一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法
2023-05-13 09:28:31
專利名稱：一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法
技術領域：
本發明涉及畜禽養殖廢水治理技術領域，特別是涉及一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法。
背景技術：
在集約化、規模化畜禽養殖過程中，抗生素和激素等雖有利於減少畜禽疾病，促進畜禽機體的生長，但由於經濟利益的驅動、監管措施的不力和科學知識的不足，濫用、超量、 不按國家要求使用上述藥物的現象普遍存在。隨著科技進步，人們逐漸發現抗生素和激素作為飼料添加劑使用，對養殖環境已造成了嚴重的負面後果。抗生素和激素隨飼料進入動物消化道後，短時間內進入動物血液循環，最終絕大多數的藥物經腎臟過濾隨尿液排出體外，以廢水的形式進入環境，汙染水源和土壤，甚至可能轉化為環境激素或環境激素的前體物，從而直接破壞生態平衡，進而威脅人類的身體健康。抗生素和激素作為廢水中的難降解有機汙染物，因本身具有對厭氧微生物和好氧微生物的毒性，傳統的生物處理儘管可以通過生物降解去除部分抗生素和激素，但作用有限。微波作用下的有機反應，改變了反應動力學機制，降低了反應活化能，從而大大的提高了反應速度。微波法因具有快速、高效、安全、易於控制、能顯著提高化學反應速率等特點，在環保領域受到越來越多的重視。但迄今為止，尚無有關以微波處理提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法的研究報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法， 為畜禽廢水中抗生素和激素的最終去除提供一種有效的處理技術。本發明利用微波進行處理，微波通過改變畜禽養殖廢水中抗生素、激素極性分子的有序狀態和化學鍵的結合強度，催化化學反應。微波可提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的兩個機制是一方面反應物分子吸收了微波能量，提高了分子運動速度，導致熵的增加；另一方面微波對極性分子作用，迫使其按照電磁場方式運動，導致熵的減小。本發明一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法，依次通過下列步驟實現
(1)用質量比濃度為1%的HCl溶液調節廢水PH值為4；
(2)添加雙氧水和硫酸亞鐵，使雙氧水和亞鐵離子終濃度分別為40mg/L和iaiig/L；
(3)將廢水置於微波裝置中，調整微波功率至445W，功率密度為890W/L，啟動微波發生器進行廢水微波處理2飛分鐘。取微波處理後水樣與未處理廢水通過固相萃取-高效液相色譜分析，檢測廢水中金黴素、四環素、土黴素、喹乙醇濃度，同時檢測廢水的B0D5、COD。結果顯示，用本發明方法處理含抗生素和激素廢水，對廢水中金黴素、四環素、土黴素、喹乙醇去除率均在50%以上，同時將廢水的B0D5/C0D值提高到0. 3以上。本發明的優點是，本發明將微波在調整好的pH、功率、Fenton試劑條件下，經2飛分鐘處理含抗生素和激素廢水，提高了該類廢水可生化性，快速有效改變抗生素和激素結構、化學性質，降低其生物毒性，提高其生物可降解性；設備簡單易得，關鍵技術容易掌握， 設備運行操作方法簡單，投資較少、節能。
具體實施例方式實施例
取含多種抗生素和激素的豬場廢水，用質量比濃度為1%的HCl溶液調節廢水pH值為 4，添加雙氧水和硫酸亞鐵，雙氧水終濃度為40mg/L、亞鐵離子終濃度為iaiig/L，調節微波功率為中火(445瓦)處理2分鐘。檢測結果表明，廢水中金黴素、四環素、土黴素、喹乙醇去除率分別達到88. 4%,93. 9%,91. 6%,67. 2%，且廢水可生化性得到明顯提高(B0D5/C0D由 0. 20提高到了 0. 42)。同時對COD有一定的去除效果，去除率為46. 8%。
權利要求
1. 一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法，其特徵在於，依次通過下列步驟實現(1)用質量比濃度為1%的HCl溶液調節廢水PH值為4；(2)添加雙氧水和硫酸亞鐵，使雙氧水和亞鐵離子終濃度分別為40mg/L和12mg/L；(3)將廢水置於微波裝置中，調整微波功率至445W，功率密度為890W/L，啟動微波發生器進行廢水微波處理2飛分鐘。
全文摘要
本發明提供一種提高畜禽養殖廢水中抗生素和激素可降解性的方法，屬於水汙染治理技術領域。本發明將廢水經微波作用較短處理時間(2~5分鐘)，快速有效改變抗生素和激素結構、化學性質，降低其生物毒性，提高其生物可降解性；設備簡單易得，關鍵技術容易掌握，設備運行操作方法簡單，投資較少、節能。
文檔編號C02F9/08GK102491573SQ20111043712
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者嚴冠雄, 何娟, 楊志敏, 田偉, 肖廣全, 陳玉成 申請人:西南大學