本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域,具體而言,涉及一種處理含抗生素廢水的吸附材料,進一步涉及用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
土霉素屬于四環(huán)素類抗生素,主要用于革蘭氏菌引起的感染,在藥品市場中占有重要地位,目前是世界上應(yīng)用最為廣泛的抗生素之一,其作為外源性化合物,若處理不當進入環(huán)境,極有可能形成“假性持久性”污染,進而會對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成極大的威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計,在我國長三角流域、珠三角流域、遼河以及海河的主要水體和沉積物中均有抗生素類檢出,其中土霉素的檢出頻率較高。環(huán)境中土霉素的來源主要包括兩種途徑,一是制藥企業(yè)的廢水排放,二是畜禽及魚類養(yǎng)殖業(yè)的濫用,由于吸收率低的特性使得絕大部分土霉素未經(jīng)代謝以原型態(tài)排出生物體外,通過尿液或糞便的形式進入環(huán)境。鑒于此,土霉素的有效處理方法成為了領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。
目前,國內(nèi)外處理土霉素廢水的方法可以分為物理法、化學法和生物法,其中,生物法主要包括好氧處理法、厭氧處理法及光合細菌處理法等,由于高濃度的土霉素對微生物存在強烈的抑制作用,因而生物法的使用存在較大的限制,要求嚴苛的進水濃度條件,往往作為后處理環(huán)節(jié)使用;化學法主要包括光催化氧化法、fe-c處理法等,處理效果雖較為理想,但存在光催化劑的選擇性及成本過高的問題;物理法仍是土霉素廢水的主要處理方法,同時可作為生物法的預(yù)處理環(huán)節(jié),進行聯(lián)合的深度處理,吸附法作為物理法中運用最為成熟的一種方法,具有便捷、高效、無二次污染等一系列優(yōu)點,然而目前用于吸附土霉素的吸附劑主要以活性炭及改性納米材料為主,成本過高或制備過程復雜,限制了其在該方向的進一步廣泛應(yīng)用。
申請?zhí)?01010557877.2《一種堿性條件下制備蒙脫石-胡敏酸復合體的方法》公開了將定量的蒙脫石和胡敏酸混合后在中性或堿性環(huán)境下震蕩、離心,得到復合體,得到的復合體用于吸附重金屬鎘,但是該方法制備得到的復合體對鎘的最大吸附量僅僅不到30mg/g,且金屬與抗生素性質(zhì)完全不同,通過實驗發(fā)現(xiàn)其對土霉素的吸附量也極低。
《不同極性有機污染物在腐殖質(zhì)-蒙脫石復合物上的吸附特性》(張立超等,2015年6月,安全與環(huán)境學報)也公開了將胡敏酸與蒙脫石按照固定質(zhì)量比混合后調(diào)節(jié)溶液ph為中性,攪拌后離心,得到胡敏酸-蒙脫石復合物對不同極性有機污染物吸附時,只有對1,2-二氯苯的吸附量最大,且在平衡濃度為50mg/l時,吸附量最高為200mg/kg,仍然存在吸附量極低的不足。
而現(xiàn)有去除土霉素一般采用活性碳或者其它復合物,例如申請?zhí)?01610889211.4《一種土霉素吸附劑的制備方法》公開了以cr(no3)3·9h2o、h2bdc、乙二胺為原料,通過水熱反應(yīng)制備得到吸附劑,但是該方法過程復雜,反應(yīng)難以控制,且吸附劑對土霉素的吸附量最高不到110mg/g,并且目前尚未發(fā)現(xiàn)將蒙脫石、胡敏酸應(yīng)用于吸附處理土霉素廢水的研究報道。
鑒于此,迫切需要開發(fā)一種制備過程相對簡單且成本低廉的吸附劑,用于土霉素廢水的有效處理。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)處理土霉素廢水時存在的不足,提供一種成本低廉、制備過程簡單,且土霉素去除率高的蒙脫石-胡敏酸復合膠體制備方法及其應(yīng)用。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,通過大量試驗研究并不懈努力探索蒙脫石-胡敏酸的最佳復合工藝參數(shù),最終獲得了如下技術(shù)方案:一種用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,由以下步驟制備而成:
步驟1、向胡敏酸膠體溶液中加入蒙脫石原料,其中蒙脫石原料中蒙脫石與胡敏酸膠體溶液中胡敏酸的質(zhì)量比為1:(0.16~0.40),滴加強酸調(diào)節(jié)混合膠體溶液ph為2~4,同時在室溫下對混合膠體溶液進行攪拌均勻,之后將混合溶液室溫下避光靜置,得到復合膠體分散液;
步驟2、對步驟1得到的復合膠體分散液進行減壓蒸發(fā)濃縮,減壓蒸發(fā)壓力為-0.1mpa~-0.3mpa,蒸發(fā)溫度為40~60℃,得到復合膠體濃縮液,靜置15~30min,其中復合膠體濃縮液的體積為復合膠體分散液體積的1/9~1/3;蒸發(fā)濃縮步驟進一步提高了蒙脫石中胡敏酸的負載量;
步驟3、對復合膠體濃縮液進行離心處理,得到復合膠體精液;
步驟4、復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟1中所述胡敏酸膠體溶液是將胡敏酸原料溶于氫氧化鈉溶液中,室溫下攪拌至完全溶解而得,所述胡敏酸原料選自腐殖酸或胡敏酸。
進一步優(yōu)選地,所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比濃度為2~6%,所述胡敏酸原料與所述氫氧化鈉溶液的固液比為1:(4~10),攪拌轉(zhuǎn)速為600~800rpm,攪拌時間30~60min。
