CN112093848A - 一种去除废水中四环素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除废水中四环素的方法。其是将鸡蛋壳、海蛎壳、扇贝壳、鸭蛋壳等废弃的生物质用清水洗净，然后于NaOH溶液中浸泡后，洗净烘干，研磨成粉；取制备好的粉末，加入含四环素的废水中，磁力搅拌后先在暗反应条件下反应30 min，然后加光处理120 min，即可实现废水中四环素的有效去除。本发明材料易得，成本低，可实现生物废弃物的回收再利用，且制备过程及设备要求简单，反应条件温和，无污染。经检测，按本发明方法处理含四环素废水，其降解率可达94%~98%。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域，涉及一种废水的处理方法，更具体地，其涉及一种去除废水中四环素的方法。
背景技术
四环素是一种广谱抗生素，在医药领域应用广泛。此外，它还用作动物的生长激素。然而，它在使用后不能被动物体完全吸收或转化。结果，超过50％的四环素以代谢产物的形式进入环境。四环素残留及其代谢产物仍具有一定的生物活性，不仅会对水生生物和陆生动物产生生物毒性，而且还会通过食物链富集、浓缩和传播，对人体健康造成严重危害。因此，从环境中去除四环素残留对于生态环境和人类健康至关重要。
目前已有许多方法可以用于去除水体中的四环素，如离子交换、厌氧消化、纳滤、吸附、反渗透、超滤、臭氧化、半导体光催化及其与好氧处理、光芬顿、电化学氧化、生物处理与高级氧化工艺相结合的方法等。其中光催化法由于其经济、高效和绿色的特性而引起了极大关注。因此，寻找一种简单、高效的光催化剂试剂处理废水具有重要的意义。
日常生活中有许多生物质正在被我们遗忘，当成了垃圾，比如海蛎壳和鸡蛋壳等。这些纯天然的生物材料主要的成份是碳酸钙，是工业上一种重要的填料，也是一种很好的水处理材料，可以有效地中和酸性废水。据不完全统计，仅中国一年产生的废弃鸡蛋壳量就达到了将近400万吨，目前并无有效的处理，是一种资源的极大浪费。
发明内容
本发明针对四环素废水处理中使用的光催化材料制备成本高、制备过程复杂和使用效率低等问题，提出一种去除废水中四环素的方法，其利用废弃的生物质（鸡蛋壳、海蛎壳等）为原料，通过简单的处理将其制成粉体，然后利用该材料在光的作用下有效降解盐酸四环素，其具有材料来源丰富，操作简单，绿色环保等优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种去除废水中四环素的方法，其包括如下步骤：
（1）将废弃的生物质用清水洗净，然后于一定浓度和温度的NaOH溶液中浸泡10~20 h，取出后洗净，烘干，研磨成粉；
（2）取步骤（1）制备好的粉末，加入含四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）得到的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加光处理120 min。
步骤（1）所述废弃的生物质包括鸡蛋壳、海蛎壳、扇贝壳、鸭蛋壳等中的任一种；所用NaOH溶液的浓度为0.1~1.0 M（优选为1.0 M），温度为30~80 ℃（优选为60 ℃）；所用筛网为为50~1000目（优选为200目）。
步骤（2）中粉末的用量为10-50 mg/50mL废水（优选为30 mg/50 mL废水）。
步骤（3）加光处理中所用的光为太阳光或紫外光。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1. 本发明所用原料为废弃的蛋壳、海蛎壳等，其原料来源广，成本低，非但不产生任何污染，还可实现生物废弃物的回收再利用价值；
2. 本发明所制备生物材料降解盐酸四环素的效果较好，其在加光2小时后，可降解94%~98%的盐酸四环素，即可有效地除去废水中的四环素，降低四环素对环境的污染和影响。
3. 本发明制备材料易得，制备过程及设备要求简单，反应条件温和。
附图说明
图1为实施例3以鸡蛋壳为原料制备的粉末材料的样品图。
图2为实施例3以鸡蛋壳为原料制备的粉末材料的XRD图。
