[发明专利]一种利用制药污泥生物炭深度处理氟喹诺酮类抗生素制药废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用制药污泥生物炭深度处理氟喹诺酮类抗生素制药废水的方法，该方法包括取制药污泥，经压滤脱水、干燥粉碎后，加入至摩尔浓度为4～6mol/L的ZnCl₂水溶液中进行改性预处理，烘干，得到预处理后的制药污泥；将所述预处理后的制药污泥在N₂保护下在500～900℃条件下热解1～2.5h，待冷却后经盐酸清洗和去离子水调节pH至7，得到制药污泥生物炭；利用制药污泥生物炭对氟喹诺酮类抗生素制药废水进行处理。本发明采用对制药污泥进行改性预处理和热解处理，得到了吸附容量大的制药污泥生物炭，并将其合理应用于氟喹诺酮类抗生素制药废水中，有效实现氟喹诺酮类抗生素制药废水的处理。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种利用制药污泥生物炭深度处理氟喹诺酮类抗生素制药废水的方法。

背景技术

随着世界经济的发展，人口的增长和人口的老龄化，各国医疗卫生体系的不断完善以及公共卫生需求的不断增长，导致了全球医药市场的快速扩张。作为世界上最大的活性药物成分生产商和供应商，中国在许多药物的生产中位居世界第一。大型制药行业将不可避免地产生大量制药废水。制药废水的一般特征是高有机溶剂，高难降解有机物，高药物残留，复杂的成分和强大的生物抑制作用，这些特征导致了制药废水难于处理。由于传统制药废水处理系统对某些难降解污染物的去除有限，各种潜在的高风险污染物仍留在废水中并释放到自然环境中。抗生素是制药废水中具有代表性的高风险污染物，在抗生素生产厂的废水处理系统的出水中仍有较高浓度。若不对制药废水中的抗生素等污染物进行有效控制和削减，不仅会对环境生物产生直接影响，还会造成重大的生态和公共健康问题。由于传统的废水处理系统很难有效去除水中抗生素，考虑增加吸附工艺对制药废水进行深度处理。

除了抗生素的深度去除，制药污泥的处理处置是困扰制药废水处理的另一个难题。制药污泥是制药废水生物处理系统产生的不可避免的副产物。某些抗生素(如左氧氟沙星)难以被生物降解，会通过吸附在活性污泥上而从废水中去除，这使得制药污泥成为一种危险废弃物。加强制药污泥的处理和处置，是阻断抗生素等高风险物质向环境释放的必要措施。

热解制炭技术是生物质原材料在隔绝氧气条件下吸收热能，破坏生物质结构形成孔隙，使其转化为生物炭的过程。生物炭作为一种环境友好型的吸附剂材料，由于其具有高度疏水性和芳香性，近年来在去除抗生素等有机化合物方面得到了应用。制药污泥含有大量的有机质，这使得制药污泥可以通过热解制炭技术得到利用。在热解的过程中，数百度的高温可以破坏吸附在制药污泥上的抗生素等高风险污染物。此外，热解过程的产物——生物炭可用于去除环境中的多种高风险污染物。将制药污泥热解制备生物炭作为吸附剂去除制药废水常规处理出水中残留的有机污染物，既实现了制药污泥的安全处理处置，又实现了制药废水的深度处理，可以同时解决污染物深度去除和污泥处理的难题，是一条以废治废，清洁生产的新思路。

使用制药厂内产生的制药污泥制备生物炭对其制药废水进行深度处理这一以废治废的方法还未有过研究。

发明内容

本发明提供了一种利用制药污泥生物炭深度处理氟喹诺酮类抗生素制药废水的方法，该方法可以同步解决现有制药企业制药废水中抗生素去除效果差，制药污泥难于安全处理处置的问题。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种利用制药污泥生物炭深度处理氟喹诺酮类抗生素制药废水的方法，包括以下步骤：

(1)取制药污泥，经压滤脱水、干燥粉碎后，加入至摩尔浓度为4～6mol/L的ZnCl₂水溶液中进行改性预处理，烘干，得到预处理后的制药污泥；

(2)将步骤(1)所述预处理后的制药污泥在N₂保护下在500～900℃条件下热解1～2.5h，待冷却后经盐酸清洗和去离子水调节pH至7，得到制药污泥生物炭；

(3)采用下列方式中的一种进行深度处理：