進一步優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟1中所述蒙脫石原料選自膨潤土或蒙脫石。
進一步優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟1中滴加強酸調(diào)節(jié)混合膠體溶液ph為2.5~3.0。
進一步優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟1中攪拌處理為磁力攪拌,磁力攪拌轉(zhuǎn)速為1000~1200rpm,攪拌10~15min,靜置時間為60-120min。
進一步優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟3中所述離心轉(zhuǎn)速為4000~8000rpm,離心時間為10~30min。
進一步優(yōu)選地,本發(fā)明提供的用于吸附土霉素的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒制備方法,其中步驟5中所述真空冷凍干燥溫度為-35~-45℃,干燥時間為180~360min。
本發(fā)明還提供制備方法得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒在吸附水體中土霉素中的應(yīng)用。
最后,本發(fā)明還提供處理水體中土霉素的方法,該方法包括將上述制備方法得到的將蒙脫石-胡敏酸膠體顆粒按照固液比(kg:l)為1:(2000~5000)的比例加入到含土霉素的水體中,調(diào)節(jié)液相ph為4-6,攪拌吸附后靜置分層,過濾,其中水體中土霉素的濃度為50~250mg/l,吸附時間為600~900min。
本發(fā)明方法中過濾為粗濾方式,具體為采用定性濾紙進行過濾。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù),具有如下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明以蒙脫石和膨潤土為原料,來源廣泛,成本低廉,且對環(huán)境友好;
(2)本發(fā)明先將蒙脫石在溶液中負載胡敏酸,再通過蒸發(fā)濃縮步驟進一步提高蒙脫石中胡敏酸的負載量;制備得到蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,對水體中土霉素的去除率可以達到80%以上,且適用于對濃度為50-250mg/l的土霉素溶液進行處理;
(3)本發(fā)明通過特定工藝參數(shù)將蒙脫石與胡敏酸有機復合在一起,得到以蒙脫石為壁材、胡敏酸為芯材的吸附劑材料,具有很高的比表面積以及特殊的電荷屬性,可提供足夠的吸附位點,從而增加對土霉素的吸附容量。
(4)本發(fā)明制備過程簡單、易行,便于工業(yè)化大生產(chǎn),同時處理后易于分離。
附圖說明
圖1為本發(fā)明制備方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。
實施例1
如圖1所示,一種制備蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒的方法,按照以下步驟制備:
步驟一、溶解:將胡敏酸以固液比(kg:m3)1:10的比例溶解于質(zhì)量體積比濃度為2%的氫氧化鈉溶液中,室溫下以600rpm轉(zhuǎn)速進行磁力攪拌,攪拌30min至完全溶解,得到胡敏酸膠體溶液;
步驟二、混合酸化共沉淀:按照蒙脫石與胡敏酸質(zhì)量比為1:0.4,將蒙脫石加入得到的胡敏酸膠體溶液中,同時加入濃鹽酸將液相ph調(diào)節(jié)至2,調(diào)節(jié)過程中持續(xù)以1000rpm轉(zhuǎn)速攪拌,之后在室溫下避光靜置60min,得到復合膠體分散液;
步驟三、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):將步驟二得到的復合膠體分散液利用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除一部分水,得到復合膠體濃縮液,靜置15min,其中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.1mpa,溫度為40℃,蒸發(fā)后復合膠體濃縮液體積為復合膠體分散液體積的1/9;
步驟四、離心:將步驟三得到的復合膠體濃縮液離心去除雜質(zhì)和過大顆粒聚集體,得到復合膠體精液,其中,離心轉(zhuǎn)速為4000rpm,離心時長10min;
步驟五、干燥:將步驟四得到的復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到可用作吸附劑的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,其中,真空冷凍干燥溫度為-35℃,干燥時長180min。
將制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,水體中土霉素的初始濃度為50mg/l,將蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒以固液比(kg:m3)1:5的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至4,后于40℃及150rpm條件下水浴振蕩吸附600min,之后靜置180min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液。
