一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，所述方法具体包括以下步骤：(Ⅰ)过滤含有Trimethoprim的污染水样；(Ⅱ)调节步骤(Ⅰ)中得到的过滤后的污染水样的pH值，后加入NaClO

【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法
本专利技术水处理
，具体涉及一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法。
技术介绍
药品和个人护理品(pharmaceuticalsandpersonalcareproducts，PPCPs)是一类源于日常大量使用和排放的化学用品在内的污染物的总称，最早是由Daughton等提出的。近十年来，PPCPs由于在水环境中持续存在，已经成为专家学者和公众广泛关注的新兴污染物。PPCPs涉及的化学物质种类繁多，具有显著的多样性，这些化合物大多极性高、挥发性低，且易存在于水介质中，故其在环境中的分布将主要通过水相进行传递和食物链扩散。PPCPs存在于水体中的浓度通常为十亿分之几(μg/L)到万亿分之几(ng/L)，尽管环境中PPCPs的浓度较低，一般不易引起急性毒性，但由于其具有较强的持久性、累积性和缓慢生物降解性等特点，对非靶向生物也存在着慢性毒性的可能。PPCPs能改变地球生物化学循环、影响高等生物的性别比例、改变植物生长、阻止幼虫孵化、造成身体畸形和引发恶性肿瘤等。PPCPs作为一种对生态环境和人类健康构成潜在危害的新型污染物，应用范围广，去除率低，可通过生活污水、医疗废水以及养殖废水等途径排入环境，对人类健康和生态环境产生潜在危害，并且由于其具有结构复杂、毒性大、难生物降解和环境持久性等特点，难以通过传统的水处理工艺进行去除。目前，PPCPs降解研究已成为了国内饮用水处理热点问题之一。PPCPs是一大类独特的有机化合物质，主要分为两大类：药品(含兽药)和个人护理品。药品通常包括抗生素、激素、止痛药、抗炎药、血脂调节剂、β-受体阻滞剂和细胞抑制药物。个人护理品通常包括防腐剂、杀菌剂、消毒剂、驱虫剂、芳香剂和防晒剂等。抗生素在人类治疗和牲畜农业领域受到了广泛应用。持续暴露的抗生素可能导致耐药菌株的出现，引起了公众对健康的关注。抗生素包含几个子群，比如β-内酰胺类抗生素(如青霉素、头孢菌素和非典型的β-内酰胺类抗生素)、青霉素类(如阿莫西林和安比西林)、磺胺类(如Trimethoprim和磺胺甲恶唑)和氟喹诺酮(如诺氟沙星和西普罗沙星)。甲氧苄啶(英文名为Trimethoprim)是最常用的广谱抗生素之一，主要用于治疗膀胱感染，其次用于治疗旅行腹泻和中耳感染。Trimethoprim主要通过与二氢叶酸竞争叶酸还原酶的途径抑制叶酸生成，从而对细菌产生抑制作用。Trimethoprim作为抗生素单独使用很容易使细菌产生耐药性，但与磺胺类抗生素合用可使细菌叶酸代谢受到双重阻断，抗菌作用大幅度提高(可增效数倍至数十倍)，故Trimethoprim有磺胺增效剂之称，后期研究发现Trimethoprim还可使许多抗生素增效，因此Trimethoprim又称为抗菌增效剂。目前，Trimethoprim与磺胺类等抗生素一起广泛用于治疗呼吸道感染等疾病，并作为饲料添加剂用于治疗因大肠杆菌引起的禽畜疾病。但是，Trimethoprim也会有相应的副作用，最常见的包括皮疹、味觉变化和恶心，它也可能引起光敏感性，并且已被证明在动物怀孕期间服用会有潜在的危害，并且Trimethoprim不能在人体中完全代谢，研究发现，在摄入Trimethoprim的健康成年人的尿液中，约77.5％的结构未被破坏的Trimethoprim被检出。在过去的几十年里，随着制药工业的不断发展，Trimethoprim的使用量显著增加，Trimethoprim的大规模使用导致了其在环境中广泛存在，对生态系统造成严重污染。各国环境监测数据表明，目前环境中Trimethoprim抗生素浓度较高。例如，2003年，在瑞典的五个城镇污水处理厂的进出水中均检出了Trimethoprim，其中，二级生物处理工艺出水中Trimethoprim的浓度达到了1.34μg/L；德国城镇污水处理厂进水Trimethoprim的浓度高达660μg/L，德国地表水中也存在Trimethoprim污染现象，其浓度达到了12μg/L-200μg/L；美国的地表水中Trimethoprim的浓度为710μg/L。