[发明专利]磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法

说明书

本发明公开了一种磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法。该方法包括以下步骤：向含四环素的废水中加入自制的磁性复合吸附剂进行反应，反应体系的pH值为3～7，反应完成后，在外加磁场作用下将磁性复合吸附剂从废水中分离回收，完成对废水中四环素的去除。本发明的方法吸附容量大，吸附时间快，对废水中的四环素有强去除能力，且容易分离回收吸附剂。

技术领域

本发明属于抗生素废水处理技术领域，具体涉及一种磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法。

背景技术

抗生素由于其高的抗菌性及低副作用而在畜禽养殖和人类疾病控制中广泛应用。据统计，我国2013年抗生素的使用量超过16.2万吨，占全世界使用量的50％。大量的抗生素使用及代谢不完全使得大量的抗生素随排泄物进入农业生态系统中的土壤和水体。近些年，抗生素污染引起的植物光合系统紊乱、介导微生物代谢、诱导微生物产生抗性基因和抗性菌等问题越来越受到人们关注，这些问题将对人体健康及生态系统平衡产生严重威胁。因此，如何有效控制和去除废水中的抗生素在水污染治理及水环境修复过程中显得十分迫切和格外重要。

目前，对抗生素废水的处理方法主要有混凝沉淀、高级氧化、膜分离等物理化学法及好氧/厌氧等微生物降解法。这些方法在一定程度上控制抗生素污染的同时，也存在一定的缺陷，如混凝沉淀会产生大量污泥、高级氧化所需条件苛刻同时可产生有毒副产物、膜分离技术成本高，由于抗生素的种类繁多及高效抗菌性，因此寻找与之对应的高效耐受降解菌也非易事。与上述方法相比，吸附法因其高效、低价、工艺及操作简单、处理效果稳定等优点而在废水处理中受到越来越多的关注。吸附剂的种类繁多，吸附效果、稳定性、可回收性、成本等因素往往跟吸附剂及其原材料来源关系密切，因此，寻求一种高效、低价、稳定的吸附剂处理抗生素废水具有重大的现实意义。

近年来的研究显示，将生物质材料在缺氧条件下高温裂解得到的生物炭，被认为是一种很有前途的吸附剂。此方法得到的生物炭具有疏松多孔、比表面积大、表面能高的特点，因而在吸附废水中污染物方面具有巨大的潜力。尽管生物炭吸附剂具有一定的优势，但也存在粉末颗粒较小、材料易流失、难以回收的问题。因此，研制出一种机械性能稳定、易回收的高效生物炭吸附剂，是当前吸附法处理废水的一个重要研究方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种吸附容量高、吸附速度快、易于分离回收吸附剂、对废水中的四环素有强去除能力的磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法，所述方法包括以下步骤：向含四环素的废水中加入磁性复合吸附剂进行反应，反应体系的pH值为3～7，反应完成后，在外加磁场作用下将磁性复合吸附剂从废水中分离回收，完成对废水中四环素的去除；

所述磁性复合吸附剂由以下方法制备得到：

(1)生物炭的制备：将槟榔渣烘干并粉碎，然后在惰性气体保护下进行高温裂解，裂解后冷却并研磨，制得生物炭；

(2)载体制备：在持续搅拌下，将NaOH溶液逐滴加入到含MgSO₄的微乳体系中，滴加完后，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到多孔氢氧化镁；

(3)负载：将步骤(1)得到的生物炭和步骤(2)得到的多孔氢氧化镁加入到无水乙醇中，超声分散后，加入铁盐溶液，在惰性气体保护下搅拌，得到混合液，将混合液的pH值调节至10～11，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到磁性复合吸附剂。

上述的磁性复合吸附剂去除废水中四环素的方法中，优选的，所述废水中四环素的初始浓度为5mg/L～500mg/L，所述磁性复合吸附剂加入废水中的添加量为0.2g/L～1g/L。