經(jīng)光度法檢測,上清液中土霉素的濃度為6.09mg/l,蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料的吸附量為219.55mg/g,土霉素的去除率可達87.82%。由此可知本實施例采用制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,去除率高,去除效果好。
實施例2
制備蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,具體包括以下步驟:
步驟一、溶解:將胡敏酸以固液比(kg:m3)1:4的比例溶解于質(zhì)量體積比濃度為6%的氫氧化鈉溶液中,室溫下以800rpm轉(zhuǎn)速進行磁力攪拌,攪拌60min至完全溶解,得到胡敏酸膠體溶液;
步驟二、混合酸化共沉淀:按照蒙脫石與胡敏酸質(zhì)量比為1:0.4,將蒙脫石加入得到的胡敏酸膠體溶液中,同時加入濃鹽酸將液相ph調(diào)節(jié)至4,調(diào)節(jié)過程中持續(xù)以1200rpm轉(zhuǎn)速攪拌,之后在室溫下避光靜置120min,得到復合膠體分散液;
步驟三、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):將步驟二得到的復合膠體分散液利用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除一部分水,得到復合膠體濃縮液,靜置30min,其中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.3mpa,溫度為60℃,復合膠體濃縮液體積為復合膠體分散液體積的1/3;
步驟四、離心:將步驟三得到的復合膠體濃縮液離心去除雜質(zhì)和過大顆粒聚集體,得到復合膠體精液,其中,離心轉(zhuǎn)速為8000rpm,離心時長30min;
步驟五、干燥:將步驟四得到的復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到可用作吸附劑的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,其中,真空冷凍干燥溫度為-45℃,干燥時長360min。
將本實施例制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,水體中土霉素的初始濃度為250mg/l,將蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒以固液比(kg:m3)1:2的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至6,后于60℃及300rpm條件下水浴振蕩吸附900min,之后靜置300min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液。
經(jīng)光度法檢測,上清液中土霉素的濃度為49.05mg/l,蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料的吸附量為401.90mg/g,土霉素的去除率可達80.38%。由此可知本實施例采用制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,去除率高,去除效果好。
實施例3
制備蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,具體包括以下步驟:
步驟一、溶解:將胡敏酸以固液比(kg:m3)7:40的比例溶解于質(zhì)量體積比濃度為4%的氫氧化鈉溶液中,室溫下以700rpm轉(zhuǎn)速進行磁力攪拌,攪拌45min至完全溶解,得到胡敏酸膠體溶液;
步驟二、混合酸化共沉淀:按照蒙脫石與胡敏酸質(zhì)量比為1:0.4,將蒙脫石加入得到含胡敏酸的堿溶液中,同時加入濃鹽酸將液相ph調(diào)節(jié)至3,調(diào)節(jié)過程中持續(xù)以1100rpm轉(zhuǎn)速攪拌,之后在室溫下避光靜置90min,得到復合膠體分散液;
步驟三、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):將步驟二得到的復合膠體分散液利用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除一部分水,得到復合膠體濃縮液,靜置20min,其中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.2mpa,溫度為50℃,復合膠體濃縮液體積為復合膠體分散液體積的2/9;
步驟四、離心:將步驟三得到的復合膠體濃縮液離心去除雜質(zhì)和過大顆粒聚集體,得到復合膠體精液,其中,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,離心時長20min;
步驟五、干燥:將步驟四得到的復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到可用作吸附劑的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,其中,真空冷凍干燥溫度為-40℃,干燥時長270min。
將本實施例制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,水體中土霉素的初始濃度為150mg/l,將蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒以固液比(kg:m3)7:20的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至5,后于50℃及225rpm條件下水浴振蕩吸附750min,之后靜置240min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液。
