专利名称：一种去除水体中抗生素的吸附剂、制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明具体涉及一种吸附剂、制备方法及应用，更具体地说涉及一种去除水体中抗生素的吸附剂、制备方法及应用，属于环境水污染处理技术。
背景技术：
目前全世界都面临着严重的环境问题，即使是发达国家在民用、工业、商业以及军事防御等各个领域都存在着各种环境污染问题。抗生素废水是一种较为复杂的有机废水， 除了具有一般有机废水的共性以外，还具有生物难降解性和生物毒性。而目有机废水的处理方法主要为生物降解方法，使得抗生素废水的处理问题一直有待更好的研究和提高。而随着人们对环境保护及环境污染问题防治的关注，抗生素废水以及残留在环境中的抗生素对生物及生态平衡的影响也越来越得到广泛的重视。膨润土作为一种良好的吸附剂，成本较低且效率比较高。如果通过不同方法可将膨润土进行相应的改性处理，就可以使其具有不同的吸附性能，以对应不同的被吸附物，从而扩大其使用范围。专利号为201010234165的专利公开了一种去除水体土霉异味的吸附剂及制备方法，该发明以操作简便，可去除土霉异味，但不足是仅仅限定于去除土霉异味，处理范围小， 处理程度低，对高浓度，污染物成分复杂的行业类废水不能起到良好去除效果。因此需要开发一种新的吸附剂扩大膨润土使用范围并解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种去除水体中抗生素的吸附剂，该吸附剂的成份来自于容易获得的材料，环保清洁，成本低廉，以废治废，吸附效果好，使用废弃后可回收再利用，吸附效果稳定，对于抗生素复合污染的水体可以达到多种抗生素同时吸附，并能有效降低水体异味和浊度，适用于畜禽养殖废水，医药废水等含有抗生素的水体的处理。本发明的另一个目的提供该去除水体中抗生素的吸附剂的制备方法，该方法简单易行，操作简便，耗能低，适宜推广。同时本发明还提供了该吸附剂在去除水体中抗生素的应用。本发明是通过以下技术方案实现的本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其由以下质量百分比的原料组成
膨润土40%-80%
氯化钠1%-10%
十六烷基三甲基溴化铵1%-10%
粉煤灰12%-58%。 本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其进一步的技术方案是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
4
膨润土47%-80%
氯化钠1%-10%
十六烷基三甲基溴化铵1%-10%
粉煤灰12%-48%。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其更进一步的技术方案是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土50%-70%
氯化钠1%-6%
十六烷基三甲基溴化铵1%-8%
粉煤灰18%-48%。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其再进一步的技术方案是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土53%-66%
氯化钠3%-4%
十六烷基三甲基溴化铵5%-6%
粉煤灰24%-38%。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其进一步的优选技术方案是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土50%
氯化钠10%
十六烷基三甲基溴化铵2%
粉煤灰38%。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其进一步的优选技术方案还可以是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土54%
氯化钠7.8%
十六烷基三甲基溴化铵5.3%
粉煤灰32.9%。 本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其进一步的优选技术方案还可以是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土67.5%
氯化钠4.3%
十六烷基三甲基溴化铵6.9%
粉煤灰21.3%。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其进一步的优选技术方案还可以是该吸附剂由以下质量百分比的原料组成
膨润土70%
氯化钠5.6%
十六烷基三甲基溴化铵6.4%
粉煤灰18%。本发明所述的去除水体中抗生素的吸附剂的制备方法，其包括以下步骤A、将膨润土原矿粉碎，过200目筛；B、将粉碎过筛后的膨润土中加入氯化钠，搅拌2-4小时烘干至恒重；C、将步骤B烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌 4-6小时，得到混合物1 ；D、将步骤C中得到的混合物1中加入粉煤灰，继续搅拌3-5小时，得到混合物2 ；E、将步骤D中得到的混合物2进行过滤，洗涤至中性，干燥后制得吸附剂。10、一种去除水体中抗生素的方法，其特征是将权利要求1-8任一所述的吸附剂以10-20g/L投入到含有抗生素的水体中，搅拌20-30min，沉淀。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果1、可吸附水体中的抗生素，如四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素效果好。在吸附剂最优值条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是97%，土霉素为98%，磺胺嘧啶为93. 2%，氯霉素为92. 4%。2、节约处理费用。在吸附剂最优值条件下，吸附剂均使用膨润土和粉煤灰，吸附效率高且无后续污染。3、以废治废，循环利用。本吸附剂成分之一为粉煤灰，为热电厂发电的废弃物。4、本发明的吸附剂制备简单，操作简便，耗能低，同时使用方便。5、本发明针对现有技术中的劣势以膨润土作为主要吸附剂，不加入活性炭，引入有机活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为膨润土改性剂，通过改性膨润土和粉煤灰的自身吸附性能，扩大了新型膨润土制剂的处理范围和处理能力，能达到操作简便，使用简单，可回收处理，循环利用，有效处理水体中的各类抗生素，适用于处理医用及畜禽养殖类含抗生素的废水。
