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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含磺胺类抗生素污染物处理的,具体涉及一种基于邻苯二酚与过氧乙酸氧化去除磺胺类抗生素的方法
技术介绍
1、磺胺类抗生素由于抗菌效果好,价格便宜等优势在临床医学、养殖业、畜牧业等领域被广泛采用。由于磺胺类抗生素稳定性好、分子量大,能够长期存在于水体中,在水环境中频繁检出。磺胺类抗生素会对水生生物生长发育产生直接和间接的生态毒理效应,影响其生长发育。水环境中的抗生素可以通过生物链富集,进入到人体内,干扰人体内分泌系统,危害人体健康。另外,磺胺类抗生素会诱导一些抗生素抗性微生物成为超级细菌,导致抗生素抗性基因在环境中传播。目前,含磺胺类抗生素废水,如制药废水成熟的处理工艺多采用生物处理,但是去除效率只有80~90%,仍有部分会排放到水环境中。开发高效的,具有成本效益和环境友好的去除磺胺类抗生素处理工艺,对水环境中削减抗生素污染具有重要意义。
2、基于过氧乙酸氧化去除磺胺类抗生素的应用,已有的较多技术都是基于过渡金属或紫外辐照活化过氧乙酸,产生强氧化性的自由基来降解污染物。如:cn202111152435.4公布了利用紫外/过氧乙酸去除污水中抗生素和抗性基因的方法。该方法通过紫外活化过氧乙酸产生自由基可以实现对多种光谱抗生素物质去除,处理时间短,简单易行,同时也实现抗性基因的高效去除。但是该方法需要紫外照射,消耗电能,处理成本较高。
3、莫耀钧等人提出利用亚铁活化过氧乙酸高级氧化工艺降解磺胺甲恶唑[1]。实验表明,亚铁可以快速活化过氧乙酸产生羟基自由基(ho·)、有机自由基和feivo2+均参与了磺胺
4、基于自由基的高级氧化工艺,由于自由基具有非选择性,常常容易受到共存水质基质(如有机物和离子)的影响,自由基在水中的寿命短,严重降低其实际去除污染物的效果。因此开发基于非自由基的去除方法是目前的热点。如:cn202310379938.8公布了一种利用过氧乙酸在ph中性条件下降解磺胺甲恶唑的方法。制备原儿茶酸-三价铁螯合液,利用螯合液活化过氧乙酸产生高价态铁对磺胺甲恶唑快速降解。该方法极大拓宽了ph适用范围,并可以抗多种水质干扰。但是该方法需要额外添加三价铁离子,易产生铁泥,铁离子对后续的生物处理的影响也不详。
5、此外,因工业废水的排放,邻苯二酚也普遍存在于污水厂出水、水源水中。邻苯二酚中的酚羟基团作为天然有机物分子中常见的官能团。可作为天然有机物的模型物质。如何利用污水中或者水源水中广泛存在的邻苯二酚物质降解磺胺类抗生素废水,实现酚类污染物和磺胺类抗生素的协同去除问题急需解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种通过邻苯二酚活化绿色氧化剂——过氧乙酸来直接氧化降解磺胺类抗生素污染物的基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:
3、一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,步骤如下:
4、s0:废水中磺胺类污染物初始浓度为1~10μm;
5、s1:在含有磺胺类的废水中加入邻苯二酚;
6、s2:再在s1步骤中加入过氧乙酸,基于邻苯二酚活化过氧乙酸产生具有氧化能力的酚氧自由基和单线态氧等活性物种;
7、s3:充分搅拌,混合均匀后经过反应后通过电子转移去除磺胺类抗生素污染物,可以快速降解水中的磺胺类抗生素。
8、优选地,通过采用酸碱调节剂将降解反应的ph调整为3~9。
9、优选地,通过采用酸碱调节剂将降解反应的ph条件为5~8。
10、优选地,所述调节ph值采用的酸碱调节剂采用1m的硫酸或氢氧化钠溶液。
11、优选地,所述s1步骤中,所述废水中投加邻苯二酚初始浓度为10~50μm。
12、优选地,所述s2步骤中,所述废水中投加过氧乙酸浓度为50~250μm。
13、优选地,所述s2步骤中,所述废水中投加过氧乙酸浓度为100μm。
14、优选地,所述s3步骤中,所述充分搅拌,混合均匀的条件为100~300转/分钟。
15、如权利要求所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸氧化去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述s3步骤中,所述反应时间为30~40分钟。
16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
17、本专利技术利用污水、天然水体中广泛存在的邻苯二酚来活化过氧乙酸降解污染物,实现“以废治废”。本专利技术在废水中添加邻苯二酚后再投加低剂量的过氧乙酸,由于过氧乙酸的利用率高效;邻苯二酚等多酚类物质是天然性有机物中的成分,利用过氧乙酸氧化可实现对酚类物质和磺胺类抗生素的快速去除。本专利技术的水处理过程简单易操作,邻苯二酚活化过氧乙酸可显著提高对磺胺类抗生素的降解效能以及抗水质背景干扰。
18、本专利技术提高了过氧乙酸利用率,具有较广的ph适用范围,处理效果优良,操作简单,成本低,该方法受到水中有机物和常见阴离子的干扰小,具有广泛的应用前景,可以解决含酚废水和含抗生素废水的污染问题。本专利技术解决了过氧乙酸直接氧化磺胺类污染物的反应速率慢,易受水质条件干扰和提升ph应用范围问题。在含磺胺类污染物的医药废水、养殖废水及天然水中强化去除具有广阔的应用前景。
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1.一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,通过采用酸碱调节剂将降解反应的pH调整为3~9。
3.根据权利要求2所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,通过采用酸碱调节剂将降解反应的pH条件为5~8。
4.根据权利要求3所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述调节pH值采用的酸碱调节剂采用1M的硫酸或氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求1所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述S1步骤中,所述废水中投加邻苯二酚初始浓度为10~50μM。
6.根据权利要求2所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述S2步骤中,所述废水中投加过氧乙酸浓度为50~250μM。
7.根据权利要求6所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述S2步骤中,所述废水中投加过氧乙
8.根据权利要求1所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述S3步骤中,所述充分搅拌,混合均匀的条件为100~300转/分钟。
9.如权利要求8所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸氧化去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述S3步骤中,所述反应时间为30~40分钟。
...【技术特征摘要】
1.一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,通过采用酸碱调节剂将降解反应的ph调整为3~9。
3.根据权利要求2所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,通过采用酸碱调节剂将降解反应的ph条件为5~8。
4.根据权利要求3所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述调节ph值采用的酸碱调节剂采用1m的硫酸或氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求1所述的一种基于邻苯二酚与过氧乙酸去除磺胺类抗生素的方法,其特征在于,所述s1步骤中,所述废水中投加邻苯...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘仁杰,徐斌,张天阳,唐玉霖,何欢,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:
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