一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法技术

本发明专利技术涉及一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，该方法包括以下步骤：(1)将待处理水样进行预处理；(2)在预处理后的水样中加入氯胺溶液，再调节pH值，进行反应，实现左旋甲状腺素钠的氧化降解。与现有技术相比，本发明专利技术方法通过对反应水体的pH进行调节，即可氧化降低水体中LTS的含量，这揭示了水处理中常用的化合氯(氯胺)预氧化或消毒处理自来水或污水时可能发生的LTS的同步氧化降解反应，本方法操作简单、反应条件容易控制，所使用的化学试剂和材料均为水处理常用产品，未引入其它有毒有害物质，其安全性尤为突出，反应条件容易实现。

【技术实现步骤摘要】
一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法
本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法。
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，由于PPCPs在水环境中的持续存在，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。个人护理品包括防腐剂、杀菌剂、消毒剂、驱虫剂、芳香剂和防晒剂等。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传递和食物链扩散。PPCPs通常存在于水体中的浓度为十亿分之几(μg/L)到万亿分之几(ng/L)，尽管环境中PPCPs的浓度较低，通常不易引起急性毒性，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能引起地球生物化学循环的改变、影响高等生物的性别比例、改变植物生长、阻止幼虫孵化、身体畸形和恶性肿瘤等。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，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，并且由于它们结构复杂、毒性大、难生物降解和环境持久性等特点，传统的水处理工艺很难将它去除。目前，PPCPs降解研究成为了国内饮用水处理热点问题之一。左旋甲状腺素钠(levothyroxinesodium,LTS)作为PPCPs的典型特效药代表，左旋甲状腺素钠是一种甲状腺激素，用于治疗各种甲状腺激素缺乏症，它用于治疗亚临床甲状腺功能减退症和甲状腺肿大等疾病，也可以直接应用于预防甲状腺癌的复发。该药物是碘化酪氨酸的衍化物，包括甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸。常听说的优甲乐就是一种口服左旋甲状腺素钠片。正常人每天会释放75μg的四碘甲状腺氨酸(T4)和25μg的三碘甲状腺原氨酸(T3)。甲状腺激素是人体正常发育的时候所必须的激素之一，不管是分泌不足或者是分泌过量都会引起甲状腺疾病的发生，当小朋友的身体中甲状腺功能出现异常的时候，不但身体会受到伤害，智力发育也会受到影响，会引起克汀病，也就是我们常说的呆小症；成年人出现甲状腺功能障碍的时候，会出现粘液性水肿。因为甲状腺激素还可以使心脏对儿茶酚胺的敏感性提高，当出现甲亢的时候就会出现神经过敏、心率加快、急躁、震颤以及心输出量增加等现象。与其他药物和激素类似，左旋甲状腺素钠主要通过患者排泄进入生活污水进入环境。典型的左旋甲状腺素钠剂量的20％至40％从尿液和/或粪便中排泄，然后分散到生活污水中。但是，自来水厂和污水处理厂仅部分消除了这种化合物，去除率不到3％。左旋甲状腺素钠已在污水处理厂进水和流出物被发现，其浓度分别为3.1-55.0mgL-1和7.3-37.6mgL-1。因此，左甲状腺素钠被认为是需要受到关注的重要环境污染物。此外，由于左旋甲状腺素钠具有抗菌和难降解的特性，很难用常规的处理方法(如混凝、沉淀、过滤和消毒)将其去除。城市污水的处理中普遍采用了活性污泥这一微生物处理手段,但对废水处理厂的进水和出水进行了定量分析，这表明污水在处理过程中并未完全去除。即在常规水处理中，左旋甲状腺素钠的降解效果并不好，传统处理工艺无法有效的去除掉水中的左旋甲状腺素钠，难以满足排放要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单、反应条件容易控制，快速、高效的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：专利技术人了解到，左旋甲状腺素钠对高温和光照等环境因素不稳定。