具体实施例方式实施例1将膨润土原矿粉碎，过200目筛；将粉碎过筛后的70g膨润土中加入5. 6g氯化钠，搅拌2小时后烘干至恒重；将烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入6. 4g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4小时；再加入粉煤灰18g，继续搅拌3小时，得到混合物；将制得的混合物进行过滤，洗涤至中性(pH = 6. 5-7.幻，干燥，获得混合物，制得吸附剂；将得到吸附剂以10-20g/L投入到含有四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四种抗生素的水体中，搅拌 20-30min，沉淀。在该种条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是94. 5%，土霉素为92. 1 %，磺胺嘧啶为94. 0%，氯霉素为94. 4%。实施例2将膨润土原矿粉碎，过200目筛；将粉碎过筛后的50g膨润土中加入6g氯化钠， 搅拌2小时后烘干至恒重；将烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入6g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4小时；再加入粉煤灰38g，继续搅拌3小时，得到混合物；将制得的混合物进行过滤，洗涤至中性(pH = 6. 5-7. 5)，干燥，获得混合物，制得吸附剂；将得到吸附剂以10-20g/L投入到含有四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四种抗生素的水体中，搅拌 20-30min,沉淀。在该种条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是97%，土霉素为98%，磺胺嘧啶为93. 2%，氯霉素为92.4%。实施例3将膨润土原矿粉碎，过200目筛；将粉碎过筛后的47g膨润土中加入3g氯化钠， 搅拌2小时后烘干至恒重；将烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入4g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4小时；再加入粉煤灰46g，继续搅拌3小时，得到混合物；将制得的混合物进行过滤，洗涤至中性(PH = 6. 5-7. 5)，干燥，获得混合物，制得吸附剂；将得到吸附剂以10-20g/L投入到含有四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四种抗生素的水体中，搅拌 20-30min，沉淀。在该种条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是91. 0%，土霉素为93. 1%，磺胺嘧啶为95. 2%，氯霉素为89. 7%。实施例4将膨润土原矿粉碎，过200目筛；将粉碎过筛后的42g膨润土中加入1. 5g氯化钠， 搅拌2小时后烘干至恒重；将烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入3g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4小时；再加入粉煤灰52. 5g，继续搅拌3小时，得到混合物；将制得的混合物进行过滤，洗涤至中性(PH = 6. 5-7.幻，干燥，获得混合物，制得吸附剂；将得到吸附剂以 10-20g/L投入到含有四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四种抗生素的水体中，搅拌15min， 沉淀。在该种条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是86.2%，土霉素为 90. 2%,磺胺嘧啶为90. 4%，氯霉素为85%。实施例5将膨润土原矿粉碎，过200目筛；将粉碎过筛后的41g膨润土中加入1.5g氯化钠，搅拌2小时后烘干至恒重；将烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入2g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4小时；再加入粉煤灰58g，继续搅拌3小时，得到混合物；将制得的混合物进行过滤，洗涤至中性(pH = 6. 5-7.幻，干燥，获得混合物，制得吸附剂；将得到吸附剂以10-20g/L投入到含有四环素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四种抗生素的水体中，搅拌 15min，沉淀。在该种条件下，吸附初始浓度为IOOppm的四环素的吸附效率是87%，土霉素为89. 3 %，磺胺嘧啶为88. 2 %，氯霉素为86. 4%。
权利要求
1.一种去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土40%-80%氯化钠1%-10%十六烷基三甲基溴化铵1%-10%粉煤灰12%-58%。
2.根据权利要求1所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土47%-80%氯化钠1%-10%十六烷基三甲基溴化铵1%-10%粉煤灰12%-48%。
3.根据权利要求2所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土50%-70%氯化钠1%-6%十六烷基三甲基溴化铵1%-8%粉煤灰18%-48%。
4.根据权利要求3所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土53%-66%氯化钠3%-4%十六烷基三甲基溴化铵5%-6%粉煤灰24%-38%。
5.根据权利要求1所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土50%氯化钠10%十六烷基三甲基溴化铵2%粉煤灰38%。
6.根据权利要求1所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土54%氯化钠7.8%十六烷基三甲基溴化铵5.3%粉煤灰32.9%。
7.根据权利要求1所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土67.5%氯化钠4.3%十六烷基三甲基溴化铵6.9%粉煤灰21.3%。
8.根据权利要求1所述的去除水体中抗生素的吸附剂，其特征在于由以下质量百分比的原料组成膨润土70%氯化钠5.6%十六烷基三甲基溴化铵6.4%粉煤灰18%。
9.一种如权利要1-8任一所述的去除水体中抗生素的吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤A、将膨润土原矿粉碎，过200目筛；B、将粉碎过筛后的膨润土中加入氯化钠，搅拌2-4小时烘干至恒重；C、将步骤B烘干后的膨润土粉碎再过200目筛，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌4-6 小时，得到混合物1 ；D、将步骤C中得到的混合物1中加入粉煤灰，继续搅拌3-5小时，得到混合物2；E、将步骤D中得到的混合物2进行过滤，洗涤至中性，干燥后制得吸附剂。
10.一种去除水体中抗生素的方法，其特征是将权利要求1-8任一所述的吸附剂以 10-20g/L投入到含有抗生素的水体中，搅拌20-30min，沉淀。
全文摘要
本发明公开了一种去除水体中抗生素的吸附剂，该吸附剂的成份来自于容易获得的材料，环保清洁，成本低廉，以废治废，吸附效果好，使用废弃后可回收再利用，吸附效果稳定，对于抗生素复合污染的水体可以达到多种抗生素同时吸附，并能有效降低水体异味和浊度，适用于畜禽养殖废水，医药废水等含有抗生素的水体的处理。本发明的去除水体中抗生素的吸附剂，其由以下质量百分比的原料组成膨润土40％-80％、氯化钠1％-10％、十六烷基三甲基溴化铵1％-10％、粉煤灰12％-58％。
文档编号B01J20/12GK102423682SQ20111040370
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者刘希, 夏阳, 张宇峰, 骆永明 申请人:南京工业大学