[发明专利]一种用于去除废水中抗生素的吸附-膜分离耦合装置及废水处理方法

说明书

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种用于去除废水中抗生素的吸附‑膜分离耦合装置及废水处理方法。所述装置包括预处理池、调节池、反应池、净水池及其连接用的管道；所述预处理池、调节池、反应池、净水池通过管道串联。所述方法操作步骤包括：在预处理池中投入预处理剂，对废水进行预处理；转入在调节池中调节上清液的酸碱度和温度；转入反应池中加入吸附材料并曝气进行反应；将反应液转入清水池；停止运行时，关闭电源开关和其他相应阀门。本发明装置具有操作简便，清洗方便等优点，可以同时解决纳滤、反渗透膜分离能耗高和吸附剂价格高难回收等问题，又大大提高了废水中抗生素的去除效率。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种用于去除废水中抗生素的吸附-膜分离耦合装置及废水处理方法。

背景技术

抗生素废水是在生产过程中产生的一类含有残余抗生素、中间产物的有机废水，该类废水成分复杂，含有多种难降解物质，其中有机物、悬浮物含量高，pH范围大，带有颜色和气味，具有较强的生物毒性，目前国内抗生素的使用量大，滥用情况严重。抗生素被机体吸收后，并未被完全吸收，有大约60％-90％以药物原形或初级代谢产物的形式随动物粪便排出体外，随着在水体中的广泛迁移，抗生素出现在土壤、底泥、地表水、地下水和饮用水中，即使是低浓度的抗生素也有很强的生物活性，经过食物链在人体内长期积累、富集，造成耐药性基因的变异，甚至发生致畸、致突变等严重后果。因而，有必要开发高效的处理方法有效的去除水体中的抗生素。

鉴于抗生素废水的危害以及难降解的性质，专利CN1733624A公开了一种用光催化反应-膜分离处理废水中抗生素的方法，此方法通过光催化氧化反应器，把废水中的有机物降解并用膜截留水中的无机盐和有机物。然而，该方法去除抗生素还不够成熟，抗生素不能实现回收且操作过程繁琐，成本较高，同时废水降解过程的中间产物风险有待评价。专利CN104671597A公开了一种高氨氮、高有机废水的抗生素废水的处理工艺，该工艺涵盖预处理、好氧、厌氧处理，催化氧化等多模块组成，处理工艺较为复杂，投入成本较高。专利CN102153162A公开了一种氢氧化钾活化的活性炭在吸附去除水体中抗生素类药物方面的应用，该应用以氢氧化钾活化的活性炭为吸附剂，处理了受药物污染的废水中的抗生素。但是，该应用吸附时耗费时间长，吸附剂生产过程复杂且生产耗能过高。

抗生素废水处理当前分为生化法和物化法。物化法处理抗生素废水主要包括：高级氧化、膜分离和吸附法。废水中残留的抗生素对微生物有抑制作用，不适于传统的生化处理，高级氧化技术可将抗生素降解，无法实现回收且成本高，同时降解过程的中间产物风险性有待评价。纳滤、反渗透为主的膜分离技术对抗生素类具有很好的截留效果，但能耗高且膜污染严重。多孔材料(如活性炭，竹炭、黏土，多聚物，纳米材料)吸附是抗生素废水处理较为有效的方式，但部分吸附剂价格高难回收。

发明内容

基于上述问题，本发明申请提出一种用于去除废水中抗生素的吸附-膜分离耦合装置及其废水处理方法，用于抗生素类废水的高效、低成本处理，解决抗生素废水难处理的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种用于去除废水中抗生素的吸附-膜分离耦合装置，所述装置包括预处理池、调节池、反应池、净水池及其连接用的管道；所述预处理池、调节池、反应池、净水池通过管道串联；

进一步的，所述预处理池和所述调节池之间的连接管道上设有第一流体循环泵及第一开关阀；所述调节池和所述反应池之间的连接管道上设有第二流体循环泵及第二开关阀；所述反应池和所述净水池之间的连接管道上设有负压抽水泵及第三开关阀，各池底设有可封闭排放槽。

进一步的，所述装置调节池为密闭容器，其顶部为顶盖，所述顶盖上设预留孔供排水管道和其他装置贯穿。所述顶盖上方设置有酸碱测试及自动调节装置、螺旋搅拌装置和智能控温装置；所述螺旋搅拌装置的搅拌部、酸碱测试及自动调节装置的感应部和智能控温装置的感应部通过顶盖上的预留孔伸入调节池中，用于搅拌调节池中的废水和感应废水的酸碱度和温度；