第３０卷 第２期
洛阳理工学院学报（自然科学版）Ｖｏｌ ３０ Ｎｏ ２ ２０２０年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｏｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｎ ２０２０
袁 浩１，２，洪桂云１，２，朱曙光１
，２（１．安徽建筑大学环境与能源工程学院，安徽合肥２３０６０１；
２．安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室，安徽合肥２３０６０１） 摘 要：以盐酸四环素为研究对象，探讨了超声功率、超声时间、盐酸四环素初始浓度、ｐＨ等单因素对超声波 降解模拟抗生素废水的影响，通过４
因素３水平的正交实验得出最优降解条件，并利用最优降解条件处理其他５种抗生素。实验结果表明：盐酸四环素的降解率与超声功率和超声时间成正比，与盐酸四环素初始浓度成反比；
酸性条件下，盐酸四环素的降解率随ｐＨ值的增大而增加，碱性条件下盐酸四环素失效，降解率大大降低。当超
声时间为１
１ｍｉｎ，盐酸四环素溶液初始浓度为３０ｍｇ／Ｌ，超声功率为１０８０Ｗ，溶液ｐＨ为５，超声降解盐酸四环素达到最优条件。最优降解条件对盐酸四环素同种类抗生素有效，对其他种类抗生素则失效。
关键词：盐酸四环素；超声降解；正交实验；最优降解条件
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－５０４３．２０２０．０２．００４
中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－５０４３（２０２０）０２－００１６－０６
收稿日期：２０２０－０３－３１
作者简介：袁 浩（１９９３－），男，安徽宣城人，在读硕士研究生，主要从事水污染治理方面的研究．
基金项目：安徽省自然科学基金项目（１９０８０８５ＭＥ１４１）． 抗生素类药物的生产和使用较为广泛，但在其制作和使用中产生的各类废水会对当下环境带来严重
的影响［１］。当前抗生素主要用在医疗和农业等方面，总生产量接近２ １×１０５ｔ，这两方面就占了８６％［２］。在常见的水体中都检测到了各类抗生素，滥用抗生素已成为常态。由于水体中各类抗生素的存在，给大自然和人类健康带来危害，各类的抗生素长期持续性使用，细菌的耐药性逐渐增强，也使得环境中微生物的生存环境大大改变，还会导致人类身体免疫力下降。我国用的最多的一类抗生素为四环素类抗生素，
该类抗生素达到抑制细菌效果的原理是通过避免氨酰ｔ
ＲＮＡ与核糖体结合位点的结合，从而来抑制菌体蛋白的合成，抗生素在环境中不但会造成化学方面的污染，还会在环境中诱导抗性基因和微生物的产生，并使抗生素的抗性加以扩散。
国内外用于降解四环素类药物技术主要包括物理方法［４－７］、生物方法、化学处理方法［８－１０］等。近几年
新兴起来的一项水处理技术，用超声波去降解水体中的污染物质，它集中了各类水处理技术的优点，如焚烧、超临界氧化、以及高级氧化技术（ＡｄｖａｎｃｅｄＯｘｉｄａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），其降解的速度较快，适用于较
多种类的污染物，且降解的条件还相对温和，在处理废水方面有很大潜力。郭照冰等［１１］研究了不同的四
环素初始浓度、不同的超声波功率、不同的酸碱度及Ｈ２Ｏ２
等添加剂对四环素的降解速率的影响。其结果显示，在偏碱性的环境中，浓度较低的四环素联合超声Ｈ２Ｏ２
等添加剂对四环素的降解更加有利。乔冠磊［１２］利用了超声波辐照法去尝试降解水中环丙沙星，发现随着溶液的初始浓度的增加，其降解率会大大
降低。随着超声功率的增加而增大。刘越男等［
１３］采用超声波内环流气升式反应器处理印染废水，反应３０ｍｉｎ，ＣＯＤ的去除率以及脱率分别为３５ ６％和７４ ８％，闰正等［１４］利用超声对偶氮染料土霉素废水进行
处理，最后结果显示ＣＯＤ去除率和脱率均可达到９０％往上。目前，对于污水的处理，超声波技术已经被广泛运用，且大多数情况下能达到理想的效果。
本文利用超声波技术降解模拟废水中的盐酸四环素，分别探讨了抗生素废水的初始浓度、超声功率、
溶液ｐＨ、超声作用时间等因素对超声波降解盐酸四环素降解率的影响，通过建立吸光度与浓度之间的回
归方程来衡量盐酸四环素超声降解率，通过对单因素实验的探究，逐步优化超声波工艺的参数，设计４
因素３水平的正交实验，出超声降解盐酸四环素的最优条件。本研究旨在探索超声波技术能否高效降解水
