專利名稱：一種去除水體中抗生素的吸附劑、制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種吸附劑、制備方法及應(yīng)用，更具體地說(shuō)涉及一種去除水體中抗生素的吸附劑、制備方法及應(yīng)用，屬于環(huán)境水污染處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前全世界都面臨著嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家在民用、工業(yè)、商業(yè)以及軍事防御等各個(gè)領(lǐng)域都存在著各種環(huán)境污染問(wèn)題?？股貜U水是一種較為復(fù)雜的有機(jī)廢水， 除了具有一般有機(jī)廢水的共性以外，還具有生物難降解性和生物毒性。而目有機(jī)廢水的處理方法主要為生物降解方法，使得抗生素廢水的處理問(wèn)題一直有待更好的研究和提高。而隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)及環(huán)境污染問(wèn)題防治的關(guān)注，抗生素廢水以及殘留在環(huán)境中的抗生素對(duì)生物及生態(tài)平衡的影響也越來(lái)越得到廣泛的重視。膨潤(rùn)土作為一種良好的吸附劑，成本較低且效率比較高。如果通過(guò)不同方法可將膨潤(rùn)土進(jìn)行相應(yīng)的改性處理，就可以使其具有不同的吸附性能，以對(duì)應(yīng)不同的被吸附物，從而擴(kuò)大其使用范圍。專利號(hào)為201010234165的專利公開(kāi)了一種去除水體土霉異味的吸附劑及制備方法，該發(fā)明以操作簡(jiǎn)便，可去除土霉異味，但不足是僅僅限定于去除土霉異味，處理范圍小， 處理程度低，對(duì)高濃度，污染物成分復(fù)雜的行業(yè)類廢水不能起到良好去除效果。因此需要開(kāi)發(fā)一種新的吸附劑擴(kuò)大膨潤(rùn)土使用范圍并解決存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種去除水體中抗生素的吸附劑，該吸附劑的成份來(lái)自于容易獲得的材料，環(huán)保清潔，成本低廉，以廢治廢，吸附效果好，使用廢棄后可回收再利用，吸附效果穩(wěn)定，對(duì)于抗生素復(fù)合污染的水體可以達(dá)到多種抗生素同時(shí)吸附，并能有效降低水體異味和濁度，適用于畜禽養(yǎng)殖廢水，醫(yī)藥廢水等含有抗生素的水體的處理。本發(fā)明的另一個(gè)目的提供該去除水體中抗生素的吸附劑的制備方法，該方法簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，耗能低，適宜推廣。同時(shí)本發(fā)明還提供了該吸附劑在去除水體中抗生素的應(yīng)用。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土40%-80%
氯化鈉1%-10%
十六烷基三甲基溴化銨1%-10%
粉煤灰12%-58%。 本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
4
膨潤(rùn)土47%-80%
氯化鈉1%-10%
十六烷基三甲基溴化銨1%-10%
粉煤灰12%-48%。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土50%-70%
氯化鈉1%-6%
十六烷基三甲基溴化銨1%-8%
粉煤灰18%-48%。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其再進(jìn)一步的技術(shù)方案是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土53%-66%
氯化鈉3%-4%
十六烷基三甲基溴化銨5%-6%
粉煤灰24%-38%。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土50%
氯化鈉10%
十六烷基三甲基溴化銨2%
粉煤灰38%。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案還可以是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土54%
氯化鈉7.8%
十六烷基三甲基溴化銨5.3%
粉煤灰32.9%。 本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案還可以是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土67.5%
氯化鈉4.3%
十六烷基三甲基溴化銨6.9%
粉煤灰21.3%。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案還可以是該吸附劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成
膨潤(rùn)土70%
氯化鈉5.6%
十六烷基三甲基溴化銨6.4%
