[发明专利]利用光催化氧化降解水体中微囊藻毒素-LR的方法

说明书

技术领域

本发明属水体中微囊藻毒素-LR的降解净化领域，特别是涉及一种利用光催化氧化降解水体中微囊藻毒素-LR的方法。

背景技术

随着工、农业的快速发展，大量含氮、磷的废水以及生活污水排入江河湖海，导致了天然水体严重的富营养化和蓝藻水华爆发。蓝藻水华爆发不仅会引起水质恶化，而且蓝藻所产生和释放多种藻毒素，其中毒性最大、存在最普遍、含量相对较大的是LR型(L、R分别代表亮氨酸和精氨酸)。世界卫生组织(WHO)推荐饮用水中微囊藻毒素LR的浓度应不高于1μg/L。我国在2001年将MCLR列为非常规监测项目，2006年又进一步将MCLR列为饮用水标准常规检测项目，其标准为1μg/L。

1999年8月与10月太湖MCLR最大平均浓度为54.9μg/L与13.08μg/L，梅园水厂、小湾里水厂、充山水厂、沙诸水厂水源水中全年最大MCLR浓度分别为54.9μg/L、4.9μg/L、2.2μg/L与1.9μg/L；2001年7月在无锡市4个自来水厂的原水中检出2.7-14.2μg/L的高浓度MCLR。这些数据显示蓝藻爆发期MCLR严重超过饮用水水质标准，严重威胁着人类日常生活和身心健康。

微囊藻毒素是一类分子结构为环状七肽类的肝毒素，由于环状结构和间隔双键，微囊藻毒素性质较为稳定，不挥发，煮沸后不失活，抗pH变化。常规水处理工艺混凝、沉淀、砂滤难以将其去除，且自然降解缓慢，因此必须采用一些新的处理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用光催化氧化降解水体中微囊藻毒素-LR的方法，该方法快速、高效、安全，处理工艺简单，成本低，对环境友好，并且二次利用此种催化剂，催化降解效果明显，催化剂失活影响较小，在水处理净化领域中具有良好的应用前景。

本发明的一种利用光催化氧化降解水体中微囊藻毒素-LR的方法，包括：

(1)常温下，将钛酸四丁酯与乙醇按体积比1∶2混合，强烈搅拌10min，然后滴入与乙醇体积比1∶1的乙酸，滴速控制在1滴/s，强烈搅拌10min，再缓慢滴入乙醇与蒸馏水混合液，滴速约为0.33滴/s，继续搅拌2～3h，陈化24h，备用；

(2)将20～40目活性炭浸渍于上述陈化后液体2h，置于电阻炉中以3K/min速率分别升温至500℃焙烧2h，取出冷却后用蒸馏水洗净烘干，至此完成一次负载，即得；

(3)将含有微囊藻毒素-LR的水样与上述TiO₂负载型催化剂按1L∶1g比例混合，吸附30min后，开启紫外灯照射10min，即可。

步骤(1)中所述的乙醇与蒸馏水混合液中乙醇与蒸馏水的体积比为1∶0.085；乙醇与乙酸的体积比为1∶1；

步骤(2)中所述的活性炭与陈化后液体的为1g∶1.5mL。

有益效果

本发明的净化方法快速、高效、安全，处理工艺简单，成本低，对环境友好，并且二次利用此种催化剂，催化降解效果明显，催化剂失活影响较小，在水处理净化领域中具有良好的应用前景。

附图说明

图1为制备负载型催化剂X射线衍射图；

图2为P₂₅二氧化钛催化剂X射线衍射图；

图3为紫外光照空白试验图(其中：■表示无活性炭无光照条件；●表示有紫外光无活性炭条件；▲表示有活性炭无光照条件；表示有活性炭有紫外光照条件)；

图4为不同负载次数吸附降解影响图(其中：■表示负载一次催化剂；●表示负载二次催化剂；▲表示负载三次催化剂；前30min为暗吸附，30min时开启紫外灯进行光降解试验)。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1