[发明专利]利用磷酸盐多孔微球吸附废水中环丙沙星的方法

说明书

本发明公开了一种利用磷酸盐多孔微球吸附废水中环丙沙星的方法，该方法是将磷酸盐、氧化镁和缓凝剂硼砂混合，充分研磨后加入去离子水混匀，在35~45℃、搅拌条件下将混合液滴加到硅油中，滴加完后混合物在35~45℃下沉降与固化，过滤洗涤，干燥即得磷酸盐多孔微球，将磷酸盐多孔微球添加到含有环丙沙星的废水中在避光条件下进行处理，即得净化后废水；本发明制备的吸附剂具有用量小、去除率高、吸附容量大且制备简单、能耗低和环保等优势；在去除较低浓度水平的环丙沙星时，该吸附剂对环丙沙星的去除率仍高达96%以上，在水体有机污染物的治理方面具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种利用磷酸盐多孔微球吸附废水中环丙沙星的方法。

背景技术

自1929年英国细菌学家弗莱明首次发现了青霉素以来，越来越多的抗生素被用于人类和动物，尤其是最近几十年来抗生素在一些发展中国家的大量使用而导致了抗生素的滥用。在抗生素的大家族中，环丙沙星是第二代氟喹诺酮类中一种重要的抗生素，因具有广谱、质优价低、抗菌活性高及副作用小等特点被广泛用于人类医药和养殖行业治疗与预防疾病。大部分抗生素的化学性较稳定，很难被人和动物机体所代谢，未被代谢的大部分抗生素便以粪便和尿液的形式被排入到环境中。环境中存在的抗生素也很难被降解，大部分抗生素经雨水冲刷作用最终集中在水体中，一般水体中环丙沙星含量为μg/L，但在一些医院和制药厂的废水中已经检测出了几十mg/L浓度水平的环丙沙星。然而，最令人担忧的是环境中多种抗生素的共存为诱导产生具耐药性尤其是交叉耐药性的菌株创造了有利条件，还会产生抗生素耐药菌和抗性基因并诱导超级细菌的出现，这可能会严重地危害人类健康和生态系统。因此，研究去除水体中的环丙沙星技术具有重要意义。

目前，传统去除抗生素的方法主要有生物降解法、光催化氧化法、人工湿地系统和膜分离技术等，但这些方法存在吸附效率低、成本高、操作困难、耗时等不足，而吸附法却具有吸附效果好、易操作和经济环保等优势被认为是一种去除废水中各类抗生素重要的水处理技术。常用的吸附剂主要有活性碳等碳基材料，但活性碳对抗生素这类大分子有机污染的去除效果不理想。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用磷酸盐多孔微球吸附废水中环丙沙星的方法，该方法选用的微球具有制备工艺简单易行、吸附高效快速，为废水中的抗生素去除提供一种简便高效的去除方法，在水体有机污染物的治理方面具有潜在的应用价值。

本发明利用磷酸盐多孔微球吸附废水中环丙沙星的方法如下：

（1）将磷酸盐、氧化镁和缓凝剂硼砂混合，用研钵充分研磨后加入去离子水混匀；

所述磷酸盐为磷酸二氢钾或磷酸二氢铵；

所述磷酸盐与氧化镁的质量比为1:0.4~0.8，去离子水与磷酸盐的质量比为1:0.4~1，磷酸盐与缓凝剂的质量比为1:0.1~0.4；

（2）在35~45℃、搅拌条件下将混合液滴加到硅油中，所述搅拌转速为600~900r/min；

（3）滴加完毕后将混合物放入35~45℃的烘箱中进行沉降与固化，沉降完成后进行过滤、洗涤和干燥，得到磷酸盐多孔微球；

所述固化和干燥温度均为35~45℃，固化和干燥时间均为6~12h；

（4）将制得磷酸盐多孔微球加入含有环丙沙星的废水中在避光条件下进行吸附。

本发明的有益效果：

本发明利用制备工艺简单易行的磷酸盐多孔微球吸附废水中的环丙沙星，具有吸附剂用量小、去除率高、吸附容量大、吸附时间短的优点，对较低浓度环丙沙星的去除率在96%以上，且吸附剂制备与吸附过程操作简便，吸附剂对水体无二次污染并且易回收，是一种绿色、环保、高效的吸附剂，在废水处理领域具有潜在的应用价值。

附图说明

图1为磷酸盐多孔微球的XRD图。