一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统

技术领域

本发明涉及水处理系统领域，特别是涉及一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统。

背景技术

抗生素作为一种典型的PPCPs污染物是颇受关注的一类污染类型，我国许多江河湖海的地表水都曾检测出过，如华南的珠江、华中的长江以及华北的黄河等。据统计，我国每年约生产21万吨抗生素，其中42％被用于医疗，48％被用于畜牧业。在生态水环境中，更多种类的抗生素被检测出。生态水环境中的抗生素通常经由饮用水进入人体，从而引发人体的抗药性，长期危害较大。抗生素在进入水环境后，在水体、悬浮颗粒物、沉积物以及水生生物等介质中发生迁移转化过程，这些迁移转化过程主要包括吸附、生物降解与光降解等。抗生素经由一系列迁移转化过程，或完全矿化为CO

目前，水厂的常规工艺包括混凝-沉淀-砂滤-活性炭过滤，虽然这种工艺一般可有效去除水中的有机物，但这种工艺难以去除饮用水中的抗生素，满足人们的饮水需求，专利文件(CN201910966483.3)公开了一种利用UV/H

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统，高效、快速的降解饮用水中的多种抗生素。

其解决的技术方案是，

一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统包括依次串联连接的混凝池、沉积池、砂滤池、降解装置和活性炭过滤装置，且活性炭过滤装置底部连接水出管；所述混凝池出口连接沉积池入口，沉积池出口连接砂滤池入口，砂滤池出口连接降解装置入口，降解装置出口连接活性炭过滤装置入口，且活性炭过滤装置出口连接水出管；所述降解凝胶带通过剥离的FeZnBi-NO

进一步的，所述的降解装置包括四个法兰、两段水管、降解管，降解管位于两段水管之间，降解管位于水管之间用法兰连接，两水管的端口均连接有法兰，水管上有流量阀，降解管内部有变色光带，降解管上有电源线，电源线与变色光带连接，变色光带上缠绕有降解凝胶带，水管和降解管下方有支撑架，支撑架与水管和降解管接触。

进一步的，所述的变色光带为红橙黄绿青蓝紫七彩变色光带，其照射强度为600-700mJ/cm

进一步的，所述的降解管为透明玻璃材质，降解管的外表面附着有一层银镜，银镜外部有保护层。

进一步的，所述的流量阀控制水的流量为4-5m

进一步的，所述的降解凝胶带由以下步骤制备：

(1)将Bi(NO

(2)Ar保护下，将FeZnBi-NO

(3)N

(4)Ar保护下，将剥离的LDHs胶体溶液逐滴加入到配制溶液中并搅拌均匀,随后在-80--60℃下，采用60Co-γ射线为辐照源，照射配制溶液，辐射剂量为18-20kGy，照射1-2h后，洗涤，干燥后，得固体水凝胶；

(5)取固体水凝胶加入到TiCl

(6)将吸附固体水凝胶置于Na

进一步的，所述的降解凝胶带制备步骤(1)中Bi(NO

进一步的，所述的降解凝胶带制备步骤(2)和(3)中的FeZnBi-NO

进一步的，所述的TiCl

进一步的，所述的Na

进一步的，所述降解装置所去除的抗生素包括但不限于罗红霉素、甲砜霉素、氟甲砜霉素、氯霉素、磺胺二甲嘧啶、磺胺嘧啶、甲氧苄啶、诺氟沙星、氧氟沙星。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

本发明的一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统能够快速、高效的处理水厂饮用水中的多种抗生素，抗生素除去率达78％-97％。降解装置中降解凝胶带由N-甲基顺丁烯二酸单酰胺单体与2-(羟甲基)丙烯酸甲酯以及LDHs形成层叠网状结构并掺杂多种光催化的金属离子制备而成，不仅能够大量吸附水中的抗生素，还有着较大的光吸收带隙，能够吸收不同波长的光，在降解装置中安装的变色光带照射和降解管上的银镜反射作用下，能够快速、强烈响应，迅速降解多种类的抗生素。此外，该降解装置简便，降解凝胶带可重复使用，同时还具有消毒功能。

