申请日2015.03.18
公开(公告)日2015.06.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，该方法主要通过向格栅出水和二级出水中投加聚合氯化铝(PACl)和聚合硫酸铁(PFS)两种混凝剂对污水中的抗生素抗性基因进行去除。在两种混凝方法中，分别考察了混凝剂剂量和pH值对目标基因去除率的影响，找到了该两种混凝剂的最优反应参数。通过对比发现，PACl相对于PFS对pH有更好的适应性，可以在较宽的pH范围内取得较好的去除率，从而为消除污水中抗生素抗性基因的污染提供了一种可靠的思路。
摘要附图
权利要求书
1.一种去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，其特征在于包括以下步骤：
1)使污水通过重力自流至格栅，通过格栅去除水中的大块漂浮物，格栅的 出水进入沉淀池进行沉淀分离;
2)将步骤1)中的污水进行沉淀分离，将分离后的液体置于六联搅拌器中 搅拌，加入适量的NaOH和H2SO4溶液调节液体的pH值为5～8，再先后加入 混凝剂PACl和PFS，使两者在液体中的浓度分别达到的50～80mg/L和65～80 mg/L，同时以200r/min的转速搅拌2～5min，然后以40r/min的转速搅拌10～ 20min，随后静置60min;
3)将步骤2)中的污水进行沉淀分离，将分离后的上层液污水通过提升泵 进入CAST反应池，在CAST反应池内通过反应去除水中部分COD、BOD和 SS;
4)CAST反应池的出水进入六联搅拌器中搅拌，加入适量的NaOH和H2SO4 溶液调节液体的pH值为5～8，再先后加入混凝剂PACl和PFS，使两者在液体 中的浓度分别达到的20～40mg/L和20～40mg/L，同时以200r/min的转速搅拌 2～5min，然后以40r/min的转速搅拌10～20min，随后静置60min;
5)将步骤4)的出水进行处理结果分析，然后送入接触消毒池与ClO2反应 消毒，最后该接触消毒池的出水排至城市污水管网。
2.根据权利要求1所述的去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，其特征在 于，步骤2)中加入PACl和PFS后，使两者在液体中的浓度分别达到的60mg/L 和74mg/L，同时以200r/min的转速搅拌2min，然后以40r/min的转速搅拌 15min，随后静置60min。
3.根据权利要求1或2所述的去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，其特 征在于，所述步骤3)中CAST反应池内的处理过程为：进水-曝气-沉淀-撇水， 所述进水-曝气-沉淀-撇水组成一个循环，并循环开始时，进行充水，CAST反应 池中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝 气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后， 由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水 位，完成后进入下一循环过程，重复以上循环。
4.根据权利要求3所述的去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，其特征在 于，所述步骤4)中加入PACl和PFS后，使两者在液体中的浓度分别达到的30 mg/L和28mg/L，同时以200r/min的转速搅拌2min，然后以40r/min的转速搅 拌15min，随后静置60min。
5.根据权利要求4所述的去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法，其特征在 于，在步骤4)和5)之间还可加入反渗透处理步骤，即，将步骤4)得到液体送入 反渗透过滤器进行反渗透过滤，在反渗透时加入反渗透阻垢剂;然后进行步骤5) 的处理。
说明书
一种去除污水中抗生素抗性基因的混凝方法
技术领域
本发明涉及污水净化处理领域，特别是涉及一种去除污水中抗生素抗性基 因的高级氧化方法。
背景技术
抗生素的过度使用导致环境中抗性细菌(Antibiotic resistance bacteria，ARB) 和抗性基因(Antibiotic resistance genes，ARGs)大量增加，对水环境、土壤环 境中的生态系统造成不利影响，尤其是ARGs的传播，更是起到一个“放大的 作用”，使得环境中一些本土微生物获得抗性。大部分抗生素为水溶性，90%的 抗生素可随动物尿液排出体外，因此，抗生素及ARGs对水环境的污染威胁首 当其冲，ARGs污染日益受到人们的关注。ARGs在水环境中主要存在于(1) 医院、畜牧业生产、水产区等排放的废水中，(2)未经处理的污水，(3)城市 污水处理厂污水、污泥或生物膜中，(4)自然水体中，(5)底泥(如水产区底 泥和海洋沉积物)中。
