[發明專利]一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統

有效

• 申請號: 202110408387.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113087244B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 朱繼強;朱翠云
• 申請（專利權）人: 湖南城頭山礦泉水科研開發有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;B01J20/28;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 無錫風創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32461
• 代理人: 駱莉

1.一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統，其特征在于，包括混凝池、沉積池、砂濾池、降解裝置和活性炭過濾裝置；所述混凝池出口連接沉積池入口，沉積池出口連接砂濾池入口，砂濾池出口連接降解裝置入口，降解裝置出口連接活性炭過濾裝置入口，且活性炭過濾裝置出口連接水出管；所述降解裝置包括四個法蘭、兩段水管、降解管，降解管位于兩段水管之間，降解管位與水管之間用法蘭連接，兩水管的端口均連接有法蘭，水管上有流量閥，降解管內部有變色光帶，降解管上有電源線，電源線與變色光帶連接，變色光帶上纏繞有降解凝膠帶，水管和降解管下方有支撐架，支撐架與水管和降解管接觸；所述降解凝膠帶通過剝離的FeZnBi-NO₃-LDHs膠體溶液與由N-甲基順丁烯二酸單酰胺和2-(羥甲基)丙烯酸甲酯得到的配制溶液經γ射線照射得到的固體水凝膠附著Ti和Cu離子制得而成；飲用原水依次經過混凝池、沉積池、砂濾池后進入降解裝置，在降解管中通過降解凝膠帶吸附水中的抗生素，并由變色光帶變色發光照射降解凝膠對所吸附的抗生素進行光降解，再通過活性炭過濾裝置由水出管流出，最終得飲用水；

所述的降解凝膠帶由以下步驟制備：

(1)將Bi(NO3)₃·5H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、FeCl₃、NaNO₃、HMT、AcOH、去離子水配制的混合溶液，105-110℃煮沸，回流40-48h，冷卻至室溫，過濾，洗滌，-80℃--60℃下真空冷凍干燥20-24h，研磨過200目篩，得到FeZnBi-NO₃-LDHs粉末；(2)Ar保護下，將FeZnBi-NO₃-LDHs粉末加入甲酰胺中以1000-1300rpm的速度攪拌7-9天，2500-3000rpm離心分離，收集濾液，得剝離的LDHs膠體溶液；(3)N₂保護下，稱取N-甲基順丁烯二酸單酰胺單體溶于去離子水中，然后依次加入2-(羥甲基)丙烯酸甲酯、蒸餾水，超聲30-40min使溶液充分混合均勻，并置于棕色玻璃管中，得配制溶液；(4)Ar保護下，將剝離的LDHs膠體溶液逐滴加入到配制溶液中并攪拌均勻,隨后在-80--60℃下，采用60Co-γ射線為輻照源，照射配制溶液，輻射劑量為18-20kGy，照射1-2h后，洗滌，干燥后，得固體水凝膠；(5)取固體水凝膠加入到TiCl₄和CuSO₄·5H₂O的混合溶液中，在20-30℃，150-300rpm的條件下，恒溫振蕩20-24h，過濾，室溫下洗凈晾干，得吸附固體水凝膠；(6)將吸附固體水凝膠置于Na₂S溶液中，在20-30℃，150-300rpm的條件下，充分反應并恒溫振蕩10-12h，室溫下洗凈晾干，得降解凝膠帶。

2.根據權利要求1所述的一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統，其特征在于，所述的降解管為透明玻璃材質，降解管的外表面附著有一層銀鏡，銀鏡外部有保護層。

3.根據權利要求2所述的一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統，其特征在于，所述的變色光帶為紅橙黃綠青藍紫七彩變色光帶，其照射強度為600-700mJ/cm²。

4.據權利要求3所述的一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統，其特征在于，所述的流量閥控制水的流量為4-5m³/h，且水在降解管內的停留時間至少為45秒。

5.根據權利要求4所述的一種凈化水廠飲用水中的抗生素的系統，其特征在于，所述的降解凝膠帶制備步驟(1)中的Bi(NO₃)₃·5H₂O:Zn(NO₃)₂·6H₂O:FeCl₃:NaNO₃:HMT:AcOH:去離子水的質量體積比為18-20g:10-12g:5-7g:1-1.2g:16-18g:2-3g:250-300mL。