[發(fā)明專利]一種利用制藥污泥生物炭深度處理氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的方法

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• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113620368A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉和;鄭煒;張衍;吳欽岳;鄭志永;劉宏波;劉銳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江清華長三角研究院;江南大學(xué)
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F11/12;C02F11/122;B01J20/20;B01J20/30;C10B53/00;C10B57/00;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38;C02F103/34
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 萬靜

本發(fā)明公開了一種利用制藥污泥生物炭深度處理氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的方法，該方法包括取制藥污泥，經(jīng)壓濾脫水、干燥粉碎后，加入至摩爾濃度為4～6mol/L的ZnCl₂水溶液中進(jìn)行改性預(yù)處理，烘干，得到預(yù)處理后的制藥污泥；將所述預(yù)處理后的制藥污泥在N₂保護(hù)下在500～900℃條件下熱解1～2.5h，待冷卻后經(jīng)鹽酸清洗和去離子水調(diào)節(jié)pH至7，得到制藥污泥生物炭；利用制藥污泥生物炭對氟喹諾酮類抗生素制藥廢水進(jìn)行處理。本發(fā)明采用對制藥污泥進(jìn)行改性預(yù)處理和熱解處理，得到了吸附容量大的制藥污泥生物炭，并將其合理應(yīng)用于氟喹諾酮類抗生素制藥廢水中，有效實(shí)現(xiàn)氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用制藥污泥生物炭深度處理氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的方法。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增長和人口的老齡化，各國醫(yī)療衛(wèi)生體系的不斷完善以及公共衛(wèi)生需求的不斷增長，導(dǎo)致了全球醫(yī)藥市場的快速擴(kuò)張。作為世界上最大的活性藥物成分生產(chǎn)商和供應(yīng)商，中國在許多藥物的生產(chǎn)中位居世界第一。大型制藥行業(yè)將不可避免地產(chǎn)生大量制藥廢水。制藥廢水的一般特征是高有機(jī)溶劑，高難降解有機(jī)物，高藥物殘留，復(fù)雜的成分和強(qiáng)大的生物抑制作用，這些特征導(dǎo)致了制藥廢水難于處理。由于傳統(tǒng)制藥廢水處理系統(tǒng)對某些難降解污染物的去除有限，各種潛在的高風(fēng)險(xiǎn)污染物仍留在廢水中并釋放到自然環(huán)境中。抗生素是制藥廢水中具有代表性的高風(fēng)險(xiǎn)污染物，在抗生素生產(chǎn)廠的廢水處理系統(tǒng)的出水中仍有較高濃度。若不對制藥廢水中的抗生素等污染物進(jìn)行有效控制和削減，不僅會(huì)對環(huán)境生物產(chǎn)生直接影響，還會(huì)造成重大的生態(tài)和公共健康問題。由于傳統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)很難有效去除水中抗生素，考慮增加吸附工藝對制藥廢水進(jìn)行深度處理。

除了抗生素的深度去除，制藥污泥的處理處置是困擾制藥廢水處理的另一個(gè)難題。制藥污泥是制藥廢水生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的不可避免的副產(chǎn)物。某些抗生素(如左氧氟沙星)難以被生物降解，會(huì)通過吸附在活性污泥上而從廢水中去除，這使得制藥污泥成為一種危險(xiǎn)廢棄物。加強(qiáng)制藥污泥的處理和處置，是阻斷抗生素等高風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)向環(huán)境釋放的必要措施。

熱解制炭技術(shù)是生物質(zhì)原材料在隔絕氧氣條件下吸收熱能，破壞生物質(zhì)結(jié)構(gòu)形成孔隙，使其轉(zhuǎn)化為生物炭的過程。生物炭作為一種環(huán)境友好型的吸附劑材料，由于其具有高度疏水性和芳香性，近年來在去除抗生素等有機(jī)化合物方面得到了應(yīng)用。制藥污泥含有大量的有機(jī)質(zhì)，這使得制藥污泥可以通過熱解制炭技術(shù)得到利用。在熱解的過程中，數(shù)百度的高溫可以破壞吸附在制藥污泥上的抗生素等高風(fēng)險(xiǎn)污染物。此外，熱解過程的產(chǎn)物——生物炭可用于去除環(huán)境中的多種高風(fēng)險(xiǎn)污染物。將制藥污泥熱解制備生物炭作為吸附劑去除制藥廢水常規(guī)處理出水中殘留的有機(jī)污染物，既實(shí)現(xiàn)了制藥污泥的安全處理處置，又實(shí)現(xiàn)了制藥廢水的深度處理，可以同時(shí)解決污染物深度去除和污泥處理的難題，是一條以廢治廢，清潔生產(chǎn)的新思路。

使用制藥廠內(nèi)產(chǎn)生的制藥污泥制備生物炭對其制藥廢水進(jìn)行深度處理這一以廢治廢的方法還未有過研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用制藥污泥生物炭深度處理氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的方法，該方法可以同步解決現(xiàn)有制藥企業(yè)制藥廢水中抗生素去除效果差，制藥污泥難于安全處理處置的問題。

具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種利用制藥污泥生物炭深度處理氟喹諾酮類抗生素制藥廢水的方法，包括以下步驟：

(1)取制藥污泥，經(jīng)壓濾脫水、干燥粉碎后，加入至摩爾濃度為4～6mol/L的ZnCl₂水溶液中進(jìn)行改性預(yù)處理，烘干，得到預(yù)處理后的制藥污泥；

(2)將步驟(1)所述預(yù)處理后的制藥污泥在N₂保護(hù)下在500～900℃條件下熱解1～2.5h，待冷卻后經(jīng)鹽酸清洗和去離子水調(diào)節(jié)pH至7，得到制藥污泥生物炭；

(3)采用下列方式中的一種進(jìn)行深度處理：