CN114249378A - 一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括S1、将纳米TiO2粉末和盐酸、乙醇溶液混合反应，反应产物进行干燥、煅烧处理，得到TiO2光催化剂；S2、对抗生素污水进行沉淀、过滤预处理；S3、向TiO2光催化剂中加入有机硅树脂粘合剂，并均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃放置在光催化反应器中；将预处理后的抗生素污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22‑28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500‑5800Lux的紫外光，污水中磺胺二甲嘧啶浓度小于7ng/L即可排放；本发明设计合理，能够实现磺胺类抗生素污水的安全高效处理，适宜大量推广。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法。
背景技术
生活污水是抗生素类药物污染的来源之一，未被人体吸收的抗生素药物经过尿液与粪便排入污水管网，由于大多数的城市污水处理系统无法对水体中残存的抗生素类药物进行有效的处理，这些药物会随污水管网出水一起排入江河湖海等地表水环境中。养殖业也是抗生素类药物污染主要来源之一，为了提高养殖类动物的存活率，养殖户通常在饲料中加入大量的抗生素类药物以保证动物的存活率，由于中国目前未对畜牧的粪便排放做出具体的要求，养殖户常常将养殖废水或动物的粪便直接排入河流、土壤中。因此，中国所面临的抗生素污染比美国、欧美等发达国家更为严重；
随着抗生素类药物使用量及排放量的增加，在各种水体中均有不同浓度的抗生素检出，水体中残存的抗生素对环境生态安全造成潜在威胁，常规的水处理技术难以对其进行有效的降解。基于过硫酸盐的高级氧化技术在降解水中有机污染物方面具有优势，以MOFs材料为模板制备的衍生碳材料是活化过硫酸盐降解污染物的优良催化剂，但传统的MOFs材料存在制备步骤复杂、制备条件苛刻、成本高等缺点。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种安全高效的基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法。
本发明的技术方案为：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积30-45％的浓度为5-11mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应5-15min，然后利用去离子水调节反应体系pH至4-6，将反应体系在50-150kHz频率下超声分散处理5-11h，最后在90-130℃条件下反应3-8h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为1-2:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在60-150℃条件下干燥至恒重，然后在310-420℃条件下煅烧2-4h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照5-12mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在15-25℃下条件下搅拌15-45min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用50-800μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为15-35％的H2SO4溶液调节上清液pH至5-8；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积15-30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为30-55°，TiO2光催化剂涂覆量为0.02-0.05g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22-28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500-5800Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度小于7ng/L即可排放。
进一步地，步骤S1-3进行之前，将纳米TiO2溶胶均匀涂抹在粒径为0.2-0.5mm的沸石颗粒表面，并将沸石颗粒在30-60℃条件下进行预烘干；以沸石颗粒作为载体，能够增大TiO2光催化剂与磺胺类抗生素污水的接触面积，从而能够有效提高磺胺类抗生素污水中污染物的降解效率。
进一步地，步骤S3-1中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中还加入有占混合物体积5-8％的转换剂，转换剂的制备方法为：将质量浓度为20-35％的硝酸溶液、氧化钇和体积浓度50-75％的酒精等体积混合均匀，得到混合物A；然后向混合物A中加入其体积7-11％的四乙基硅烷，并搅拌混合均匀，得到混合物B，最后将混合物B在350-500℃条件下煅烧处理2-5h，即得所需转换剂；通过加入上述方案制备的转换剂，能够提高TiO2光催化剂对可见光的吸收能力，从而促进TiO2光催化剂的催化效率。
进一步地，步骤S3-1中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆玻璃板前，向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入其体积3-6％的固化交联剂聚氨酯，并搅拌均匀，通过加入固化交联剂聚氨酯，能够提高TiO2光催化剂与玻璃板的结合强度。
进一步地，步骤S1-3结束后，将TiO2光催化剂在氮气氛围下高温煅烧5-15min；其中，高温煅烧温度为200-450℃；通过对TiO2光催化剂进行高温煅烧处理，能够提高比表面积，从而提高TiO2光催化剂上空穴的氧化还原电位，从而提高TiO2光催化剂在紫外光区下的催化活性。
进一步地，步骤S3-2结束后，将光催化反应器出水通入消毒塔中，然后向消毒塔内持续通入0.5-1.5Mpa高压CO2气体15-30min，通过对污水进行杀菌处理，能够提高磺胺类抗生素污水的排放安全性。