附图说明

图1为本发明一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统；

图2为降解装置；

图3为抗生素的含量检测的表格。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1-2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

在以下实施例中，上述混凝池a连接原水池，原水通过混凝池a、沉积池b、砂滤池c，去除其他污染物物质，例如大颗粒物、COD、氨氮、总磷等，由于混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)、活性炭过滤装置(e)的工艺均为现有技术，在此不予赘述，降解装置(d)连接在砂滤池(c)与活性炭过滤装置(e)之间。

实施例1

1.降解凝胶带的制备

(1)将Bi(NO

(2)Ar保护下，将FeZnBi-NO

(3)N

(4)Ar保护下，将剥离的LDHs胶体溶液逐滴加入到配制溶液中并搅拌均匀，随后在-80℃下，采用60Co-γ射线为辐照源，照射配制溶液，辐射剂量为18kGy，照射1h后，洗涤，干燥后，得固体水凝胶；

(5)取固体水凝胶加入到15mL 40mmol/L的TiCl

(6)将吸附固体水凝胶置于50mL 40mmol/L的Na

2.降解装置

降解装置(d)包括四个法兰和两个水管，四个法兰分别为进口法兰1、第一法兰2，第二法兰3、出口法兰4，两个水管分别为进水管5、出水管6，进水管5上安装有流量阀10，进口法兰1与进水管5一端连接，进水管5另一端上有降解管7，进水管5和降解管7通过第一法兰2连通，降解管7另一端与出水管6通过第二法兰3连通，出水管6另一端上有出口法兰4，两个水管和降解管7下方有支撑架11，支撑架11与两个水管和降解管7接触，降解管7透明玻璃材质，降解管7的外侧附着有一层银镜，银镜外部有保护层12，降解管7上有变色光带9，变色光带9为七彩变色光带，照射强度为600mJ/cm

3.一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统

一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统包括依次串联连接的混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)、降解装置(d)和活性炭过滤装置(e)；所述混凝池出口a2连接沉积池入口b1，沉积池出口b2连接砂滤池入口c1，砂滤池出口c2连接降解装置进口法兰1，降解装置出口法兰4连接活性炭过滤装置入口e1，且活性炭过滤装置出口e2连接水出管(f)。

使用时，饮用原水依次经过混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)后由进水法兰1、进水管5、第一法兰2进入降解管7，接通电源线13，变色光带9变色发光，调节流量阀10，控制水的流速为4m

实施例2

1.降解凝胶带的制备

(1)将Bi(NO

(2)Ar保护下，将FeZnBi-NO

(3)N

(4)Ar保护下，将剥离的LDHs胶体溶液逐滴加入到配制溶液中并搅拌均匀,随后在-70℃下，采用60Co-γ射线为辐照源，照射配制溶液，辐射剂量为19kGy，照射1.5h后，洗涤，干燥后，得固体水凝胶；

(5)取固体水凝胶加入到18mL 40mmol/L的TiCl

(6)将吸附固体水凝胶置于55mL 40mmol/L的Na

2.降解装置

降解装置(d)包括四个法兰和两个水管，四个法兰分别为进口法兰1、第一法兰2，第二法兰3、出口法兰4，两个水管分别为进水管5、出水管6，进水管5上安装有流量阀10，进口法兰1与进水管5一端连接，进水管5另一端上有降解管7，进水管5和降解管7通过第一法兰2连通，降解管7另一端与出水管6通过第二法兰3连通，出水管6另一端上有出口法兰4，两个水管和降解管7下方有支撑架11，支撑架11与两个水管和降解管7接触，降解管7透明玻璃材质，降解管7的外侧附着有一层银镜，银镜外部有保护层12，降解管7上有变色光带9，变色光带9位于降解管7的轴线上，降解管7上有电源线13，电源线13与变色光带9连接，变色光带9为七彩变色光带照射强度为650mJ/cm

