[发明专利]一种同时去除海产养殖废水中氮磷、抗生素和杀菌的处理方法

说明书

本发明公开了一种同时去除海产养殖废水中氮磷、抗生素和杀菌的处理方法。属于电化学高级氧化废水处理领域，解决了海产养殖废水处理难度大，占地面积大，处理成本高的问题。本方法处理系统主要包括进水池、泵、电氧化装置、阴极、阳极、电源、紫外灯和蓄水池。海产养殖废水由抽水泵泵入电氧化装置中，在外加电源作用下阳极表面会高效催化产生大量自由氯，自由氯在紫外光照射下可以发生一系列自由基转化反应，生成羟基、氯自由基等多种自由基。由于自由氯和自由基均具有强氧化作用，可对废水中氨氮、亚硝酸盐氮、磷、有机污染物以及残留抗生素实现良好的去除效果，同时还具有良好的杀菌消毒效果。该方法具有启动时间短、水质适应性强、处理成本低、清洁高效等特点，适合工厂化海产养殖废水处理。

技术领域

该方法属于海产养殖废水处理领域，涉及一种能同时去除氮磷、抗生素和杀菌的处理方法。

背景技术

近年来，随着人们对海产品的消费需求不断增长，我国海产养殖规模与养殖密度也在不断扩大，养殖产量已连续位居世界首位。目前我国水产养殖总产量占世界总产量的60～70％，每年会产生数亿吨的海产养殖废水。海洋养殖废水中的污染物主要来自养殖过程中残留的饲料、生物排泄物和养殖生物死体，含有大量的含氮化合物(氨、亚硝酸盐和硝酸盐)和磷化合物、溶解性有机物和抗生素的治疗药物。直接排放到海水中的氮和磷会减少溶解氧，引起水体富营养化。亚硝酸根具有极高的毒性，微量的亚硝酸根会严重威胁到养殖生物和人类的生命安全。同时废水中致病细菌种类繁多，营养物质会促进水中细菌等微生物生长，可造成严重的生物威胁。抗生素的存在会促进耐药基因的形成等问题，这些问题会导致海洋环境和生态的严重恶化。

传统的海产养殖废水处理方法主要有物理法、化学法和生物法，物理法主要包括絮凝、过滤和吸附的方法，比如超滤膜和反渗透膜过滤处理、活性炭吸附处理等。物理法虽然操作简单，但存在处理成本较高，对氮磷污染物的去除率不高且各工艺处理的污染物较为单一；化学法主要是向养殖废水中投加化学药剂，生成沉淀或者转化为其他物质去除污染物，化学法需要定时投加药剂，并且容易产生二次污染。生物法主要是利用微生物的新陈代谢活动来降解污染物，常见的方法主要有活性污泥法、生物膜法以及人工湿地等方法，生物法不易产生二次污染，清洁安全，但存在占地面积较大，水质适应性较差，启动时间长，产生污泥等缺点。并且上述传统的海产养殖废水处理工艺对废水几乎没有杀菌效果，不利于养殖生物的生长繁殖。

紫外照射作为一种常见杀菌方法被用于废水杀菌，但紫外对氮磷等其他污染物没有去除效果。电氧化工艺是利用外加电源催化海水中氯离子在水中产生次氯酸等自由氯，利用自由氯的氧化作用来实现对氨氮、亚硝酸盐氮等污染物的去除，同时次氯酸常被用于杀菌消毒。但是自由氯的氧化能力有限，对于一些废水中某些抗生素等难降解污染物不能实现完全去除。实现在海产养殖废水中同时对多种污染物去除以及杀菌的效果可以在一定程度上减少处理成本，降低处理装置占地空间。因此，一种清洁高效低成本同时具有更强氧化能力的处理海产养殖废水的方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是发展一种海产养殖废水的处理方法及装置，实现对海产养殖废水中的氨氮、亚硝酸盐氮、磷等污染物和残留抗生素的同时去除，并同时实现杀菌消毒的效果，使海产养殖废水达到海产养殖水排放标准。

该同时去除海产养殖废水中氮磷、抗生素和杀菌的装置及处理方法，其特征在于：电氧化工艺与紫外工艺的结合的连续流处理方法，包括进水池(1)、泵(2)、电氧化装置(3)、阴极(4)、阳极(5)、电源(6)、紫外灯(7)和蓄水池(8)；废水从进水池(1)经过泵(2)被泵入电氧化装置(3)中，在外加电源(6)作用下在阴极(4)、阳极(5)表面发生电氧化反应后，出水进入蓄水池(8) 经过紫外灯(7)照射发生反应后由出水口(9)流出。

电氧化装置中阳极为Ti/RuO₂-IrO₂材料，阴极为钛板。

处理装置中紫外灯照射装置垂直插入蓄水池中，主波长为254nm。