System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法及应用技术_技高网

一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法及应用技术

技术编号:41156638 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
本发明专利技术公开了一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法及应用,包括如下步骤:(1)粉碎黄铁矿和针铁矿;(2)配制抗生素废水;(3)将黄铁矿和针铁矿以不同比例与抗生素废水混合反应;并将该方法应用于雨水处理中。本发明专利技术将针铁矿与黄铁矿混合用于降解水体中的抗生素,具有较宽的pH适应性,反应环境温和,成本低廉、去除效率高,实现“以废治废”,对环境有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理,特别是涉及一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法及应用


技术介绍

1、抗生素(antibiotic)主要是细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物或合成类似物,能够抑制或杀死病原微,目前已被广泛应用于人类和动物疾病的治疗。由于制药工业废水的排放、医用抗生素的排放、畜牧养殖业中的过度使用,导致地表水、地下水中都残留着一定浓度的抗生素,长期残留的抗生素会对人类的健康和水生生态系统产生严重的危害。被污染的地表水、地下水流至湖泊中,蒸发后形成雨水降落,雨水中残留抗生素污染物;即便是干净无污染的雨水落至地面后,也会与抗生素污染的地表水、地下水汇流形成污染水。

2、目前,抗生素的去除方法有物理法、生物法和化学法。物理法主要采用吸附、沉淀以及膜分离技术等方法,但只是将抗生素从水中进行转移浓缩至一个新的相中,容易对环境造成二次污染。生物法利用微生物的酶催化系统将抗生素中的硝基还原为毒性更低的氨基类化合物,常见的方法有活性污泥法、接触氧化法、膜反应法等,但是微生物法只适用于低浓度的抗生素溶液。化学法是指氧化法或还原法去除抗生素,利用化学试剂通过得失电子,将抗生素转化为低毒无害的物质,效率高、成本低,广泛应用于抗生素药物的去除。

3、铁基金属催化剂由于其具有优异的催化性能和环境友好性而受到广泛的关注,但是大量的铁基金属催化剂又是通过合成而制备,成本高、容易对环境造成污染。针铁矿(goethite)是由黄铁矿、磁铁矿等其他铁矿在风化的条件下形成的,是环境中的尾矿;黄铁矿(pyrite)是地球上储量最丰富的铁硫化物,其主要成分为fes2,通常为立方体、八面体等晶型。由于黄铁矿中硫元素的含量较高,常常用作制备硫以及硫酸的原料。若能将两种废弃物矿物黄铁矿和针铁矿利用起来,开发一种成本低廉的去除环境中抗生素的复合材料,实现“以废治废”,对环境有重要的意义。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法及应用,将针铁矿与黄铁矿混合去除废水中的抗生素,并将其应用于处理雨水中的抗生素。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,包括如下步骤:

4、(1)粉碎黄铁矿和针铁矿;

5、(2)配制抗生素废水;

6、(3)将黄铁矿和针铁矿以不同比例与抗生素废水混合反应。

7、所述步骤(1)中黄铁矿的粒径大小为100-400目,针铁矿的粒径大小为100-400目。

8、所述步骤(2)中抗生素废水中含有甲硝唑或氯霉素,所述抗生素废水的ph值为6-10,所述甲硝唑或氯霉素的浓度为5-30ppm。

9、所述步骤(2)中抗生素废水为不同ph的缓冲溶液与甲硝唑或氯霉素的混合液,ph为6的抗生素废水为醋酸-醋酸钠缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,ph为7的抗生素废水为mes缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,ph为8、9的抗生素废水为tris-hcl缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,ph为10的抗生素废水为甘氨酸缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液。

10、所述步骤(3)中黄铁矿与针铁矿质量比为(1/3~3):1。

11、一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法在处理抗生素污染的雨水中的应用。

12、本专利技术的有益效果是:

13、1、黄铁矿是一种含硫的老化铁基矿物,常常作为尾矿分布于土壤和沉积物中,标准还原电极电势为+0.35v,具有一定的还原性。针铁矿是一种化学性质稳定、具有较大比表面积的颗粒结构,能稳定存在于酸性土壤中。黄铁矿可以将针铁矿中的fe(iii)还原为fe(ii),体系内fe(ii)的溶出量增加,通过fe(ii)还原体系中的具有氧化性的物质如甲硝唑、氯霉素等,实现以废治废。

14、2、该体系能在ph为6-10范围内对甲硝唑、氯霉素进行高效去除,具有较宽的ph适应性,可广泛应用于雨水中的抗生素治理。

15、3、利用天然的黄铁矿和针铁矿作为原材料,不需要经过前处理,直接加入抗生素废水中进行去除,在常温下即可进行反应,反应环境温和,成本低廉、去除效率高。

16、4、在ph为8-10的条件下,针铁矿和黄铁矿去除甲硝唑、氯霉素的速度很快,由于在ph为8和9条件下生成了硫酸根型绿锈,ph为10的条件下生成了磁铁矿,可以高效去除抗生素。

17、5、在针铁矿、黄铁矿协同去除抗生素的过程中,体系内的ph会降低,在酸性条件下,协同去除作用弱,而缓冲体系的引入可以使反应体系维持在一个ph范围内,从而提高去除效率。

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【技术保护点】

1.一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(1)中黄铁矿的粒径大小为100-400目,针铁矿的粒径大小为100-400目。

3.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(2)中抗生素废水中含有甲硝唑或氯霉素,所述抗生素废水的pH值为6-10,所述甲硝唑或氯霉素的浓度为5-30ppm。

4.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(2)中抗生素废水为不同pH的缓冲溶液与甲硝唑或氯霉素的混合液,pH为6的抗生素废水为醋酸-醋酸钠缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,pH为7的抗生素废水为MES缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,pH为8、9的抗生素废水为Tris-HCl缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液,pH为10的抗生素废水为甘氨酸缓冲液和甲硝唑或氯霉素的混合液。

5.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(3)中黄铁矿与针铁矿质量比为(1/3~3):1。

6.一种如权利要求1-5中任意一项所述利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法在处理抗生素污染的雨水中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(1)中黄铁矿的粒径大小为100-400目,针铁矿的粒径大小为100-400目。

3.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(2)中抗生素废水中含有甲硝唑或氯霉素,所述抗生素废水的ph值为6-10,所述甲硝唑或氯霉素的浓度为5-30ppm。

4.如权利要求1所述的一种利用针铁矿和黄铁矿混合去除抗生素的方法,其特征在于,所述步骤(2)中抗生素...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志君傅卫江汪剑锋黄榧张睿阳朱昕阳董华平吕瑛廖庆沈洁
申请(专利权)人:同创工程设计有限公司
类型:发明
国别省市:

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