[发明专利]利用电子束辐照降解水体中抗炎药物吲哚美辛的方法

说明书

本发明公开了一种利用电子束辐照降解水体中抗炎药物吲哚美辛的方法，属于水处理及环境保护领域。通过电子束辐照激发水分解产生具有高反应性的·OH、H·和在氧化和还原作用下降解吲哚美辛，是一种简洁高效的污染物去除方法。将含有一定浓度的吲哚美辛溶液在电子束下进行辐照处理，辐照剂量为0.5～3kGy，去除效果随着剂量的增加而增加，符合拟一级动力学，在短时间内可完全去除吲哚美辛。向溶液中添加1～100mmol/L过氧化氢可促进辐照降解吲哚美辛,提高辐照处理污染物经济性。本发明去除效率高、反应速率快、操作简便、无二次污染，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种难降解药物废水的处理方法，尤其是涉及一种抗炎药物废水处理方法，属废水处理技术领域。

背景技术

吲哚美辛是一种有效的非甾体抗炎药，以其优异的抗炎解热作用而被广泛应用。而吲哚美辛在自然环境中相对稳定，在环境中可长期存在。水体中药物的主要来源是制药工业的废水、过期或剩余的药物、人和动物的排泄物，由于吲哚美辛的大量生产使用及排放，其广泛存在于各种环境基质中，如废水、地表水、自来水、沉积物甚至在动植物中，传统的的生物处理方法难以去除吲哚美辛，城市污水处理厂的去除率不到20％。吲哚美辛在环境中长期积累会严重影响水体生态平衡，且在水生生物中的蓄积通过食物链进入人体，对动物和人类的健康产生长期不良影响。因此，寻找一种高效、环保的处理方法来有效地降解这些污染物是十分必要的。

在此背景下，各种高级氧化技术被研究用来去除吲哚美辛，如光催化、臭氧氧化、紫外-活化过硫酸盐氧化、Fe²⁺活化过硫酸盐氧化、高铁酸盐氧化。在利用这些技术时要考虑到二次污染、处理成本、降解产物毒性。辐射降解也是一种新型的环境污染物降解技术，具有诸多优点。环境污染物降解的方法很多，采用何种方法降解抗炎药物更有效益和效率，更加经济和简单易行，这成为亟待了解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用电子束辐照降解水体中抗炎药物吲哚美辛的方法，电子束辐照激发电离水分子，在短时间内产生大量氧化性的羟基由基OH·和还原性的水合电子氢原子H·，吲哚美辛与这些活性物质迅速反应降解，降解效率高；反应体系中同时存在氧化和还原条件，对各种分子结构都可以有效降解，相比传统方法具有更加彻底的降解效果。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用电子束辐照降解水体中抗炎药物吲哚美辛的方法，具有以下过程和步骤:

a.取用抗炎药物吲哚美辛初始浓度为150～300μmol/L的水体，向水体中添加硫酸或氢氧化钠调节pH，调节溶液初始pH值范围为5～10，作为待处理的储备溶液；

b.将15mL吲哚美辛溶液封装于透明聚乙烯塑料袋中，置于电子束加速器产生的电子束下进行辐照降解处理；在室温下对吲哚美辛进行辐照，辐照所使用的电子束能量不低于1.6MeV，电子束流为0.5mA，电子束辐照剂量为0.5～3kGy。聚乙烯塑料袋中液体厚度不大于0.5cm。

作为本发明优选的技术方案，在所述步骤a中，取用抗炎药物吲哚美辛初始浓度为150～250μmol/L的水体。

作为本发明优选的技术方案，在所述步骤a中，调节溶液初始pH值范围为5～9。

作为本发明优选的技术方案，在所述步骤a中，采用H₂O₂作为活性基团促进剂，在待处理水体中添加H₂O₂，使待处理水体中H₂O₂浓度为1～100mmol/L。进一步优选地，使待处理水体中H₂O₂浓度为1～50mmol/L。更进一步优选地，使待处理水体中H₂O₂浓度为1～10mmol/L。