[发明专利]利用微电解-臭氧协同降解养殖场沼液中抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种利用微电解‑臭氧协同降解养殖场沼液中抗生素的方法，其主要包括以下步骤：首先通过酸碱溶液调节沼液的pH，然后沼液进入微电解室中进行微电解降解抗生素处理，微电解结束后采用臭氧氧化技术进一步氧化降解沼液中的抗生素。通过本发明可以有效地降解养殖场沼液中的抗生素。本发明的优点是工艺流程简单，操作方便，且操作成本低，可用于处理沼液中各类抗生素。

技术领域

本发明属于环境污染修复技术领域，特别涉及一种利用微电解-臭氧协同降解养殖场沼液中抗生素的方法。

背景技术

随着集约化养殖的大力发展，兽用抗生素已成为现代农业与养殖业不可或缺的组成部分。但是抗生素经过动物肠道并不能被完全吸收，大部分的会以原形或代谢产物的形式由粪便和尿液排出体外，从而造成养殖场沼液中抗生素大量累积的情况。目前，在畜禽养殖过程中广泛使用的抗生素包括喹诺酮类、多肽类、四环素类、大环内酯类、磺胺类、氨基糖苷类六大类。由于此类抗生素结构复杂、生物降解困难且水溶性较好，很容易在环境中存储和积累。这些抗生素进入环境中会对微生物及植物种群产生严重影响，进而对人类的健康、生存造成危害，因此被视为重要的污染物。

中国专利CN201210011270.3公开了一种地果净化畜禽养殖沼液中的应用，在畜禽养殖沼液污染环境中种植地果解决沼液的污染问题，但是净化时间长，植物的种植受到环境气候的影响，在其他地方应用需要进行环境适应；专利CN201410185329.X公开了一种去除发酵类抗生素制药废水中抗生素的预处理方法，该发明主要通过调节废水pH值、高温催化水解的方式去除制药废水中的抗生素，但是其处理条件苛刻，处理时需要消耗大量的能源，处理成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用微电解-臭氧协同降解养殖场沼液中抗生素的方法。本发明首先通过酸碱溶液调节沼液的pH，然后沼液进入微电解室中进行微电解降解抗生素处理，微电解结束后采用臭氧氧化技术进一步氧化降解沼液中的抗生素。通过本发明可以有效地降解养殖场沼液中的抗生素。本发明的优点是工艺流程简单，操作方便，且操作成本低，可用于处理沼液中各类抗生素。

本发明的技术方案如下：

一种利用微电解-臭氧协同降解养殖场沼液中抗生素的方法，包括以下步骤：

（1）乳化交联法制备壳聚糖/海泡石/针铁矿磁性复合微球，称取壳聚糖溶解于25mL体积分数为2%的乙酸溶液中，溶解后再称取针铁矿粉末、海泡石加入壳聚糖-乙酸溶液中，1000r/min下不断搅拌2h，搅拌结束后加入液体石蜡100mL和乳化剂4mL，继续搅拌1h，然后再加入25%的戊二醇2mL，在50℃下反应1h，反应结束后逐滴加入浓氨水，使溶液pH维持在9~10之间，最后将液体在70℃下反应1h，离心过滤，收集沉淀物，用石油醚、乙醇和去离子水多次洗涤沉淀物，60℃下真空干燥12h即得壳聚糖/海泡石/针铁矿磁性复合微球；

（2）收集养殖场沼液，并通过过滤膜进行过滤，将不溶物除去后用酸/碱溶液调节沼液的pH值为3~5；

（3）将调节好pH值的沼液输送至微电解反应器中，采用珠光体-铁素体灰铸铁为微电解材料，反应1~2.5h；

（4）电解结束后将水引出电解反应器，进入臭氧氧化处理池中，加入壳聚糖/海泡石/针铁矿磁性复合微球为催化剂，加入量为15~40g/m³，然后启动臭氧发生器，向水中通入臭氧，臭氧通入量为25~70mg/L，反应1~3h；

（5）臭氧氧化反应结束后，再次对沼液进行过滤，过滤后静置1~2h，即为完成对养殖场沼液中抗生素的降解处理。

作为本发明的进一步说明：步骤（1）中所述酸溶液为10%的硫酸、乙酸溶液中的一种，碱溶液为15%的氢氧化钠、氢氧化钾溶液中的一种。