中国环境科学

作者：史京转, 魏红, 周孝德, 史颖娟, 郑佳欣

单位：1. 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 西安 710048;2. 陕西水环境工程勘测设计研究院, 陕西 西安 710021

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

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）

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.

来源：2019年第11期

《中国环境科学》期刊编辑部

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