[實用新型]一種水中羅硝唑的去除裝置

有效

• 申請號: 201320705462.4
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN203890091U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 陳英英;徐斌;馬慧榮;林琳;朱賀振
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/76;C02F101/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本實用新型屬于環保、水處理技術領域，涉及水中有毒有害有機物的去除技術，尤其是抗生素廢水、水源水中羅硝唑(RNZ)的去除裝置。?

背景技術

目前，細菌感染仍是危害人類健康的主要疾病，全身及局部應用抗生素是殺滅體內致病菌的主要方式。硝基咪唑類藥物因殺菌能力強，抗菌譜廣，不易產生耐藥性，價格低廉，療效好等優點在臨床得到廣泛應用。?

硝基咪唑類藥物作為一種新興的污染物，具有致癌、致畸、致突變作用和遺傳毒性，因此正在成為飲用水安全領域關注的新問題。國外已經開始關注硝基咪唑的殘留和去除問題，而且有些國家已經制定了相關的條款。由于具有復雜的化學結構，硝基咪唑類藥物是一類難降解的物質，傳統的處理工藝不能有效去除和降解它們。由于硝基咪唑類物質是近期在地表水和地下水中被發現檢出，關于它在其他水處理系統中的去除效果缺乏研究。根據一般抗生素的去除研究，常規工藝和先進的氧化工藝、吸附、膜分離相結合方式中，人們發現臭氧和光催化是最為有效和持久的方法。國內外學者也在此基礎上探索了幾種硝基咪唑去除方式，包括吸附法去除和紫外等去除方法，但效果不佳。?

羅硝唑具有抗寄生蟲(火雞鞭毛蟲、滴蟲病)抗熏漿菌及抗細菌作用。特別對引起豬赤痢得密螺旋體非常有效。此外，也是一種較好的生長促進劑，有增重和提高飼料轉化率的作用。其穩定性及相容性好，應用廣泛。羅硝唑作為一種代表性的硝基咪唑類物質，其化學結構復雜，傳統處理工藝不能有效去除和降解。?

因而如何有效去除以羅硝唑為主的硝基咪唑類物質成為水處理工藝中需要解決的重要問題。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種有效去除水中羅硝唑(RNZ)的裝置，為水處理提供應用技術。本實用新型通過投加一定量的氯并結合紫外照射同時作用高效去除RNZ。該方法簡單實用，容易實現工程應用。?

為達到以上目的，本實用新型所采用的解決方案是：?

一種水中羅硝唑的去除裝置，包括：反應器、石英管、紫外燈、攪拌器、電源連接線、水泵及恒溫水浴箱，石英管設置于反應器的中心，攪拌器設置于石英管中，紫外燈設置于反應器中，紫外燈通過電源連接線與電源連接。?

進一步：采用多個紫外燈，設置于反應器中且對稱或均勻分布于石英管周圍，恒溫水浴箱通過輸送管道、水泵與反應器的下層水域相連，借助水泵的作用將恒溫水浴箱中的恒溫水?輸送到反應器的下層水域；恒溫水浴箱另外通過回流管道與反應器的上層水域相連通，接納從反應器的上層水域通過溢流回流來的水。?

優選的，輸送管道上設置有進水閥門，回流管道上設置有出水閥門，可以更好地控制恒溫水浴箱與反應器之間的水體流動；優選的，反應器的底部還設置有一管道與泄水閥門。?

所述紫外燈共有四個，型號為TUV11W?T54P-SE，直徑為1.6cm；所述紫外燈分別置于紫外燈套管內，優選的，套管外壁距反應器壁的距離為2.5cm，套管管徑為3.5cm，長18cm；優選的，攪拌器的直徑為1cm，中間開孔直徑為6.5cm；優選的，中間石英管直徑為4.5cm，長29.5cm；優選的，整個水中羅硝唑的去除裝置直徑為20.5cm，長32.5cm。?

一種高效去除水中羅硝唑的方法，包括預處理和高級氧化過程。采用紫外/氯同時作用，產生羥基自由基，高效去除RNZ。?

本實用新型包括以下具體步驟：?

1)預處理：將水樣進行過濾，以去除水體中懸浮物，提高紫外對水樣的照射效果。?

2)光催化氧化：向反應液中加入一定量的次氯酸鈉(NaClO)溶液，調節反應液pH，同時控制紫外強度進行紫外照射，控制一定反應接觸時間，使得水中RNZ得到有效降解。?

進一步，一種有效去除水中羅硝唑的方法，包含以下步驟：?

第一步：預處理：將水樣進行過濾，以去除水體中懸浮物，提高紫外對水樣的照射效果；?

第二步：光催化氧化：向反應液中加入含有或者可以產生自由氯的溶液，如次氯酸鈉(NaClO)溶液，或者氯胺等；投加濃度為0-150μM(以Cl₂計)，調節反應液pH：5.0～9.0。同時進行紫外照射，控制紫外強度為3.0-10.6μW/cm²，控制溫度為25±1℃，攪拌并反應15分鐘以上，使得水中RNZ得到有效降解。?

第一步所述的預處理，采用的0.45μm微濾膜，其材料為醋酸纖維膜，過濾方式為壓力過濾，載氣為99.99％的高純氮，壓力為0.1MPa，過濾過程中同時攪拌。?