[发明专利]一种复合型微藻生物吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，为解决海水养殖废水排放对自然生态环境形成较大不利影响，目前尚无能够高效去除海水养殖废水中抗生素类污染物的试剂或方法的问题，本发明提供了一种复合型微藻生物吸附剂及其制备方法和应用。所述复合型微藻生物吸附剂以微藻生物细胞作为载体，微藻生物上吸附连接有Fe₃O₄纳米粒子，并由海藻酸钠和无机盐进行混合包埋固定。本发明复合型微藻生物吸附剂对抗生素类污染物具有极佳的吸附和富集效果，并且环保无污染，具有极强的抗毒性，并且不易流失，方便回收；制备方法简洁高效，能够快速制备出大量高品质吸附剂；应用简单，能够有效去除海水养殖废水中的抗生素类污染物，并容易将复合型微藻生物吸附剂分离。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种复合型微藻生物吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

海水养殖是利用浅海、滩涂、港湾、围塘等海域进行饲养和繁殖海产经济动植物的生产方式，是人类定向利用海洋生物资源、发展海洋水产业的重要途径之一。近年来，我国海水养殖发展迅速，海带、紫菜、贻贝和对虾等主要经济品种的发展尤为突出，带动了沿海经济的发展，成为沿海地区的一大产业。海带养殖无论从养殖面积还是产量，世界第一，紫菜世界第二。按照国际统计标准计算，目前中国已经成为海水养殖第一大国。

在海水养殖业中，抗生素常以亚治疗剂量长期添加于饲料中，起到预防治疗动物疾病、刺激动物生长和促进增产的作用。随着抗生素的使用，许多微生物已经产生了抗生素抗性基因，抗生素抗性基因是由微生物在抗生素胁迫下形成的一类新型污染物，已有较多研究表明能引起微生物耐药性增强、改变微生物群落结构等一系列生态环境问题。含抗生素的废水中一般同时含有多种抗性基因，而且在生物处理过程中还有可能会经诱导形成新的抗性基因，从而造成污水处理设施成为周围水体环境的抗性基因污染源。由于在海水养殖过程中大量抗生素的使用，海水养殖废水中往往含有较高浓度的抗性基因类污染物，从而对周围环境的生态安全及海水养殖业的自身健康发展形成威胁。

海水养殖废水的排放成为了抗生素进入环境的一个重要途径，其可导致病原微生物抗药性增强、抑制有益微生物活性、海产品抗生素残留等一系列环境问题的产生。如何有效去除海水养殖废水中的抗生素污染物成为了事关海洋生态环境、人类健康及养殖业自身发展的重要问题。

目前对于海水养殖废水的处理主要以生物处理方法为主，如生物接触氧化、生物滤器、氧化塘等方法，这些方法对于养殖废水中的耗氧型有机物、氮磷营养盐等均能取得很好的净化效果，然而，对于抗生素的处理效果不佳，并且在处理过程中还存在产生超级耐药菌及抗性基因在生物间传播等问题。

吸附法用于废水处理具有操作过程灵活方便、能实现深度处理等优点，已被广泛应用于各类废水的处理中。

中国专利局于2017年5月31日公开了一种海水养殖废水的处理工艺的发明专利授权，授权公告号为CN105080645B，该发明专利采用沉淀、过滤、再沉淀、机械过滤、藻类净化、臭氧消毒和增氧池对海水养殖废水进行净化处理，但该净化处理还是以处理固体颗粒杂质、除去污水中的氮磷污染物为主，并没有涉及到海水养殖废水中大量存在的抗性基因污染物，该类污染物没有及时进行处理的话水质仍然将处于一种较差的状态，对海洋生态环境、人类健康及养殖业自身发展都将产生较大的不利影响。

发明内容

为解决海水养殖废水排放对自然生态环境形成较大不利影响，而目前尚无能够高效且适宜推广地去除海水养殖废水中抗生素类污染物的试剂或方法的问题，本发明提供了一种复合型微藻生物吸附剂及其制备方法和应用。其首要要实现的是提供一种成本低且能够高效去除抗生素类污染物的吸附剂的目的，进一步在此基础上提供一种低成本且高效的制备方法并提供一种简单易操作的应用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。