公布日：2024.04.12
申請日：2023.11.21
分類號：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
本發明涉及污水處理技術領域，公開了一種用于抗生素污水一體化處理設備及其污水處理方法。一體化處理設備包括調節池、脫氮除磷池箱、MBR池箱、AOPs反應箱、自吸泵、反吸泵和消毒池；調節池通過污水管道連通脫氮除磷池箱；脫氮除磷池箱通過污水管道連通MBR池箱；MBR池箱通過自吸泵連通于AOPs反應箱；MBR池箱通過若干組反吸泵連通于消毒池。本發明用于抗生素污水一體化處理設備及其污水處理方法，增強了畜禽業抗生素污染處理較為薄弱的方面，解決了目前畜禽業無法較好地處理污水中抗生素和對污水進行脫氮除磷，導致污水處理后的抗生素含量較高的問題。
權利要求書
1.一種用于抗生素污水一體化處理設備，其特征在于，包括調節池(1)、脫氮除磷池箱(2)、MBR池箱(3)、AOPs反應箱(4)、自吸泵(11)、反吸泵(12)和消毒池(10)；所述調節池(1)通過污水管道(9)連通脫氮除磷池箱(2)；所述脫氮除磷池箱(2)通過污水管道(9)連通MBR池箱(3)；所述MBR池箱(3)通過若干組自吸泵(11)連通于AOPs反應箱(4)；所述MBR池箱(3)通過若干組反吸泵(12)連通于消毒池(10)；所述自吸泵(11)通過自吸進水管(13)連通于MBR池箱(3)，所述自吸泵(11)通過自吸排水管(14)連通于AOPs反應箱(4)；所述反吸泵(12)通過離心管一(15)連通于MBR池箱(3)，所述反吸泵(12)通過離心管二(16)連接消毒池(10)；所述反吸泵(12)還設有離心管三(17)連通有MBR膜清洗裝置(18)；所述AOPs反應箱(4)還連通硫酸根自由基生成器(19)；所述AOPs反應箱(4)還設置有氧化器供應系統、催化系統、監測和控制系統(20)，所述監測和控制系統(20)與硫酸根自由基生成器(19)進行通信；所述脫氮除磷池箱(2)包括將污水分解為有機物和氨氮的厭氧池箱(5)、將污水中的硝酸根還原的缺氧池箱(6)和將污水中的氨氮氧化的好氧池箱(7)；所述厭氧池箱(5)通過污水管道(9)連通于調節池(1)；所述缺氧池箱(6)通過污水管道(9)連通于厭氧池箱(5)；所述好氧池箱(7)通過污水管道(9)連通于缺氧池箱(6)；所述調節池(1)還通過溢流管道(26)分別連通于脫氮除磷池箱(2)、MBR池箱(3)和AOPs反應箱(4)；MBR池箱(3)通過污泥回流管(8)連通于厭氧池箱(5)；所述消毒池(10)還連接有二氧化氯生成器(24)；所述離心管三(17)中還設有斷水閥(25)；所述AOPs反應箱(4)通過管道連通消毒池(10)；所述AOPs反應箱(4)底部連通污泥池；所述MBR池箱(3)設立水質監測傳感器，實時監測關鍵參數，如懸浮物、氨氮、生物氧化需氧量；設立自動控制系統，根據監測數據調整通風、攪拌和回流率操作參數，以維持穩定的水質；設立MBR膜監測傳感器，實時監測MBR膜上附著的污垢，MBR膜監測傳感器還電連接于反吸泵(12)、斷水閥(25)和MBR膜清洗裝置(18)；還包括鼓風裝置(21)，所述鼓風裝置(21)通過通風管道(22)分別連通于MBR池箱(3)與好氧池箱(7)；當MBR膜監測傳感器監測到MBR膜上附著的物污垢或淤泥時，開啟反吸泵(12)、斷水閥(25)和MBR膜清洗裝置(18)進行工作，通過離心管二(16)將消毒池(10)的干凈水運輸到反吸泵(12)中，然后通過離心管三(17)運輸到MBR膜清洗裝置(18)中，MBR膜清洗裝置(18)采用化學清洗劑與物理清洗結合的方式對MBR膜進行清洗和維護；當MBR膜監測傳感器監測到MBR膜上無附著物時，關閉反吸泵(12)、斷水閥(25)和MBR膜清洗裝置(18)。
2.根據權利要求1所述的用于抗生素污水一體化處理設備，其特征在于，當MBR池箱(3)需要進行清洗時，通過開啟反吸泵(12)，關閉斷水閥(25)；通過離心管二(16)將消毒池(10)的干凈水運輸到反吸泵(12)中，然后通過離心管一(15)運輸到MBR池箱(3)中，為MBR池箱(3)清洗提供水源。
3.根據權利要求1所述的用于抗生素污水一體化處理設備，其特征在于，所述調節池(1)還設置格柵(23)；AOPs反應箱(4)、厭氧池箱(5)和缺氧池箱(6)中分別設有潛水攪拌器；好氧池箱(7)中設有硝化回流泵；MBR池箱(3)中設有污泥泵；AOPs反應箱(4)通過管道連通消毒池(10)；AOPs反應箱(4)底部連通污泥池。
