公布日：2024.04.12
申请日：2023.11.21
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种用于抗生素污水一体化处理设备及其污水处理方法。一体化处理设备包括调节池、脱氮除磷池箱、MBR池箱、AOPs反应箱、自吸泵、反吸泵和消毒池；调节池通过污水管道连通脱氮除磷池箱；脱氮除磷池箱通过污水管道连通MBR池箱；MBR池箱通过自吸泵连通于AOPs反应箱；MBR池箱通过若干组反吸泵连通于消毒池。本发明用于抗生素污水一体化处理设备及其污水处理方法，增强了畜禽业抗生素污染处理较为薄弱的方面，解决了目前畜禽业无法较好地处理污水中抗生素和对污水进行脱氮除磷，导致污水处理后的抗生素含量较高的问题。
权利要求书
1.一种用于抗生素污水一体化处理设备，其特征在于，包括调节池(1)、脱氮除磷池箱(2)、MBR池箱(3)、AOPs反应箱(4)、自吸泵(11)、反吸泵(12)和消毒池(10)；所述调节池(1)通过污水管道(9)连通脱氮除磷池箱(2)；所述脱氮除磷池箱(2)通过污水管道(9)连通MBR池箱(3)；所述MBR池箱(3)通过若干组自吸泵(11)连通于AOPs反应箱(4)；所述MBR池箱(3)通过若干组反吸泵(12)连通于消毒池(10)；所述自吸泵(11)通过自吸进水管(13)连通于MBR池箱(3)，所述自吸泵(11)通过自吸排水管(14)连通于AOPs反应箱(4)；所述反吸泵(12)通过离心管一(15)连通于MBR池箱(3)，所述反吸泵(12)通过离心管二(16)连接消毒池(10)；所述反吸泵(12)还设有离心管三(17)连通有MBR膜清洗装置(18)；所述AOPs反应箱(4)还连通硫酸根自由基生成器(19)；所述AOPs反应箱(4)还设置有氧化器供应系统、催化系统、监测和控制系统(20)，所述监测和控制系统(20)与硫酸根自由基生成器(19)进行通信；所述脱氮除磷池箱(2)包括将污水分解为有机物和氨氮的厌氧池箱(5)、将污水中的硝酸根还原的缺氧池箱(6)和将污水中的氨氮氧化的好氧池箱(7)；所述厌氧池箱(5)通过污水管道(9)连通于调节池(1)；所述缺氧池箱(6)通过污水管道(9)连通于厌氧池箱(5)；所述好氧池箱(7)通过污水管道(9)连通于缺氧池箱(6)；所述调节池(1)还通过溢流管道(26)分别连通于脱氮除磷池箱(2)、MBR池箱(3)和AOPs反应箱(4)；MBR池箱(3)通过污泥回流管(8)连通于厌氧池箱(5)；所述消毒池(10)还连接有二氧化氯生成器(24)；所述离心管三(17)中还设有断水阀(25)；所述AOPs反应箱(4)通过管道连通消毒池(10)；所述AOPs反应箱(4)底部连通污泥池；所述MBR池箱(3)设立水质监测传感器，实时监测关键参数，如悬浮物、氨氮、生物氧化需氧量；设立自动控制系统，根据监测数据调整通风、搅拌和回流率操作参数，以维持稳定的水质；设立MBR膜监测传感器，实时监测MBR膜上附着的污垢，MBR膜监测传感器还电连接于反吸泵(12)、断水阀(25)和MBR膜清洗装置(18)；还包括鼓风装置(21)，所述鼓风装置(21)通过通风管道(22)分别连通于MBR池箱(3)与好氧池箱(7)；当MBR膜监测传感器监测到MBR膜上附着的物污垢或淤泥时，开启反吸泵(12)、断水阀(25)和MBR膜清洗装置(18)进行工作，通过离心管二(16)将消毒池(10)的干净水运输到反吸泵(12)中，然后通过离心管三(17)运输到MBR膜清洗装置(18)中，MBR膜清洗装置(18)采用化学清洗剂与物理清洗结合的方式对MBR膜进行清洗和维护；当MBR膜监测传感器监测到MBR膜上无附着物时，关闭反吸泵(12)、断水阀(25)和MBR膜清洗装置(18)。
2.根据权利要求1所述的用于抗生素污水一体化处理设备，其特征在于，当MBR池箱(3)需要进行清洗时，通过开启反吸泵(12)，关闭断水阀(25)；通过离心管二(16)将消毒池(10)的干净水运输到反吸泵(12)中，然后通过离心管一(15)运输到MBR池箱(3)中，为MBR池箱(3)清洗提供水源。
3.根据权利要求1所述的用于抗生素污水一体化处理设备，其特征在于，所述调节池(1)还设置格栅(23)；AOPs反应箱(4)、厌氧池箱(5)和缺氧池箱(6)中分别设有潜水搅拌器；好氧池箱(7)中设有硝化回流泵；MBR池箱(3)中设有污泥泵；AOPs反应箱(4)通过管道连通消毒池(10)；AOPs反应箱(4)底部连通污泥池。
