太阳光催化氧化工艺对藻源含氮有机物的降解研究

中国环境科学2015，35(3)：792-796ChinaEnvironmentalScience太阳光催化氧化工艺对藻源含氮有机物的降解研究王杰，刘成’，朱浩强，陈卫’2(1．河海大学环境学院，江苏南京210098：2．河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京210098)摘要：利用小试试验研究了太阳光／TiO2体系对铜绿微囊藻细胞内的溶解性有机氮(DON)的氧化降解过程，考察了氧化降解过程中总可溶性蛋白、多糖、uV254等指标的变化，分析了其作用机理．结果表明，7h处理后，太阳光friO2体系对水样中的DON降解率为29％，且降解过程中TN含量基本没有变化，而NH4和NO3-的浓度明显增加；氧化过程中，总可溶性蛋白和多糖的含量明显减少，去除率达48．6％和54．5％冰样的浑浊度、uV254和DOC也有不同程度的去除．关键词：太阳光催化氧化：负载TiO2；含氮有机物；铜绿微囊藻中图分类号：X703．5文献标识码：A文章编号：1000—6923(20153-0792-05Performanceofsolarphoto-catalyticoxidationprocesstOdegradethenitrogen-containingorganicsderivedfromalgaeceHs．WANGJie，LIUCheng2’，ZHUHao·qiang2，CHENW(1．CollegeofEnvironment，HohaiUniversity,Nanjing210098，China；2．KeyLaboratoryofIntegratedRegulationandResourceDevelopmentShallowLakes，MinistryofEducation，HohaiUniversity,Nanjing210098，China)．ChinaEnvironmentalScience，2015，35(3)：792-796Abstract：Bench—scaletestswereconductedtostudytheeficiencyandmechanismsofthedegradationofDissolvedOrganicNitrogen(DON)bysolar／TiO2photo-catalytic．Thevariationsofsolubleprotein，polysaccharideandUV254werealsoinvestigatedtoestimatethedegradationeficiency．TheeliminationrateofDONwas29％after7hours’treatment．TheconcentrationofNH4十andNO3一wasincreasedsignificantlywhileTNhadnonoticeablechange．Additionally，theeliminationratesofsolubleproteinandpolysaccharidewere48．6％and54．5％．respectively．OtherwaterqualityindexeslikeUV254，turbidityandDOCwerealsodecreasedmoderatelyinthisprocess．Keywords：solarphotocatalyticoxidation；immobilizedTiO2；nitrogen—containingorganics；Microcystisaeruginosa由于藻类及其代谢产物大部分为蛋白质、氨基酸、核酸类等氮元素含量比较丰富的物质⋯，从而导致藻类成为天然水中含氮有机物的重要来源之一．高藻水源水中含量较高的含氮有机物，一方面影响饮用水常规处理工艺的正常运行f含氮有机物的大量存在会使得混凝效果降低，耗氯量增加，出水水质变差)，另一方面含氮有机物也是一类新型消毒副产物f含氮消毒副产物,N-DBPs)的主要前体物[2-3]．由于含氮有机物的种类复杂，通常以溶解性有机氮(DON)来代表其含量的高低．如何有针对性去除水中的含氮有机物是目前水处理领域的研究热点之一，但尚未形成共识[咱]．太阳光催化氧化技术作为一种绿色环保的水处理技术，目前已初步用于各类有机、无机污染物的去除以及细菌、藻类等微生物的杀灭研究中[7-10]，并已在景观水体中用于抑制藻类的过度繁殖[11]．本文主要考察太阳光催化氧化技术对藻类细胞中的含氮有机物的去除效能，并分析其作用机理，以期为该技术在实际工程中的应用提供技术支持．1材料与方法1．1试验仪器与材料马弗炉(上海理大智能电子有限公司)、定时恒温磁力搅拌器(国华78—1)、高速冷冻离心机(美国贝克曼公司)、超声波细胞