硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法

本发明属于水体抗生素治理，具体涉及硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法。

背景技术：

1、废水中的难降解有机物由于其较强的毒性和高持久性而对水生环境带来严重威胁。因此，降低降解难降解有机废水降解过程中的毒性一直是世界范围内的紧迫问题。芬顿反应作为高级氧化技术(aops)中的一种可以高效产生·oh用于无差别降解难降解有机污染物的技术被广泛应用。但是，传统的均相芬顿工艺存在h2o2消耗大、ph范围窄、铁污泥处理难等问题，促使人们探索更多用于水环境修复的技术。基于此，非均相光芬顿工艺因操作简单、设备简易、条件温和、绿色环保等优点成为芬顿技术研究的热点。非均相光芬顿过程被描述为fe(ii)/h2o2/uv体系，研究人员通过引入阳光或人工光源辅助fenton催化剂生成羟基自由基。在该体系中，光生电子可以与o2和h2o2发生反应形成氧化活性种·o2－和·oh以及将fe3+向低价态fe2+转变，实现铁离子的循环；光生h+可以与h2o、oh－反应形成氧化活性种·oh，也可以作为氧化活性种直接氧化降解有机污染物。因此，找到一种高性能、廉价、不会造成二次污染的光催化剂就成了非均相光芬顿工艺的关键。

2、硫铁矿烧渣(pyritecinder，pyc)是化工制酸和炼硫过程排放的，含多种有用组分(fe、cu、zn)和有害组分(as、pb等)的，具有典型资源环境特征的硫铁矿固体废弃物。因此，资源化利用pyc是解决这一问题的关键所在。研究发现pyc内含有大量的fe和其他金属元素，许多学者提出利用高温氯化-还原-磁选、煤基炉排回转窑工艺、氯化焙烧、还原焙烧、湿式磁选等方法将pyc中的fe提取出来，但是，这种方法还需要添加大量的化学物质和能源。因此，为了直接利用pyc中fe元素，wu等人提出采用pyc作为多相芬顿类催化剂，并根据催化剂用量，ph值和浸出金属离子的影响，对其催化活性进行了评价。pyc具有显著的反应活性，4h内可去除90％以上的arb。

3、通过调研发现，来自于攀枝花某硫酸厂的硫精矿烧渣(sulfurconcentratecinder,scc)中同样含有一定的有害组分(as、pb等)，无法作为一般废弃物处理，还含有大量的fe以及少量的ti、zn、cu等变价金属，并且经过了900℃的高温焙烧，结构稳定。考虑到光催化剂fe-tio2能够利用光生电子促进了fe(ii)/fe(iii)循环，我们推测scc可能也具备良好光芬顿性能，能够促进fe(ii)/fe(iii)循环从而显著提升芬顿降解有机污染物的活性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出硫精矿烧渣资源化利用于废水中抗生素的处理方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，包括以下步骤：

3、将硫精矿烧渣作为非均相光芬顿工艺中的催化剂处理废水中抗生素。

4、进一步的，所述非均相光芬顿工艺的方法为：将硫精矿烧渣作为催化剂加入到废水中，调节ph为3-9，优选为3-9，重金属溶出量更少，随后加入双氧水，于可见光照射的条件下进行非均相光芬顿催化反应，反应后分离硫精矿烧渣即得处理后的废水。

5、进一步的，所述硫精矿烧渣和双氧水的用量比为90-150：1。

6、进一步的，所述可见光的光照强度为3500-7500lux。

7、进一步的，所述抗生素为磺胺类抗生素。

8、进一步的，所述磺胺类抗生素包括磺胺噻唑和金霉素。

9、本发明的有益效果是：抗生素废水是最难处理的一种废水之一，喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素降解的难度较其他抗生素更大。因为这三类抗生素降解所需要的氧化势更高，特别是磺胺类抗生素，很难被常规技术彻底降解，在水体中被检出的频率也相对较高。本发明的实验结果表明硫精矿烧渣能够在弱酸性至弱碱性条件下有效降解抗生素，弱酸性至弱碱性条件下能有效激活双氧水分子释放大量羟基自由基，同时使得双氧水的用量大幅降低，为硫精矿烧渣的资源化利用提供了一个新的思路。

技术特征：

1.硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，包括以下步骤：将硫精矿烧渣作为非均相光芬顿工艺中的催化剂处理废水中抗生素。

2.根据权利要求1所述的硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，所述非均相光芬顿工艺的方法为：将硫精矿烧渣作为催化剂加入到废水中，调节ph为3-9，随后加入双氧水，于可见光照射的条件下进行非均相光芬顿催化反应，反应后分离硫精矿烧渣即得处理后的废水。

3.根据权利要求1所述的硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，所述硫精矿烧渣和双氧水的用量比为90-150：1。

4.根据权利要求1所述的硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，所述可见光的光照强度为3500-7500lux。

5.根据权利要求1所述的硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，所述抗生素为磺胺类抗生素。

6.根据权利要求1所述的硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，其特征在于，所述磺胺类抗生素包括磺胺噻唑和金霉素。

技术总结
本发明属于水体抗生素治理技术领域，具体涉及硫精矿烧渣资源化于光芬顿处理废水中抗生素的方法，包括以下步骤：将硫精矿烧渣作为非均相光芬顿工艺中的催化剂处理废水中抗生素。抗生素废水是最难处理的一种废水之一，喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素降解的难度较其他抗生素更大。因为这三类抗生素降解所需要的氧化势更高，特别是磺胺类抗生素，很难被常规技术彻底降解，在水体中被检出的频率也相对较高。本发明的实验结果表明硫精矿烧渣能够在弱酸性至弱碱性条件下有效降解抗生素，弱酸性至弱碱性条件下能有效激活双氧水分子释放大量羟基自由基，同时使得双氧水的用量大幅降低，为硫精矿烧渣的资源化利用提供了一个新的思路。

技术研发人员：陈柯弟,王英英,马骏,王晓波,黎小廷,赵翔,苟书源
受保护的技术使用者：四川师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15