建筑科技大学关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指导教师签名：

3、•^日期：&本人授权中国学术期

4、刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在—年/□两年/口三玍以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名：j$指导教师签名：P日期：M丨y、jrY西安建筑科技大学硕士学位论文颗粒活性炭对水中痕量医药类物质的吸附特性研究专业：环境科学与工程硕士生：高宁指导教师：卜龙利副教授摘要近十几年来，随着科技的进步和医疗水平的不断提高，人们对医药类活性物质（Pharmaceu

5、ticalactivecompounds,PHACs）的需求和使用量也在不断增加，甚至出现药物滥用的现象，从而导致在地表水、地下水及污水处理厂频繁检测到此类化合物及其代谢产物。虽然这类物质在环境水体中的残留水平在μg-ng/L级别，但是水体中出现的此类物质能够被人类和水生生物吸收，从而在生物体内不断累积，同时通过食物链的迁移和富集，影响生物体的正常代谢和繁殖，对生物体产生潜在的不利影响。利用活性炭吸附技术去除PHACs具有处理效率高、运行成本低、操作简单易行、不会产生副产物等优点，在去除医药类物质方面具有较大的优势。然而，

6、关于活性炭对多种医药类物质的吸附去除研究不够，同时缺乏其在实际污水中的吸附研究。因此，开展活性炭对污水厂二级出水中典型医药类物质的吸附特性研究具有重要意义。本文以西安市污水处理厂二级出水中检测到的降固醇酸（CA）、卡马西平（CBZ）、萘普生（NAP）和双氯芬酸（DCF）四种PHACs为研究对象，采用颗粒活性炭对这四种PHACs进行吸附去除研究。首先通过静态吸附试验筛选本研究所用吸附剂，同时考察了反应时间、吸附剂投加量，竞争关系对吸附去除效果的影响，并对吸附机理进行了初步探讨；通过动态吸附试验考察了不同粒径吸附剂对吸附去除效

7、果的影响，绘制出相应的吸附穿透曲线，选择出最佳粒径。研究结果表明，椰壳活性炭（YAC）优于木质活性炭而被选为本课题所用吸附剂；当YAC投加量133mg/L，温度25℃和转速150r/min时，CA、CBZ、NAP和DCF均在24h达到吸附平衡，其平衡吸附量分别为2.48mg/g、3.0mg/g、2.74mg/g和2.52mg/g。椰壳活性炭上四种药物的吸附强弱顺序为：CBZ>NAP>DCF>CA，其对四种药物的吸附均符合假二级吸附动力学模型和Friendlich等温吸附模型，吸附速率受颗粒内扩散和液膜扩散的控制，同时活性炭

8、对四种药物的吸附亲和力存西安建筑科技大学硕士学位论文在较大差异。由于背景有机物的竞争吸附和污水中无机盐类的掩蔽效应，椰壳活性炭对实际污水厂二级出水中四种药物的去除率明显低于超纯水溶液中药物的去除率，活性炭在吸附去除污水中溶解性有机物的同时也降低了对药物的吸附去除能力。不同粒径的活性炭对四种目标化合物的吸附穿透时间不同，粒径越小，吸附穿透时间越长，吸附性能越强；但是粒径太小，容易导致活性炭堵塞，因此，本研究选择粒径为1-2mm的活性炭作为最佳粒径活性炭。通过本课题的研究发现，颗粒活性炭能有效去除水体中的医药类物质，实验研究为

9、实际污水中医药类物质的吸附去除奠定了理论基础，但在实际应用中首先要对污水进行脱盐处理。关键词：颗粒活性炭；医药类物质；吸附动力学；吸附等温线；竞争吸附，吸附穿透曲线西安建筑科技大学硕士学位论文Adsorptioncharacteristicsofpharmaceuticalsinaqueousongra