臭氧氧化降解水中青霉素G特性和动力学特征

为考察水中PCN(青霉素G)在臭氧氧化过程中的降解规律与特征,采用臭氧直接氧化法处理模拟废水中的PCN,研究了初始pH、ρ(臭氧)、初始ρ(PCN)、自由基抑制剂TBA(叔丁醇)、反应温度等对水中PCN去除效果的影响,并分析了PCN在臭氧氧化降解过程中的降解特性和动力学特征.结果表明:①在溶液体积为1L、初始ρ(PCN)为50 mg/L、初始pH为11、ρ(臭氧)为15 mg/L、反应温度为20℃时,反应5 min时PCN去除率为100％,反应2h时TOC去除率为28.98％.②PCN的降解速率和TOC去除效果随pH的增大而升高,碱性环境有利于PCN的矿化.③臭氧氧化过程中,PCN的降解以臭氧直接氧化为主,其降解中间产物的矿化主要以臭氧间接氧化为主,TBA可抑制强氧化性羟基自由基的产生效率,因而对TOC的矿化有明显的抑制作用.④对PCN的降解过程进行一级、伪一级和二级动力学方程拟合,结果表明,伪一级动力学方程拟合相关性(R2=0.999 7)最高,k(反应速率常数)最大值为0.825 5 min-1.研究显示,臭氧直接氧化可有效降解水中PCN,但对中间产物的矿化去除效果较为有限,臭氧氧化降解PCN的过程遵循伪一级反应动力学方程.