一種含有諾氟沙星的廢水的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種γ輻照降解水中諾氟沙星的方法。
【背景技術】
[0002]隨著抗生素的種類和用量不斷增加，加之藥物濫用問題嚴重，環(huán)境中殘留的抗生素越來越多。諾氟沙星是第三代喹諾酮類抗生素，化學名為1-乙基-6-氟-1，4- 二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸，是目前應用最廣泛的廣譜抗菌藥之一。喹諾酮類是一類較新的抗生素，臨床廣泛應用于泌尿道、腸道、呼吸道等各種感染，人畜共用。近年來，諾氟沙星在自然水體、污水處理廠、土壤、動物糞便、蔬菜、水產品中都有很高檢出率和檢出量。環(huán)境中殘留的抗生素使細菌產生耐藥性，對微生物產生一定影響，而且不易被污水處理廠的常規(guī)水處理工藝有效去除，對人類和生態(tài)系統(tǒng)造成潛在危害。
[0003]目前，國內外對水體中的諾氟沙星的降解方法主要有Fe304/H202、UV/Feton、O3、真菌分泌的胞外酶、C-T12、光解等。但是這些方法大多需要另外添加試劑，容易產生二次污染，且反應時間長。
[0004]近年來，6tlCo源γ輻照技術等高級氧化技術(AOPs)處理難降解的有毒有機廢水開始引起了人們的注意。γ輻照技術在AOPs獨具一格，它在環(huán)境領域的應用已被國際原子能機構(IAEA)列為21世紀原子能和平利用的一個重要領域。與其它水處理技術相比，輻照技術具有廣泛的適應性，可處理眾多難降解污染物，使水體中的大分子難降解有機物降解成低毒或無毒的小分子易降解物質，甚至徹底礦化為0)2和H 20，不產生二次污染，安全可靠；具有反應速率快、降解效率高、污染物降解徹底等優(yōu)點，有著良好的發(fā)展前景。γ輻照降解諾氟沙星的研宄尚未見報道。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，該方法不產生二次污染，安全可靠，降解效率高，發(fā)展前景良好。
[0006]上述目的是通過如下技術方案實現的:
[0007]一種γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，γ輻照源為6tlCo源，輻照劑量為10Gy?8000Gy，水中諾氟沙星的濃度為0.04mg.L-1至10mg.L '
[0008]進一步地，輻照劑量為10Gy?6000Gy。
[0009]進一步地，為了使用低劑量的γ輻照強度就可以大量降解水中諾氟沙星，提高γ輻照對諾氟沙星的降解效率，將所述水的pH值調至3?7。
[0010]進一步地，為了不添加試劑制造新的污染物，用工業(yè)酸性廢水將所述水的pH值調至3?7。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]1、諾氟沙星在γ輻照下，一方面通過開環(huán)或斷鍵降解，另一方面與水分解形成的羥基自由基(0Η.)反應而降解，不產生額外污染，效率高，安全可靠，有廣泛的適用性。
[0013]2、含諾氟沙星的廢水經γ輻照處理后，不僅諾氟沙星的濃度顯著降低，其他有機污染物也減少，總氮濃度和化學需氧量均明顯降低。本發(fā)明方法在不額外添加試劑的前提下提高γ輻照對諾氟沙星的降解率。
[0014]3、含諾氟沙星的廢水在酸性條件下經γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率顯著提高。實際操作中發(fā)現，含諾氟沙星的廢水的PH值對降解效果有較大影響，pH值在3?7范圍內時，降解效率較高。通過將含諾氟沙星的廢水與機械廠等產生的酸性廢水混合調節(jié)pH值，從而達到綜合治理，聯合降解增效的目的。
【具體實施方式】
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[0015]以下通過實施例進一步說明本發(fā)明。
[0016]實施例1:人工配制不同濃度的諾氟沙星水溶液，研宄諾氟沙星濃度與γ輻照劑量的關系
[0017]①0.04mg.L4的諾氟沙星水溶液:γ輻照源為6ciCo源，分別用劑量為100、400、100Gy的γ輻照處理后，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。經計算，上述不同劑量γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為52.95%、98.26%、100%。
[0018]②50mg.L—1的諾氟沙星水溶液:γ輻照源同①，分別用劑量為100、400、1000、2000Gy的γ輻照處理后，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。經計算，上述不同劑量γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為6.42%、45.42%、78.06%、97.51%。
[0019]③10mg噸―1的諾氟沙星水溶液:γ輻照源同①，分別用劑量為1000、2000、4000、6000Gy的γ輻照處理后，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。經計算，上述不同劑量γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為50.73%,78.62%,91.38%,97.10%。
[0020]實施例1表明:γ輻照源為6tlCo源時，當水中諾氟沙星的濃度為0.04mg.L—1?10mg.L—1時，使用100?6000Gy劑量的γ輻照可以降解水中的諾氟沙星。隨著水溶液中諾氟沙星濃度的提高，完全降解諾氟沙星所需要的γ輻照劑量亦相應增大。
[0021]實施例2:人工配制相同濃度的諾氟沙星水溶液(均為50mg.Γ1)，調節(jié)成不同的PH值，研宄水溶液pH值與γ輻照劑量的關系
