通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，具体是通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，包括以下步骤，首先利用三因素三水平的正交试验设计，选择不同填料、植物和水力停留时间，构建九个不同组合的中试规模人工湿地，对含抗生素的模拟水产养殖尾水进行净化处理，其中，将填料作为基质填充至人工湿地装置中，并将植物种植在基质上，倒入水产养殖尾水，停留一段时间后，对尾水进行排出，通过对不同组合的人工湿地处理后的废水进行物化参数、水化参数和污染物指标的测定，以及去污能力的评价，得到去除效果最好的人工湿地组合，以及处理能力较好的基质、植物和水利停留时间条件，以达到人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的最佳净化效果。生素的最佳净化效果。生素的最佳净化效果。

【技术实现步骤摘要】
通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法


[0001]本专利技术涉及一种废水处理方法，具体为通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，属于水质处理


技术介绍

[0002]抗生素作为目前发现的一种较高效的抗菌抑菌药物，在水产养殖业，通常会将鱼饲料和抗生素混合投放到鱼塘之中，以此来提高成活率，保障鱼类的健康。而水产养殖产生的废水缺乏相应的排放标准和合适的处理技术，一般直接排放到水环境之中，使水产养殖废水成为了地表水中抗生素污染的重要来源之一，在我国水产养殖业中使用的抗生素主要有磺胺类抗生素，它的辛醇水分配系数较低，是亲脂性的有机物，比其他类抗生素具有更好的生物迁移性，更易被植物所吸收转移，因此，我国作为水产养殖大国，对水产养殖尾水中的抗生素进行去除是重要的研究课题。
[0003]如公开号：CN114573111A，一种去除抗生素的填料、人工湿地系统及其方法，一种去除抗生素的填料，包括生物质炭和沙砾，所述生物质炭与所述沙砾均匀混合。同时，一种去除抗生素的人工湿地系统，包括以上的填料、人工湿地主体、湿地植物和管道；所述填料填入所述人工湿地主体的内部，所述湿地植物种植在人工湿地主体的表面，所述管道的周向设有管孔，管道的底端管口从上到下插入所述人工湿地，管道与所述填料呈贴紧配合。本专利技术的目的是解决现有的用于人工湿地系统的填料对污水中的抗生素的去除净化效率低，使得现有的人工湿地系统将难以对污水中的抗生素进行有效的去除，导致对去除污水中的抗生素残留的需要很高的成本的问题。
[0004]再如公开号为：CN110092477B，一种适用于人工湿地中处理含抗生素废水的方法。采用的技术方案是：利用种植花叶芦竹、香蒲、皇竹草的联合技术处理红霉素废水，每1m2种植25棵花叶芦竹、20棵香蒲和25棵皇竹草。本专利技术快速高效、过程简单、节能环保、材料价廉易得，处理过程中不会产生二次污染，对红霉素的去除效果好，明显提高了出水水质。
[0005]再如公开号为：CN105753167A，一种去除水产养殖环境中抗生素抗性基因的方法及系统，该方法包括如下步骤：(1)在水产养殖池中构建生态浮床：在养殖有水生生物的水产养殖池中布置生态浮床，在生态浮床上种植水生植物；(2)构建垂直流人工湿地及其水循环系统：垂直流人工湿地的上层为土壤层，下层为碎石层，在土壤层种植湿地植物，水产养殖池的水进入垂直流人工湿地后，依次流经土壤层、碎石层，再回流至水产养殖池，形成水循环系统。本专利技术既能有效地降低水产养殖环境中化学需氧量以及氨氮含量，又能有效控制抗生素抗性基因在环境中的传播，有效降低了水产养殖环境中抗生素抗性基因对人类健康的危害，为人类健康和环境保护提供科学和可靠的技术支持。
[0006]然而，在进行使用时，虽然也可以对水产养殖尾水中的抗生素进行有效的去除，但对于磺胺类抗生素的去除无显著效果，且对于去除抗生素的环境湿地最佳条件无法进行把控，不方便使用。
[0007]有鉴于此，特提出本专利技术，在进行使用时，通过对填料和植物的选择以及对水力停
留时间的控制，便于对水产养殖尾水中的磺胺类抗生素进行去除，效果显著。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于为了解决上述问题而提供通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法。
[0009]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一、对人工湿地进行构建，用于对填料的放置和对植物的种植，并使得水产养殖尾水经过一段时间的停留，经过填料和植物的根系，对水产养殖尾水中的抗生素进行去除；
[0011]步骤二、对填料进行选择，且将填料填充至构建的人工湿地池中，形成基质，基质不但能为水生植物提供载体及营养物质，而且能为微生物提供一个稳定的生存依附的环境；
