膨潤(rùn)土對(duì)制藥廢水中抗生素的吸附研究

趙占國(guó) 范光譜 尹恒（山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

膨潤(rùn)土對(duì)制藥廢水中抗生素的吸附研究

趙占國(guó) 范光譜 尹恒（山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

本文通過(guò)針對(duì)藥廠(chǎng)制造藥品的過(guò)程中吸附性抗生素問(wèn)題進(jìn)行探究，研究了在通常情況下具備一定條件的膨潤(rùn)土對(duì)廢水中各種抗生素的吸附問(wèn)題，針對(duì)原本土質(zhì)與膨潤(rùn)土質(zhì)改造特性在不同的時(shí)間、環(huán)境以等不同條件下的吸附效果進(jìn)行了綜合考量。而通過(guò)本文以下所呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表明，膨潤(rùn)土在某種特定的溫度、pH數(shù)值以及相應(yīng)吸附數(shù)量時(shí)，可以進(jìn)行有效的吸附廢水中抗生素，而且酸性的膨潤(rùn)土相比于原始的膨潤(rùn)土吸附性效果要更為優(yōu)質(zhì)，從而使得在接下來(lái)的抗生素吸附問(wèn)題中得到有效推廣。

膨潤(rùn)土；制藥廢水；抗生素

抗生素被廣泛應(yīng)用于人們的生活生產(chǎn)中，對(duì)于防治家禽病害以及人類(lèi)傳染性疾病有良好的效果。但是在制造抗生素以及提取菌種的過(guò)程中，由于各種原材料的利用效率以及提煉所得出的抗生素效率得到了一定的限制，從而導(dǎo)致在制藥的廢水中生成了一定的抗生素殘留。在制藥的廢水產(chǎn)生過(guò)程中，往往由于其成分較為復(fù)雜，在眾多成分中所包含的抗生素成分具有極強(qiáng)的抗菌作用，使得能夠?qū)Τ煞种械牡鞍踪|(zhì)等進(jìn)行阻攔，對(duì)微生物成分有著明顯的抵制作用，因此制藥廢水中的抗生素所具備的可生化性效果較差，難以經(jīng)過(guò)常規(guī)的生物成分制造方法來(lái)進(jìn)行處理。

在當(dāng)前社會(huì)中，絕大多數(shù)人們經(jīng)常對(duì)生產(chǎn)抗生素的廢水進(jìn)行處理的辦法有多種，主要分為高級(jí)氧化、光合催化、特殊成分降解生物成分等，但是在生產(chǎn)的總過(guò)程中要投入的成本過(guò)大，與此同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中還可造成二次污染。膨潤(rùn)土在生產(chǎn)過(guò)程中主要產(chǎn)生的抗生素具有良好的吸附性能，其中還具有離子交互性以及分散性等多種特性的礦物質(zhì)生成，而這其中主要包括了儲(chǔ)存容量多且所含內(nèi)容豐富、成本價(jià)格較低的特點(diǎn)，并且在使用過(guò)程中所體現(xiàn)的性能也較為固定以及在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)生物不會(huì)造成危害。以此抗生素不僅被應(yīng)用于人們的生活生產(chǎn)中，還被廣泛用于污水區(qū)域處理之中。

1 抗生素實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)所用材料

在進(jìn)行抗生素實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，所使用的實(shí)驗(yàn)儀器分別有：聚四氟乙烯微孔濾膜（0.45μm）；TGL-1OB高速臺(tái)式離心機(jī)；PHS-2001-P精密pH計(jì)；DK-98-H電子萬(wàn)用路爐；HH-4數(shù)量恒溫水浴鍋；JJ-1精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器；BS-IE震蕩培養(yǎng)箱。

所使用的主要試劑分別包括：草酸、鹽酸、氯化鈣等，以及土霉素、四環(huán)素等

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中所使用的材料具體有：鈣基膨潤(rùn)土，此種膨潤(rùn)土在自然條件下所呈現(xiàn)的是一種細(xì)小型的粉末狀物質(zhì)，呈現(xiàn)土色，近乎接近于白色。以及蒙脫時(shí)的D001為1.5657NM，陽(yáng)離子交換容量為78.2mmol/100g，膨脹程度為10ml/ g，膠狀的介質(zhì)為64ml/15g。

