申請日2020.11.04
公開（公告）日2021.03.09
IPC分類號C02F9/02; C02F9/08; C02F101/34; C02F101/36; C02F101/38
摘要
本申請公開了一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，該方法由下述步驟組成：步驟1：將畜禽養殖污水經過組合膜濃縮系統進行濃縮；步驟2：將步驟1濃縮的出水經過活性炭、埃洛石或者經過光催化材料處理，本發明將組合膜濃縮系統進行濃縮后與活性炭、埃洛石或者光催化材料用于去除養殖廢水中的抗生素，處理工藝流程短、操作簡潔，而且處理成本低廉。
權利要求書
1.一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，該方法由下述步驟組成：
步驟1：將畜禽養殖污水經過組合膜濃縮系統進行濃縮處理；
步驟2：將步驟1濃縮的出水經過活性炭、埃洛石或者經過光催化處理。
2.根據權利要求1所述的處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，所述的組合膜濃縮系統包括：紙帶過濾、中空纖維超濾膜、納濾膜與反滲透膜。
3.根據權利要求2所述的處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，濃縮系統處理污水的具體步驟為：畜禽養殖污水進入紙帶過濾機，過濾液進入中空纖維超濾膜組件，經過中空纖維超濾膜處理得到中空纖維超濾膜透過液，中空纖維超濾膜透過液進入納濾膜與反滲透膜進行濃縮，得到最終反滲透膜產水。
4.根據權利要求3所述的處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，紙袋過濾精度為50um，中空纖維超濾膜進膜壓力為0.1MPa，自動反洗頻率為20min，納濾膜工作壓力為0.6MPa,濃縮倍數為6；反滲透膜工作壓力為1.5MPa,濃縮倍數為6。
5.根據權利要求1所述的處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，所述步驟2為濃縮的出水加入適量活性炭或埃洛石，攪拌5～10min后靜置沉淀0.5～1h。
6.根據權利要求1所述的處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，其特征在于，所述光催化為在紫外線暴露環境中使用P25作為催化劑，將P25放入步驟1生成的濃縮的出水，將混合溶液放置在氚燈下進行紫外光的照射。
說明書
一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法
技術領域
本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法。
背景技術
據統計，當前我國畜禽養殖每年產生糞污38億噸，折合氮1423萬噸、磷246萬噸，綜合利用率約為70％，畜禽糞污資源化利用工作仍需深入推進。畜禽養殖廢棄物處理以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，但是沼氣處理產生的沼液因體積大、養分濃度低、運輸成本高等問題，易造成二次污染，引起一系列環境問題。如何實現液體包括污水和沼液的減量化、無害化、資源化已成為畜禽廢棄物資源化利用必須解決的難題。
液體中留存著大部分的氮、鉀等常規營養元素，以及植物激素、氨基酸等植物生長所需的活性成分，若能將液體中營養物質進行濃縮回收將有效實現液體廢棄物的資源化利用。膜分離技術不僅可以有效去除污染物獲得高質量的透過液，而且能夠實現養分的濃縮獲得富含營養物質的濃縮液。為此，膜濃縮技術處理養殖污水或沼液正越來越受到廣泛的關注。
膜技術根據膜孔徑和膜截留分子量大小可以分為：微濾 (Microfiltration,MF)、超濾(Ultrafiltration,UF)、納濾(Nanofiltration, NF)、反滲透(Reverse osmosis,RO)等。近年來隨著環境要求的提高，膜工藝也逐漸應用于畜禽沼液的深度處理中，通過膜濃縮處理，將畜禽養殖廢水中氮、磷、鉀和有機質等營養物質與水分離，營養物質被截留在濃縮液中，透過液(清水)可達標并回用。
但是，由于抗生素在畜禽養殖業中的使用，增加了沼液等畜禽廢棄物的處理利用難度。我國畜禽養殖場抗生素的使用量約為7-10萬噸/年，其中90％作為動物飼料添加劑被消耗，但抗生素進入畜禽體內并未被完全吸收，大約60％-90％以藥物原形或初級代謝產物的形式隨動物糞便和尿液排出體外，隨之出現的抗生素污染問題不容忽視。
現行的畜禽養殖污水還田模式(畜禽養殖污水→沼氣池→穩定塘→還田)下，殘留在污水中的抗生素會通過淋溶作用或地表徑流污染地下水或地表水。大量抗生素進入天然水體，會破壞天然水體的生態環境，危害水生生物安全，甚至會威脅飲用水安全。因此，近年來天然水體中抗生素殘留和去除問題受到了廣泛關注，從源頭防控畜禽養殖污水抗生素污染已被提上了議事日程。
國內外對抗生素廢水的大規模處理還是以生物法為主，為增大處理效果，在傳統的生物法基礎上開發了CASS、MBR等工藝，雖然較大程度地提高了廢水處理效果，但由于仍未解決廢水中含有大量難生物降解物質的問題，所以處理出水仍達不到排放標準，主要表現在COD、色度等的超標。此外，廢水中殘留的抗生素得不到有效去除，排放到環境中的濃度水平高達mg/L級別，這些殘留抗生素會導致環境中細菌的耐藥性增強，進而對人類健康造成潛在威脅。因此非常有必要對抗生素廢水進行深度處理，以去除廢水中殘留抗生素及其他污染物質，使處理出水可以達標排放甚至回用。
發明內容
本發明實施例提供了一種一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，該方法出水水質優異，可以達到回用標準，操作簡便，易于推廣。
根據本發明實施例的一個方面，提供了一種處理畜禽養殖污水中抗生素的方法，該方法由下述步驟組成：
步驟1：將畜禽養殖污水經過組合膜濃縮系統進行濃縮；
步驟2：將步驟1濃縮的出水經過活性炭、埃洛石或者經過光催化處理。
所述的組合膜濃縮系統包括：紙帶過濾(Paperfiltration，PF)、中空纖維超濾膜(Ultrafiltration，UF)、納濾膜(Nanofiltration，NF)與反滲透膜(Reverse osmosis,RO)。
濃縮系統處理污水的具體步驟為：畜禽養殖污水進入紙帶過濾機，過濾液進入中空纖維超濾膜組件，經過中空纖維超濾膜處理得到中空纖維超濾膜透過液，中空纖維超濾膜透過液依次進入納濾膜與反滲透膜進行濃縮處理，得到最終反滲透膜產水。
紙袋過濾精度為50μm；中空纖維超濾膜進膜壓力為0.1MPa，自動反洗頻率為20min；納濾膜工作壓力為0.6MPa,濃縮倍數為6；反滲透膜工作壓力為1.5MPa,濃縮倍數為6。
所述步驟2為濃縮的出水加入適量活性炭或埃洛石，攪拌5～10min后靜置沉淀0.5～1h。
所述光催化為在紫外線暴露環境中使用P25作為催化劑，將P25放入步驟1生成的濃縮的出水，將混合溶液放置在氚燈下進行紫外光的照射。
通過膜處理系統處理后最終反滲透產水中，濁度、TSS、COD去除率始終能達到幾乎100％通過，通過活性炭、埃洛石或者經過光催化處理后可完全去除反滲透透過液中的8種抗生素(氟羅沙星、司帕沙星、奧比沙星、恩諾沙星、達氟沙星、環丙沙星、洛美沙星、氧氟沙星)。
（發明人：尹福斌;董紅敏;張萬欽;占源航）
