本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用電子束輻照處理含環(huán)丙沙星廢水的方法，方法包括：用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的水體進行輻照處理之前，向水體中加入絮凝劑，并進行沉淀、過濾；利用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的水體溶液進行輻照處理；電子束加速器輻照劑量低于15kGy；將處理后的水溶液引入終端處理系統(tǒng)，進行沉淀、過濾，然后進行排放。水體中環(huán)丙沙星降解率與環(huán)丙沙星濃度、輻照劑量的密切關(guān)系，同一輻照劑量下，降解率隨著環(huán)丙沙星濃度增大而減小，呈負相關(guān)；同一環(huán)丙沙星濃度下，降解率隨著輻照劑量增大而增大，呈正相關(guān)。該方法通過低劑量輻照能快速有效地降解水體中的環(huán)丙沙星，使水體中環(huán)丙沙星濃度直接達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，易于操作，無附加毒性，無殘留危害。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及，方法包括：用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的水體進行輻照處理之前，向水體中加入絮凝劑，并進行沉淀、過濾；利用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的水體溶液進行輻照處理；電子束加速器輻照劑量低于15kGy；將處理后的水溶液引入終端處理系統(tǒng)，進行沉淀、過濾，然后進行排放。水體中環(huán)丙沙星降解率與環(huán)丙沙星濃度、輻照劑量的密切關(guān)系，同一輻照劑量下，降解率隨著環(huán)丙沙星濃度增大而減小，呈負相關(guān)；同一環(huán)丙沙星濃度下，降解率隨著輻照劑量增大而增大，呈正相關(guān)。該方法通過低劑量輻照能快速有效地降解水體中的環(huán)丙沙星，使水體中環(huán)丙沙星濃度直接達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，易于操作，無附加毒性，無殘留危害。【專利說明】—種利用電子束輻照處理含環(huán)丙沙星廢水的方法
本專利技術(shù)涉及，屬于廢水處理領(lǐng)域，可以用于飲用水領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
環(huán)丙沙星(OFLO)分子式為C17H18FN3O3,其化學(xué)名稱為1-環(huán)丙基_6_氟_1，4_ 二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸，能通過干擾DNA復(fù)制后反轉(zhuǎn)錄酶，阻止DNA和蛋白質(zhì)合成，從而迅速高效殺滅細菌。屬于喹諾酮類藥物，是目前喹諾酮類藥物中應(yīng)用最廣泛的品種，體外抗菌活性為臨床應(yīng)用喹諾酮類藥物中最強的，常用于治療呼吸道、胃腸道、泌尿道、皮膚軟組織等感染性疾病。環(huán)丙沙星藥物因其抗菌譜廣、吸收好、半衰期長、血液濃度高、體內(nèi)分布廣、抑菌和殺菌作用迅速高效、與其它抗菌藥物無交叉耐藥性、能制成各種劑型、價格低廉等特點，廣泛應(yīng)用于臨床和畜牧業(yè)中多種感染性疾病的預(yù)防和治療，成為十分重要、用途廣泛的抗生素。環(huán)丙沙星藥物攝入后除少部分殘留在體內(nèi)，70%以上以原藥和代謝產(chǎn)物的形式經(jīng)由病人與動物的糞尿排出體外，通過污水處理廠等途徑進入生態(tài)環(huán)境，長期及不科學(xué)用藥導(dǎo)致環(huán)境中藥物殘留超標(biāo)等問題出現(xiàn)。殘留在環(huán)境中的環(huán)丙沙星，雖然只有痕量水平，但是長期暴露在此環(huán)境中的動植物、微生物、人類等都會受到影響。例如水體中長期含較低濃度的環(huán)丙沙星藥物，不但容易誘導(dǎo)細菌產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致耐藥性的傳遞，影響該類藥物的臨床療效，更為嚴重的是，殘留藥物對人類的健康安全和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展都存在潛在的、累積性的威脅，不但可能引起二重感染、過敏變態(tài)反應(yīng)，而且具有潛在致毒、致畸、致突變等“三致”危害。目前，聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織、歐盟等國都對環(huán)丙沙星的最大殘留限量進行了規(guī)定，因此，對環(huán)丙沙星等抗生素的殘留去除研究已成為了廢水處理工作的重點。 目前，污水處理廠在處理醫(yī)院廢水和生活污水時，一般都是采用的常規(guī)處理技術(shù)和工藝，無法徹底清除水中的環(huán)丙沙星等抗生素，通過間接可飲用水的回用、城市污水處理廠的排放，環(huán)丙沙星可能暴露于環(huán)境并最終存在于飲用水中，對人類飲用和生態(tài)環(huán)境造成極大的潛在威脅。而國內(nèi)外處理含環(huán)丙沙星等抗生素廢水的方法主要有物化法、生化法等。研究表明，上述處理方法均存在一定的局限性。物化法處理過程受到PH值、氧化劑投加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素的影響；生化法還要受到微生物生長狀況的限制。這兩種方法過程復(fù)雜繁瑣、所需時間長、易引起二次污染、而且處理效果差。因此，提供一種處理時間短、去除率高、易于操作、無二次污染的新的處理水體中環(huán)丙沙星方法，是亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服上述不足，提供一種利用電子束輻照降解水體中抗生素類藥物環(huán)丙沙星的方法，該方法能快速有效地降解飲用水體中殘留的環(huán)丙沙星，易于操作，無附加毒性，無殘留危害，經(jīng)電子束輻照處理后的水體可直接達到飲用水體標(biāo)準(zhǔn)。