进一步地，步骤S3-1中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆在玻璃板上后，首先在室温下陈化1-3天；通过对iO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物进行陈化，能够抑制混合物中胶体粒子水解，同时有利于促进混合物中晶粒分布的均匀性，进而提高TiO2光催化剂的催化活性。
进一步地，步骤S3-2光催化反应过程中以100-260r/min的速度进行磁力搅拌处理，通过磁力搅拌处理，可以有效增加有机污染物与光催化剂的接触，进一步增强反应效率，从而提高污水中有机污染物的光催化降价速率。
进一步地，步骤S3-2光催化反应过程中，向光催化反应器中通入臭氧和二氧化氯的混合气体，混合气体的通入量为150-450mg/L，通过臭氧和二氧化氯的混合气体能够促进磺胺类抗生素污水中细小杂质的絮凝和澄清，同时能够杀灭污水中的病原微生物，从而能够显著提高污水中有机物降解的彻底性。
进一步地，步骤S1-1中，TiO2粉末的制备方法为：将TiO2纳米纤维分散于其2-4倍体积的去离子水中，然后将TiO2纳米纤维裁剪至长度为5-8mm的纤维段，并向去离子水加入纤维段质量8-15％的三聚氰胺，搅拌混合均匀后蒸发去离子水，并转移至马弗炉中，在500-800℃条件下煅烧2-4h，即可得到所需TiO2粉末；通过上述方法制备的TiO2粉末，有利于捕获紫外光，从而提高紫外光的利用效率，提高光催化降解效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一、通过本发明制备的TiO2光催化剂具有较高的稳定性，对于磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶的降解具有显著的作用；
第二、本发明通过使用TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物对磺胺类抗生素污水中二甲嘧啶进行光催化降解，利用有机硅树脂粘合剂使TiO2光催化剂固载于玻璃板上，相较于传统的悬浮体系光催化法具有TiO2光催化剂易于分离、处理成本低的优势；同时，TiO2光催化剂固载于玻璃板上，光能被传输给固载化的TiO2粒子，从而使得TiO2粒子获得较高的量子效率，并最终提高TiO2光催化剂的催化效率；
第三、本发明工艺稳定可靠，极大的降低了磺胺类抗生素污水的处理成本，是一种有工业应用前景的绿色、高效的新方法，适合大规模工业化应用。
具体实施方式
实施例1：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积30％的浓度为5mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得溶液混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应5min，然后利用去离子水调节反应体系pH至4，将反应体系在50kHz频率下超声分散处理5h，最后在90℃条件下反应3h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为1:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在60℃条件下干燥至恒重，然后在310℃条件下煅烧2h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照5mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在15℃下条件下搅拌15min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用50μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为15％的H2SO4溶液调节上清液pH至5；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积15-30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为30°，TiO2光催化剂涂覆量为0.02g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放。
实施例2：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积38％的浓度为9mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应11min，然后利用去离子水调节反应体系pH至5，将反应体系在110kHz频率下超声分散处理7h，最后在105℃条件下反应6h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为2:1；将纳米TiO2溶胶均匀涂抹在粒径为0.2-0.4mm的沸石颗粒表面，并将沸石颗粒在55℃条件下进行预烘干，以沸石颗粒作为载体，能够增大TiO2光催化剂与磺胺类抗生素污水的接触面积，从而能够有效提高磺胺类抗生素污水中污染物的降解效率；
S1-3、将步骤S1-2所得涂覆有纳米TiO2溶胶的沸石颗粒在98℃条件下干燥至恒重，然后在389℃条件下煅烧3h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照9mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在21℃下条件下搅拌33min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用365μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为29％的H2SO4溶液调节上清液pH至7；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积26％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为40°，TiO2光催化剂涂覆量为0.04g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为25℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5750Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放。
