申请日2014.06.04
公开(公告)日2014.08.13
IPC分类号C02F1/78; C02F1/36
摘要
一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，它涉及一种降解污水中抗生素的方法。本发明是为了解决目前含抗生素类废水的处理方法所需时间较长，不适用于处理高浓度的抗生素废水理，最终产物毒性大，母体污染物无法彻底降解，处理费用高、能量消耗大的问题。方法：将含抗生素的废水加入到柱形反应器中，调节pH，同时启动超声发生装置和臭氧发生器一起处理。本发明应用于水处理领域。
摘要附图
权利要求书
1.一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，其特征在于超声/臭氧联合强化 降解污水中抗生素的方法是按以下步骤进行的：
将含抗生素的废水加入到柱形反应器中，调节pH至3～9，将超声发生装置的探头从顶 部插入含抗生素的废水液面下1/3的位置，同时启动超声发生装置和臭氧发生器一起处理 5min～60min。
2.根据权利要求1所述的一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，其特征 在于超声发生装置的功率为200W～1200W。
3.根据权利要求1所述的一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，其特征 在于超声发生装置的频率为20kHz。
4.根据权利要求1所述的一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，其特征 在于调节pH用的是氢氧化钠和盐酸。
5.根据权利要求1所述的一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法，其特征 在于臭氧发生器发生的臭氧浓度为2g/h～4g/h。
说明书
一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法
技术领域
本发明涉及一种降解污水中抗生素的方法。
背景技术
长期以来抗生素被大量地用于人和动物的疾病治疗，并以大治疗剂量添加于动物饲料 中，以预防动物疾病和促进其生长。但绝大部分抗生素不能完全被机体吸收，约有90% 的抗生素以原形或者代谢物形式经由病人和动物的粪便和尿液排入生态环境中，经不同途 径对土壤和水体造成污染。目前，在加拿大、美国、英国、德国和中国等国家已经有大量 的关于地表水和地下水检出抗生素类物质的研究报道。含有抗生素的废水是一类生物降解 难度大，环境中残留量高，生物毒性强的高浓度有机废水。近年来由于制药工业的飞速发 展，特别是抗生素的出现给世界的水资源带来了严重的污染。对抗生素废水进行合理有效 的治理已经迫在眉睫，这是关系到社会的发展以及人类的未来生存环境的问题。
目前处理含抗生素类废水的方法很多，常用的方法为生物降解法、物理方法和化学降 解法。如公开号为CN1101654311的中国专利公开了“一种抗生素废水处理的新方法”， 使用了上流式厌氧污泥床-好氧膜生物反应器联合装置对抗生素废水进行生物处理，控制 系统的水力停留时间为20.5h，COD平均去除率可达86.56%，联合装置的有效去除率为 80%～85%，但是生物降解法所需时间较长，并且不适用于高浓度抗生素废水的处理，而 且生物降解抗生素类废水还会产生毒性更大的污染物;物理方法只是将污染物进行转移和 累积，不能将其彻底降解;化学降解法中的高级氧化技术包括臭氧氧化、光催化氧化、湿 式氧化、Fenton试剂氧化、H2O2/UV、O3/UV等，其主要特点是通过化学反应产生羟基自 由基，使污染物有效的降解为二氧化碳、水和无机离子，化学高级氧化法存在处理费用高、 能量消耗大的缺点，其中的臭氧氧化的方法已用于环境中很多有机物包括抗生素的降解， 但是有关超声臭氧联合技术降解抗生素的文献和专利还未见报道。
发明内容
本发明是为了解决目前含抗生素类废水的处理方法所需时间较长，不适用于处理高浓 度的抗生素废水理，最终产物毒性大，母体污染物无法彻底降解，处理费用高、能量消耗 大的问题，从而提供一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法。
本发明的一种超声/臭氧联合强化降解污水中抗生素的方法具体是按以下步骤进行 的：
将含抗生素的废水加入到柱形反应器中，调节pH至3～9，将超声发生装置的探头从 顶部插入含抗生素的废水液面下1/3的位置，同时启动超声发生装置和臭氧发生器一起处 理5min～60min。
本发明的有益效果：
一、本发明将超声技术与臭氧氧化工艺联合，利用超声的空化效应使臭氧分子更加 分散，形成更多羟基自由基，从而促进臭氧的选择性氧化反应和自由基的非选择性氧化反 应，提高臭氧的利用率和传质效率，缩短反应时间，加快抗生素的降解，从而节省运行成 本;与单纯的臭氧工艺相比较，本发明的超声/臭氧工艺的反应速率常数K提高了41%， 通过增大反应速率常数，减小抗生素的半衰期(t1/2)，达到提高反应速率，缩短反应时间， 降低臭氧投加量的目的;
二、用本发明的方法，废水的COD也能达到一定的去除率，可生化性(BOD5/COD) 能得到很大的提升，且生物毒性也得到一定的缓解。当处理时间达到60min时，废水的 COD去除率达到80%，BOD5/COD从0增大到0.54，生物毒性降到最低。
本发明的一种高效快速处理抗生素废水的方法可用于实际水处理中。