【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水體污染治理與資源化，具體涉及一種去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、抗生素自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)被廣泛應(yīng)用于人類的生產(chǎn)和生活，然而，因?yàn)E用抗生素導(dǎo)致的抗性細(xì)菌（arb）及抗性基因（arg）污染正威脅著人類健康與生態(tài)安全，已引起全球的高度關(guān)注。抗性細(xì)菌中攜帶抗性基因的質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子、整合子等載體又能通過(guò)基因的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合和轉(zhuǎn)座等方式在環(huán)境中進(jìn)行傳播擴(kuò)散，即使抗性菌死亡，其攜帶抗性基因的裸露?dna也會(huì)在環(huán)境中長(zhǎng)期存在并傳播。針對(duì)抗性菌，傳統(tǒng)的污水處理消毒工藝如氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒等對(duì)其有較好的去除效果，但只有在很高劑量時(shí)才對(duì)抗性基因產(chǎn)生顯著的去除作用，因此，在正常消毒條件下，消毒工藝反而會(huì)增加抗性基因傳播的風(fēng)險(xiǎn)。
2、研究表明，高級(jí)氧化處理技術(shù)，包括光催化、uv/h2o2、fenton等不僅能高效去除抗性菌和抗性基因，而且能有效控制抗性基因的傳播，將是今后發(fā)展與應(yīng)用的重要方向。但現(xiàn)有的高級(jí)氧化處理技術(shù)仍存在處理成本高和二次污染的不足。
3、近年來(lái)，電化學(xué)技術(shù)作為一種典型的高級(jí)氧化技術(shù)，可為水和廢水的消毒提供一種穩(wěn)健、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的替代方案。但傳統(tǒng)的電化學(xué)體系（二維電極體系）存在電極材料制備過(guò)程復(fù)雜、成本高、電流效率低和處理能力低的不足，因此，其逐漸被性能更加優(yōu)異的三維粒子電極電化學(xué)系統(tǒng)所取代。三維電極系統(tǒng)在二維電極體系中增加了第三粒子電極，提高了溶液與電極的接觸面積，縮短了傳質(zhì)距離，使得傳質(zhì)效率得到了大大提高。
4、另外，該系統(tǒng)中的粒子電極
5、因此，尋找或開(kāi)發(fā)性能優(yōu)越、價(jià)廉易得的粒子電極成為三維電極體系的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在上述問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)第一方面提供一種制備去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極的方法，該方法的步驟包括：
3、將10~30g廢棄樹(shù)脂吸附劑與3.0~10.0g的三價(jià)鐵鹽與1.0~8.0g的二價(jià)鎂鹽混合溶液中，往混合溶液中滴加堿性溶液調(diào)節(jié)ph為11，于60~80℃下加熱反應(yīng)1~4h，然后，在隔絕空氣條件下于350~600℃溫度焙燒2~6h，待冷卻至室溫，即獲得去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極。
4、本專利技術(shù)第二方面提供由前述第一方面所述的方法制備得到的去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極。
5、本專利技術(shù)第三方面提供前述第二方面所述的去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極在水污染治理與修復(fù)中的應(yīng)用。
6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
7、1、本專利技術(shù)制備的去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極的粒度規(guī)整均一，流動(dòng)性好，便于應(yīng)用，且比表面積大，對(duì)抗生素抗性菌和抗性基因具有良好的吸附性能；
8、2、本專利技術(shù)制備的去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極電性適中，電流利用率高，且其可有效活化對(duì)電化學(xué)系統(tǒng)中生成的h2o2生成oh?和1o2等活性氧化物，強(qiáng)化了系統(tǒng)對(duì)抗生素抗性菌和抗性基因的氧化滅活去除能力；
9、3、本專利技術(shù)以廢棄樹(shù)脂吸附劑為原料制備炭化樹(shù)脂，有效實(shí)現(xiàn)廢棄樹(shù)脂吸附劑的資源化利用，該三維粒子電極的制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，使用方便，重復(fù)利用性能好，推廣應(yīng)用前景廣闊。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種制備去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極的方法，其特征在于，該方法的步驟包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的廢棄樹(shù)脂吸附劑為污水處理中循環(huán)淘汰的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和大孔吸附樹(shù)脂中的一種或多種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述的三價(jià)鐵鹽為檸檬酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵其中的一種或多種；所述二價(jià)鎂鹽為氯化鎂、硝酸鎂、乙酸鎂中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述三維粒子電極無(wú)需單獨(dú)再生處理，可重復(fù)利用不少于30次。
5.由權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極。
6.權(quán)利要求5所述的用于生活灰水污染物去除和消毒的水處理材料在水污染治理與修復(fù)中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其中，該應(yīng)用在傳統(tǒng)的二維電化學(xué)系統(tǒng)的電解池中進(jìn)行，按照填充率10~70%的投加劑量，加入所述MgO-Fe2O3改性碳化樹(shù)脂三維粒子電極，攪拌均勻，然后在施加電流情況下進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)水中抗生素抗性菌和抗性基因進(jìn)行強(qiáng)化去除。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種制備去除水中抗生素抗性菌和抗性基因的三維粒子電極的方法，其特征在于，該方法的步驟包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的廢棄樹(shù)脂吸附劑為污水處理中循環(huán)淘汰的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和大孔吸附樹(shù)脂中的一種或多種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述的三價(jià)鐵鹽為檸檬酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵其中的一種或多種；所述二價(jià)鎂鹽為氯化鎂、硝酸鎂、乙酸鎂中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述三維粒子電極無(wú)需單獨(dú)再生處理，可重復(fù)利用不少于30次。
5.由權(quán)利要求1-4中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王學(xué)江，張亞男，杜捷暉，陳柳宇，周見(jiàn)卓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：同濟(jì)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。