3.一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统

一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统包括依次串联连接的混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)、降解装置(d)和活性炭过滤装置(e)；所述混凝池出口a2连接沉积池入口b1，沉积池出口b2连接砂滤池入口c1，砂滤池出口c2连接降解装置进口法兰1，降解装置出口法兰4连接活性炭过滤装置入口e1，且活性炭过滤装置出口e2连接水出管(f)。

使用时，饮用原水依次经过混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)后由进水法兰1、进水管5、第一法兰2进入降解管7，接通电源线13，变色光带9变色发光，调节流量阀10，控制水的流速为4.5m

实施例3

1.降解凝胶带的制备

(1)将Bi(NO

(2)Ar保护下，将FeZnBi-NO

(3)N

(4)Ar保护下，将剥离的LDHs胶体溶液逐滴加入到配制溶液中并搅拌均匀,随后在-60℃下，采用60Co-γ射线为辐照源，照射配制溶液，辐射剂量为20kGy，照射2h后，洗涤，干燥后，得固体水凝胶；

(5)取固体水凝胶加入到20mL 40mmol/L的TiCl

(6)将吸附固体水凝胶置于60mL 40mmol/L的Na

2.降解装置

如图2，降解装置(d)包括四个法兰和两个水管，四个法兰分别为进口法兰1、第一法兰2，第二法兰3、出口法兰4，两个水管分别为进水管5、出水管6，进水管5上安装有流量阀10，进口法兰1与进水管5一端连接，进水管5另一端上有降解管7，进水管5和降解管7通过第一法兰2连通，降解管7另一端与出水管6通过第二法兰3连通，出水管6另一端上有出口法兰4，两个水管和降解管7下方有支撑架11，支撑架11与两个水管和降解管7接触，降解管7透明玻璃材质，降解管7的外侧附着有一层银镜，银镜外部有保护层12，降解管7上有变色光带9，变色光带9为七彩变色光带，照射强度为700mJ/cm

3.一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统

如图1，一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统包括依次串联连接的混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)、降解装置(d)和活性炭过滤装置(e)；所述混凝池出口a2连接沉积池入口b1，沉积池出口b2连接砂滤池入口c1，砂滤池出口c2连接降解装置进口法兰1，降解装置出口法兰4连接活性炭过滤装置入口e1，且活性炭过滤装置出口e2连接水出管(f)。

使用时，饮用原水依次经过混凝池(a)、沉积池(b)、砂滤池(c)后由进水法兰1、进水管5、第一法兰2进入降解管7，接通电源线13，变色光带9变色发光，调节流量阀10，控制水的流速为5m

试验例1

将抗菌药加入到去离子水模拟待处理水源，将罗红霉素、甲砜霉素、氯霉素、磺胺二甲嘧啶、诺氟沙星加入到去离子水中混合均匀作为对照组1，将罗红霉素、氟甲砜霉素、氯霉素、甲氧苄啶、氧氟沙星加入到去离子水中混合均匀作为对照组2，将罗红霉素、氟甲砜霉素、氯霉素、甲氧苄啶、诺氟沙星加入到去离子水中混合均匀作为对照组3，将对照组1、对照组2、对照组3分别通入实施例1-3的一种净化水厂饮用水中的抗生素的系统中，得实验组1、实验组2、实验组3。采用超高效液相色谱-质谱法检测对照组1-3和实验组1-3中的各抗生素的含量，制成表格(如图3)；

从表中可以看出，该系统对于水中的罗红霉素、甲砜霉素、氟甲砜霉素、氯霉素中、磺胺二甲嘧啶、磺胺嘧啶、甲氧苄啶、诺氟沙星、氧氟沙星等多种抗生素均有优异的净化效果，净化率达78％-97％。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。