本發(fā)明屬于抗生素廢水處理的吸附處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑。
背景技術(shù):
抗生素廢水是一類色度深、懸浮物含量多、含鹽量高的高濃度有機(jī)廢水,成分極其復(fù)雜,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大危害,已經(jīng)被許多國外發(fā)達(dá)國家列為新時(shí)期重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境問題。抗生素在使用過程中會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生耐藥性菌株,高耐藥性細(xì)菌的不斷涌現(xiàn),將嚴(yán)重影響生態(tài)系統(tǒng)、對(duì)水生生物產(chǎn)生毒性,并通過食物鏈富集作用威脅人類健康。因此,環(huán)境中抗生素的治理尤為重要。以多粘菌素為代表的抗生素為廣譜抑菌劑,在飲用水源中已經(jīng)檢測到其存在,常規(guī)廢水處理方法并不能有效去除廢水中抗生素,急需開展此類抗生素廢水的有效去除技術(shù)。吸附法因其簡單、方便和較高的去除率被認(rèn)為是一種最常用去除抗生素的方法。
但是常用的吸附劑存在對(duì)特定的抗生素選擇性差、吸附容量低、易受環(huán)境因素影響等缺點(diǎn),限制了吸附技術(shù)在抗生素廢水處理中的推廣應(yīng)用與發(fā)展,所以針對(duì)特定的多粘菌素抗生素,新型吸附材料的研究與制備還需要進(jìn)一步加強(qiáng),特別是目前還缺少用于吸附去除多粘菌素的吸附劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑,其制備方法的具體步驟如下:
(1)將500克松樹枝置于粉碎機(jī)中粉碎,用孔徑分別為4mm和6mm的篩子進(jìn)行篩分,得到粒徑為4~6mm的松樹枝;
(2)將90克由步驟(1)得到的松樹枝用500ml去離子水洗滌后放入500ml無水乙醇中浸泡1小時(shí),過濾后除去液體得到物質(zhì)p,物質(zhì)p經(jīng)500ml去離子水洗滌后得到物質(zhì)p1,將物質(zhì)p1放入到500ml摩爾濃度為3.7mol/l的naoh溶液中浸泡1小時(shí),過濾后除去液體得到物質(zhì)p2,物質(zhì)p2用500ml去離子水洗滌后得到物質(zhì)p3,物質(zhì)p3在50℃的干燥箱中放置12小時(shí)后得到物質(zhì)q;
(3)將9.9克6-氰基異喹啉在1000r/min攪拌條件下加入到700ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,然后加入2ml濃硫酸,搖勻后分成等量5份,得到混合液a1、混合液a2、混合液a3、混合液a4、混合液a5;
(4)將9.9克6-羧基香豆素在1000r/min攪拌條件下加入到700ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,然后加入12.3克4,5-噠嗪二羧酸,搖勻后分成等量5份,得到混合液b1、混合液b2、混合液b3、混合液b4、混合液b5;
(5)將7.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和8.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a1中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c1;
(6)將混合液c1和8.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d1;
(7)將物質(zhì)q加入到混合液d1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q1,將物質(zhì)q1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q2;
(8)將7.1克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和7.8克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a2中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c2;
(9)將混合液c2和8.1克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d2;
(10)將物質(zhì)q2加入到混合液d2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q3,將物質(zhì)q3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q4;
(11)將6.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和7.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a3中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c3;
(12)將混合液c3和7.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d3;
(13)將物質(zhì)q4加入到混合液d3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q5,將物質(zhì)q5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q6;
(14)將6.1克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和6.8克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a4中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c4;
(15)將混合液c4和7.1克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d4;
(16)將物質(zhì)q6加入到混合液d4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q7,將物質(zhì)q7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q8;
(17)將5.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和6.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a5中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c5;
(18)將混合液c5和6.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b5中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d5;
(19)將物質(zhì)q8加入到混合液d5中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q9,將物質(zhì)q9在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r;
(20)將8.33克硝酸銅和4.77克硝酸鐵在1000r/min攪拌條件下加入到500ml去離子水中,在1000r/min條件下攪拌15分鐘,搖勻后分成等量5份,得到混合液e1、混合液e2、混合液e3、混合液e4、混合液e5;
(21)將2.19克氯化鋰和2.27克氟化銫在1000r/min攪拌條件下加入到500ml去離子水中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,搖勻后分成等量5份,得到混合液f1、混合液f2、混合液f3、混合液f4、混合液f5;
(22)將混合液e1和19ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g1;
(23)將物質(zhì)r加入到混合液g1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r1,將物質(zhì)r1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r2;