粉煤灰18%。本發(fā)明所述的去除水體中抗生素的吸附劑的制備方法，其包括以下步驟A、將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；B、將粉碎過(guò)篩后的膨潤(rùn)土中加入氯化鈉，攪拌2-4小時(shí)烘干至恒重；C、將步驟B烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入十六烷基三甲基溴化銨，攪拌 4-6小時(shí)，得到混合物1 ；D、將步驟C中得到的混合物1中加入粉煤灰，繼續(xù)攪拌3-5小時(shí)，得到混合物2 ；E、將步驟D中得到的混合物2進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性，干燥后制得吸附劑。10、一種去除水體中抗生素的方法，其特征是將權(quán)利要求1-8任一所述的吸附劑以10-20g/L投入到含有抗生素的水體中，攪拌20-30min，沉淀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、可吸附水體中的抗生素，如四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素效果好。在吸附劑最優(yōu)值條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是97%，土霉素為98%，磺胺嘧啶為93. 2%，氯霉素為92. 4%。2、節(jié)約處理費(fèi)用。在吸附劑最優(yōu)值條件下，吸附劑均使用膨潤(rùn)土和粉煤灰，吸附效率高且無(wú)后續(xù)污染。3、以廢治廢，循環(huán)利用。本吸附劑成分之一為粉煤灰，為熱電廠發(fā)電的廢棄物。4、本發(fā)明的吸附劑制備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，耗能低，同時(shí)使用方便。5、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的劣勢(shì)以膨潤(rùn)土作為主要吸附劑，不加入活性炭，引入有機(jī)活性劑十六烷基三甲基溴化銨作為膨潤(rùn)土改性劑，通過(guò)改性膨潤(rùn)土和粉煤灰的自身吸附性能，擴(kuò)大了新型膨潤(rùn)土制劑的處理范圍和處理能力，能達(dá)到操作簡(jiǎn)便，使用簡(jiǎn)單，可回收處理，循環(huán)利用，有效處理水體中的各類抗生素，適用于處理醫(yī)用及畜禽養(yǎng)殖類含抗生素的廢水。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；將粉碎過(guò)篩后的70g膨潤(rùn)土中加入5. 6g氯化鈉，攪拌2小時(shí)后烘干至恒重；將烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入6. 4g十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4小時(shí)；再加入粉煤灰18g，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，得到混合物；將制得的混合物進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性(pH = 6. 5-7.幻，干燥，獲得混合物，制得吸附劑；將得到吸附劑以10-20g/L投入到含有四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四種抗生素的水體中，攪拌 20-30min，沉淀。在該種條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是94. 5%，土霉素為92. 1 %，磺胺嘧啶為94. 0%，氯霉素為94. 4%。實(shí)施例2將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；將粉碎過(guò)篩后的50g膨潤(rùn)土中加入6g氯化鈉， 攪拌2小時(shí)后烘干至恒重；將烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入6g十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4小時(shí)；再加入粉煤灰38g，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，得到混合物；將制得的混合物進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性(pH = 6. 5-7. 5)，干燥，獲得混合物，制得吸附劑；將得到吸附劑以10-20g/L投入到含有四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四種抗生素的水體中，攪拌 20-30min,沉淀。在該種條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是97%，土霉素為98%，磺胺嘧啶為93. 2%，氯霉素為92.4%。實(shí)施例3將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；將粉碎過(guò)篩后的47g膨潤(rùn)土中加入3g氯化鈉， 攪拌2小時(shí)后烘干至恒重；將烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入4g十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4小時(shí)；再加入粉煤灰46g，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，得到混合物；將制得的混合物進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性(PH = 6. 5-7. 5)，干燥，獲得混合物，制得吸附劑；將得到吸附劑以10-20g/L投入到含有四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四種抗生素的水體中，攪拌 20-30min，沉淀。在該種條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是91. 0%，土霉素為93. 1%，磺胺嘧啶為95. 2%，氯霉素為89. 7%。實(shí)施例4將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；將粉碎過(guò)篩后的42g膨潤(rùn)土中加入1. 