一种动物血清类制药污水的处理系统的制作方法

本实用新型涉及制药污水处理技术，尤其是涉及一种动物血清类制药污水的处理系统。

背景技术：

动物血清类制药污水是一种生物工程类制药废水，生物工程类制药废水是以动物脏器为原料培养或提取菌苗血浆和血清抗生素及胰岛素胃酶等产生的废水，其主要污染指标为pH、色度、BOD 5、COD、SS、动植物油、氨氮、TOC、挥发酚、甲醛、乙腈、总余氯含量、急性毒性等多种复杂污染物。

由上可知，动物血清类制药污水的特点归纳起来主要为五点：一、成分复杂；二、COD、SS含量高；三、水质变化大；四、存在难生物降解且有抑菌作用的抗生素；五、污水有时会有较明显的色度。由于上述成分复杂，从而导致其处理难度大、处理效率低下且处理过程极为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种动物血清类制药污水的处理系统，解决现有技术中动物血清类制药污水的处理难度大、处理效率低下、处理过程复杂的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种动物血清类制药污水的处理系统，包括回流机构及依次连接的预曝气调节池、水平三相流化床、曝气生物滤池、中间水池、光催化氧化装置；所述回流机构包括第一回流泵和第二回流泵，所述第一回流泵一端与所述水平三相流化床的出水端连接、另一端与所述预曝气调节池连接，所述第二回流泵一端与所述曝气生物滤池的出水端连接、另一端与所述预曝气调节池连接。

优选的，所述处理系统还包括一反冲洗泵，所述反冲洗泵的进水端与所述中间水池连接、出水端与所述曝气生物滤池连接。

优选的，所述水平三相流化床包括水平三相流化床本体及一用于调节所述水平三相流化床本体的床层高度的调节机构。

优选的，所述光催化氧化装置包括自冲洗过滤器和光催化氧化反应器，所述自冲洗过滤器的进水端与所述中间水池连接，所述光催化氧化反应器包括与所述自冲洗过滤器出水端连接的筒状反应器本体、与所述反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生机构。

优选的，所述自冲洗过滤器和所述光催化氧化反应器通过一三通阀连接，所述三通阀一出水端口与一循环管道连接，所述循环管道与所述自冲洗过滤器的进水端连接。

优选的，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述氧化剂投掷机构连接于所述第一分段，所述超声波发生机构包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生机构和第二超声波发生机构；所述灯管同轴内置于所述第二分段。

优选的，所述第二超声波发生机构包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。

与现有技术相比，本实用新型一方面通过通过具有高毒性耐受性的水平三相流化床处理高毒性污水、通过曝气生物滤池处理低毒性污水，实现分层次处理，其有利于提高整体处理效率；另一方面通过回流机构回流，从而提高各步骤中微生物的耐受性，进而提高生化处理效果。

附图说明

图1是本实用新型的动物血清类制药污水的处理系统的连接结构示意图；

图2是本实用新型的光催化氧化装置的连接结构示意图；

图3是本实用新型的处理器的连接框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型的实施例提供了一种动物血清类制药污水的处理系统，包括回流机构6及依次连接的预曝气调节池1、水平三相流化床2、曝气生物滤池3、中间水池5、光催化氧化装置4；所述回流机构6包括第一回流泵61和第二回流泵62，所述第一回流泵61一端与所述水平三相流化床2的出水端连接、另一端与所述预曝气调节池1连接，所述第二回流泵62一端与所述曝气生物滤池3的出水端连接、另一端与所述预曝气调节池1连接。

本实施例水平三相流化床2采用授权公告号为CN104030441B的中国发明专利公开的一种水平式三相生物流化床，其为一种泥膜共生的污水处理装置，该水平式三相生物流化床具有曝气、载体(悬浮填料)、载体分离器等装置，使其成为“流动的生物膜”反应器，生物膜生长在流动的悬浮填料上，在悬浮填料的另外水体中，则有着无数游离的的微生物和细小的活性污泥，这些活性污泥有的是自然形成，但没有附着在悬浮填料的活性污泥，有的是悬浮填料上脱落的生物膜经水力、空气剪切形成的活性污泥，这种系统就是典型的泥膜共生污水系统，泥膜共生系统中，游离的微生物和活性污泥与附着在流动载体上的生物膜共同作用。而载体表面所生长的生物膜一般由两部分组成：靠近载体表面的部分称为惰性生物层，这部分微生物由于难以获得食料，活性差，基本不参与生化反应；包裹于惰性层外面的叫活性生物层，有机污染物的去除主要依靠这一层中的微生物。液相主体中的基质通过水膜进入活性生物层并在该层内扩散的速率直接影响着生化反应的速率，也就影响了流化床的处理效率，当生物膜厚较小时，所有的生物膜都是活性的，这时生物膜量的增加当然会使处理效率增大；当膜厚增大到大于最佳膜厚时，尽管生物膜的总量仍在增大，但活性却降低很快，造成处理效率下降。由此可见，生物膜厚度并不是越大越好，在两相生物流化床中，一般是通过专门的脱膜设各来控制生物膜厚。由于膜厚决定了床层膨胀高度，在实际运转中，控制床层高度就达到了控制膜厚的目的。在三相床中，由于反应器内气泡的搅动，水力紊动剧烈，当生物膜表面有所脱落的时候，游离的微生物或细小的活性污泥能很快补充到生物膜表面，这种泥膜共生的系统中，生物膜更新快，处理效率高，适应能力强，具有高耐毒性。

