[发明专利]一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法。

背景技术

 喹诺酮类抗生素作为一种广谱抗菌药物被广泛应用于人类医疗和畜禽养殖业，大量抗生素被长期添加于饲料中促进动物的生长。研究表明，大部分抗生素进入机体后，不能被完全吸收，其中以母体及代谢物的形式排除体外的占总用药量的30%～90%，畜禽排泄物经过不同的途径进入水环境和土壤环境。目前已有很多国家地区地表水、地下水及饮用水中都有不同程度的抗生素检出，这些残留于水体中的抗生素会对生物造成威胁，诱发微生物产生抗药性和抗性基因。因此，水体中抗生素残留去除已成为全世界的关注热点。

利用吸附法去除水体中污染物是一种常用的水处理技术。目前，大多采用活性碳作为吸附材料，然而活性碳含有大量的不规则微孔结构，导致对大分子有机物污染物的吸附效果较差。竹炭是竹材热解得到的主要产品，具有丰富的孔隙分布特征和高比表面积，而且其表面存在羧基、酚羟基等含氧官能团和少量含硫、氢、氯等其它元素的表面官能团，而具有较强的吸附特性。竹炭是生物质炭的一种，具有极性质稳定，难以降解的特点。竹炭作为一种良好的吸附剂，成本较低，制备简单，环保经济且吸附效率高，在吸附领域有极大的应用前景。

本发明利用竹炭特有的结构特征吸附目标污染物抗生素，并对其吸附的特性进行研究，为抗生素污染废水的治理提供参考价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法的技术方案。该方法利用价格低廉，较易制备的竹炭作为吸附材料，对水体中环丙沙星抗生素污染物进行吸附去除，为抗生素污染废水的无毒害化处理提供一种简单经济有效的方法，对环境治理具有潜在的应用价值。

 所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将竹材经高温烧制生成竹炭；

2）将步骤1）得到的竹炭粉碎，过筛；

3）将步骤2）得到的粉末竹炭加入至含有环丙沙星的废水中，进行连续振荡处理；

4）将粉末竹炭从废水中去除。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤1）中竹材为3～6年生竹子。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤1）中烧制温度为800～1000 ℃。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤2）中竹炭经粉碎、过筛后得到粒径为100～200目的粉末竹炭。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤3）连续振荡处理转速为200～300 r/min。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤3）中粉末竹炭吸附环丙沙星的条件为：吸附温度为20～30 ℃，连续振荡时间为12～24 h，溶液的pH为5.5～6.5。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤3）中环丙沙星的初始浓度为5～25 mg/L，粉末竹炭与含环丙沙星的废水的质量比为1:500～1:2500。

所述的一种利用竹炭吸附去除水体中环丙沙星的方法，其特征在于所述的步骤4）中采用过滤的方法将废水与粉末竹炭进行分离。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、可吸附水体中的环丙沙星抗生素，在其最优吸附条件下，吸附初始浓度为25 mg/L的环丙沙星的吸附效率为99.6%；

2、本发明吸附剂制备简单，操作简便，耗能低；

3、本发明可利用竹材边角料烧制，达到了资源有效利用的目的；

4、本发明还可应用于畜禽尿及废水中抗生素的去除，然后还田，其中竹炭可保持土壤养分，调节土壤pH。

附图说明

图1为实施例1中吸附剂用量对吸附效果的影响图；

图2为实施例2中pH对吸附效果的影响图；

图3为实施例3中 吸附时间对吸附效果的影响图。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1：吸附剂用量对吸附效果的影响