[发明专利]一种污泥基活性炭催化臭氧氧化去除水中微量药物的方法

说明书

一、技术领域  一种污泥基活性炭催化臭氧氧化去除水中微量药物的方法 

本发明是关于一种污泥基活性炭催化臭氧氧化去除水中微量药物的方法。 

二、背景技术

近年来，具有“三致”作用或内分泌干扰作用的新型药物类污染物(Pharmaceuticals，简称PhACs)在地表水环境中的不断出现引起了各国学者越来越为广泛的关注，已经成为继持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)之后国际上又一类被广泛关注的低浓度、高毒性水环境污染物。在地表水中PhACs的浓度虽然较低，但其对人体健康与生态环境的影响却具有长期性、潜在性和灾难性的特点，越来越多的研究证实了水体低浓度、高毒性PhACs暴露的风险性和危害性。然而，常规的水处理技术在去除水中低浓度、高稳定性PhACs方面存在诸多缺陷，如除污染效能低、化学药剂投量高、生物中毒现象显著。为解决水体中低浓度、高稳定性PhACs的污染问题，亟待开发新型、高效、经济的水深度处理技术，解决PhACs污染问题。 

作为发展中国家的人口大国，我国PhACs的使用量巨大。目前，已经获得国家药准字生产的药品多达186552种，每年仅用于牲畜的抗生素类药物就高达6000多吨。2001年，我国药品销售总额达2301亿元；2002年，我国仅青霉素一项的产量就达2.2万吨。由此可见，我国水体普遍存在PhACs的潜在污染。因此，提出适合我国国情的新型、高效、经济的水深度处理技术，解决PhACs污染问题迫在眉睫。 

催化臭氧氧化技术没有向工艺中引入其他能量和有毒有害的化学药剂，催化剂可一次性填装于反应器内，操作简单、便于在实际的水处理工艺中应用。但目前所采用的催化剂普遍存在催化效率低、成本高、且具有一定的选择性，难以满足实际需求。因此，迫切需要开发和制备经济高效的催化剂，应用于催化臭氧氧化技术之中，以解决水中低浓度、高稳定性的PhACs的污染物的去除问题。 

污泥基活性炭以污水处理厂剩余污泥为原料，添加玉米芯等生物质和活化剂等制备而成。其最大特点是制备生产成本低廉，同时活性炭比表面积价高、微孔发达以及表面化学官能团。这些优点使得污泥基活性炭利于在催化臭氧氧化技术去除水中低浓度、高稳定性的PhACs的污染物的领域应用，实现了既可以解决水体PhACs污染问题，又资源化利用了城市污水厂剩余污泥，提出了一条“以废治废”水处理新途径。 

三、发明内容

本发明的目的是为了解决我国水体中存在的低浓度、高稳定性药物类污染物污染问题，而提出的一种水深度处理技术——污泥基活性炭催化臭氧氧化技术。污泥基催化臭氧氧化水处理方法：待处理水先进行混凝-沉淀预处理，而后进行污泥基活性炭催化臭氧氧化处理，然 后经后处理即可出水。污泥基活性炭催化臭氧氧化水处理方法中，臭氧投量为2.7-3.3mg/L，催化剂投量为20-30mg/L，臭氧、催化剂和污染水体的接触时间为30-40min，受污染水体中药类污染物浓度在300-700μg/L范围，受污染水体pH在6-8范围。 

本发明以污泥基活性炭为催化剂，催化臭氧氧化水中低浓度、高稳定性药类污染物布洛芬去除率为99.9％以上。污泥基活性炭催化剂活性显著，催化臭氧氧化技术除污染效能较高。此外，污泥基活性炭具有极强的催化臭氧分解能力，表面污泥基活性炭可以催化臭氧分解，产生强氧化能力的羟基自由基，强化去除水中存在的低浓度、高稳定性药类污染物。 

本发明的特色在于：污泥基活性炭催化剂的应用，大大降低了催化剂的制备成本，解决了剩余污泥处置的难题；同时强化臭氧分解，产生氧化能力的羟基自由基，实现对水中存在的低浓度、高稳定性药类污染物的高效去除。 

附图表说明 

图1污泥基活性炭催化臭氧分解能力 

图2污泥基活性炭催化臭氧氧化去除水中微量药物布洛芬效能 

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式催化臭氧氧化水处理方法：受污染水体先进行混凝-沉淀预处理后，再进行催化臭氧氧化处理，然后经后处理出水；污泥基活性炭催化臭氧氧化水处理方法中，臭氧投量为2.7-3.3mg/L，催化剂投量为20-30mg/L，臭氧、催化剂和污染水体的接触时间为30-40min，受污染水体中药类污染物浓度在300-700μg/L范围，受污染水体pH在6-8范围，其中催化剂污泥基活性炭为城市污水厂剩余污泥，玉米芯和活化剂混合后，经浸渍、烘干、高温活化及酸洗涤和水洗涤等步骤制备而成。