污水的深度处理工艺作为保障污水安全排放的重要环节，研究不同的深度 处理工艺对ARGs去除的影响具有重要意义。在上述的深度处理工艺中，消毒 技术(氯化、UV、臭氧)有损伤细胞内DNA的能力，具有破坏ARGs的潜力， 但所需剂量高于常规污水处理厂使用剂量，易产生有害的消毒副产物及其他的 有毒中间产物等。混凝、膜分离技术等作为有效的物理分离手段，具有较好的 去除、拦截微生物的效果，继而可能可以物理拦截去除ARGs。混凝是一种传统 污水预处理的工艺，操作简单，可用于强化污水处理厂一级处理或污水的深度 处理，而关于混凝对ARGs的去除情况尚无相关报道。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种去除污水中抗生 素抗性基因的混凝方法。采用常见的混凝剂-聚合氯化铝(PACl)和聚合硫酸 铁(PFS)对污水进行处理。该方法对于污水处理效果优良，能有效去除污水中 的ARGs，使污水处理达到要求。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来完成的，一种去除污水中 抗生素抗性基因的混凝方法，包括以下步骤：
1)使污水通过重力自流至格栅，通过格栅去除水中的大块漂浮物，格栅的 出水进入沉淀池进行沉淀分离;
2)将步骤1)中的污水进行沉淀分离，将分离后的液体置于六联搅拌器中 搅拌，加入适量的NaOH和H2SO4溶液调节液体的pH值为5～8，再先后加入 混凝剂PACl和PFS，使两者在液体中的浓度分别达到的50～80mg/L和65～80 mg/L，同时以200r/min的转速搅拌2～5min，然后以40r/min的转速搅拌10～ 20min，随后静置60min;
3)将步骤2)中的污水进行沉淀分离，将分离后的上层液污水通过提升泵 进入CAST反应池，在CAST反应池内通过反应去除水中部分COD、BOD和 SS;
4)CAST反应池的出水进入六联搅拌器中搅拌，加入适量的NaOH和H2SO4 溶液调节液体的pH值为5～8，再先后加入混凝剂PACl和PFS，使两者在液体 中的浓度分别达到的20～40mg/L和20～40mg/L，同时以200r/min的转速搅拌 2～5min，然后以40r/min的转速搅拌10～20min，随后静置60min;
5)将步骤4)的出水进行处理结果分析，然后送入接触消毒池与ClO2反应 消毒，最后该接触消毒池的出水排至城市污水管网。
优选的，步骤2)中加入PACl和PFS后，使两者在液体中的浓度分别达到 的60mg/L和74mg/L，同时以200r/min的转速搅拌2min，然后以40r/min的 转速搅拌15min，随后静置60min。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤3)中CAST反应池内的处理过程为： 进水-曝气-沉淀-撇水，所述进水-曝气-沉淀-撇水组成一个循环，并循环开始时， 进行充水，CAST反应池中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝 气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀， 在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至 池子所设定的最低水位，完成后进入下一循环过程，重复以上循环。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤4)中加入PACl和PFS后，使两者 在液体中的浓度分别达到的30mg/L和28mg/L，同时以200r/min的转速搅拌 2min，然后以40r/min的转速搅拌15min，随后静置60min。
在上述任一方案中优选的是，在步骤4)和5)之间还可加入反渗透处理步骤， 即，将步骤4)得到液体送入反渗透过滤器进行反渗透过滤，在反渗透时加入反 渗透阻垢剂;然后进行步骤5)的处理。
本发明的有益效果是：
1.本发明具有设备简单、操作简便、费用便宜等优点，且无污染、稳定性 高。
2.本发明的方法可有效去除污水中的ARGs，使污水排放达到要求，避免了 对环境的污染，处理效果更为经济。
3.弥补了目前污净化工艺的不足，改进现有技术对有害基因效果差、运行不 稳定缺点，填补了国内外有关水源中抗生素抗性基因去除技术的空白。