(24)將混合液e2和17ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g2;
(25)將物質(zhì)r2加入到混合液g2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r3,將物質(zhì)r3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r4;
(26)將混合液e3和15ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g3;
(27)將物質(zhì)r4加入到混合液g3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r5,將物質(zhì)r5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r6;
(28)將混合液e4和13ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g4;
(29)將物質(zhì)r6加入到混合液g4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r7,將物質(zhì)r7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r8;
(30)將混合液e5和11ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f5中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g5;
(31)將物質(zhì)r8加入到混合液g5中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r9,將物質(zhì)r9在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s;
(32)將8.26克甲基三丁酮肟基硅烷在1000r/min攪拌條件下加入到800ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌5分鐘,搖勻后分成等量4份,得到混合液h1、混合液h2、混合液h3、混合液h4;
(33)將5.6克甲基苯基二氯硅烷和8.3克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j1;
(34)將物質(zhì)s加入到混合液j1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s1,將物質(zhì)s1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s2;
(35)將5.1克甲基苯基二氯硅烷和7.8克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j2;
(36)將物質(zhì)s2加入到混合液j2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s3,將物質(zhì)s3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s4;
(37)將4.6克甲基苯基二氯硅烷和7.3克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j3;
(38)將物質(zhì)s4加入到混合液j3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s5,將物質(zhì)s5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s6;
(39)將4.1克甲基苯基二氯硅烷和6.8克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j4;
(40)將物質(zhì)s6加入到混合液j4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s7,將物質(zhì)s7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到的物質(zhì)即為用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑。
本發(fā)明的有益效果是,制得的用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑具有對(duì)多粘菌素吸附選擇強(qiáng)、吸附容量高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑,下面通過一個(gè)實(shí)例來說明其實(shí)施過程。
實(shí)施例1.
(1)將500克松樹枝置于粉碎機(jī)中粉碎,用孔徑分別為4mm和6mm的篩子進(jìn)行篩分,得到粒徑為4~6mm的松樹枝;
(2)將90克由步驟(1)得到的松樹枝用500ml去離子水洗滌后放入500ml無水乙醇中浸泡1小時(shí),過濾后除去液體得到物質(zhì)p,物質(zhì)p經(jīng)500ml去離子水洗滌后得到物質(zhì)p1,將物質(zhì)p1放入到500ml摩爾濃度為3.7mol/l的naoh溶液中浸泡1小時(shí),過濾后除去液體得到物質(zhì)p2,物質(zhì)p2用500ml去離子水洗滌后得到物質(zhì)p3,物質(zhì)p3在50℃的干燥箱中放置12小時(shí)后得到物質(zhì)q;
(3)將9.9克6-氰基異喹啉在1000r/min攪拌條件下加入到700ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,然后加入2ml濃硫酸,搖勻后分成等量5份,得到混合液a1、混合液a2、混合液a3、混合液a4、混合液a5;
(4)將9.9克6-羧基香豆素在1000r/min攪拌條件下加入到700ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,然后加入12.3克4,5-噠嗪二羧酸,搖勻后分成等量5份,得到混合液b1、混合液b2、混合液b3、混合液b4、混合液b5;
(5)將7.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和8.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a1中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c1;
(6)將混合液c1和8.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d1;
(7)將物質(zhì)q加入到混合液d1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q1,將物質(zhì)q1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q2;
(8)將7.1克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和7.8克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a2中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c2;
(9)將混合液c2和8.1克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d2;
(10)將物質(zhì)q2加入到混合液d2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q3,將物質(zhì)q3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q4;
(11)將6.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和7.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a3中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c3;
(12)將混合液c3和7.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d3;