5g氯化鈉， 攪拌2小時(shí)后烘干至恒重；將烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入3g十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4小時(shí)；再加入粉煤灰52. 5g，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，得到混合物；將制得的混合物進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性(PH = 6. 5-7.幻，干燥，獲得混合物，制得吸附劑；將得到吸附劑以 10-20g/L投入到含有四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四種抗生素的水體中，攪拌15min， 沉淀。在該種條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是86.2%，土霉素為 90. 2%,磺胺嘧啶為90. 4%，氯霉素為85%。實(shí)施例5將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；將粉碎過(guò)篩后的41g膨潤(rùn)土中加入1.5g氯化鈉，攪拌2小時(shí)后烘干至恒重；將烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入2g十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4小時(shí)；再加入粉煤灰58g，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，得到混合物；將制得的混合物進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性(pH = 6. 5-7.幻，干燥，獲得混合物，制得吸附劑；將得到吸附劑以10-20g/L投入到含有四環(huán)素，土霉素，磺胺嘧啶，氯霉素四種抗生素的水體中，攪拌 15min，沉淀。在該種條件下，吸附初始濃度為IOOppm的四環(huán)素的吸附效率是87%，土霉素為89. 3 %，磺胺嘧啶為88. 2 %，氯霉素為86. 4%。
權(quán)利要求
1.一種去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土40%-80%氯化鈉1%-10%十六烷基三甲基溴化銨1%-10%粉煤灰12%-58%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土47%-80%氯化鈉1%-10%十六烷基三甲基溴化銨1%-10%粉煤灰12%-48%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土50%-70%氯化鈉1%-6%十六烷基三甲基溴化銨1%-8%粉煤灰18%-48%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土53%-66%氯化鈉3%-4%十六烷基三甲基溴化銨5%-6%粉煤灰24%-38%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土50%氯化鈉10%十六烷基三甲基溴化銨2%粉煤灰38%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土54%氯化鈉7.8%十六烷基三甲基溴化銨5.3%粉煤灰32.9%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土67.5%氯化鈉4.3%十六烷基三甲基溴化銨6.9%粉煤灰21.3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中抗生素的吸附劑，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土70%氯化鈉5.6%十六烷基三甲基溴化銨6.4%粉煤灰18%。
9.一種如權(quán)利要1-8任一所述的去除水體中抗生素的吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟A、將膨潤(rùn)土原礦粉碎，過(guò)200目篩；B、將粉碎過(guò)篩后的膨潤(rùn)土中加入氯化鈉，攪拌2-4小時(shí)烘干至恒重；C、將步驟B烘干后的膨潤(rùn)土粉碎再過(guò)200目篩，加入十六烷基三甲基溴化銨，攪拌4-6 小時(shí)，得到混合物1 ；D、將步驟C中得到的混合物1中加入粉煤灰，繼續(xù)攪拌3-5小時(shí)，得到混合物2；E、將步驟D中得到的混合物2進(jìn)行過(guò)濾，洗滌至中性，干燥后制得吸附劑。
10.一種去除水體中抗生素的方法，其特征是將權(quán)利要求1-8任一所述的吸附劑以 10-20g/L投入到含有抗生素的水體中，攪拌20-30min，沉淀。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種去除水體中抗生素的吸附劑，該吸附劑的成份來(lái)自于容易獲得的材料，環(huán)保清潔，成本低廉，以廢治廢，吸附效果好，使用廢棄后可回收再利用，吸附效果穩(wěn)定，對(duì)于抗生素復(fù)合污染的水體可以達(dá)到多種抗生素同時(shí)吸附，并能有效降低水體異味和濁度，適用于畜禽養(yǎng)殖廢水，醫(yī)藥廢水等含有抗生素的水體的處理。本發(fā)明的去除水體中抗生素的吸附劑，其由以下質(zhì)量百分比的原料組成膨潤(rùn)土40％-80％、氯化鈉1％-10％、十六烷基三甲基溴化銨1％-10％、粉煤灰12％-58％。
文檔編號(hào)B01J20/12GK102423682SQ20111040370
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉希, 夏陽(yáng), 張宇峰, 駱永明 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)