經(jīng)光度法檢測,上清液中土霉素的濃度為21.50mg/l,蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料的吸附量為367.14mg/g,土霉素的去除率可達85.67%。由此可知本實施例采用制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,去除率高,去除效果好。
實施例4
制備蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,具體包括以下步驟:
步驟一、溶解:將胡敏酸以固液比(kg:m3)1:5的比例溶解于質(zhì)量體積比濃度為6%的氫氧化鈉溶液中,室溫下以800rpm轉(zhuǎn)速進行磁力攪拌,攪拌30min至完全溶解,得到胡敏膠體溶液;
步驟二、混合酸化共沉淀:按照蒙脫石與胡敏酸質(zhì)量比為1:0.4的比例,將蒙脫石加入得到的胡敏酸膠體溶液中,同時加入濃鹽酸將液相ph調(diào)節(jié)至3,調(diào)節(jié)過程中持續(xù)以1200rpm轉(zhuǎn)速攪拌,之后在室溫下避光靜置60min,得到復合膠體分散液;
步驟三、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):將步驟二得到的復合膠體分散液利用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除一部分水,得到復合膠體濃縮液,靜置20min,其中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.3mpa,溫度為40℃,復合膠體濃縮液體積為復合膠體分散液體積的1/9;
步驟四、離心:將步驟三得到的復合膠體濃縮液離心去除雜質(zhì)和過大顆粒聚集體,得到復合膠體精液,其中,離心轉(zhuǎn)速為8000rpm,離心時長10min;
步驟五、干燥:將步驟四得到的復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到可用作吸附劑的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,其中,真空冷凍干燥溫度為-45℃,干燥時長180min。
將本實施例制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,水體中土霉素的初始濃度為80mg/l,將蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒以固液比(kg:m3)1:3的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至6,后于60℃及150rpm條件下水浴振蕩吸附900min,之后靜置180min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液。
經(jīng)光度法檢測,上清液中土霉素的濃度為5.96mg/l,蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料的吸附量為222.12mg/g,土霉素的去除率高達92.55%。由此可知本實施例采用制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,去除率高,去除效果好。
實施例5
制備蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,具體包括以下步驟:
步驟一、溶解:將胡敏酸以固液比(kg:m3)1:8的比例溶解于質(zhì)量體積比濃度為2%的氫氧化鈉溶液中,室溫下以600rpm轉(zhuǎn)速進行磁力攪拌,攪拌60min至完全溶解,得到胡敏酸膠體溶液;
步驟二、混合酸化共沉淀:按照蒙脫石與胡敏酸質(zhì)量比為3:1的比例,將蒙脫石加入得到的胡敏酸膠體溶液中,同時加入濃鹽酸將液相ph調(diào)節(jié)至3,調(diào)節(jié)過程中持續(xù)以1100rpm轉(zhuǎn)速攪拌,之后在室溫下避光靜置80min,得到復合膠體分散液;
步驟三、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):將步驟二得到的復合膠體分散液利用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除一部分水,得到復合膠體濃縮液,靜置15min,其中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的壓力為-0.2mpa,溫度為50℃,復合膠體濃縮液體積為復合膠體分散液體積的2/9;
步驟四、離心:將步驟三得到的復合膠體濃縮液離心去除雜質(zhì)和過大顆粒聚集體,得到復合膠體精液,其中,離心轉(zhuǎn)速為4000rpm,離心時長30min;
步驟五、干燥:將步驟四得到的復合膠體精液經(jīng)真空冷凍干燥,得到可用作吸附劑的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒,其中,真空冷凍干燥溫度為-35℃,干燥時長360min。