实施例3：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积45％的浓度为11mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应15min，然后利用去离子水调节反应体系pH至6，将反应体系在150kHz频率下超声分散处理11h，最后在130℃条件下反应8h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为2:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在150℃条件下干燥至恒重，然后在420℃条件下煅烧4h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照12mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在25℃下条件下搅拌45min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用800μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为35％的H2SO4溶液调节上清液pH至8；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀，然后向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入占混合物体积5％的转换剂，转换剂的制备方法为：将质量浓度为20％的硝酸溶液、氧化钇和体积浓度50％的酒精等体积混合均匀，得到混合物A；然后向混合物A中加入其体积7％的四乙基硅烷，并搅拌混合均匀，得到混合物B；最后将混合物B在350℃条件下煅烧处理2h，即得所需转换剂；通过加入上述方案制备的转换剂，能够提高TiO2光催化剂对可见光的吸收能力，从而促进TiO2光催化剂的催化效率；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为55°，TiO2光催化剂涂覆量为0.05g/cm2；其中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆玻璃板前，向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入其体积3％的固化交联剂聚氨酯，并搅拌均匀，通过加入固化交联剂聚氨酯，能够提高TiO2光催化剂与玻璃板的结合强度；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5800Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放。
实施例4：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积30％的浓度为5mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应5min，然后利用去离子水调节反应体系pH至4，将反应体系在50kHz频率下超声分散处理5h，最后在90℃条件下反应3h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为2:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在60℃条件下干燥至恒重，然后在310℃条件下煅烧2h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；将TiO2光催化剂在氮气氛围下高温煅烧5min；其中，高温煅烧温度为200℃；通过对TiO2光催化剂进行高温煅烧处理，能够提高比表面积，从而提高TiO2光催化剂上空穴的氧化还原电位，从而提高TiO2光催化剂在紫外光区下的催化活性；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照5mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在15℃下条件下搅拌15min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用50μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为15％的H2SO4溶液调节上清液pH至5；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积15％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀，并在室温下陈化1天，然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为30°，TiO2光催化剂涂覆量为0.02g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放。
实施例5：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积45％的浓度为11mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应15min，然后利用去离子水调节反应体系pH至6，将反应体系在150kHz频率下超声分散处理11h，最后在130℃条件下反应8h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为2:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在150℃条件下干燥至恒重，然后在420℃条件下煅烧4h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照12mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在25℃下条件下搅拌45min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用800μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为35％的H2SO4溶液调节上清液pH至8；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为55°，TiO2光催化剂涂覆量为0.05g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，以100r/min的速度进行磁力