[发明专利]一种去除污水中正电性药物的方法

说明书

本发明提供了一种去除污水中正电性药物的方法，其包括将含有正电性药物的污水与接枝环糊精的木屑接触，使接枝环糊精的木屑吸附污水中的正电性药物。使用该方法去除污水，处理效率高、正电性药物的去除率高。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种去除污水中正电性药物的方法。

背景技术

抗生素是微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)和高等动植物在代谢过程中产生的一类次级代谢产物或人工化学合成的类似物，其作为一类抗菌类药物被广泛用于医疗、农业和畜牧业等领域，因其使用量大并能诱导产生耐药菌株，对人类健康和生态环境造成巨大威胁。

临床应用的许多药物具有盐类结构，如盐酸普萘洛尔、盐酸阿米替林和盐酸金霉素等。这是因为无论药物剂型是片剂、胶囊剂、滴丸、汤剂还是注射剂，药物的作用路径均是先入血，经血液转运到全身组织，然后再分布到作用部位。药物到达作用部位后，须与组织的细胞结合，而结合的前提是药物粒子与细胞的相互吸引，即两者之间需要亲和力。在人体正常生理条件下，体液(人的体液如血液、组织液、细胞内液)pH值在7.35-7.45之间，为弱碱性环境。而大部分蛋白质的PI(等电点)在构成细胞壁的蛋白质的等电点接近5，因此，它们在人体内pH值7.35-7.45的弱碱环境下，多数蛋白质的实际存在形式为阴离子，按照物理学中同性电荷静电相互排斥、异性电荷相互吸引的作用规律，此时药物有效成分是带电荷的阳离子。因此，污水中的药物大部分是以阳离子形式存在的。工业废水、医疗废水、生活污水和养殖废水是抗生素的主要传播介质，部分抗生素直接排入环境中，部分则是以母体或代谢物的形式进入污水处理厂(抗生素最主要的汇集源)和地表水中。

目前，污水处理厂中使用和研究较多的处理抗生素类药物的方法主要有以下几种：1)高级氧化技术，其属于污水深度处理技术，利用活性极强的自由基(如HO·)对污水中生物处理工艺难以去除的污染物进行氧化分解，提高出水水质，例如以臭氧或过氧化氢为氧化剂，通过紫外照射来达到降解抗生素的效果，该方法反应速度快，处理效率高，但该方法存在处理费用高，处理器复杂，反应条件严格和产生副产物等一些缺点；2)膜处理技术，其是通过使用纳米或微米的过滤膜对抗生素类药物进行吸附，该技术经济节能，处理过程中无臭味，且运行稳定，但该技术在处理过程中存在出水携带较大的、脱落的生物膜片，且处理效率较低的缺点；3)活性污泥法，活性污泥是微生物群落或其依附的有机物和无机物的结合体，呈多孔絮状，具有较大的比表面积，传统活性污泥法利用活性污泥的结构特点对抗生素类药物进行吸附，从而达到去除的效果，该方法处理能力高，出水水质好，但建设运行费用高，能耗大，管理复杂，易出现污泥膨胀问题，且活性污泥法对不同抗生素去除率差别较大(0-100％)；4)活性炭吸附，该技术是利用活性炭颗粒的多孔性对污水中的抗生素进行吸附去除，该方法没有副产物的产生，但去除效果不高，吸附时间较长(6h)，并且投入量较大。可见，现有的污水处理工艺中存在去除效率低和/或成本高的缺点。如果抗生素去除不彻底，大量抗生素通过出水进入地表水体，进而对地下水和饮用水造成污染。地表水中的抗生素还会进入鱼虾等水生生物体内，通过食物链富集、放大等作用对环境和人类造成的危害逐年增加。因此，本领域急需一种对污水中抗生素药物去除率高、无二次污染、高负载量、且节能低耗的新型处理方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新的处理污水中药物的方法，本发明提供的方法能够高效去除污水中的正电性药物，该方法具有去除率高、去除效率高、成本低的优点。

根据本发明的一个方面，提供了一种去除污水中正电性药物的方法，其包括将含有正电性药物的污水与接枝环糊精的木屑接触，使接枝环糊精的木屑吸附污水中的正电性药物。

根据本发明的优选实施方式，所述接枝环糊精的木屑与正电性药物的质量比为(1-20):1，例如为1:1、3:1、5:1、8:1、10:1、13:1、15:1、18:1、20:1以及它们之间的任意值，优选为(1-10):1。本发明中的接枝环糊精的木屑对正电性药物的吸附量高，因此，使用少量的接枝环糊精的木屑即可以达到良好的去除效果。