它在正常日光下和在辐射下均会发生光化学分解，且在酸性介质中更稳定。它对光和湿气敏感，氧化机理取决于底物的性质和系统的pH。氯胺作为饮用水的消毒剂，与次氯酸相比，氯胺消毒有它的优势：(1)氯胺稳定性好，杀菌持久力强，使得管网中的余氯量持久，有效抑制了残余细菌的再繁殖；(2)氯胺与水中腐殖物质作用较小，减缓了腐殖物质与自由氯发生氯化反应，从而减少THMs和HAAs等消毒副产物的生成；(3)氯胺与次氯酸相比，对管网的腐蚀性小，臭味小。基于这些优点，越来越多的研究集中在氯胺消毒上。基于以上认知，提出以下具体方案：一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，该方法包括以下步骤：(1)将待处理水样进行预处理；(2)在预处理后的水样中加入氯胺溶液，再调节pH值，进行反应，实现左旋甲状腺素钠的氧化降解。进一步地，所述的预处理的方法为：将水样进行过滤，去除水中的悬浮物。进一步地，所述的过滤方式为压力过滤，具体条件为：载气为99.99％的高纯氮，压力为0.1MPa，滤膜采用的0.45μm的醋酸纤维膜，过滤的同时进行搅拌。进一步地，所述的氯胺溶液添加量，使NH2Cl在水样中的浓度为50-500μM。进一步地，所述的氯胺溶液添加量，使NH2Cl在水样中的浓度为20-500μM。进一步地，调节水样的pH＝5.0-9.0。进一步地，调节水样的pH＝7.0-9.0。进一步地，采用浓度约为10mM的磷酸盐缓冲溶液和/或0.1M的硫酸和/或1M的氢氧化钠进行pH值调节，使反应进行时水体的pH值不会发生明显的变化。磷酸二氢钾的作用就是缓冲盐，在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的pH值相对稳定。进一步地，所述反应的温度为20-30℃，时间不大于24h。进一步地，所述反应的时间不大于6h。进一步地，反应过程中进行搅拌，搅拌速度为100-120r/min。进一步的，本专利技术的方法可用于医用临床废水、生活污水、水源水处理过程中去除LTS。本专利技术对温度的设定主要是考虑水厂处理实际水体时的温度，符合工厂中的实际应用，还有一个原因是温度越高反应进行的速率越快，对于实验来说不能够很好的观察操作，导致实验误差会很大。本专利技术中对反应温度要求不高，在室温下20-30℃进行。本专利技术的pH设定参数符合天然水体的pH范围，因此本工艺能在实际水体中处理LTS而不需要过多的后续调节pH，可以极大地降低在实际应用中的成本，节省操作时间。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所述方法由自制氯胺溶液同步氧化降解LTS，通过对反应水体的pH进行调节，即可快速降低水体中LTS的含量，降解效果可到99％以上，去除彻底，可以快速有效去除水体中存在的LTS；(2)本专利技术所述方法操作简单、反应条件容易控制，容易实现工程应用，另外所使用的化学试剂和材料均为水处理用常规药剂，未引入其它有毒有害物质，其安全性尤为突出；(3)本专利技术中反应环境容易实现，室温条件下便可处理，有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)将待处理水样进行预处理；/n(2)在预处理后的水样中加入氯胺溶液，再调节pH值，进行反应，实现左旋甲状腺素钠的氧化降解。/n

【技术特征摘要】
1.一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将待处理水样进行预处理；
(2)在预处理后的水样中加入氯胺溶液，再调节pH值，进行反应，实现左旋甲状腺素钠的氧化降解。


2.根据权利要求1所述的一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，其特征在于，所述的预处理的方法为：将水样进行过滤，去除水中的悬浮物。


3.根据权利要求1所述的一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，其特征在于，所述的氯胺溶液添加量，使NH2Cl在水样中的浓度为50-500μM。


4.根据权利要求3所述的一种降解水中左旋甲状腺素钠的方法，其特征在于，所述的氯胺溶液添加量，使NH2Cl在水样中的浓度为20-500μM。


5.根据权利要求1所述的一种降解水中左旋甲状...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，田富箱，叶文凯，邢海波，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