图3为实施例3以鸡蛋壳为原料制备的粉末材料随时间变化对废水中四环素降解情况的曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
（1）将废弃的鸡蛋壳用清水洗净，然后于30 ℃、0.1 M的NaOH溶液中浸泡20 h，取出后洗净烘干，研磨成粉，用50目筛网过筛备用；
（2）取10 mg制备好的鸡蛋壳粉，加入50 mL含10 mg/L四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加太阳光处理120 min。
经检测，废水中四环素的降解率为94%，证明其可有效降低废水中四环素的含量。
实施例2
（1）将废弃的鸡蛋壳用清水洗净，然后于40 ℃、0.5 M的NaOH溶液中浸泡15 h，取出后洗净烘干，研磨成粉，用100目筛网过筛备用；
（2）取20 mg制备好的鸡蛋壳粉，加入50 mL含20 mg/L四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加太阳光处理120 min。
经检测，废水中四环素的降解率为95%，证明其可有效降低废水中四环素的含量。
实施例3
（1）将废弃的鸡蛋壳用清水洗净，然后于60 ℃、1.0 M的NaOH溶液中浸泡12 h，取出后洗净烘干，研磨成粉，用200目筛网过筛备用；
（2）取30 mg制备好的鸡蛋壳粉，加入50 mL含30 mg/L四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加太阳光处理120 min。
图2为所制得鸡蛋壳粉的X射线衍射图谱。从图中可以看到，其主要成分为CaCO3。
步骤（3）处理过程中，每隔10min测一次溶液中四环素的含量，并绘制含量随时间变化的曲线，结果如图3。从图3中可以看到，随着光照时间的延长，废水中四环素的含量在不断地降低，表明该材料可以有效地降解废水中的四环素。经120min处理，废水中四环素的降解率为98%。
实施例4
（1）将废弃的鸡蛋壳用清水洗净，然后于50 ℃、1.5 M的NaOH溶液中浸泡10 h，取出后洗净烘干，研磨成粉，用150目筛网过筛备用；
（2）取40 mg制备好的鸡蛋壳粉，加入50 mL含40 mg/L四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加太阳光处理120 min。
经检测，废水中四环素的降解率为97%，证明其可有效降低废水中四环素的含量。
实施例5
（1）将废弃的鸡蛋壳用清水洗净，然后于70 ℃、2.0 M的NaOH溶液中浸泡8 h，取出后洗净烘干，研磨成粉，用120目筛网过筛备用；
（2）取50 mg制备好的鸡蛋壳粉，加入50 mL含50 mg/L四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加太阳光处理120 min。
经检测，废水中四环素的降解率为96%，证明其可有效降低废水中四环素的含量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种去除废水中四环素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将废弃的生物质用清水洗净，然后于一定浓度和温度的NaOH溶液中浸泡10~20 h，取出后洗净，烘干，研磨成粉，过筛备用；
（2）取步骤（1）制备好的粉末，加入含四环素的废水中，磁力搅拌混匀；
（3）将步骤（2）得到的混合溶液先在暗反应条件下反应30 min，然后加光处理120 min；
步骤（1）所述废弃的生物质包括鸡蛋壳、海蛎壳、扇贝壳、鸭蛋壳。
2. 根据权利要求1所述的一种去除废水中四环素的方法，其特征在于，步骤（1）所用NaOH溶液的浓度为0.1~1.0 M，温度为30~80 ℃；所用筛网为50~1000目。
3. 根据权利要求1所述的一种去除废水中四环素的方法，其特征在于，步骤（2）中粉末的用量为10-50 mg/50mL废水。
4.根据权利要求1所述的一种去除废水中四环素的方法，其特征在于，步骤（3）加光处理中所用的光为太阳光或紫外光。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201218 |