[发明专利]一种有序介孔碳活化过硫酸盐降解污水中磺胺类抗生素的方法

说明书

一种有序介孔碳活化过硫酸盐降解污水中磺胺类抗生素的方法。本发明属于水污染修复领域。本发明的目的在于解决目前活化过硫酸盐的方法中，能耗高，对反应条件要求严苛和过渡金属活化易泄露以及易产生二次污染的技术问题。本发明的方法：一、调节含磺胺类抗生素污水的pH值至3～9；二、将过硫酸盐和有序介孔碳加入到含磺胺类抗生素的污水中，混合反应1h～2h，完成污水中磺胺类抗生素的降解。本发明的方法对多种磺胺类抗生素都具有很好的降解效果，对六种磺胺类抗生素的降解率都达到了90％，降解速率快，且能矿化部分抗生素。此外，本发明的方法操作简单，可实现性强，有利于实际推广。且环境友好，杜绝了二次污染的可能性,且无需外加能源增加能耗。

技术领域

本发明属于水污染修复领域，具体涉及一种有序介孔碳活化过硫酸盐降解污水中磺胺类抗生素的方法。

背景技术

磺胺类抗生素作为一类常见的抗生素，由于其价格低廉、效果稳定在人类医疗和牲畜疾病中被广泛使用。而水体和土壤中检测出的磺胺嘧啶不仅对生物有毒害作用，还能够诱发抗性基因的产生，从而对生态系统的稳定带来潜在的威胁。传统的水处理技术不能完全将其去除，而使其在水环境中的残留情况比较严重，对人类和生态环境存在潜在的危害。因此需要研究一种高效可行的技术来去除水中的磺胺类抗生素。

过硫酸盐高级氧化工艺(PS-AOP)被认为是用于污水处理的清洁技术，研究表明，与·OH相比，·SO₄^-具有更强的氧化能力(E_o＝2.50-3.1V)，并且其可以应用的pH值范围广，稳定性更好，对污染物的种类有选择性，而硫酸根自由基可以由过硫酸盐产生，因此，过硫酸盐高级氧化工艺(PS-AOP)在污水处理领域越来越受欢迎。尽管过硫酸盐(PS)是一种非常强大的氧化剂，但它与普通污染物的反应相对较慢，为了实现污染物的快速降解，通常需要活化以产生反应性自由基，申请号为CN201710699462.0的中国专利公开了一种利用微米零价铁活化过硫酸盐去除磺胺类抗生素的方法，可快速、高效、持久地去除磺胺类抗生素，而其反应条件严格，须保持pH在4.5-5.5之间，且需要进行复杂的后处理以避免二次污染；申请号为CN201610040367.5的中国专利提出利用紫外光活化过硫酸盐降解抗生素废水，所述降解工艺对废水中抗生素的降解率高达91-96％，但能耗大，成本高，无法大量推广；张祺在论文《超声强化电活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究》中研究超声强化过硫酸盐氧化体系，虽降解速度快，但成本高且操作复杂，无法投入实际应用。因此，继续探索常温常压下高效、绿色、且具有普适性的过硫酸盐活化技术成为目前重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于解决目前活化过硫酸盐的方法，能耗高，对反应条件要求严苛和过渡金属活化易泄露以及易产生二次污染的技术问题，而提供了一种有序介孔碳活化过硫酸盐降解污水中磺胺类抗生素的方法。

本发明的有序介孔碳活化过硫酸盐降解污水中磺胺类抗生素的方法按以下步骤进行：

一、调节含磺胺类抗生素污水的pH值至3～9；

二、将过硫酸盐和有序介孔碳加入到含磺胺类抗生素的污水中，混合反应1h～2h，完成污水中磺胺类抗生素的降解；所述污水中过硫酸盐的加入量为1mmol/L～8mmol/L，所述污水中有序介孔碳的加入量为0.01g/L～0.2g/L。

进一步限定，步骤一中所述磺胺类抗生素包括但不限于磺胺(SA)，磺胺嘧啶(SDZ),磺胺吡啶(SPD)，磺胺甲嘧啶(SMR)，磺胺二甲嘧啶(SMT)或磺胺甲恶唑(SMX)。

进一步限定，步骤一调节含磺胺类抗生素污水的pH值至7。

进一步限定，步骤二中所述过硫酸盐为过二硫酸盐(PDS)。

进一步限定，所述过二硫酸盐为过硫酸钾。