搅拌处理，通过磁力搅拌处理，可以有效增加有机污染物与光催化剂的接触，进一步增强反应效率，从而提高污水中有机污染物的光催化降价速率；控制光催化反应器温度为28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5800Lux的紫外光，向光催化反应器中通入臭氧和二氧化氯的混合气体，混合气体的通入量为150mg/L，通过臭氧和二氧化氯的混合气体能够促进磺胺类抗生素污水中细小杂质的絮凝和澄清，同时能够杀灭污水中的病原微生物，从而能够显著提高污水中有机物降解的彻底性；将光催化反应器出水通入消毒塔中，然后向消毒塔内持续通入0.5Mpa高压CO2气体15min；通过对污水进行杀菌处理，能够提高磺胺类抗生素污水的排放安全性；直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放；最后将光催化反应器出水通入消毒塔中，然后向消毒塔内持续通入0.5Mpa高压CO2气体15min；通过对污水进行杀菌处理，能够提高磺胺类抗生素污水的排放安全性。
实施例6：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积30％的浓度为5mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；其中，TiO2粉末的制备方法为：将TiO2纳米纤维分散于其2倍体积的去离子水中，然后将TiO2纳米纤维裁剪至长度为5mm的纤维段，并向去离子水加入纤维段质量8％的三聚氰胺，搅拌混合均匀后蒸发去离子水，并转移至马弗炉中，在500℃条件下煅烧2h，即可得到所需TiO2粉末；通过上述方法制备的TiO2粉末，有利于捕获紫外光，提高紫外光利用效率，从而大大提高光催化降解效率；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应5min，然后利用去离子水调节反应体系pH至4，将反应体系在50kHz频率下超声分散处理5h，最后在130℃条件下反应3h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为1:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在60℃条件下干燥至恒重，然后在310℃条件下煅烧2h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照5mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在15℃下条件下搅拌15min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用50μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为15％的H2SO4溶液调节上清液pH至5；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积15％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为30°，TiO2光催化剂涂覆量为0.02g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放。
实施例7：一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积45％的浓度为11mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；其中，TiO2粉末的制备方法为：将TiO2纳米纤维分散于其4倍体积的去离子水中，然后将TiO2纳米纤维裁剪至长度为8mm的纤维段，并向去离子水加入纤维段质量15％的三聚氰胺，搅拌混合均匀后蒸发去离子水，并转移至马弗炉中，在800℃条件下煅烧4h，即可得到所需TiO2粉末；通过上述方法制备的TiO2粉末，有利于捕获太阳光和提高太阳光利用效率，从而大大提高光催化降解效率；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应15min，然后利用去离子水调节反应体系pH至6，将反应体系在150kHz频率下超声分散处理11h，最后在130℃条件下反应8h，得到纳米TiO2溶胶；其中，乙醇溶液和混合溶液的体积比为2:1；将纳米TiO2溶胶均匀涂抹在粒径为0.3-0.5mm的沸石颗粒表面，并将沸石颗粒在60℃条件下进行预烘干，以沸石颗粒作为载体，能够增大TiO2光催化剂与磺胺类抗生素污水的接触面积，从而能够有效提高磺胺类抗生素污水中污染物的降解效率；
S1-3、将步骤S1-2所得涂覆有纳米TiO2溶胶的沸石颗粒在150℃条件下干燥至恒重，然后在420℃条件下煅烧4h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；将TiO2光催化剂在氮气氛围下高温煅烧15min；其中，高温煅烧温度为450℃；通过对TiO2光催化剂进行高温煅烧处理，能够提高比表面积，从而提高TiO2光催化剂上空穴的氧化还原电位，从而提高TiO2光催化剂在紫外光区下的催化活性；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照12mg/L的投加量向预沉池中投入聚合氯化铝，然后在25℃下条件下搅拌45min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用800μm的过滤器过滤上清液，最后利用质量浓度为35％的H2SO4溶液调节上清液pH至8；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入占混合物体积8％的转换剂，转换剂的制备方法为：将质量浓度为35％的硝酸溶液、氧化钇和体积浓度75％酒精等体积混合均匀，得到混合物A；然后向混合物A中加入其体积11％的四乙基硅烷，并搅拌混合均匀，得到混合物B，最后将混合物B在500℃条件下煅烧处理5h，即得所需转换剂；通过加入上述方案制备的转换剂，能够提高TiO2光催化剂对可见光的吸收能力，从而促进TiO2光催化剂的催化效率；然后将TiO2光催化剂、有机硅树脂粘合剂和转换剂的混合物均匀涂室温下陈化3天，并覆在玻璃板上，最后将玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为55°，TiO2光催化剂涂覆量为0.05g/cm2；其中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆玻璃板