[发明专利]一种羟基自由基矿化海水养殖水中抗生素的处理系统

说明书

一种羟基自由基矿化海水养殖水中抗生素的处理系统，涉及养殖水中抗生素。设有·OH产生技术设备、·OH矿化抗生素混溶设备、气液分离器、养殖池、履带式过滤网、复合型过滤器和泡沫分离器。实现外排养殖废水处理，同时满足养殖池中病虫害的防治。·OH产生技术设备可通过开启模块化阵列式等离子体集成源的数量，调控氧活性基团气体的产生量。·OH矿化抗生素混溶设备主要由负压射流器组成，促进羟基自由基溶液与待处理养殖水的高效混溶，大幅度提高羟基自由基和抗生素等有机污染物、致病微生物、寄生虫的接触碰撞几率和效率，氧化降解各类抗生素，防治病虫害。待处理养殖水通过气液分离器外排到近岸海域。外排养殖废水达标排放。

技术领域

本发明涉及养殖水中抗生素，尤其是涉及一种羟基自由基矿化海水养殖水中抗生素的处理系统。

背景技术

随着世界人口不断增加，人们对于食物的需求量也与日俱增。为了应对这一挑战，海洋渔业得到了迅猛发展。根据联合国粮农组织(FAO)统计，海洋渔业为人类提供超过了15％的动物蛋白。而随着人们对掠夺式海洋渔业捕捞危害的认识不断加深，海水养殖在海洋渔业中所占的比重在不断的增加，我国海水养殖产量占海洋渔业产量的比重已上升到64％，占世界产量的70％，已然成为世界水产品生产第一大国(王清印主编，海水养殖与碳汇渔业，北京：海洋出版社，2012，1-8)。但是海水养殖业的发展也同样面临着不少问题和挑战，其中最迫切的就是养殖过程中的病虫害问题。造成病虫害问题原因主要有两点，一是外源污染问题严重，据统计，现有病虫害种类达到200多种；二是养殖空间有限，现在养殖行业多采用密集养殖，造成了病害爆发的规模巨大，每年因病害直接造成的经济损失高达100亿元以上。

为了应对病虫害问题，现在养殖行业多采用投加抗生素的方法来抑制病虫害的爆发。抗生素是指由某些微生物产生或人工化学合成的，能抑制微生物和其他细胞增殖的物质，被广泛地应用于人类和动物性疾病的预防、治疗方面。但是，动物体所能吸收的抗生素不足30％，而现在的养殖废水处理工艺几乎无法降解抗生素，因此大量的抗生素随着养殖废水排出，进入到海水中。海水中抗生素大都处于低浓度水平，长期的低浓度抗生素的存在会对环境中的微生物群落产生影响，使之产生相应的抗生素耐药基因，再通过耐药基因的传递，最终促使致病微生物和寄生虫等进化，进一步危害养殖动物。除此之外，文献(HexingWang et al；Antibiotics in Drinking Water in Shanghai and Their Contributionto Antibiotic Exposure of School Children.Environ.Sci.Technol.2016,50(5),2692-2699)报道兽用抗生素可能会对人体造成危害，引发一系列疾病，如牛皮藓、IBD、哮喘、糖尿病、肥胖、心血管、结肠直肠癌等，因此过量投加抗生素被鱼体吸收后再供人食用，容易在人体中富集，从而危害到人体健康。

目前对于处理养殖海水中抗生素的技术研究还较少，专利CN106673172A公开用于去除海水养殖废水中抗生素的组合物及清除方法利用铁锰复合物配合人工湿地的方法降解海水养殖水中的抗生素，需要3～5天的时间才能实现抗生素的降解。专利CN105036235A公开吸附养殖水体残留抗生素的复合增氧剂及制备方法则是通过制备一种特殊的吸附剂对抗生素进行吸附处理，但是吸附法只是将抗生素从水相转移到固相，仍然需要进一步的处理处置手段。

高级氧化技术是目前公认的处理抗生素等有机物的良好手段，因此也受到广泛地关注，如CN106311195A的光催化降解抗生素的催化剂及其制备方法和应用，专利CN105984933A的一种氧化降解水体中抗生素类药物的CMC稳定化纳米MnO₂的制备与应用，专利CN105621540A的一种降解处理抗生素制药废水的方法等，都是利用羟基自由基进行抗生素的降解。但是这些技术还都是应用于淡水中，能否有效应用于水质成份更加复杂的养殖海水中还有待进一步研究。除此之外，有很多研究都表明羟基自由基对于细菌等微生物具有极好的杀灭效果，因此利用高级氧化技术处理养殖海水，不仅能够矿化抗生素，甚至能够减少或者替代抗生素的使用，从源头上解决抗生素和病虫害问题。