一种贵蛋白石压电催化强化SPC降解水中抗生素的方法与流程

本发明属于抗生素水污染处理，具体涉及一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法。

背景技术：

1、四环素类抗生素随着工业生产，畜禽废弃物等途径进入到环境中。因其难被动物、植物吸收而排放至环境中造成积蓄，会导致较明显的免疫毒性、致突变和胚胎毒性等巨大毒理效应，对公共健康和社会环境造成了严重威胁，成为典型的环境污染物。

2、目前四环素降解的方式主要分为生物降解和非生物降解。其中，生物降解分为微生物降解和植物降解两种方式；非生物降解分为光降解、氧化降解、水解等。生物降解技术的主要原理是：某种植物或微生物对特定的四环素类抗生素有降解作用。生物降解技术对环境比较敏感，而且降解周期长，稳定性较差。光化学降解抗生素的反应机理主要是分子中吸收了光能而引起的各类反应。氧化降解的反应机理是：将化学药剂加入水中，与四环素类抗生素相接触并相互作用，最终使水中的四环素被氧化、还原、分离、分解或转化甚至被去除。光降解和氧化降解都能较为快速地降解四环素。

3、专利cn110803755a公开了一种基于过碳酸钠的复合水处理氧化剂降解畜禽养殖废水中抗生素的方法。所述复合水处理氧化剂由过碳酸钠和过二硫酸盐按比例复配得到，利用畜禽养殖废水中的二价铜离子原位活化制备的复合水处理氧化剂，生成高活性氧化基团，实现对畜禽养殖废水中抗生素的有效降解。该处理技术主要适用于含有二价铜离子的畜禽养殖废水的处理。

4、专利cn112158909a公开了一种利用uv激活双氧化剂系统处理水中四环素的方法，将含sps和spc的溶液和含四环素的水溶液混合，然后将混合液置于配备有75w低压汞灯的反应器中，反应一定时间，即可完成uv激活双氧化剂系统处理水中四环素。该发明主要采用uv激活sps和spc系统以实现水中四环素的高效去除。

5、专利cn113402008a公开了一种利用黄铜矿活化过碳酸盐去除水体中抗生素的方法，以黄铜矿为催化剂活化过碳酸盐对水体中的抗生素进行处理，其中黄铜矿为cufes2。在该发明中，采用的黄铜矿可以持续高效地活化过碳酸盐产生多种具有氧化能力的反应活性物质，并能够利用它们有效降解抗生素。

6、贵蛋白石是二氧化硅的水合物，其成分为sio2·nh2o，是非晶质结构，可以在几乎所有岩石中生成，无毒无害，具有来源广泛、成本低、安全性高的优势。但目前鲜有采用贵蛋白石强化氧化降解抗生素的报道。

技术实现思路

1、针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法。本发明方法所用过碳酸钠和贵蛋白石均对环境无害，解决了经典芬顿试剂可能对环境产生污染、需要强酸性反应条件等问题，具有工艺条件简单、降解彻底、降解速度快、无二次污染等优势，可广泛应用于水中抗生素的降解。

2、本发明目的通过以下技术方案实现：

3、一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，包括如下步骤：

4、(1)将贵蛋白石与spc(过碳酸钠)混合后加入到含有抗生素的水体中，搅拌形成悬浊液；

5、(2)将步骤(1)所得悬浊液进行压电催化反应处理，得到降解抗生素后的净化水。

6、进一步地，步骤(1)中所述贵蛋白石的粒径为20～1000nm。

7、进一步地，步骤(1)中所述贵蛋白石与spc混合的质量比为1～4:1。

8、进一步地，步骤(1)中所述贵蛋白石与spc混合后加入到含有抗生素的水体中的固液比为(10～100)mg:(5～50)ml。

9、进一步地，步骤(1)中所述含有抗生素的水体中，抗生素浓度为5～1000mg/l。

10、进一步优选地，所述抗生素为四环素。

11、进一步地，步骤(2)中所述压电催化反应在功率为100～700w的微波条件下进行。

12、进一步优选地，所述压电催化反应的温度为20～60℃。

13、本发明原理为：在贵蛋白石压电催化过程中会释放过氧化氢，另外贵蛋白石压电催化处理也能促进过碳酸钠释放过氧化氢。过碳酸钠与贵蛋白石在贵蛋白石压电催化过程中起协同作用，提升四环素的降解率。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、(1)本发明采用的贵蛋白石和过碳酸钠，对人体、环境无毒害作用，不会产生二次污染。

16、(2)本发明在贵蛋白石压电催化处理下，过碳酸钠与贵蛋白石起协同作用，能进一步提升四环素的降解率。

17、(3)本发明的方法对四环素的降解效果明显，4h降解率达到85％。

18、(4)本发明的方法简单易行，可应用于水中抗生素特别是四环素的治理，且效果显著。

技术特征：

1.一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)中所述贵蛋白石的粒径为20～1000nm。

3.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)中所述贵蛋白石与spc混合的质量比为1～4:1。

4.根据权利要求3所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)中所述贵蛋白石与spc混合后加入到含有抗生素的水体中的固液比为(10～100)mg:(5～50)ml。

5.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含有抗生素的水体中，抗生素浓度为5～1000mg/l。

6.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，所述抗生素为四环素。

7.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，步骤(2)中所述压电催化反应在功率为100～700w的微波条件下进行。

8.根据权利要求1所述的一种贵蛋白石压电催化强化spc降解水中抗生素的方法，其特征在于，所述压电催化反应的温度为20～60℃。

技术总结
本发明属于抗生素水污染处理技术领域，公开了一种贵蛋白石压电催化强化SPC降解水中抗生素的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将贵蛋白石与SPC混合后加入到含有抗生素的水体中，搅拌形成悬浊液；(2)将步骤(1)所得悬浊液进行压电催化反应处理，得到降解抗生素后的净化水。本发明方法利用过碳酸钠与贵蛋白石的协同作用，能进一步提升抗生素的降解率。所用过碳酸钠和贵蛋白石均对环境无害，解决了经典芬顿试剂可能对环境产生污染、需要强酸性反应条件等问题，具有工艺条件简单、降解彻底、降解速度快、无二次污染等优势，可广泛应用于水中抗生素的降解。

技术研发人员：李政,牟华倩,林清玉,相超
受保护的技术使用者：佛山经纬纳科环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15