[实用新型]一种离子液体水相转移催化过氧化氢降解抗生素的装置

说明书

本实用新型公开了一种离子液体水相转移催化过氧化氢降解抗生素的装置，包括废水预处理系统、废水传输系统和离子液体降解系统，所述废水预处理系统包括废水预处理站，所述废水传输系统包括第一输液开关、第二输液开关，所述离子液体降解系统包括离子液体降解站。本实用新型先利用废水预处理站向废水中加入过氧化氢并调节废水pH，然后将经过预处理的废水输送至离子液体降解站，使混合过氧化氢的废水与含二茂铁且难溶于水的离子液体反应，降解废水中大部分抗生素，作为催化剂的离子液体和二茂铁可重复使用，修复效率高；本实用新型具有结构简单、使用方便以及对反应条件要求不高的优点。

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种离子液体水相转移催化过氧化氢降解抗生素的装置。

背景技术

我国水环境总体堪忧，抗生素污染问题十分突出，对生态环境和人体健康造成巨大危害。目前多种抗生素已在河流、湖泊、海水等多类环境水体中被广泛检出，甚至在饮用水中也被检出。因此，亟需发展去除水体中抗生素类污染物的深度削减技术，这对于水污染防控和供水安全具有重要意义。

高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，简称 AOPs）又称为深度氧化技术，是一种具有高效性、彻底性的废水处理技术。它通过产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH），在高温高压、光电效应、催化剂等反应条件下，使一些难降解或持久性有机污染物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至可以直接矿化成 CO₂ 和 H₂O 以及其他无机物，从而实现良好的水质排放，且不会产生二次污染。高级氧化技术可根据产生自由基的方式和反应条件的不同，分为臭氧氧化法、电化学氧化法、声化学氧化法、光助-均相Fenton（Fe²⁺/Fe³⁺/H₂O₂）氧化法等。

臭氧氧化法是指臭氧本身具有强氧化性，降解有机污染物，但臭氧氧化法运行成本高，在低浓度和短时间内不能是使有机污染物完全矿化成小分子，而且臭氧直接转化为·OH 效率较低。

电化学氧化法是指通过给阳极施加电压，使水分子在阳极表面产生·OH 等活性物种，再利用·OH 的氧化作用，去氧化降解水体中的有机污染物，将含有各种基团类大分子矿化分解成 CO₂ 和 H₂O 等小分子无机物。但电化学氧化法对阳电极的材制要求较高，现今电化学氧化法阳电极的材质研究仍是重点。

声化学氧化法又称超声波氧化法，主要是利用频率在 15 kHz ~ 1 MHz 的超声波辐射所需处理的溶液，产生超声空化，使溶液在高温高压范围内产生 H₂O₂ 和·OH 等活性物质，通过自由基氧化、热解、机械剪切和絮凝作用等降解废水中的有机污染物。由于技术相对比较新颖，不够成熟，且运行成本昂贵，仍需不断的探索和研究。

光助-均相Fenton（Fe²⁺/Fe³⁺/H₂O₂）氧化法是一种消除水中有机污染物常见的方法，因其具有操作简便、经济、环保等优点，已经广泛应用于有机废水的处理。其机理是将氧化剂、催化剂与光电、超声波、臭氧等技术相结合，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH），从而降解有机污染物。然而，该方法仍有许多缺点，如适用pH值范围狭窄（2.5 ~ 3.5）、铁盐和H₂O₂的消耗量大、容易产生氢氧化铁污泥造成二次污染等问题。