[發(fā)明專利]磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710385884.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107159112B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳安偉;尚翠;秦普豐;邵繼海;雷鳴;張嘉超
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發(fā)明公開了一種磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法。該方法包括以下步驟：向含四環(huán)素的廢水中加入自制的磁性復(fù)合吸附劑進行反應(yīng)，反應(yīng)體系的pH值為3～7，反應(yīng)完成后，在外加磁場作用下將磁性復(fù)合吸附劑從廢水中分離回收，完成對廢水中四環(huán)素的去除。本發(fā)明的方法吸附容量大，吸附時間快，對廢水中的四環(huán)素有強去除能力，且容易分離回收吸附劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗生素廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法。

背景技術(shù)

抗生素由于其高的抗菌性及低副作用而在畜禽養(yǎng)殖和人類疾病控制中廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，我國2013年抗生素的使用量超過16.2萬噸，占全世界使用量的50％。大量的抗生素使用及代謝不完全使得大量的抗生素隨排泄物進入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的土壤和水體。近些年，抗生素污染引起的植物光合系統(tǒng)紊亂、介導(dǎo)微生物代謝、誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生抗性基因和抗性菌等問題越來越受到人們關(guān)注，這些問題將對人體健康及生態(tài)系統(tǒng)平衡產(chǎn)生嚴重威脅。因此，如何有效控制和去除廢水中的抗生素在水污染治理及水環(huán)境修復(fù)過程中顯得十分迫切和格外重要。

目前，對抗生素廢水的處理方法主要有混凝沉淀、高級氧化、膜分離等物理化學(xué)法及好氧/厭氧等微生物降解法。這些方法在一定程度上控制抗生素污染的同時，也存在一定的缺陷，如混凝沉淀會產(chǎn)生大量污泥、高級氧化所需條件苛刻同時可產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物、膜分離技術(shù)成本高，由于抗生素的種類繁多及高效抗菌性，因此尋找與之對應(yīng)的高效耐受降解菌也非易事。與上述方法相比，吸附法因其高效、低價、工藝及操作簡單、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點而在廢水處理中受到越來越多的關(guān)注。吸附劑的種類繁多，吸附效果、穩(wěn)定性、可回收性、成本等因素往往跟吸附劑及其原材料來源關(guān)系密切，因此，尋求一種高效、低價、穩(wěn)定的吸附劑處理抗生素廢水具有重大的現(xiàn)實意義。

近年來的研究顯示，將生物質(zhì)材料在缺氧條件下高溫裂解得到的生物炭，被認為是一種很有前途的吸附劑。此方法得到的生物炭具有疏松多孔、比表面積大、表面能高的特點，因而在吸附廢水中污染物方面具有巨大的潛力。盡管生物炭吸附劑具有一定的優(yōu)勢，但也存在粉末顆粒較小、材料易流失、難以回收的問題。因此，研制出一種機械性能穩(wěn)定、易回收的高效生物炭吸附劑，是當(dāng)前吸附法處理廢水的一個重要研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸附容量高、吸附速度快、易于分離回收吸附劑、對廢水中的四環(huán)素有強去除能力的磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法，所述方法包括以下步驟：向含四環(huán)素的廢水中加入磁性復(fù)合吸附劑進行反應(yīng)，反應(yīng)體系的pH值為3～7，反應(yīng)完成后，在外加磁場作用下將磁性復(fù)合吸附劑從廢水中分離回收，完成對廢水中四環(huán)素的去除；

所述磁性復(fù)合吸附劑由以下方法制備得到：

(1)生物炭的制備：將檳榔渣烘干并粉碎，然后在惰性氣體保護下進行高溫裂解，裂解后冷卻并研磨，制得生物炭；

(2)載體制備：在持續(xù)攪拌下，將NaOH溶液逐滴加入到含MgSO₄的微乳體系中，滴加完后，繼續(xù)攪拌，然后靜置老化，將所得產(chǎn)物反復(fù)沖洗至pH為中性，經(jīng)烘干后，得到多孔氫氧化鎂；

(3)負載：將步驟(1)得到的生物炭和步驟(2)得到的多孔氫氧化鎂加入到無水乙醇中，超聲分散后，加入鐵鹽溶液，在惰性氣體保護下攪拌，得到混合液，將混合液的pH值調(diào)節(jié)至10～11，繼續(xù)攪拌，然后靜置老化，將所得產(chǎn)物反復(fù)沖洗至pH為中性，經(jīng)烘干后，得到磁性復(fù)合吸附劑。

上述的磁性復(fù)合吸附劑去除廢水中四環(huán)素的方法中，優(yōu)選的，所述廢水中四環(huán)素的初始濃度為5mg/L～500mg/L，所述磁性復(fù)合吸附劑加入廢水中的添加量為0.2g/L～1g/L。