[0022]①用鹽酸調節(jié)pH值至2:γ輻照源為6°Co源，分別用劑量為100、200、600、1000、1500Gy的γ輻照處理后，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。經計算，上述不同劑量γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為7.39%,24.34%,56.91%,69.52%,83.36%。
[0023]②用鹽酸調節(jié)pH值至3:其他同①。經計算，不同劑量γ輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為 17.35%,34.62%,76.93%,90.54%,99.98%。
[0024]③用鹽酸調節(jié)pH值至5:其他同①。經計算，不同劑量Y輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為 12.37%,30.55%,70.94%,87.55%,98.85%。
[0025]④用鹽酸調節(jié)pH值至7:其他同①。經計算，不同劑量Y輻照處理后，諾氟沙星的降解率分別為 8.05%,25.59%,64.28%,72.96%,91.98%0
[0026]⑤用鹽酸調節(jié)pH值至11:其他同①。經計算，不同劑量Y輻照處理后，諾氟沙星降解率分別為 8.33%,27.01%,65.12%,75.24%,86.39%。
[0027]實施例2表明:水溶液的pH值對γ輻照降解諾氟沙星的降解率有影響，尤其是當pH值在3?7范圍內時，相同劑量的γ輻照能有效地降解諾氟沙星。
[0028]實施例3:實際河水水樣γ輻照降解試驗，同時測定對總氮濃度及COD濃度影響
[0029]取某處河水水樣，經測得諾氟沙星濃度約為0.04mg.I71，總氮濃度為1.65mg.I71，COD濃度為Mmg.!/1。以6tlCo為γ輻照源，分別用不同劑量γ輻照照射，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。γ輻照劑量為10Gy時，諾氟沙星的降解率為47.01%。γ輻照劑量在400Gy時，諾氟沙星的降解率為95.96%?？偟獫舛冉禐?br>1.30mg.L 1O COD 的濃度降為 29mg.L、
[0030]實施例4:實際制藥廠廢水Y輻照降解試驗，同時測定對總氮濃度及COD濃度影響
[0031]取某制藥廠排污口廢水水樣，經測得諾氟沙星濃度為53!^.!^，總氮濃度為256mg.ΙΛ COD濃度為4201mg.L'以6tlCo為γ輻照源，分別用不同劑量γ輻照照射，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。γ輻照劑量為100Gy時，諾氟沙星的降解率為30.28%。γ輻照劑量在6000Gy時，諾氟沙星的降解率為96.38%?？偟獫舛冉禐?13mg.L-1。COD的濃度降為129mg.L-1。
[0032]實施例3和4表明:γ輻照降解水中諾氟沙星的方法不僅能降解諾氟沙星濃度，還能夠降低水中的其它有機物的濃度，使得總氮濃度及COD濃度均顯著下降。
[0033]實施例5:實際制藥廠廢水Y輻照降解試驗(用工廠酸性廢水調節(jié)pH值)
[0034]①酸性廢水調節(jié)pH值:取某制藥廠排污口廢水水樣，pH值為6.6。另取某處機械廠排污口廢水(強酸性，經檢測不含諾氟沙星)，加入制藥廠廢水中，調節(jié)混合廢水的pH值至3。高效液相色譜測得混合后廢水中諾氟沙星濃度為以6tlCo為γ輻照源，分別用不同劑量γ輻照照射，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。γ輻照劑量為100Gy時，諾氟沙星降解率為92.14%。γ輻照劑量在1500Gy時，諾氟沙星降解率為99.24%。
[0035]②對比試驗:基本同①，區(qū)別在于使用純凈水代替機械廠酸性廢水，將制藥廠廢水稀釋至濃度為(pH值為6.9)。以6tlCo為γ輻照源，分別用不同劑量γ輻照照射，用高效液相色譜測定γ輻照后的水溶液中諾氟沙星濃度。γ輻照劑量為100Gy時，諾氟沙星降解率為75.22%。γ輻照劑量在1500Gy時，諾氟沙星降解率為85.36%。
[0036]實施例5表明，酸性條件能提高Y輻照對廢水中諾氟沙星的降解率，提示可以將含諾氟沙星的廢水與強酸性廢水綜合治理。
【主權項】
1.一種γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，其特征在于:所述γ輻照源為6tlCo源，輻照劑量為10Gy?8000Gy，水中諾氟沙星的濃度為0.04mg.Γ1?10mg.L'
2.根據權利要求1所述的γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，其特征在于:輻照劑量為10Gy ?6000Gy。
3.根據權利要求1或2所述的γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，其特征在于:將所述水的pH值調至3?7。
4.根據權利要求3所述的γ輻照降解水中諾氟沙星的方法，其特征在于:用工業(yè)酸性廢水將所述水的PH值調至3?7。
【專利摘要】本發(fā)明屬于水處理技術領域，公開了一種含有諾氟沙星的廢水的處理方法，具體涉及一種γ輻照降解水中諾氟沙星的方法。該方法使用60Co為γ輻照源，輻照劑量為100Gy~8000Gy，水中諾氟沙星的濃度為0.04mg·L-1~100mg·L-1，可以高效降解水中的諾氟沙星，不產生二次污染，安全可靠，有良好的發(fā)展前景。該方法可以與工業(yè)酸性廢水聯合治理，在不人為引入新物質的基礎上顯著增強諾氟沙星的降解效率，為不同來源廢水的綜合治理提供了思路。
【IPC分類】C02F1-30, C02F101-36, C02F1-58
【公開號】CN104787840
【申請?zhí)枴緾N201510195031
【發(fā)明人】郭照冰, 祝勝男, 葛鑫, 魏英, 王靜
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月22日