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    一種分離去除畜禽養殖廢水中四環素類抗生素的方法技術

    技術編號:15115643 閱讀:210 留言:0更新日期:2017-04-09 12:01
    一種分離去除畜禽養殖廢水中四環素類抗生素的方法,屬于水污染控制與資源再生領域,是一種降低畜禽養殖廢水資源化利用時四環素類抗生素生態環境風險的方法。其特征在于所述方法步驟為:先向廢水中加入約10-100?mM的強電解質(NaCl、MgCl2、MgSO4、鹽鹵),增加溶液中的離子濃度;再加入酸(鹽酸、硝酸、硫酸),將廢水的pH調至1-5,進行充分的攪拌,促使廢水中的懸浮顆粒物和溶解性有機物失穩團聚沉降,進行固液分離。通過上述步驟即可分離廢水中的四環素類抗生素。本發明專利技術通過去除廢水中懸浮顆粒物和溶解性有機物,達到分離四環素類抗生素的目的,降低了畜禽養殖廢水資源化利用的抗生素污染風險。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于水污染控制與資源再生領域,是一種畜禽養殖廢水資源化利用時降低四環素類抗生素污染風險的方法。
    技術介紹
    隨著我國規模化畜禽養殖業快速發展,畜禽廢水對周邊環境的污染問題日益嚴重,成為農業面源污染的一個主要來源。同時,磷作為日常生活和社會發展中必不可少的資源,具有不可再生性。當前,全球磷礦儲量在快速地減少,實現磷的回收利用具有緊迫性戰略意義。采用磷酸銨鎂(MgNH4PO4·6H2O,MAP)法從廢水中回收磷是目前廢水磷回收的主流技術,它可以減少磷進入環境中造成水體富營養化,并且回收的MAP是一種優良的緩釋肥料,可直接應用于農業生產。同時由于畜禽養殖廢水中富含有機質、氮、磷等營養物質,通常經過厭氧發酵、氧化塘等工藝處理后,作為肥水還田利用,這既節約了處理成本,也促進了養分循環利用,目前我國、美國、歐洲等國家都推行畜禽養殖廢水的農田利用。四環素類抗生素(Tetracyclines,TCs)是廣譜抗菌藥物,廣泛應用于畜禽養殖業中,在動物飼料中添加,用于預防和治療動物疾病,可促進畜禽生長,提高飼料利用效率,降低生豬死亡率。但畜禽養殖戶通常會在飼料中過量添加TCs,來提高畜禽養殖的經濟利益。添加的TCs有超過70%的量不能被畜禽吸收,而通過畜禽的糞便和尿液進入環境中,導致畜禽廢水含有高濃度的TCs。環境中殘留的TCs不但會抑制或者殺死微生物,還會誘導環境中土著微生物產生抗藥性。因此,當畜禽廢水資源化利用澆灌農作物時,可能使抗生素在“土壤-作物-人體”這一鏈條中積累,從而危害人體和生態系統健康。常用的TCs包括四環素、金霉素、強力霉素、甲烯土霉素、土霉素、二甲胺基四環素等。TCs在水中的溶解度較小,但易通過氫鍵、金屬離子架橋、靜電吸附等作用與畜禽廢水中的懸浮性顆粒(SS)和溶解性有機物(DOM)緊密結合。以這兩種形式存在的TCs占養殖廢水中TCs總量的70-80%。向廢水添加強電解質后,可有效壓縮SS和DOM的表面雙電層,大大降低其表面排斥能,從而導致SS和DOM發生凝聚,然后通過調節pH,改變SS和DOM的表面電荷,促使SS和DOM失穩沉淀。并且機械攪拌形成的切向力也可加速DOM沉降。因此,可以通過SS和DOM的凝聚沉淀來達到去除畜禽廢水中TCs的目的。
    技術實現思路
    針對畜禽養殖廢水中TCs含量高,資源化利用時存在生態和健康風險的問題,本專利技術提出一種分離去除畜禽養殖廢水中TCs的方法,其特征在于所述方法步驟為:先向廢水中加入約10-100mmol/L的強電解質(NaCl、MgCl2、MgSO4和鹽鹵),增加溶液中的離子濃度,再加入強酸(鹽酸、硝酸和硫酸),將廢水的pH調至1-5,進行充分的攪拌促使廢水中SS和DOM失穩團聚沉降,實現固液分離。通過上述步驟即可有效分離去除畜禽廢水中的TCs,降低畜禽廢水資源化利用可能引起的生態和健康風險。具體實施方式實施例1:某養豬廢水,初始pH值7.2、懸浮顆粒物645mg/L、四環素300μg/L,NH4+和PO43-濃度分別為560mg/L和73mg/L。首先投加100mM的NaCl,再滴加1+1HCl將溶液的pH調節到3,進行充分攪拌30min(200rpm),然后靜置沉淀。取沉淀后的上清液,測定上清液中四環素的含量為11μg/L,四環素從廢水中的分離率達到96.3%。實施例2:某養牛廢水,初始pH值7.3、懸浮固體400mg/L、四環素2mg/L,NH4+和PO43-濃度分別為1080mg/L和69mg/L。首先投加200mM的NaCl,再滴加1+1HNO3將溶液的pH調節到2,進行充分攪拌50min(150rpm),然后靜置離心過濾。取過濾后的上清液,測定上清液中的四環素的濃度,經檢測,廢水中四環素的含量為20μg/L,四環素從廢水中的分離率達到99%。本文檔來自技高網
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    【技術保護點】
    一種分離去除畜禽養殖廢水中四環素類抗生素的方法,其特征在于所述方法步驟為:先向廢水中加入約10?100?mmol/L的強電解質,增加溶液中的離子濃度,再將廢水的pH調至1?5,然后進行充分的攪拌,促使廢水中的懸浮顆粒物和溶解性有機物失穩團聚沉降,進行固液分離。通過上述步驟即可分離廢水中的四環素類抗生素。

    【技術特征摘要】
    1.一種分離去除畜禽養殖廢水中四環素類抗生素的方法,其特征在于所述方法步驟為:先向廢水中加入約10-100mmol/L的強電解質,增加溶液中的離子濃度,再將廢水的pH調至1-5,然后進行充分的攪拌,促使廢水中的懸浮顆粒物和溶解性有機物失穩團聚沉降,進行固液分離。通過上述步驟即可分離廢水中的四環素類抗生素。
    2.根據權利要求1所述的一種分...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:葉志隆樓耀尹陳少華
    申請(專利權)人:中國科學院城市環境研究所
    類型:發明
    國別省市:福建;35

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