[实用新型]一种处理抗生素抗性菌和抗性基因的饮用水消毒净化系统

说明书

本实用新型公开了一种处理抗生素抗性菌和抗性基因的饮用水消毒净化系统，该系统包括紫外线消毒器、微孔过滤器和电化学反应器；紫外线消毒器上设有饮用水进水口，紫外线消毒器通过管路依次连接微孔过滤器和电化学反应器，电化学反应器上设有饮用水出水口，微孔过滤器与电化学反应器之间的连接管路上设有T型加料管，T型加料管上设有二级进液口；本实用新型通过紫外线辐照去除包括抗生素抗性细菌在内的大部分细菌，同时一定程度地去除细胞内的抗性基因；然后通过微孔过滤去除死亡的细菌体和少量的活的抗性菌；最后通过低能耗的电化学氧化体系彻底去除水中溶解性的胞外抗性基因和少量的胞内抗性基因；本实用新型将水源中的抗性菌和抗性基因完全去除，保障了供水安全，具有很大的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及饮用水处理技术领域，尤其涉及一种处理抗生素抗性菌和抗性基因的饮用水消毒净化系统。

背景技术

虽然抗生素的应用给人类带来了诸多益处，然而因滥用抗生素导致的抗性细菌及抗性基因的污染正威胁着人类健康与生态安全。据估算，全球每年因抗生素抗性菌引起的死亡人数达到几十万人。抗性菌中的抗性基因能通过水平转移等方式在环境中进行传播扩散，即使抗性菌死亡，其裸露的抗性基因也会在环境中长期存在，并且具有转移给其它致病菌的能力。目前全球范围内各种环境水体中均检测到了抗性菌和抗性基因的存在，其中水源水和饮用水中均检测到了一定量的抗性菌和抗性基因。长期摄入抗性菌和抗性基因，将会导致肠道细菌产生抗性，对人体健康产生巨大威胁，因此饮用水的消毒环节对抗性菌和抗性基因的去除效果对人体健康产生重要的影响。

然而，常规的自来水厂的消毒工艺并不能有效去除抗性菌和抗性基因。虽然使用非常高的紫外、氯或臭氧的消毒剂量能有效杀灭抗性菌，但是对抗性基因的去处效果非常有限，同时还会诱发普通细菌产生抗性，而且氯和臭氧消毒会导致细菌细胞破裂，致使抗性基因释放到水体中，反而增加了抗性基因传播的风险。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型目的在于提供一种去除率高，不产生任何的副产物，运行成本低的处理抗生素抗性菌和抗性基因的饮用水净化系统及其工艺。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种处理抗生菌和抗生基因的饮用水消毒净化系统，所述的消毒净化系统包括紫外线消毒器，微孔过滤器和电化学反应器；所述的紫外线消毒器上设有饮用水进水口，紫外线消毒器通过管路依次连接微孔过滤器和电化学反应器，所述的电化学反应器上设有饮用水出水口，所述的微孔过滤器与电化学反应器之间的连接管路上设有T型加料管，所述的T型加料管上设有二级进液口。

本实用新型的紫外线消毒器上的进水口和出水口设置在同一高度，所述的电化学反应器上的进水口和出水口设置在同一高度，所述的微孔过滤器的进水口设置在底部，出水口设置在顶部。

本实用新型的电化学反应器内设有辅助电极、参比电极和工作电极，所述的辅助电极和参比电极设置在电化学反应器的上部，所述的工作电极设置在电化学反应器的底部。

本实用新型提供的一种处理抗生菌和抗生基因的饮用水消毒净化工艺，包括如下步骤：

1)将经过预处理后的饮用水通入紫外线消毒器进行处理，进水流速为100mL/min，紫外辐照剂量为45～65mJ/cm²，接触时间为4s；

2)将步骤1)得到的饮用水通入微孔过滤器中进行处理，其中，微孔过滤器中的滤膜孔径为0.15～0.25μm；

3)向将步骤2)得到的饮用水中加入氯化钠溶液，使得氯化钠在饮用水中的浓度保持在0.1～0.2mmol/L。通过加入氯化钠溶液以增加导电性，并通过电极反应产生少量活性氯物种和氯气，提高电化学氧化效率，同时也为出水提供余氯；

4)将步骤3)得到的饮用水通入电化学反应器进行处理，电化学反应器的工作电压为1～1.5V；

5)经过步骤4)处理后的饮用水即为安全的饮用水。