与一般的抗生素不同，现有的水处理工艺中，包括絮凝沉淀等一级处理过程以及活性污泥法在内的各种二级生物处理过程对于Trimethoprim抗生素都没有明显的去除效果。传统的废水处理工艺无法降解Trimethoprim，导致有毒污染物在各种环境基质甚至饮用水中积累。因此，需要开发先进的操作技术来根除自然水系中残留的Trimethoprim。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，本专利技术通过投加一定量的NaClO2并结合紫外照射同时作用快速高效去除Trimethoprim，该方法简单实用，容易实现工程应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，所述方法具体包括以下步骤：(Ⅰ)过滤含有Trimethoprim的污染水样；(Ⅱ)调节步骤(Ⅰ)中得到的过滤后的污染水样的pH值，后加入NaClO2，再经紫外光照射进行光诱导氧化反应，去除Trimethoprim。步骤(Ⅰ)中，所述污染水样选自医用临床废水、生活污水或水源水中的一种或多种。步骤(Ⅰ)中，采用0.45μm醋酸纤维膜，在载气为99.99％的高纯氮的气氛下，设定压力为0.1MPa，令污染水体经醋酸纤维膜压力过滤完成，过滤的同时进行搅拌，去除水中的悬浮物，提高本技术对水样的处理效果。若污染水样中没有悬浮物，也可省略步骤(Ⅰ)。步骤(Ⅰ)中，所述污染水样中含有Cl-。Cl-的存在不影响Trimethoprim的降解，所以浓度不加限定。步骤(Ⅱ)中，调节pH值至5.0-9.0，优选为5.0-7.0，更优选为酸性，但是也可直接应用于实际水体。步骤(Ⅱ)中，采用浓度为10mM的磷酸盐缓冲溶液、浓度为0.1M的硫酸溶液和浓度为1M的氢氧化钠溶液进行pH值调节，使反应进行时水样的pH值不会发生明显的变化，可以三者一起使用，可以配合使用硫酸溶液和氢氧化钠溶液，根据实际情况进行选择即可。磷酸盐缓冲溶液用于保证pH值的稳定，硫酸溶液和氢氧化钠溶液相互配合用于调节pH值。步骤(Ⅱ)中，NaClO2在过滤后的污染水样中的初始浓度为100-1000μM。步骤(Ⅱ)中，光照强度为2.43-9.72mW/cm2。步骤(Ⅱ)中，紫外光通过至少一个低压紫外汞灯产生，低压紫外汞灯的灯管平行于预处理后的水样表面设置，出射的紫外光垂直照射预处理后的水样。步骤(Ⅱ)中，反应温度为20-30℃，优选为25℃，反应时间为0-1200s，但不为0，优选为420-1200s。步骤(Ⅱ)中，反应的同时进行搅拌，搅拌速度为120r/min。紫外/亚氯酸钠组合体系中不仅有紫外辐射作用，还有NaClO2的直接氧化，此外还有系统内的ClO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：/n(Ⅰ)过滤含有Trimethoprim的污染水样；/n(Ⅱ)调节步骤(Ⅰ)中得到的过滤后的污染水样的pH值，后加入NaClO

【技术特征摘要】
1.一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
(Ⅰ)过滤含有Trimethoprim的污染水样；
(Ⅱ)调节步骤(Ⅰ)中得到的过滤后的污染水样的pH值，后加入NaClO2，再经紫外光照射进行光诱导氧化反应，去除Trimethoprim。


2.根据权利要求1所述的一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述污染水样选自医用临床废水、生活污水或水源水中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，采用0.45μm醋酸纤维膜，在载气为99.99％的高纯氮的气氛下，设定压力为0.1MPa，令污染水体经醋酸纤维膜压力过滤完成，过滤的同时进行搅拌。


4.根据权利要求1所述的一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述污染水样中含有Cl-。


5.根据权利要求1所述的一种基于紫外/亚氯酸钠组合技术用来去除水中Trimethoprim的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田富箱，陈晨，叶文凯，赖璠，汪波，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31