1.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)采用具體方案

首先，在進(jìn)行抗生素實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要給膨潤(rùn)土進(jìn)行預(yù)處理，取得一定量的膨潤(rùn)土進(jìn)行原本土質(zhì)試樣，比如取樣100目篩，然后將其借助蒸餾水進(jìn)行充分的攪拌，攪拌過(guò)后利用真空，將其中所含雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，最后烘干、打磨直到精細(xì)程度，接著經(jīng)過(guò)高溫熔化從而得到經(jīng)過(guò)預(yù)處理工序的膨潤(rùn)土[1]。其實(shí)要對(duì)改性過(guò)后的膨潤(rùn)土選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)備，經(jīng)過(guò)取出適量的適合上述預(yù)處理工序的膨潤(rùn)土導(dǎo)入三口燒瓶中，然后加入3%的鹽酸性液體，在溫度達(dá)到30℃的情況下進(jìn)行攪拌，攪拌至五個(gè)小時(shí)，然后冷卻程序之后使用離子水進(jìn)行洗滌，重復(fù)此種工序直至液體從酸性接近中性，最后烘干、打磨經(jīng)過(guò)高溫活化，從而得到改性的膨潤(rùn)土[2]。在開(kāi)展抗生素吸附性能的實(shí)驗(yàn)中，首先要按照水土比例為20:1的條件下，在其中加入含有抗生素的用于實(shí)驗(yàn)的廢水，25℃、200r/min條件之下的恒溫震蕩基本為24小時(shí)，進(jìn)而5300r/min分離時(shí)間為十分鐘，通過(guò)取出清液過(guò)后以便HPLC進(jìn)行相應(yīng)分析，進(jìn)而計(jì)算出液體中所含的抗生素去除率。

2 抗生素實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)討論

2.1 PH所造成的的吸附影響

通過(guò)將兩種抗生素的濃度保持在25mg/L，而液體的體積為20ML。以及在實(shí)驗(yàn)中使用少數(shù)的HCI或者0.01mol/L，所設(shè)置的PH數(shù)值在4-9的范圍之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)證明隨著液體中PH的數(shù)值增加，抗生素的去除效率就先大后小。因此溶液中的PH數(shù)值對(duì)抗生素的影響還是很大的。

2.2 活化溫度所造成的影響

通過(guò)在不同的加熱溫度條件下，抗生素的吸附效果也會(huì)產(chǎn)生影響，實(shí)驗(yàn)表明隨著溫度的變化，當(dāng)小于200℃的時(shí)候，抗生素的去除率會(huì)隨之增大，而超出200℃之后，抗生素的去除率反而會(huì)隨之降低，與此同時(shí)還會(huì)呈現(xiàn)出膨潤(rùn)土硬化的現(xiàn)象。因此會(huì)影響膨潤(rùn)土的吸附效果。

2.3 實(shí)驗(yàn)所制定的恒定時(shí)間所造成的影響

通過(guò)對(duì)原本膨潤(rùn)土質(zhì)以及改性過(guò)后的膨潤(rùn)土質(zhì)分別對(duì)OTC、TC之間的抗生素吸附效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將溶液的PH設(shè)置為6，投加量為1.0g，溫度為200攝氏度。實(shí)驗(yàn)證明抗生素的吸附過(guò)程有著急速與平速兩種效果。當(dāng)處于急速階段時(shí)，抗生素的吸附效率會(huì)小，去除率也會(huì)變緩，而處于平速階段時(shí)，抗生素的吸附率會(huì)隨之增大，去除率以及吸附效果反而會(huì)很大程度上達(dá)到飽和狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

相較于原本的膨潤(rùn)土，經(jīng)過(guò)酸性改造后的膨潤(rùn)土所呈現(xiàn)的吸附能力及時(shí)間，還有PH值的范圍等方面都呈現(xiàn)較高的性能，吸附效果也較好。在使用過(guò)程中，更能達(dá)到費(fèi)用低、效率高，同時(shí)友好保護(hù)環(huán)境的目的，具有廣泛的發(fā)展應(yīng)用前景。

[1]和佳媛.改性膨潤(rùn)土/炭復(fù)合吸附劑對(duì)四環(huán)素的吸附性能研究[D].昆明理工大學(xué),2015.

[2]羅平,田英,張輝,等.酸改性膨潤(rùn)土對(duì)廢水中鉻的吸附性能研究[J].非金屬礦,2012,35(6):77-79.