一种用于去除海水养殖废水中抗生素的组合物及清除方法与流程

文档序号:11889004阅读:399来源:国知局
本发明涉及一种用于去除海水养殖废水中抗生素的组合物及清除方法。
背景技术
:我国是世界第一大水产养殖国,约占世界养殖总产量的70%。在海水养殖业中,抗生素作为亚治疗剂量长期添加于饲料中,起到预防治疗动物疾病、刺激动物生长和促进增产的作用。我国每年生产21万吨抗生素,其中9.7万吨用于畜牧养殖业,然而,用于养殖业的抗生素大部分不能被动物体充分吸收,而是以母体化合物或代谢产物的形式排出体外,随污水进入水环境。研究表明,水产养殖业使用的抗生素仅有少量被养殖生物吸收,至少有75%进入自然环境并形成蓄积性污染。由于养殖规模的日益增大,海水养殖废水的排放成为了抗生素进入环境的一个重要途径,并可导致病原微生物抗药性增强、抑制有益微生物活性、海产品抗生素残留等一系列环境问题的产生。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种去除率高的用于去除海水养殖废水中抗生素的组合物。本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种去除率高的用于去除海水养殖废水中抗生素的清除方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该用于清除海水养殖废水中抗生素的组合物,其特征在于包括:其中,所述铁锰复合物包括针铁矿石粉末和二氧化锰粉末,所述二氧化锰粉末与所述针铁矿石粉末的重量比为0.1~1:0.1~20;优选所述二氧化锰粉末与所述针铁矿石粉末的重量比为1:5~10。所述铁锰复合物的用量优选为0.5~1wt%。所述砾石的粒径优选为1.2~2.8cm。使用上述去除海水养殖废水中抗生素的组合物的海水养殖废水中抗生素的清除方法,其特征在于包括下述步骤:将所述组合物填充到人工湿地的处理池中;待处理废水连续进入和流出处理池,控制流量使废水在处理池中的平均停留时间为3~5天,即得到清除了抗生素的海水养殖废水;所述人工湿地上种植有盐生植物。为保证处理效果,可以将所述处理池按水流方向依次分隔为进水区、填料区和出水区;其中所述进水区和所述出水区内均填充有所述砾石,所述填料区内填充有所述用于清除海水养殖废水中抗生素的组合物。所述盐生植物优选为秋茄和/或大米草。优选所述人工湿地为水平潜流人工湿地。与现有技术相比,本发明所提供的用于去除海水养殖废水中抗生素的组合物及清除方法对抗生素类污染物具有很好的氧化分解能力,并且二氧化锰和针铁矿均为天然存在的铁锰氧化物,对人工湿地环境以及人工湿地种植的植物有较好的相容性,不破坏环境平衡,对植被影响小;且原材料简便易得,成本较低,能有效去除海水养殖废水中的土霉素、磺胺甲噁唑、维吉尼亚霉素、氯霉素和氧氟沙星等多种抗水素,且各抗生素的去除率达到91.0%-97.5%,远高于现有技术中72.8%-83.6%的去除率。附图说明图1为本发明实施例的示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1至实施例6以及对比例如图1所示,本实施例利用水平潜流人工湿地清除海水养殖废水中的抗生素,人工湿地上栽种有秋茄2,也可以栽种其它盐生植物,例如大米草等。人工湿地下方的处理池1按水流方向依次被分隔为进水区11、填料区12和出水区13;其中进水口14设置在进水区11上部,出水口15设置在出水区下部。待处理的海水养殖废水先进入进水区11,经进水区11内的砾石过滤出大颗粒杂质并向填料区12内均匀布水。进入填料区12内的废水停留4天后进入出水区13,经由出水区13收集后从排水口排出,即得到去除了抗生素的海水养殖废水。处理池1中,进水区11和出水区13内填充的砾石的粒径在1.2~2.8cm之间。填料区12内填充有清除海水养殖废水中抗生素的组合物。该组合物由铁锰复合物、基质土壤、泥炭和砾石混合而成。其中,铁锰复合物为针铁矿石粉末和二氧化锰粉末的混合物,砾石的粒径为1.2~2.8cm。基质土壤的含量在60~70wt%之间,泥炭的含量在10~30wt%之间。实施例1至实施例6以及对比例中铁锰复合物的用量以及二氧化锰粉末和针铁矿石粉末的相对重量比如表1所示。表1人工湿地基质中复配物含量(%)复配物中成本质量比(二氧化锰:针铁矿)实施例12.01:20实施例21.01:10实施例30.51:8实施例40.81:5实施例51.51:1实施例60.12:1对比例0——对各实施例和对比例对五种典型抗生素的去除率如表2至表8所示。水中抗生素浓度采用高效液相色谱/串联质谱法检测。表2实施例1对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差,n=30表3实施例2对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差,n=30表4实施例3对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差,n=30表5实施例4对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差。表6实施例5对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差。表7实施例6对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差,n=30表8对比例对五种典型抗生素的去除效果注:表中数据为平均值±标准差,n=30由表1至表8可以看出,本发明对海水养殖废水中的抗生素类污染物表现出了更好的去除效果,对海水养殖废水中的土霉素、磺胺甲噁唑、维吉尼亚霉素、氯霉素和氧氟沙星等代表性抗生素的去除率达到91.0%-97.5%,远高于对比例中72.8%-83.6%的去除率。当前第1页1 2 3 
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