一种基于LaCaCuFeO钙钛矿降解水中多种FQs的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LaCaCuFeO钙钛矿降解水中多种FQs的方法，属于水处理技术领域。本发明专利技术通过在水体中加入LaCaCuFeO钙钛矿、过硫酸盐，短时间内同时高效降解复合水体中的多种FQs，此体系中催化剂可以适用于较高浓度的FQs降解，在较宽泛的pH范围内均有较良好的降解效果，且其循环使用率高，催化剂稳定可重复利用性高。此体系具有良好的耐高盐性能，可以在较高的氯离子、硫酸根离子浓度下有效降解FQs，且碳酸根、碳酸氢根离子对体系影响不大，并且可以使用与高浓度的磷酸盐环境，具有良好的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LaCaCuFeO钙钛矿降解水中多种FQs的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于LaCaCuFeO钙钛矿降解水中多种FQs的方法，属于水处理


技术介绍

[0002]氟喹诺酮类抗生素药物(FQs)是一类具有氟原子的大分子有机物，因具有较强的抗菌活性而广泛应用于医药行业。FQs化学性质稳定、半衰期较长，因其较强的抗菌活性影响微生物抗性基因，难以被微生物降解，是水体中持久性新兴污染物。FQs与人体接触会引发许多不良反应，如过敏、头晕、神经毒性等症状。近年来有研究表明，在地表水及地下水中均有的FQs药物检出，且即便是浓度较低的FQs也存在较高的生态风险。FQs的降解方法主要有物理法、化学法和生物法。目前对于降解氟喹诺酮类污染物的研究主要集中在单一污染物的研究上，而实际水体中往往是多种污染物共同存在的，适用于单一污染物的催化体系在混合污染物的体系中催化降解能力较弱，难以同时降解水体中多种FQs。所以，迫切需要一种能够高效降解水体中混合氟喹诺酮类污染物的体系。
[0003]高级氧化技术是利用具有强氧化性的自由基来使水环境中有机污染物有效的分解，甚至彻底转化为无害的无机物的化学氧化技术。过硫酸盐活化后能产生大量的SO
4.
‑
，具有较高的氧化还原电位(2.5～3.1V)，具有较强的氧化还原能力。过硫酸盐体系中除了自由基反应路径(硫酸根自由基与羟基自由基)外还存在一些非自由基反应路径，如超氧自由基(O2·
‑
)、单线态氧(1O2)与电子转移路径，这种自由基与非自由基共存的体系有利于处理复合水体中难降解有机物。
[0004]在化工、制药等工业生产过程排放的废水中通常含有大量的钠、氯、硫酸根等离子，这些高盐有机废水中的离子会与高级氧化过程中的自由基相结合，生成氧化性能较弱的自由基，抑制体系的降解效率。因此，提供一种同样可以适应于高盐环境下的去除FQs的技术手段是具有一定现实意义的。