[0012]步骤三、对植物进行选择，并将植物种植在基质上，通过植物根系，对水产养殖尾水中的抗生素进行吸收，人工湿地通过植物、基质和微生物协同作用达到对污染水体的生态修复及水体净化的目的；
[0013]步骤四、对水力停留时间进行选择，人工湿地的进水方式为按批次进水，废水在人工湿地运行相应的周期。水力停留时间的长短会影响人工湿地的基质吸附和微生物的繁殖生长。
[0014]步骤五、倒入模拟水产养殖尾水，尾水进入基质的内部，充满植物的根系，并在一定的时间内，人工湿地系统利用基质吸附、植物吸收和微生物协同，对水产养殖尾水进行去除抗生素；
[0015]步骤六、运行一个停留时间即为一个周期，随后将处理后的尾水作为人工湿地出水进行排出，每个周期重复10次，便于对人工湿地系统持续净化水产养殖废水的稳定监测；
[0016]进一步的，在步骤二中，对填料进行选择时，填料为珊瑚砂、砾石和沸石，每个人工湿地使用一种填料。将填料平铺在人工湿地的底部，形成基质，尾水充满在基质中。在选择填料时，砾石的粒径为1.5cm，孔隙率为49.1％、沸石粒径为1.5cm，孔隙率52.2％、珊瑚砂粒径为1.3cm，孔隙率为71.7％。填料的规格有效的保证水产养殖尾水在填料的内部充满的体积，方便水产养殖尾水经过人工湿地，通过微生物和植物根系，在一段时间内对水产养殖尾水进行净化处理，有效的去除水产养殖尾水中的磺胺类抗生素。
[0017]进一步的，在步骤三中，对植物进行选择时，选用的植物为芦苇、美人蕉和黄菖蒲，每个人工湿地使用一种，种植密度为6株/个。且植物的根系位于基质的内部，在进行去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素之前，先对人工湿地的内部注入营养液，使得植物在基质的内部进行健康生长。待生长稳定后，将营养液替换为水产养殖尾水，对水产养殖尾水中的抗生素进行去除。水生植物芦苇、美人蕉和黄菖蒲具有较强的耐污能力，且通过不同组合的人工湿地，便于针对不同的生长环境进行选择。
[0018]进一步的，在步骤四中，废水在人工湿地内部水力停留时间分别为1、2和3天，并在相应的周期中分别对处理后的废水进行取样，测定废水中抗生素含量，通过控制水产养殖尾水的处理时间，便于控制水产养殖尾水在人工湿地内部进行处理的效果，达到最佳处理
效果，不仅提高水质处理的效果也提高水质处理效率。
[0019]进一步的，在步骤五中，人工湿地的进水方式为按批次进水，在相应的周期中采集进水水样。人工湿地进水的水温维持在17～22℃之间，且水体的pH值维持在7～8之间，且水质氧化还原电位值常分布于
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150～0mV区间之中，便于人工湿地内部的植物和微生物生长，方便对水产养殖尾水进行去除磺胺类抗生素处理。
[0020]进一步的，在步骤六中，不同组合的人工湿地对模拟水产养殖尾水处理一个周期后进行排出，排出的废水作为人工湿地出水，每个周期重复10次，对不同组合人工湿地处理污染物的效果进行测定，便于观察人工湿地对水产养殖尾水的持续处理，有效的去除水产养殖尾水中的磺胺类抗生素，便于使用。
[0021]本专利技术的技术效果和优点：在进行使用时，通过选择基质类型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、利用三因素三水平的正交试验设计，以基质、植物和水力停留时间为因素，对人工湿地进行构建；步骤二、选择三种填料，且将填料填充至构建的人工湿地装置中，形成基质；步骤三、选择三种植物，并将植物种植在基质上；步骤四、选择三个水力停留时间，即一定量的污水在装置中停留和净化的时间，完成九个不同组合人工湿地的设计和构建；步骤五、倒入模拟水产养殖尾水，且在相应的水力停留时间内进行净化，随后排出；步骤六、对不同组合人工湿地处理后的尾水进行参数测定。2.根据权利要求1所述的通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，其特征在于：在步骤二中，对填料进行选择时，使用了珊瑚砂、砾石和沸石三种填料，填料平铺在人工湿地作为基质层，每个人工湿地填充一种基质。3.根据权利要求2所述的通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，其特征在于：在进行选择填料时，砾石的粒径为1.5cm，孔隙率为49.1％；沸石粒径为1.5cm，孔隙率52.2％；珊瑚砂粒径为1.3cm，孔隙率为71.7％。4.根据权利要求1所述的通过人工湿地去除水产养殖尾水中磺胺类抗生素的方法，其特征在于：在步骤三中，对植物进行选择时，使用了芦苇、美人蕉和黄菖蒲三种植物，植物种植在基质中，每个人工湿地种植一...

【专利技术属性】
技术研发人员：连英丽，阿丹，唐家毅，史宝军，戴航，解绶启，
申请(专利权)人：清远海贝生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：