[发明专利]一种沉浸式等离子体射流串联活化气水降解抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种沉浸式等离子体射流串联活化气水降解抗生素的方法，具体涉及污染物处理技术领域。方法包括以下步骤：（1）开启气体发生装置、等离子体发生器和喷枪；（2）打开第一控制器、第二控制器和水泵；（3）检测控制器检测第二排气管中的气体是否含有活性物质；（4）检测第二储水箱中抗生素的浓度小于10mg/L时排水；（5）排放完，关闭第二控制器、第三控制器，处理完毕。有益效果：本发明将气体发生装置、等离子体发生器、水泵、喷枪、第一储水箱、第二储水箱等装置进行巧妙组合，采用串联等离子体和等离子体产生的活化水和活化气共同降解水体中混合抗生素，操作简单，提高了抗生素降解效率和降解效果。

技术领域

本发明涉及污染物处理技术领域，具体涉及一种沉浸式等离子体射流串联活化气水降解抗生素的方法。

背景技术

近年来，药品和个人护理产品在过去几年中已被列为新兴污染物。其中，抗生素在世界范围内用于治疗人类和动物疾病。我国是世界药物生产大国，拥有全球最大的药品市场。随着社会经济的发展，抗生素等各类药品生产和使用量也迅速增加。自上世纪40年代青霉素开始应用于临床治疗以后，在六十年的发展过程中，抗生素的种类已有几千种，其中约有上百种抗生素已被应用于临床治疗。

我国是抗生素使用大国，据不完全统计，我国每年生产的抗生素高达数十万吨。并且，常规的生活污水处理厂的处理工艺往往不具备处理抗生素等特种废水的条件，部分水厂虽然装备了紫外光，臭氧等高级氧化工艺，但仍未能明显减少抗生素的排放量。根据2018年中科院某所公布的国内抗生素污染调查显示，中国每年约有超过5万吨的抗生素被排放进水土环境中。以部分最常被检测出的抗生素为研究对象，发现京津冀等地的海河流域和长江是国内抗生素排放量最大的区域，而珠江单位面积水体中的抗生素含量排名全国第一。另外，广东、江苏、浙江等经济发达地区也是污染重灾区。与国外相比，中国主要河流的总体抗生素浓度非常高，已评估的最高浓度达7560 ng/L，平均浓度为 303 ng/L。因此，抗生素在我国的造成的环境污染非常严重。

近年来，低温等离子体技术因其简单、高效、环保和无二次污染的特点，在污染物处理方面显示出巨大的潜力。等离子体放电过程中产生的自由电子在外加电场的作用下加速获能成为高能电子，这些高能电子与体系中的其他物质经相互碰撞而发生能量转移，使得相应的原子或分子被激发而形成一系列活性物质，包括活性自由基（羟基自由基、氧自由基等），氧化性分子（臭氧、过氧化氢），水合电子和紫外光等，能引发了一系列复杂的物理、化学反应，从而可以快速降解环境污染物。其最大优势在于处理时间短，绿色且环保。而当这些活性物质和液面作用后可得到一种低pH值高氧化还原电位的活化水。这些活化水中富含大量单线态氧、过氧亚硝酸、硝酸和亚硝酸等物质，也可被用于各种污染物的处理，其最大的优势在于产生的活化水具备一定的环保性，不会产生二次污染。

本发明提出一种气泡等离子体射流装置串联等离子体活化水和活化气降解抗生素的方法。降解抗生素是当前研究热点之一，人们也提出其它的方法。例如，公布号为CN108483556A的中国专利，公开了一种降解抗生素的方法，在常温、光源照射下，向含有抗生素的水体中加入磁性MIL-101(Fe)/TiO2材料对抗生素进行降解，降解后对磁性MIL-101(Fe)/TiO2进行磁性回收，循环利用。但该方法操作复杂，对材料方面的要求较高。本发明的特点是高效利用等离子体产生活性物质及活化水和活化气的特点，操作方便，不需要添加化学物质，没有二次污染，是一种绿色安全的处理方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有的抗生素处理工艺操作复杂，抗生素降解效率低的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种沉浸式等离子体射流串联活化气水降解抗生素的方法，包括以下步骤：

（1）将待处理的抗生素溶液置于第一储水箱中，同时开启气体发生装置、等离子体发生器和喷枪；所述气体的流速为15-25L/min；所述喷枪的放电功率为350-400W；