[發明專利]一種制藥廢水抗生素去除纖維膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810467287.7
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108754870A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 湯廣順
• 申請（專利權）人: 蕪湖市艾德森自動化設備有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/407;D06C7/00;C08B37/08;C02F1/48;C02F1/28;C02F103/34
• 代理公司: 安徽深藍律師事務所 34133
• 代理人: 汪鋒

本發明公開了一種制藥廢水抗生素去除纖維膜的制備方法，由氧化石墨烯、氯化鐵、氯化亞鐵、殼聚糖、氯乙酸、硝酸銀、β環糊精、聚丙烯酸等原料制成，本發明將得到的銀顆粒負載殼聚糖與β環糊精等進行包埋，通過靜電紡絲和熱交聯形成穩定的纖維膜結構，再使用氧化石墨烯作為抗生素的吸附材料，利用其極高的比表面積在其表面合成四氧化三鐵顆粒，為吸附過程提供了豐富的活性位點，由此得到的纖維膜通過共軛作用、氫鍵作用、靜電作用等能有效吸附制藥廢水中的大量抗生素殘余，并能抵抗微生物對膜的污染，延長使用周期，同時具有易分離，可回收的優點，為解決制藥行業廢水難題提供了有力的技術支持。

技術領域

本發明涉及水體凈化技術領域，尤其涉及一種制藥廢水抗生素去除纖維膜的制備方法。

背景技術

自從20世紀40年代青霉素被廣泛應用于臨床醫療以來，抗生素在減少疾病痛苦、延長人類壽命方面發揮了無法替代的作用。目前用于臨床上的抗生素藥物達數千種，其中產能和需求量最大的為發酵類抗生素原料藥，主要包括β-內酰胺類、四環類、氨基糖苷類、大環內酯類等9大類。目前，我國生產抗生素的企業多達300 余家，生產的抗生素品種超過70個，抗生素產量占到世界總產量的20-30% ，抗生素生產在我國國民經濟中扮演著極其重要的角色。

發酵類抗生素生產過程大致分為發酵、過濾、提取和精制等幾步主要工序。由于其生產特點，原料利用率低，抗生素生產廢水成分復雜，含有大量有機物、硫酸鹽和高濃度抗生素及相關物質殘留。目前，發酵類抗生素廢水處理的主體工藝均使用生物技術，通常包括厭氧、缺氧和好氧3個處理單元。廢水中殘留的高濃度抗生素對微生物存在很強的抑制作用，使得高濃度的抗生素廢水的處理成為一個難題。目前，去除水中抗生素常用的方法有生物處理、高級氧化法和吸附法，生物處理僅能用于可生物降解的抗生素類型，而高級氧化法在處理過程中易產生具有毒性的中間產物，因此具有一定局限性。吸附是常用的一種環境處理技術，具有易操作、成本低、不易造成二次污染等優點，同時對水體中的多數污染物都有去除作用，具有普適性，吸附材料的選擇是處理效果的關鍵因素。

纖維膜具有比表面積大、孔隙率高、簡單易制備等優點，通過調節纖維材料組分、纖維膜微觀結構及表面化學性質，賦予纖維膜多種功能，以滿足不同領域的應用需求。通常膜材料只能截留細菌，沒有抑菌或殺菌功能，因此膜生物污染是膜使用和分離技術領域面臨的技術難題。

殼聚糖是天然陽離子型多糖，具有來源廣泛、價格低廉、無毒無害以及可降解等優點，其分子鏈上含有大量的氨基和羥基，能與許多金屬離子形成穩定的螯合物，但由于殼聚糖具有不溶于一般溶劑的性質，從而使其應用受到限制。β環糊精為白色結晶化合物，其內部疏水、外部親水的分子結構特征最引人關注。環糊精可以與某些結構的分子通過非共價鍵相互作用，形成穩定的主客體包合物，廣泛用于吸附材料、藥物載體等。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種制藥廢水抗生素去除纖維膜的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種制藥廢水抗生素去除纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氧化石墨烯超聲分散于95-100倍于其質量的水中，再向其中加入氯化鐵和氯化亞鐵，之后通入氮氣并升溫至50-60℃，攪拌5-10分鐘備用；

（2）向步驟1所得溶液中加入氨水至pH為9.5-10.5，保持溫度在55-65℃下反應90-120分鐘，所得沉淀經過濾后用清水沖洗干凈，真空干燥得到石墨烯吸附材料備用；

（3）將殼聚糖按固液比1:（15-18）g/mL溶于異丙醇溶液中，再緩慢向其中加入溶液總質量1-2%的氫氧化鈉，升溫至55-65℃不斷攪拌堿化60-80分鐘，之后再向其中加入殼聚糖2-3倍質量的氯乙酸，繼續反應4-5小時，然后將硝酸銀水溶液加入到上述溶液中，維持55-65℃保溫24-48小時，最后加乙醇沉淀，過濾干燥收集得到的改性殼聚糖；