(13)將物質(zhì)q4加入到混合液d3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q5,將物質(zhì)q5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q6;
(14)將6.1克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和6.8克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a4中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c4;
(15)將混合液c4和7.1克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d4;
(16)將物質(zhì)q6加入到混合液d4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q7,將物質(zhì)q7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)q8;
(17)將5.6克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和6.3克2-氟-3-碘吡啶加入到混合液a5中,然后置于溫度為45℃搖床中搖動(dòng)30分鐘,得到混合液c5;
(18)將混合液c5和6.6克5-溴-4-甲基異喹啉加入到混合液b5中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液d5;
(19)將物質(zhì)q8加入到混合液d5中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)q9,將物質(zhì)q9在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r;
(20)將8.33克硝酸銅和4.77克硝酸鐵在1000r/min攪拌條件下加入到500ml去離子水中,在1000r/min條件下攪拌15分鐘,搖勻后分成等量5份,得到混合液e1、混合液e2、混合液e3、混合液e4、混合液e5;
(21)將2.19克氯化鋰和2.27克氟化銫在1000r/min攪拌條件下加入到500ml去離子水中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,搖勻后分成等量5份,得到混合液f1、混合液f2、混合液f3、混合液f4、混合液f5;
(22)將混合液e1和19ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g1;
(23)將物質(zhì)r加入到混合液g1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r1,將物質(zhì)r1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r2;
(24)將混合液e2和17ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g2;
(25)將物質(zhì)r2加入到混合液g2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r3,將物質(zhì)r3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r4;
(26)將混合液e3和15ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g3;
(27)將物質(zhì)r4加入到混合液g3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r5,將物質(zhì)r5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r6;
(28)將混合液e4和13ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g4;
(29)將物質(zhì)r6加入到混合液g4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r7,將物質(zhì)r7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)r8;
(30)將混合液e5和11ml摩爾濃度為0.75mol/l的七鉬酸銨溶液加入到混合液f5中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液g5;
(31)將物質(zhì)r8加入到混合液g5中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)r9,將物質(zhì)r9在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s;
(32)將8.26克甲基三丁酮肟基硅烷在1000r/min攪拌條件下加入到800ml無水乙醇中,在1000r/min條件下攪拌5分鐘,搖勻后分成等量4份,得到混合液h1、混合液h2、混合液h3、混合液h4;
(33)將5.6克甲基苯基二氯硅烷和8.3克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h1中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j1;
(34)將物質(zhì)s加入到混合液j1中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s1,將物質(zhì)s1在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s2;
(35)將5.1克甲基苯基二氯硅烷和7.8克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h2中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j2;
(36)將物質(zhì)s2加入到混合液j2中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s3,將物質(zhì)s3在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s4;
(37)將4.6克甲基苯基二氯硅烷和7.3克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h3中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j3;
(38)將物質(zhì)s4加入到混合液j3中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s5,將物質(zhì)s5在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到物質(zhì)s6;
(39)將4.1克甲基苯基二氯硅烷和6.8克2-氨基二苯甲酮加入到混合液h4中,在1000r/min條件下攪拌3分鐘,得到混合液j4;
(40)將物質(zhì)s6加入到混合液j4中,在溫度為65℃的搖床中搖動(dòng)25分鐘,過濾除去液體得到物質(zhì)s7,將物質(zhì)s7在65℃的干燥箱中放置4小時(shí),得到的物質(zhì)即為用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑。
本發(fā)明的有益效果是,制得的用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑具有對(duì)多粘菌素吸附選擇強(qiáng)、吸附容量高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
下面是運(yùn)用本發(fā)明方法制得的用于吸附去除多粘菌素的改性松樹枝吸附劑在吸附反應(yīng)器中對(duì)含有多粘菌素的廢水進(jìn)行了吸附試驗(yàn),進(jìn)一步說明本發(fā)明。
將本發(fā)明方法制得的改性松樹枝吸附劑裝填在吸附水反應(yīng)器中,對(duì)含有多粘菌素的廢水進(jìn)行了吸附試驗(yàn),結(jié)果表明裝填有該改性松樹枝吸附劑的吸附反應(yīng)器能夠高效去除廢水中的多粘菌素,當(dāng)廢水中的多粘菌素濃度為76.38mg/l時(shí),處理后出水中的多粘菌素濃度降低到0.24mg/l。