[發明專利]零價鋅吸附水中四環素的水處理方法

在審

• 申請號: 202010131045.8
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111453876A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 韓瑩;吳越;黃俊愷;吳召;張克敏;陸青杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/36
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 施王蓉

本發明公開了零價鋅吸附水中四環素的水處理方法，包括以下步驟：S1、取一定量去離子水調節PH，量取調節好PH的去離水放置于萃取設備內，依次向萃取設備內加入鋅粉和TC母液，將萃取設備內配制成TC濃度為500μg·L?1的溶液，最后將萃取設備進行封閉；S2、將S1中封閉后的萃取設備進行轉速旋轉，一定時間后，通過濾膜進行壓濾，最后得到水樣；S3、將S2中的水樣通過液相色譜儀對TC濃度進行測試。本發明將零價鋅應用在四環素的去除反應中，找尋一種成本低、能耗少、用途廣并能快速高效降解水中四環素的新技術，從而拓寬對水中PPCPs類污染控制的路徑。

技術領域

本發明涉及地表水處理領域，特別涉及一種零價金屬吸附水中新型污染物的化學方法。

背景技術

四環素類抗生素作為藥物及個人護理品（PPCPs）的一種典型污染物，其廣泛應用于人類疾病治療及畜牧業生產中。據調查，國內外濫用抗生素非常普遍。1999年歐盟共同消耗抗生素13288噸，其中65 %用于醫用，29 %用于動物養殖的獸藥，6 %用于動物生長促進劑。由于其在工業上大規模的生產及人畜服用后不能被全部吸收代謝，抗生素能夠以原型或次級產物的形式進入環境。四環素（TC）作為一種抗菌性強、難生物降解的物質，盡管其單次進入環境含量較低，但由于長期積累并伴隨著食物鏈的富集作用其嚴重影響著土壤微生物及其他動植物的化學反應特性、種群結構、營養轉移方式等，對人類健康也造成了直接或間接的危害。

國內外對于四環素類抗生素污染的處理方法主要有生物法、吸附法、高級氧化法及金屬還原法。活性污泥法是去除四環素采用最多的生物處理方法，該方法利用微生物的自身代謝作用來降解污染物，但是，由于四環素本身具有的生物毒性使得微生物活性大大被抑制，生物法對四環素的去除并不理想；高級氧化法是處理四環素類抗生素污染物的一種行之有效的方法，包括光催化氧化、臭氧氧化、芬頓和類芬頓氧化等，其氧化速率快，處理效果好，但成本相對其他方法較高；零價鐵能夠還原四環素，由于零價鐵的氧化物和氫氧化物具有吸附性及Fe3+對四環素具有較好的螯合作用，零價鐵對四環素的去除主要以吸附為主，還原反應次之；吸附法是四環素類抗生素去除方法中簡單、常見且有效的方法，但現有研究中多以新型或改性吸附劑為主，而忽視一些現有的便捷、易實施的化學材料。

發明內容

本發明的目的在于解決現有問題，在元素周期表中，零價鋅與零價鐵屬同周期的過渡金屬，有著相似的化學反應，且已有研究表明，鋅氧化物-氧化鋅與鐵氧化物相同能夠較好吸附四環素，但零價鋅活性更強，作用范圍廣，且價格亦低廉、材料清潔。因此，本研究將零價鋅應用在四環素的去除反應中，找尋一種成本低、能耗少、用途廣并能快速高效降解水中四環素的新技術，從而拓寬對水中PPCPs類污染控制的路徑。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，零價鋅吸附水中四環素的水處理方法，包括以下步驟：S1、取一定量去離子水調節PH，量取調節好PH的去離水放置于萃取設備內，依次向萃取設備內加入鋅粉和TC母液，將萃取設備內配制成TC濃度為500 μg·L-1的溶液，最后將萃取設備進行封閉；

S2、將S1中封閉后的萃取設備進行轉速旋轉，一定時間后，通過濾膜進行壓濾，最后得到水樣；

S3、將S2中的水樣通過液相色譜儀對TC濃度進行測試。

作為優選的，所述鋅粉的質量濃度為1～10 g·L^-1。

作為優選的，所述去離子水的PH范圍為3～10。

作為優選的，所述S2中萃取設備放置于旋轉培養器上進行轉速旋轉。

作為優選的，所述轉速旋轉的速度為45 r·min^-1。

作為優選的，所述旋轉轉速的時間為10、30、60、120、180和360min。

作為優選的，所述濾膜的直徑為0.22～0.45μm。