前，向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入其体积6％的固化交联剂聚氨酯，并搅拌均匀，通过加入固化交联剂聚氨酯，能够提高TiO2光催化剂与玻璃板的结合强度；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入光催化反应器中，以260r/min的速度进行磁力搅拌处理，通过磁力搅拌处理，可以有效增加有机污染物与光催化剂的接触，进一步增强反应效率，从而提高污水中有机污染物的光催化降价速率；控制光催化反应器温度为28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5800Lux的紫外光，然后向光催化反应器中通入臭氧和二氧化氯的混合气体，混合气体的通入量为450mg/L，通过臭氧和二氧化氯的混合气体能够促进磺胺类抗生素污水中细小杂质的絮凝和澄清，同时能够杀灭污水中的病原微生物，从而能够显著提高污水中有机物降解的彻底性；直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度为6ng/L即可排放；最后将光催化反应器出水通入消毒塔中，然后向消毒塔内持续通入1.5Mpa高压CO2气体30min；通过对污水进行杀菌处理，能够提高磺胺类抗生素污水的排放安全性。
试验例：
1、在同一磺胺类抗生素污水采样点分别采集32份磺胺类抗生素污水置入不同的试管内，然后将32个试管随机均分为8组，并测定各组磺胺类抗生素污水的吸光度；其中，8组试管中，7组为试验组，1组为对照组；
2、分别利用本发明实施例1-7的方法对7组为试验组试管内的磺胺类抗生素污水进行光催化处理；其中，每组试管内TiO2光催化剂的投加量依次增加；利用现有技术的光催化剂技术处理对照组试管内的磺胺类抗生素污水；
3、处理完成后，测定各组各组磺胺类抗生素污水的吸光度，根据试验前后各组磺胺类抗生素污的吸光度计算磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶的降解率，计算结果如表1所示：
表1各处理方法对磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶降解率、降解速度的影响
通过表1数据可知，当TiO2光催化剂用量为15mg时，磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶降解率达到最高，当TiO2光催化剂用量超过15mg时，磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶降解率开始下降，说明紫外光照充足时，催化剂的浓度越高，产生的电子空穴、羟基自由基越多，参与氧化还原反应的活化分子数越多，与反应底物发生接触、碰撞的次数增多，但当投加量过多时，由于催化剂表的氧化还原反应位被完全占领达到饱和，这时TiO2表面已经占领反应位的分子就会与未获得反应位的分子产生竞争效应，分子与分子之间会产生排斥力使得剩余的反应位更难被占领；随着催化剂投加量增大，溶液浑浊，影响了光线的散射，造成了光路堵塞，致使部分催化剂未能吸收到紫外光，影响催化剂光催化性能，因此，降解效率降低；
同时，实施例2与实施例1相比，以沸石颗粒作为载体，能够增大TiO2光催化剂与磺胺类抗生素污水的接触面积，从而能够有效提高磺胺类抗生素污水中污染物的降解效率；实施例3与实施例1相比，通过加入本发明制备的转换剂，能够提高TiO2光催化剂对可见光的吸收能力，从而促进TiO2光催化剂的催化效率；通过向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入固化交联剂聚氨酯，能够提高TiO2光催化剂与玻璃板的结合强度；实施例4与实施例1相比，通过将TiO2光催化剂在氮气氛围下高温煅烧处理，能够提高比表面积，从而提高TiO2光催化剂上空穴的氧化还原电位，从而提高TiO2光催化剂在紫外光区下的催化活性；实施例5与实施例1相比，通过对污水进行杀菌处理，能够提高磺胺类抗生素污水的排放安全性；通过磁力搅拌处理，能够提高污水中有机污染物的光催化降价速率；通过向光催化反应器中通入臭氧和二氧化氯的混合气体，能够显著提高污水中有机物降解的彻底性；实施例6与实施例1相比，利用本发明制备的TiO2粉末，有利于捕获紫外光，从而提高紫外光的利用效率，提高光催化降解效率；实施例7与实施例1-6相比，通过将各有利条件进行综合优化，能够显著提高磺胺类抗生素污水中磺胺二甲嘧啶的降解率。
Claims (10)
1.一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、光催化剂制备；
S1-1、将纳米TiO2粉末置于容器中，然后向容器中加入纳米TiO2粉末体积30-45％的浓度为5-11mol/L的盐酸溶液，常温下搅拌混合均匀，得到混合溶液；
S1-2、向步骤S1-1所得混合溶液中加入乙醇溶液搅拌反应5-15min，然后利用去离子水调节反应体系pH至4-6，将反应体系在50-150kHz频率下超声分散处理5-11h，最后在90-130℃条件下反应3-8h，得到纳米TiO2溶胶；其中，所述乙醇溶液和混合溶液的体积比为1-2:1；
S1-3、将步骤S1-2所得纳米TiO2溶胶在60-150℃条件下干燥至恒重，然后在310-420℃条件下煅烧2-4h，冷却后，即可得TiO2光催化剂；
S2、抗生素污水预处理；
S2-1、将抗生素污水通入预沉池中，按照5-12mg/L的投加量向所述预沉池中投入聚合氯化铝，然后在15-25℃下条件下搅拌15-45min；
S2-2、将步骤S2-1中预沉池中上清液通入过滤池中，利用50-800μm的过滤器过滤所述上清液，最后利用质量浓度为15-35％的H2SO4溶液调节上清液pH至5-8；
S3、光催化氧化抗生素污水；
S3-1、向步骤S1-3所得TiO2光催化剂中加入其体积15-30％的有机硅树脂粘合剂，并搅拌均匀；然后将TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物均匀涂覆在玻璃板上，最后将所述玻璃板倾斜放置在光催化反应器中；其中，所述玻璃板与光催化反应器的倾斜角度为30-55°，TiO2光催化剂涂覆量为0.02-0.05g/cm2；
S3-2、将步骤S2-2所得预处理后的污水通入所述光催化反应器中，控制光催化反应器温度为22-28℃，并向光催化反应器中持续照射强度为5500-5800Lux的紫外光，直至污水中磺胺二甲嘧啶浓度小于7ng/L即可排放。
2.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S1-3进行之前，将所述纳米TiO2溶胶均匀涂抹在粒径为0.2-0.5mm的沸石颗粒表面，并将所述沸石颗粒在30-60℃条件下进行预烘干。