4.根据权利要求1所述的用于抗生素污水一体化处理设备，其特征在于，所述监测和控制系统(20)包括反应器单元、废物处理单元和监测和控制装置；反应器单元内部设置包含确保硫酸根自由基均匀分散在污水中的混合和搅拌设备；反应单元的出口设置有监测和控制装置；监测和控制装置包括pH传感器、温度传感器和水质传感器，以实时监测反应条件，自动调整过硫酸氢钠的投加速率，以维持适宜的pH和温度条件；监测和控制装置与硫酸根自由基生成器(19)和反应器单元电连接；废物处理单元包括降解步骤和沉淀步骤，以确保废物符合环保要求；废物处理单元与监测和控制装置电连接；当监测和控制装置检测到污水中的硫酸根自由基少于设定值时，通过反馈到硫酸根自由基生成器(19)中，使硫酸根自由基生成器(19)增加硫酸根自由基的投放量，保证了污水的氧化效率。
5.根据权利要求1所述的用于抗生素污水一体化处理设备，其特征在于，所述MBR池箱(3)还通过污泥回流管(8)连通于厌氧池箱(5)；AOPs反应箱(4)内氧化的污水通过管道运输到消毒池(10)，AOPs反应箱(4)底部污泥通过污泥泵抽运到污泥池；污泥池为箱体结构，由污泥处理系统和污泥排放系统组成，通过处理和储存污泥来将污水中产生的固体废物进行浓缩、处理、分离与回流。
6.一种使用权利要求1-5任一项所述用于抗生素污水一体化处理设备的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：调节池(1)通过污水管道(9)将污水运输到厌氧池箱(5)将污水中的污染物分解为简单化合物和初步去除氨氮，随后将污水运输到缺氧池箱(6)进行硝酸根还原，最后将污水运输好氧池箱(7)中进行完成氨氮的去除；S2：所述好氧池箱(7)通过污水管道(9)将污水运输到MBR池箱(3)中进行生物膜的处理，实现了HRT和SRT的完全分离；S3：所述MBR池箱(3)通过自吸泵(11)将MBR处理过的污水运输到AOPs反应箱(4)中进行氧化除去污水中难以处理的抗生素污染物；S4：所述AOPs反应箱(4)通过管道将处理的污水运输到消毒池(10)中进行最后消毒处理；所述AOPs反应箱(4)将反应所产生的污泥运输到污泥池。
发明内容
本发明为克服上述现有技术存在的技术问题，提供一种用于抗生素污水一体化处理设备。
本发明的另一目的在于提供一种用于抗生素污水一体化处理设备的污水处理方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于抗生素污水一体化处理设备，包括调节池、脱氮除磷池箱、MBR池箱、AOPs反应箱、自吸泵、反吸泵和消毒池；所述调节池通过污水管道连通脱氮除磷池箱；所述脱氮除磷池箱通过污水管道连通MBR池箱；所述MBR池箱通过若干组自吸泵连通于AOPs反应箱；所述MBR池箱通过若干组反吸泵连通于消毒池；
所述自吸泵的进水口通过自吸进水管连通于MBR池箱，所述自吸泵的排水口通过自吸排水管连通于AOPs反应箱；所述反吸泵的出水口通过离心管一连通于MBR池箱，所述反吸泵的进水口通过离心管二连接消毒池；所述反吸泵的出水口还设有离心管三连通有MBR膜清洗装置；
所述AOPs反应箱还连通硫酸根自由基生成器；所述AOPs反应箱还设置有氧化器供应系统、催化系统、监测和控制系统，所述监测和控制系统与硫酸根自由基生成器进行通信。
优选地，所述AOPs反应箱由氧化器供应系统、催化系统、控制系统与监测系统组成，通过硫酸根自由基的氧化能够剥夺有机污染物中的氧原子，将其完全氧化为CO2与H2O，实现抗生素的去除效果。
进一步地，所述脱氮除磷池箱包括将污水分解为有机物和氨氮的厌氧池箱、将污水中的硝酸根还原的缺氧池箱和将污水中的氨氮氧化的好氧池箱；所述厌氧池箱通过污水管道连通于调节池；所述缺氧池箱通过污水管道连通于厌氧池箱；所述好氧池箱通过污水管道连通于缺氧池箱；所述调节池还通过溢流管道分别连通于脱氮除磷池箱、MBR池箱和AOPs反应箱；MBR池箱通过污泥回流管连通于厌氧池箱。
优选地，所述反吸泵包括离心泵、真空泵等。
进一步地，所述消毒池还连接有二氧化氯生成器；所述离心管三中还设有断水阀。