將本實施例制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,水體中土霉素的初始濃度為200mg/l,將蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒以固液比(kg:m3)2:5的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至5,后于40℃及300rpm條件下水浴振蕩吸附800min,之后靜置200min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液。
經(jīng)光度法檢測,上清液中土霉素的濃度為32.80mg/l,蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料的吸附量為418.00mg/g,土霉素的去除率可達83.60%。由此可知本實施例采用制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑材料應(yīng)用在去除水體中的土霉素,去除率高,去除效果好。
實施例6
發(fā)明人還將未經(jīng)復合的單一蒙脫石及胡敏酸作為吸附劑,對水體中土霉素的吸附去除做了對比試驗,應(yīng)用吸附的條件參數(shù)選擇與實施例4中相同,即水體中土霉素的初始濃度為80mg/l,將吸附劑以固液比(kg:m3)1:3的比例加入水體,再通過質(zhì)量體積比濃度為2%的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)液相ph至6,后于60℃及150rpm條件下水浴振蕩吸附900min,之后靜置180min分層,采用定性濾紙粗濾的方式取上清液檢測;同時將本發(fā)明實施例4中制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒作為吸附劑應(yīng)用于不同土霉素初始濃度的水體,其余應(yīng)用吸附的條件參數(shù)選擇均與實施例4中相同,試驗結(jié)果見表1。
表1不同吸附劑對不同濃度土霉素的吸附比較
由表1可知,未經(jīng)復合的單一蒙脫石及胡敏酸作為吸附劑,對水體中土霉素的吸附去除率不足50%,其中,胡敏酸的效果要優(yōu)于蒙脫石,即胡敏酸的吸附量大于蒙脫石的吸附量,但受其分散行為影響,吸附土霉素后粗濾方式所取的上清液,濁度經(jīng)肉眼觀測明顯高于蒙脫石;本發(fā)明制備的蒙脫石-胡敏酸復合膠體作為吸附劑,對土霉素初始濃度范圍為50mg/l~250mg/l水體的去除效果均較為理想,去除率在80%以上,進一步表明本發(fā)明適用的土霉素初始濃度范圍較廣。
實施例7
其它步驟與實施例4相同,僅僅改變步驟1中調(diào)節(jié)混合膠體溶液的ph為5,將制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒按照實施例4公開的固液比及處理過程投入土霉素初始濃度為80mg/l的水體中,最終測得上清液中土霉素含量21.89mg/l,計算得到土霉素吸附量為174.33mg/g,去除率為72.64%。
實施例8
其它過程與實施例4相同,本實施例中無步驟3蒸發(fā)濃縮過程,直接對復合溶液分散液進行離心,將最終得到的復合膠體顆粒按照實施例4公開的固液比及處理過程投入土霉素初始濃度為80mg/l的水體中,最終測得上清液中土霉素含量33.36mg/l,計算得到土霉素吸附量為139.92mg/g,去除率為58.30%。
實施例9
改變步驟3中減壓蒸發(fā)壓力為-0.4mpa,控制蒸發(fā)時間,使得得到的復合膠體濃縮液體積為原復合膠體分散液的1/2,其它步驟與實施例4相同,將最終得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒按照實施例4公開的固液比及處理過程投入土霉素初始濃度為80mg/l的水體中,最終測得上清液中土霉素含量20.54mg/l,計算得到土霉素吸附量為178.38mg/g,去除率為74.33%。
由實施例8和9可以看出,通過提高胡敏酸膠體溶液中胡敏酸濃度,可以提高蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒中胡敏酸的負載量,進而增加復合膠體顆粒對土霉素的吸附容量
實施例10
分別配制相同初始濃度為80mg/l的金霉素、四環(huán)素、ddt、甲烯土霉素溶液,按照實施例4所示處理過程,將實施例4制備得到的蒙脫石-胡敏酸復合膠體顆粒分別加入上述溶液中,檢測相關(guān)數(shù)據(jù),得到如表2所示實驗結(jié)果。
表2復合膠體顆粒對不同物質(zhì)的吸附效果比較
對比例1
步驟1:將0.2g蒙脫石固體置于離心管中,加入15ml濃度為0.0054g/ml的胡敏酸溶液,再加入0.01mol/lnano3溶液使溶液總體積為20ml;
步驟2:用0.1mol/l的naoh調(diào)節(jié)溶液ph為8.5,25℃下震蕩14h,然后再以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min,進行固液分離;
步驟3:固體顆粒用蒸餾水清洗后,30℃下干燥至恒重,得到的棕黑色固體為蒙脫石-胡敏酸復合體。
按照實施例4的吸附劑固液比及處理過程,將該復合體加入土霉素初始濃度為80mg/l的水體中,處理后測得上清液中土霉素的濃度為38.15mg/l,蒙脫石-胡敏酸的吸附量為125.55mg/g,土霉素的去除率為52.32%。
由對比例1與實施例4、7、8和9比較并深入分析得知,土霉素去除率低主要是由于蒙脫石-胡敏酸復合體中胡敏酸負載量低造成的,而影響胡敏酸負載量低的因素可能與胡敏酸-蒙脫石混合液的ph及混合液是否進行濃縮有關(guān)。
以上所述,僅是本發(fā)明的部分實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。