4.根據權利要求1所述的用于抗生素污水一體化處理設備，其特征在于，所述監測和控制系統(20)包括反應器單元、廢物處理單元和監測和控制裝置；反應器單元內部設置包含確保硫酸根自由基均勻分散在污水中的混合和攪拌設備；反應單元的出口設置有監測和控制裝置；監測和控制裝置包括pH傳感器、溫度傳感器和水質傳感器，以實時監測反應條件，自動調整過硫酸氫鈉的投加速率，以維持適宜的pH和溫度條件；監測和控制裝置與硫酸根自由基生成器(19)和反應器單元電連接；廢物處理單元包括降解步驟和沉淀步驟，以確保廢物符合環保要求；廢物處理單元與監測和控制裝置電連接；當監測和控制裝置檢測到污水中的硫酸根自由基少于設定值時，通過反饋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，保證了污水的氧化效率。
5.根據權利要求1所述的用于抗生素污水一體化處理設備，其特征在于，所述MBR池箱(3)還通過污泥回流管(8)連通于厭氧池箱(5)；AOPs反應箱(4)內氧化的污水通過管道運輸到消毒池(10)，AOPs反應箱(4)底部污泥通過污泥泵抽運到污泥池；污泥池為箱體結構，由污泥處理系統和污泥排放系統組成，通過處理和儲存污泥來將污水中產生的固體廢物進行濃縮、處理、分離與回流。
6.一種使用權利要求1-5任一項所述用于抗生素污水一體化處理設備的污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：調節池(1)通過污水管道(9)將污水運輸到厭氧池箱(5)將污水中的污染物分解為簡單化合物和初步去除氨氮，隨后將污水運輸到缺氧池箱(6)進行硝酸根還原，最后將污水運輸好氧池箱(7)中進行完成氨氮的去除；S2：所述好氧池箱(7)通過污水管道(9)將污水運輸到MBR池箱(3)中進行生物膜的處理，實現了HRT和SRT的完全分離；S3：所述MBR池箱(3)通過自吸泵(11)將MBR處理過的污水運輸到AOPs反應箱(4)中進行氧化除去污水中難以處理的抗生素污染物；S4：所述AOPs反應箱(4)通過管道將處理的污水運輸到消毒池(10)中進行最后消毒處理；所述AOPs反應箱(4)將反應所產生的污泥運輸到污泥池。
發明內容
本發明為克服上述現有技術存在的技術問題，提供一種用于抗生素污水一體化處理設備。
本發明的另一目的在于提供一種用于抗生素污水一體化處理設備的污水處理方法。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：
一種用于抗生素污水一體化處理設備，包括調節池、脫氮除磷池箱、MBR池箱、AOPs反應箱、自吸泵、反吸泵和消毒池；所述調節池通過污水管道連通脫氮除磷池箱；所述脫氮除磷池箱通過污水管道連通MBR池箱；所述MBR池箱通過若干組自吸泵連通于AOPs反應箱；所述MBR池箱通過若干組反吸泵連通于消毒池；
所述自吸泵的進水口通過自吸進水管連通于MBR池箱，所述自吸泵的排水口通過自吸排水管連通于AOPs反應箱；所述反吸泵的出水口通過離心管一連通于MBR池箱，所述反吸泵的進水口通過離心管二連接消毒池；所述反吸泵的出水口還設有離心管三連通有MBR膜清洗裝置；
所述AOPs反應箱還連通硫酸根自由基生成器；所述AOPs反應箱還設置有氧化器供應系統、催化系統、監測和控制系統，所述監測和控制系統與硫酸根自由基生成器進行通信。
優選地，所述AOPs反應箱由氧化器供應系統、催化系統、控制系統與監測系統組成，通過硫酸根自由基的氧化能夠剝奪有機污染物中的氧原子，將其完全氧化為CO2與H2O，實現抗生素的去除效果。
進一步地，所述脫氮除磷池箱包括將污水分解為有機物和氨氮的厭氧池箱、將污水中的硝酸根還原的缺氧池箱和將污水中的氨氮氧化的好氧池箱；所述厭氧池箱通過污水管道連通于調節池；所述缺氧池箱通過污水管道連通于厭氧池箱；所述好氧池箱通過污水管道連通于缺氧池箱；所述調節池還通過溢流管道分別連通于脫氮除磷池箱、MBR池箱和AOPs反應箱；MBR池箱通過污泥回流管連通于厭氧池箱。
優選地，所述反吸泵包括離心泵、真空泵等。
進一步地，所述消毒池還連接有二氧化氯生成器；所述離心管三中還設有斷水閥。
