[发明专利]一种铁锌和磷酸改性污泥生物炭的制备及其在水中氟喹诺酮类抗生素去除中的应用

权利要求书

1.一种铁锌和磷酸改性污泥生物炭在水中氟喹诺酮类抗生素去除中的应用，其特征在于：

将污泥生物炭SBC、铁锌改性的污泥生物炭Fe/Zn-SBC、H₃PO₄改性污泥生物炭H₃PO₄-SBC和铁锌和H₃PO₄改性污泥生物炭Fe/Zn+H₃PO₄-SBC作为吸附剂投加到含氟喹诺酮类抗生素的水中，吸附平衡后过滤即得去除氟喹诺酮类抗生素的水；

所述铁锌和磷酸改性污泥生物炭按照如下方法制备：

(1)铁锌和磷酸改性污泥生物炭的制备：将二沉池市政污泥离心脱水，后烘干至恒重，磨碎，然后热解，磨碎过100-200目筛，获得污泥生物炭SBC；烘干条件为60-80℃鼓风干燥；所述热解条件为N₂保护条件下，N₂流速为0.5-1L/min，温度上升速率为10-20℃/min，在300-700℃条件下热解1.5-2h；

(2)将步骤(1)所得SBC加入体积比为2:1-4:1的FeCl₃·6H₂O水溶液和ZnCl₂水溶液的混合溶液中，所述FeCl₃·6H₂O的质量浓度为4.8-9.6g/L，所述ZnCl₂水溶液的质量浓度为2.4g/L；所述SBC与混合溶液比例为1Kg:10L-1Kg:20L震荡24h，100℃烘干，重复上述负载过程至少3次以提高铁和锌的负载量；然后煅烧，获得铁锌改性的污泥生物炭Fe/Zn-SBC；煅烧条件为N₂保护条件下，N₂流速为0.5-1L/min，温度上升速率为10-20℃/min，在300-700℃条件下热解1.5-2h；

(3)将步骤(1)所得SBC加入10.6-15mol/L的H₃PO₄中；所述SBC与H₃PO₄比例为1Kg:2.5L-1Kg:10L，震荡浸泡8-10h，过滤干燥后，高温活化，用去离子水清洗样品至滤液pH恒定，60-80℃烘干，磨碎过100-200目筛，获得H₃PO₄改性污泥生物炭H₃PO₄-SBC；所述步骤(3)中，高温活化是置于马弗炉中，温度上升速率为10-20℃/min，在400-450℃保温1-1.5h；

(4)将步骤(1)所得SBC按照步骤(2)和步骤(3)的制备过程顺次操作，获得的生物炭即为铁锌和H₃PO₄改性污泥生物炭Fe/Zn+H₃PO₄-SBC，避光保存于干燥器中。

2.如权利要求1所述的铁锌和磷酸改性污泥生物炭在水中氟喹诺酮类抗生素去除中的应用，其特征在于：所述氟喹诺酮类抗生素为环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的铁锌和磷酸改性污泥生物炭在水中氟喹诺酮类抗生素去除中的应用，其特征在于：所述含氟喹诺酮类抗生素的水中抗生素溶度为5-100mg/L，吸附剂投加量为0.2-1.0g/L。

4.如权利要求1所述的铁锌和磷酸改性污泥生物炭在水中氟喹诺酮类抗生素去除中的应用，其特征在于：所述吸附剂投加到含氟喹诺酮类抗生素的水中后调节溶液pH为2-10。