技术实现思路

[0005]技术问题：
[0006]针对上述关于普通废水以及高盐条件下普通高级氧化技术不适用于水体中存在多种难降解有机物比如FQs的处理，本专利技术提供了一种可同时降解复合水体中多种FQs的方法，并可以在高盐环境下高效降解FQs。
[0007]技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种降解水中多种FQs的方法，所述方法是将LaCaCuFeO钙钛矿、过硫酸盐加入到水体中进行降解处理。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，所述FQs为氧氟沙星(OFX)、环丙沙星(CIP)两种共存。
[0010]本专利技术提供了一种降解高盐废水中多种FQs的方法，所述方法是将LaCaCuFeO钙钛
矿、过硫酸盐加入到高盐废水中进行降解处理；所述高盐废水通常指总溶解性固体物的质量分数大于3.5％的废水。
[0011]本专利技术还提供了一种同时降解水中氧氟沙星(OFX)和环丙沙星(CIP)的方法，所述方法是将LaCaCuFeO钙钛矿、过硫酸盐加入到水体中进行降解处理。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，高盐体系包括如下任意一种或多种阳离子：Na
+
、K
+
和如下任意一种或多种阴离子：Cl
‑
、HCO3‑
、CO
32
‑
、H2PO4‑
、SO
42
‑
。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，LaCaCuFeO钙钛矿相对水体的投加量为0.1
‑
0.5g/L；进一步可选0.2
‑
0.25g/L。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，LaCaCuFeO钙钛矿相对高盐体系的投加量为0.1
‑
0.5g/L；进一步可选0.2
‑
0.25g/L。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，过硫酸盐选用的是过二硫酸钠和/或过二硫酸钾；优选过二硫酸钠。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，过二硫酸盐相对水体或高盐废水的投加量为2
‑
6mmol/L。具体可选4mmol/L。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，降解处理是调节pH至3
‑
11。进一步优选5
‑
11；最优选7
‑
8。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，目标污染物FQs的实验浓度为5
‑
20ppm，考虑到BPA在实际污水厂出厂中可能的浓度以及降解速率优选最适FQs浓度为10ppm。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，所述LaCaCuFeO钙钛矿通过EDTA螯合的凝胶溶胶法制得：
[0020]将可溶性铜盐、可溶性铁盐、可溶性镧盐、可溶性钙盐、以及EDTA和柠檬酸分散溶解在水中，混匀，得到混合体系；然后调节pH至中性，加热至产生凝胶，再将凝胶进行烘干、研磨，随后煅烧。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，可溶性铜盐可选硝酸铜或其水合物、硫酸铜或其水合物、氯化铜或其水合物；具体可选三水合硝酸铜。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，可溶性铁盐可选硝酸铁或其水合物、硫酸铁或其水合物、氯化铁或其水合物；具体可选九水合硝酸铁。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，可溶性镧盐可选硝酸镧或其水合物；具体可选六水合硝酸镧。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，可溶性钙盐可选氯化钙、硝酸钙或其水合物；具体可选二水合氯化钙。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，所述混合体系中，镧盐、钙盐、铜盐、铁盐的摩尔比为9:1:5:5。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，EDTA相对混合体系的添加量为0.1
‑
0.5mol/L。具体可选0.15mol/L。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，柠檬酸相对混合体系的添加量为0.2
‑
0.8mol/L。具体可选0.3mol/L。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，所述加热至凝胶的温度为80
‑
100℃，具体可选90℃；凝胶烘干温度为240℃。
[0029]在本专利技术的一种实施方式中，所述煅烧是在450℃预热2h；然后继续升温至700℃煅烧6h。
[0030]有益效果：
[0031](1)本专利技术提出将钙离子掺杂改性铜铁钙钛矿制备成LCCFO钙钛矿，可以活化PDS并有效降解水体中多种FQs。
[0032](2)本专利技术制备的LCCFO钙钛矿可以耐高盐，在短时间内降解高盐下的FQs，并且在高浓度的磷酸盐环境下降解率增加。
[0033](3)LCCFO钙钛矿结构稳定，金属溶出量均能达到《污水排入城镇下水道水质控制项目》A级标准，并且重复四次后仍能对体系中CIP均能达到70％以上的降解效果，对体系中OFX均能达到93％以上的降解效果，高效环保。
[0034](4)本反应体系在pH本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降解水中FQs的方法，其特征在于，是将LaCaCuFeO钙钛矿、过硫酸盐加入到水体中进行降解处理；所述FQs为OFX和CIP两种共存。2.一种降解高盐废水中FQs的方法，其特征在于，是将LaCaCuFeO钙钛矿、过硫酸盐加入到高盐废水中进行降解处理；所述高盐废水为总溶解性固体物的质量分数大于3.5％的废水；所述FQs为OFX和CIP两种共存。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，高盐废水中包括如下任意一种或多种阳离子：Na
+
、K
+
；和如下任意一种或多种阴离子：Cl
‑
、HCO3‑
、CO
32
‑
、H2PO4‑
、SO
42
‑
。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，LaCaCuFeO钙钛矿相对水或者高盐废水的投加量为0.2
‑
0.25g/L。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，过硫酸盐选自过...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢利娟，蔚天棋，朱一红，邓芸，阮文权，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：