3.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-1中，所述TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中还加入有占混合物体积5-8％的转换剂，所述转换剂的制备方法为：将质量浓度为20-35％的硝酸溶液、氧化钇和体积浓度50-75％的酒精等体积混合均匀，得到混合物A；然后向所述混合物A中加入其体积7-11％的四乙基硅烷，并搅拌混合均匀，得到混合物B，最后将混合物B在350-500℃条件下煅烧处理2-5h，即得所需转换剂。
4.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-1中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆玻璃板前，向TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物中加入其体积3-6％的固化交联剂聚氨酯，并搅拌均匀。
5.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S1-3结束后，将所述TiO2光催化剂在氮气氛围下高温煅烧5-15min；其中，所述高温煅烧温度为200-450℃。
6.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-2结束后，将所述光催化反应器出水通入消毒塔中，然后向消毒塔内持续通入0.5-1.5Mpa高压CO2气体15-30min。
7.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-1中，TiO2光催化剂和有机硅树脂粘合剂的混合物涂覆在玻璃板上后，首先在室温下陈化1-3天。
8.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-2光催化反应过程中以100-260r/min的速度进行磁力搅拌处理。
9.根据权利要求1所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-2光催化反应过程中，向所述光催化反应器中通入臭氧和二氧化氯的混合气体，所述混合气体的通入量为150-450mg/L。
10.根据权利要求9所述的一种基于TiO2的磺胺类抗生素污水光催化处理方法，其特征在于，步骤S3-2光催化反应过程中进行磁力搅拌处理。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| CN1433972A (zh) * | 2003-03-04 | 2003-08-06 | 江苏省环境科学研究院 | 光催化降解废水中有机氟化物的方法 |
| CN1733624A (zh) * | 2005-06-28 | 2006-02-15 | 天津大学 | 集光催化氧化反应－膜分离处理抗生素制药工业废水的方法 |
| CN101372369A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-02-25 | 刘伟 | 一种水的紫外光催化消毒与氯消毒联用的消毒方法 |
| CN102616992A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 南京大学 | 一种去除污水中抗生素抗性基因的方法 |
| CN104722302A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 浙江工业大学 | 酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂及其制备与应用 |
| CN111137945A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-12 | 中国科学院南京土壤研究所 | 利用微生物-光催化耦合去除污水中抗生素的方法及其上转换-二氧化钛复合材料 |
| AU2020102258A4 (en) * | 2020-09-15 | 2020-10-29 | Qilu University Of Technology | MIXED CRYSTAL TiO2/BiOBr COMPOSITE AND PREPARATION METHOD AND APPLICATION THEREOF |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1433972A (zh) * | 2003-03-04 | 2003-08-06 | 江苏省环境科学研究院 | 光催化降解废水中有机氟化物的方法 |
| CN1733624A (zh) * | 2005-06-28 | 2006-02-15 | 天津大学 | 集光催化氧化反应－膜分离处理抗生素制药工业废水的方法 |
| CN101372369A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-02-25 | 刘伟 | 一种水的紫外光催化消毒与氯消毒联用的消毒方法 |
| CN102616992A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 南京大学 | 一种去除污水中抗生素抗性基因的方法 |
| CN104722302A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 浙江工业大学 | 酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂及其制备与应用 |
| CN111137945A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-12 | 中国科学院南京土壤研究所 | 利用微生物-光催化耦合去除污水中抗生素的方法及其上转换-二氧化钛复合材料 |
| AU2020102258A4 (en) * | 2020-09-15 | 2020-10-29 | Qilu University Of Technology | MIXED CRYSTAL TiO2/BiOBr COMPOSITE AND PREPARATION METHOD AND APPLICATION THEREOF |
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