本專利技術(shù)的方法就是利用電子輻照來處理水體中的環(huán)丙沙星污染物，電子束輻照殘留有環(huán)丙沙星的水體，水經(jīng)過輻照產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化性極強的.0H、.H等自由基，可以與環(huán)丙沙星發(fā)生反應(yīng)，使環(huán)丙沙星降解，達到飲用水體標(biāo)準(zhǔn)。輻射技術(shù)是一種新的凈化手段，不需要加入化學(xué)試劑，不會產(chǎn)生二次污染，具有處理時間短、處理效率高、操作簡便、污染物降解徹底等優(yōu)點，因此水體中環(huán)丙沙星可采用輻照降解工藝進行處理。本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的:將含環(huán)丙沙星污染物的水體，用電子束加速器輻照技術(shù)進行輻照處理，使水體的環(huán)丙沙星分解，電子束加速器輻照劑量低于15kGy。輻照后水體用UPLC-MS / MS(超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜)分析，檢測環(huán)丙沙星的輻照分解情況，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過輻照大部分環(huán)丙沙星被分解，而且環(huán)丙沙星的分解率變化與水體中環(huán)丙沙星濃度、輻照劑量密切相關(guān)且有一定規(guī)律性。環(huán)丙沙星的分解率是指輻照去除的環(huán)丙沙星量與初始水體中環(huán)丙沙星含量之比。在用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的廢水溶液進行輻照處理之前，可以向廢水中加入絮凝劑，并進行沉淀、過濾；在用電子束加速器輻照技術(shù)對含環(huán)丙沙星污染物的廢水溶液進行輻照處理之后，還可以將處理后的水溶液引入終端處理系統(tǒng)，進行沉淀、過濾，然后進行排放，如附圖1所示。水體中環(huán)丙沙星的含量通常不高，因此通過低劑量輻照可以使水體中環(huán)丙沙星濃度達到安全排放標(biāo)準(zhǔn)，即電子束加速器輻照劑量低于15kGy時就可以使廢水中環(huán)丙沙星濃度達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。考慮工藝可行性，電子束加速器輻照劑量優(yōu)選從3kGy~15kGy，取3kGy、6kGy、9kGy、15kGy四個梯度，輻照劑量過低則降解效果不明顯，輻照劑量過高會導(dǎo)致輻照成本增加。配制模擬含環(huán)丙沙星濃度分別為lppm、5ppm、10ppm、20ppm的水體,每個實施例進行2個平行樣實驗。發(fā)現(xiàn)在低濃度環(huán)丙沙星水體中，環(huán)丙沙星被完全降解。證明電子加速器輻照技術(shù)可以有效的處理含環(huán)丙沙星水體，且環(huán)丙沙星的分解率與水體中環(huán)丙沙星的濃度和輻照劑量的大小高度相關(guān)。同一環(huán)丙沙星濃度水體中，隨著輻照劑量的增大，分解率增大，呈正相關(guān)；同一輻照劑量中，環(huán)丙沙星濃度越小，分解率越大，呈負相關(guān)。本專利技術(shù)的有益效果是:建立了電子加速器輻照技術(shù)用于水體中環(huán)丙沙星污染物的處理方法，該方法通過低劑量輻照能`快速有效地降解水體中的環(huán)丙沙星，使水體中環(huán)丙沙星濃度達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，易于操作，無附加毒性，無殘留危害。【專利附圖】【附圖說明】附圖1為輻照降解廢水中環(huán)丙沙星的方法流程圖。附圖2為濃度20ppm環(huán)丙沙星水體中環(huán)丙沙星降解率與輻照劑量關(guān)系圖。附圖3為輻照劑量3kGy時水體中環(huán)丙沙星降解率與環(huán)丙沙星濃度關(guān)系圖。 【具體實施方式】配制一定濃度的模擬含環(huán)丙沙星廢水，用一定劑量的電子束加速器輻照技術(shù)進行輻照處理水體中環(huán)丙沙星。每個實施例進行2個平行樣實驗。實施例1:配制環(huán)丙沙星濃度為Ippm的溶液模擬含環(huán)丙沙星廢水，使用電子加速器(IOMeV / 15kff S波段駐波電子直線輻照加速器，中國科學(xué)院高能物理研究所制造)產(chǎn)生電子束進行四次輻照，輻照劑量分別為3kGy、6kGy、9kGy及15kGy。輻照后的水體用UPLC-MS / MS分析，得到處理后水體中環(huán)丙沙星去除率，所得數(shù)掘填入下表1中。實施例2:配制環(huán)丙沙星濃度為5ppm的溶液模擬含環(huán)丙沙星廢水，使用電子加速器產(chǎn)生電子束進行四次輻照，輻照劑量分別為3kGy、6kGy、9kGy及15kGy。輻照后的水體用UPLC-MS / MS分析，得到處理后水體中環(huán)丙沙星去除率，所得數(shù)據(jù)填入下表1中。實施例3:配制環(huán)丙沙星濃度為IOppm的溶液模擬含環(huán)丙沙星廢水，使用電子加速器產(chǎn)生電子束進行四次輻照本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種利用電子束輻照處理含環(huán)丙沙星廢水的方法，其特征在于，含環(huán)丙沙星廢水用電子束加速器對環(huán)丙沙星廢水進行輻照處理，檢測環(huán)丙沙星的輻照分解情況。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐殿斗，張曉萌，韓深，馬玲玲，解瓊玉，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院高能物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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