进一步地，所述AOPs反应箱通过管道连通消毒池；所述AOPs反应箱底部连通污泥池；所述MBR池箱设立水质监测传感器，实时监测关键参数，如悬浮物、氨氮、生物氧化需氧量；设立自动控制系统，根据监测数据调整通风、搅拌和回流率等操作参数，以维持稳定的水质；设立MBR膜监测传感器，实时监测MBR膜上附着的污垢，MBR膜监测传感器还电连接于反吸泵、断水阀和MBR膜清洗装置。
优选地，调节池、消毒池和污泥池均为箱体结构。
进一步地，一体化处理设备还包括鼓风装置，所述鼓风装置通过通风管道分别连通于MBR池箱与好氧池箱；当MBR膜监测传感器监测到MBR膜上附着的物污垢或淤泥时，开启反吸泵、断水阀和MBR膜清洗装置进行工作，通过离心管二将消毒池的干净水运输到反吸泵中，然后通过离心管三运输到MBR膜清洗装置中，MBR膜清洗装置采用化学清洗剂与物理清洗结合的方式对MBR膜进行清洗和维护；当MBR膜监测传感器监测到MBR膜上无附着物时，关闭反吸泵、断水阀和MBR膜清洗装置。
优选地，所述鼓风装置包括若干个鼓风机组成。
进一步地，当MBR池箱需要进行清洗时，通过开启反吸泵，关闭断水阀；通过离心管二将消毒池的干净水运输到反吸泵中，然后通过离心管一运输到MBR池箱中，为MBR池箱清洗提供水源。
进一步地，所述调节池还设置格栅；AOPs反应箱、厌氧池箱和缺氧池箱中分别设有潜水搅拌器；好氧池箱中设有硝化回流泵；MBR池箱中设有污泥泵；AOPs反应箱通过管道连通消毒池；AOPs反应箱底部连通污泥池。
优选地，所述格栅设置在调节池进水口处，由栅条与筛网组成，格栅可以截流污水中的较大悬浮物与漂浮物。
进一步地，监测和控制系统包括反应器单元、废物处理单元和监测和控制装置；反应器单元内部设置包含确保硫酸根自由基均匀分散在污水中的混合和搅拌设备；反应单元的出口设置有监测和控制装置；监测和控制装置包括pH传感器、温度传感器和水质传感器，以实时监测反应条件，可自动调整过硫酸氢钠的投加速率，以维持适宜的pH和温度条件；监测和控制装置与硫酸根自由基生成器和反应器单元电连接；废物处理单元包括降解、沉淀处理步骤，以确保废物符合环保要求；废物处理单元与监测和控制装置电连接；当监测和控制装置检测到污水中的硫酸根自由基少于设定值时，通过反馈到硫酸根自由基生成器中，使硫酸根自由基生成器增加硫酸根自由基的投放量，保证了污水的氧化效率。
进一步地，所述MBR池箱还通过污泥回流管连通于厌氧池箱；AOPs反应箱内氧化的污水通过管道运输到消毒池，AOPs反应箱底部污泥通过污泥泵抽运到污泥池；污泥池为箱体结构，由污泥处理系统和污泥排放系统组成，通过处理和储存污泥来将污水中产生的固体废物进行浓缩、处理、分离与回流等。
一种用于抗生素污水一体化处理设备的污水处理方法，包括以下步骤：
S1：调节池通过污水管道将污水运输到厌氧池箱将污水中的污染物分解为简单化合物和初步去除氨氮，随后将污水运输到缺氧池箱进行硝酸根还原，最后将污水运输好氧池箱中进行完成氨氮的去除。
S2：所述好氧池箱通过污水管道将污水运输到MBR池箱中进行生物膜的处理，实现了HRT和SRT的完全分离；
S3：所述MBR池箱通过自吸泵将MBR处理过的污水运输到AOPs反应箱中进行氧化除去污水中难以处理的抗生素污染物；
S4：所述AOPs反应箱通过管道将处理的污水运输到消毒池中进行最后消毒处理；所述AOPs反应箱将反应所产生的污泥运输到污泥池。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
脱氮除磷池箱对污水进行除磷脱氮处理，将污水运输到厌氧池箱内，将污水中的污染物分解为简单化合物和初步去除氨氮；随后将污水运输到缺氧池箱进行硝酸根还原，最后将污水运输好氧池箱中完成氨氮的去除；随后，将污水运输到MBR池箱中完成HRT和SRT的完全分离，进一步净化污水；同时控制污泥回流管将MBR池箱中包含微生物群落的污泥运输到厌氧池中，增加厌氧菌微生物，进行污泥回流；随后，经过处理的污水通过自吸泵运输到AOPs反应箱内进行氧化降解，进一步降低污水中抗生素含量；随后，将处理后污水运输到消毒池进行漂白消毒处理；一体化处理设备增强了畜禽业对于抗生素污染处理较为薄弱的方面，解决了目前畜禽业无法有效处理污水中抗生素和进行污水脱氮除磷，导致污水处理后的抗生素含量较多问题。
（发明人：程思源;邹嘉仪;谢莹莹;黄海宇;何敏旋）