進一步地，所述AOPs反應箱通過管道連通消毒池；所述AOPs反應箱底部連通污泥池；所述MBR池箱設立水質監測傳感器，實時監測關鍵參數，如懸浮物、氨氮、生物氧化需氧量；設立自動控制系統，根據監測數據調整通風、攪拌和回流率等操作參數，以維持穩定的水質；設立MBR膜監測傳感器，實時監測MBR膜上附著的污垢，MBR膜監測傳感器還電連接于反吸泵、斷水閥和MBR膜清洗裝置。
優選地，調節池、消毒池和污泥池均為箱體結構。
進一步地，一體化處理設備還包括鼓風裝置，所述鼓風裝置通過通風管道分別連通于MBR池箱與好氧池箱；當MBR膜監測傳感器監測到MBR膜上附著的物污垢或淤泥時，開啟反吸泵、斷水閥和MBR膜清洗裝置進行工作，通過離心管二將消毒池的干凈水運輸到反吸泵中，然后通過離心管三運輸到MBR膜清洗裝置中，MBR膜清洗裝置采用化學清洗劑與物理清洗結合的方式對MBR膜進行清洗和維護；當MBR膜監測傳感器監測到MBR膜上無附著物時，關閉反吸泵、斷水閥和MBR膜清洗裝置。
優選地，所述鼓風裝置包括若干個鼓風機組成。
進一步地，當MBR池箱需要進行清洗時，通過開啟反吸泵，關閉斷水閥；通過離心管二將消毒池的干凈水運輸到反吸泵中，然后通過離心管一運輸到MBR池箱中，為MBR池箱清洗提供水源。
進一步地，所述調節池還設置格柵；AOPs反應箱、厭氧池箱和缺氧池箱中分別設有潛水攪拌器；好氧池箱中設有硝化回流泵；MBR池箱中設有污泥泵；AOPs反應箱通過管道連通消毒池；AOPs反應箱底部連通污泥池。
優選地，所述格柵設置在調節池進水口處，由柵條與篩網組成，格柵可以截流污水中的較大懸浮物與漂浮物。
進一步地，監測和控制系統包括反應器單元、廢物處理單元和監測和控制裝置；反應器單元內部設置包含確保硫酸根自由基均勻分散在污水中的混合和攪拌設備；反應單元的出口設置有監測和控制裝置；監測和控制裝置包括pH傳感器、溫度傳感器和水質傳感器，以實時監測反應條件，可自動調整過硫酸氫鈉的投加速率，以維持適宜的pH和溫度條件；監測和控制裝置與硫酸根自由基生成器和反應器單元電連接；廢物處理單元包括降解、沉淀處理步驟，以確保廢物符合環保要求；廢物處理單元與監測和控制裝置電連接；當監測和控制裝置檢測到污水中的硫酸根自由基少于設定值時，通過反饋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，保證了污水的氧化效率。
進一步地，所述MBR池箱還通過污泥回流管連通于厭氧池箱；AOPs反應箱內氧化的污水通過管道運輸到消毒池，AOPs反應箱底部污泥通過污泥泵抽運到污泥池；污泥池為箱體結構，由污泥處理系統和污泥排放系統組成，通過處理和儲存污泥來將污水中產生的固體廢物進行濃縮、處理、分離與回流等。
一種用于抗生素污水一體化處理設備的污水處理方法，包括以下步驟：
S1：調節池通過污水管道將污水運輸到厭氧池箱將污水中的污染物分解為簡單化合物和初步去除氨氮，隨后將污水運輸到缺氧池箱進行硝酸根還原，最后將污水運輸好氧池箱中進行完成氨氮的去除。
S2：所述好氧池箱通過污水管道將污水運輸到MBR池箱中進行生物膜的處理，實現了HRT和SRT的完全分離；
S3：所述MBR池箱通過自吸泵將MBR處理過的污水運輸到AOPs反應箱中進行氧化除去污水中難以處理的抗生素污染物；
S4：所述AOPs反應箱通過管道將處理的污水運輸到消毒池中進行最后消毒處理；所述AOPs反應箱將反應所產生的污泥運輸到污泥池。
與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果是：
脫氮除磷池箱對污水進行除磷脫氮處理，將污水運輸到厭氧池箱內，將污水中的污染物分解為簡單化合物和初步去除氨氮；隨后將污水運輸到缺氧池箱進行硝酸根還原，最后將污水運輸好氧池箱中完成氨氮的去除；隨后，將污水運輸到MBR池箱中完成HRT和SRT的完全分離，進一步凈化污水；同時控制污泥回流管將MBR池箱中包含微生物群落的污泥運輸到厭氧池中，增加厭氧菌微生物，進行污泥回流；隨后，經過處理的污水通過自吸泵運輸到AOPs反應箱內進行氧化降解，進一步降低污水中抗生素含量；隨后，將處理后污水運輸到消毒池進行漂白消毒處理；一體化處理設備增強了畜禽業對于抗生素污染處理較為薄弱的方面，解決了目前畜禽業無法有效處理污水中抗生素和進行污水脫氮除磷，導致污水處理后的抗生素含量較多問題。
（發明人：程思源;鄒嘉儀;謝瑩瑩;黃海宇;何敏旋）
