一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法技术

本发明专利技术提供了一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，属于水处理技术领域。本发明专利技术将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合，得到混合液；对所述混合液进行紫外光照射。本发明专利技术通过向UV/H2O2体系中加入可溶性溴化物，溴离子可以与光照后的过氧化氢产生的羟基自由基反应生成活性较强的溴自由基，溴自由基对于抗生素类污染物具有较强的氧化性，新体系UV/H2O2/Br

【技术实现步骤摘要】
一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，特别涉及一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法。

技术介绍

[0002]抗生素已被广泛应用于临床治疗人类和动物感染,来自医院、制药业、水产养殖业和畜牧业的原始和处理废水含有大量抗生素残留,这些抗生素及其代谢产物的迁移转化不可避免地导致严重的生态系统风险，已有研究表明环境中的抗生素残留会导致新型耐药细菌的进化，最终对水生生态系统和人类健康构成威胁，如人体器官损伤和细菌耐药性的增加。氟喹诺酮类药物全球每年的总消费量约为4400万公斤，由于其具有稳定的化学结构，不能被传统污水处理工艺有效去除。
[0003]高级氧化工艺是目前去除水体中抗生素类污染物的一种有效的方法，其主要包括芬顿法、臭氧化法、超声氧化法、电化学氧化法和UV/H2O2法。
[0004]芬顿法是应用双氧水与亚铁离子在酸性条件下反应产生羟基自由基的原理，进行氧化有机污染反应，将废水中抗生素类污染物氧化成二氧化碳和水的一种高级氧化处理技术。虽然其方法操作难度低，处理污染物范围广，但是引入的硫酸亚铁会产生大量污泥，大大增加了设备折旧风险以及日常维护维修费用。
[0005]臭氧化法是利用臭氧自身的强氧化能力，其主要用于水的消毒、去除水中酚、氰等污染物质，水的脱色以及简单的水体除味，对于抗生素类污染物的处理鲜有报道。臭氧化法仪器耗电量较高，运行成本较高。
[0006]超声氧化法是水在高频声波的作用下产生空穴，空穴伸缩变形在高温高压作用下产生活性氧自由基进而氧化降解水中污染物。但是在抗生素类污染物处理时此方法会存在一定的局限性，往往与其他方法联用效果更佳。
[0007]电化学氧化是指在电的驱动下，水中有机污染物在电极表面直接氧化或被电极上产生的活性物种间接氧化的过程，其可以在低能耗和宽pH值范围内高效去除有机污染物，但是其在抗生素类污染物的处理效率往往差强人意。
[0008]作为基于光催化最为重要的高级氧化技术，通过紫外光辐照H2O2使其裂解产生活性物种羟基自由基，在废水处理工程中得到了广泛的应用。然而，单纯的UV/H2O2法处理含有抗生素类污染物的水体存在效率低下的问题。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，本专利技术提供的方法能够显著提高UV/H2O2法降解抗生素类污染物的效率。
[0010]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0011]本专利技术提供了一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，包括以下步骤：
[0012]将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合，得到混合液；
[0013]对所述混合液进行紫外光照射。
[0014]优选的，所述可溶性溴化物为溴化钠和/或溴化钾。
[0015]优选的，其特征在于，所述可溶性溴化物在混合液中的浓度为100～800μmol/L。
[0016]优选的，所述过氧化氢在混合液中的浓度为1～2mmol/L。
[0017]优选的，将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合前，还包括调节所述含有抗生素类污染物的水体的pH值至3～11。
[0018]优选的，调节pH值使用的pH值调节剂为氢氧化钠和/或硫酸；调节pH值后，还包括加入磷酸盐缓冲液稳定pH值。
[0019]优选的，所述紫外光的波长为200～300nm。
[0020]优选的，所述紫外光照射的温度为室温，时间为5～30min。
[0021]优选的，所述含有抗生素类污染物的水体为医院废水、污水处理厂废水和地表水中的一种或几种；所述抗生素类污染物为氟喹诺酮类抗生素。
[0022]本专利技术提供了一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，包括以下步骤：将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合，得到混合液；对所述混合液进行紫外光照射。本专利技术通过向UV/H2O2体系中加入可溶性溴化物，溴离子可以与光照后的过氧化氢产生的羟基自由基反应生成活性较强的溴自由基，溴自由基对于抗生素类污染物具有较强的氧化性，新体系UV/H2O2/Br
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相比UV/H2O2体系对抗生素类污染物的处理效率增加，对污染物的选择性也有所增加，能够显著降低时间成本。实施例结果表明，采用本专利技术方法降解水体中抗生素类污染物，对抗生素类污染物的降解有明显促进作用。
附图说明
[0023]图1为不同pH值条件下马波沙星的转化率随紫外处理时间的变化曲线；
[0024]图2为不同pH值条件下依诺沙星的转化率随紫外处理时间的变化曲线；
[0025]图3为不同溴化钠投加量下马波沙星的转化率随紫外处理时间的变化曲线；
[0026]图4为不同溴化钠投加量下依诺沙星的转化率随紫外处理时间的变化曲线。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，包括以下步骤：
[0028]将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合，得到混合液；
[0029]对所述混合液进行紫外光照射。
[0030]在本专利技术中，所述抗生素类污染物优选为氟喹诺酮类抗生素，作为本专利技术对的具体实施例，所述氟喹诺酮类抗生素优选为依诺沙星和/或马波沙星。
[0031]在本专利技术中，所述含有抗生素类污染物的水体优选为医院废水、污水处理厂废水和地表水中的一种或几种；在本专利技术中，当所述含有抗生素类污染物的水体为医院废水时，水体中抗生素类污染物的浓度优选为60～120000ng/L，更优选为200～100000ng/L，进一步优选为1000～10000ng/L；当所述含有抗生素类污染物的水体为污水处理厂废水时，水体中抗生素类污染物的浓度优选为2～580ng/L，更优选为10～500ng/L，进一步优选为50～300ng/L；当所述含有抗生素类污染物的水体为地表水时，水体中抗生素类污染物的浓度优选为5～1300ng/L，更优选为10～1000ng/L，进一步优选为100～500ng/L。
[0032]所述混合前，本专利技术优选对含有抗生素类污染物的水体进行预处理，所述预处理包括沉淀和/或过滤，以去除水体中的固体杂质。
[0033]在本专利技术中，所述可溶性溴化物优选为溴化钠和/或溴化钾；所述可溶性溴化物在混合液中的浓度优选为100～800μmol/L，更优选为200～600μmol/L。在本专利技术中，可溶性溴化物粉末优选在开启紫外灯电源之前投入，避免因溶解不完全影响处理效率。
[0034]在本专利技术中，所述过氧化氢在混合液中的浓度优选为1～2mmol/L，更优选为1.5mmol/L。在本专利技术中，所述过氧化氢优选以过氧化氢溶液的形式加入，所述过氧化氢溶液的浓度优选为1mol/L。在本专利技术中，过氧化氢初始投入量对处理效率呈正相关。
[0035]在本专利技术中，将含有抗生素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进UV/H2O2体系中抗生素污染物降解的方法，包括以下步骤：将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合，得到混合液；对所述混合液进行紫外光照射。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可溶性溴化物为溴化钠和/或溴化钾。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可溶性溴化物在混合液中的浓度为100～800μmol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过氧化氢在混合液中的浓度为1～2mmol/L。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将含有抗生素类污染物的水体与可溶性溴化物、过氧化氢混合前，还包括调节所述含有抗生...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英杰，纪禾萌，张倓，屠依娜，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：