本实施例首先通过预曝气调节池1进行曝气预处理以对污水进行初步氧化，同时并对pH、水质、水量进行均化调节，处理后则通过水平三相流化床2具有高耐毒性的特点对制药污水进行前期处理以降低其毒性，进而有利于后续的曝气生物滤池3内低耐受性的微生物的生长、培养及其对污水的处深度处理，进而提高整体COD、氨氮及SS除去效果。而且，水平三相流化床2依次进行的厌氧处理、兼氧处理和好氧处理有利于提高BOD、COD和氨氮除去效率，提高了污水的毒性降低效率；最后进行光催化氧化处理，以处理污水中危害环境的细菌、剩余COD、氨氮及色度，保证出水达标。

同时，本实施例通过设置回流机构6将水平三相流化床2、曝气生物滤池3处理后的污水回流至预曝气调节池1内，进而提高水平三相流化床2、曝气生物滤池3内微生物的耐受性，以提高不同处理过程中优势菌种的耐受性，进而提高污水的整体处理效率。

其中，本实施例所述处理系统还包括一反冲洗泵7，所述反冲洗泵7的进水端与所述中间水池5连接、出水端与所述曝气生物滤池3连接，本实施例通过中间水池5内的污水进行反冲洗，其有利于中间水池5内的活性微生物回流至曝气生物滤池3内，提高曝气生物滤池3内微生物的耐受性，保证曝气生物滤池3具有较高的污水处理效率。而且，可将曝气生物滤池3的反冲洗出水端与水平三相流化床2连接，从而进一步提高其内部的微生物的耐受性。

由于膜厚决定了床层膨胀高度，为了保证生物膜的厚度处于最佳活性状态，需要调节床层高度来调节填料上的生物膜的厚度，故本实施例所述水平三相流化床2包括水平三相流化床本体21及一用于调节所述水平三相流化床本体21的床层高度的调节机构22。本实施例水平三相流化床本体21为授权公告号为CN104030441BD的中国发明专利公开的一种水平式三相生物流化床，其主要通过载体分离器23进行出水，故本实施例的调节机构22包括一设于水平三相流化床本体21的出水端的挡板221及一调节挡板221作竖直向下运动的驱动部件222，而载体分离器23的出水端则连接于该挡板221上并能够随挡板221上下运动，即通过调节挡板221的高度调节载体分离器23出水端的高度，进而控制水平三相流化床2内污水的床层高度。

本实施例光催化氧化装置4可采用常规的光催化氧化处理方式，为了提高光催化氧化处理效果，如图2、图3所示，本实施例所述光催化氧化装置4包括自冲洗过滤器41和光催化氧化反应器42，所述自冲洗过滤器41的进水端与所述中间水池5连接，所述光催化氧化反应器42包括与所述自冲洗过滤器41出水端连接的筒状反应器本体421、与所述反应器本体421连接的氧化剂投掷机构422、沿所述反应器本体421长度方向布置于所述反应器本体421内的灯管423、及设于所述反应器本体421内壁的超声波发生机构424。

污水首先通过自冲洗过滤器41进行过滤，以降低污水浊度，避免污水中杂质对后续光照的阻挡，降低光催化效果；过滤后的污水直接输送至光催化氧化反应器42内，并通过氧化剂投掷机构422向污水中投掷氧化剂，氧化剂在灯管423发出的光的催化作用下，将污水中的有机物氧化；其中，通过设置超声波发生机构424，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，上述气泡分为两种，一种污泥颗粒内部污水产生气泡直接将颗粒分散、细化，另一种则是污水形成气泡破灭，产生激荡，使得气泡附近的污泥颗粒破碎、分散。

由于自冲洗过滤器41的过滤效率有限，仅仅通过一次过滤并不能达到设定的浊度，故本实施例所述自冲洗过滤器41和所述光催化氧化反应器42之间通过三通阀43连接，所述三通阀43一出水端口与一循环管道44连接，所述循环管道44与所述自冲洗过滤器41的进水端连接，即当自冲洗过滤器41过滤后的浊度未低于设定值时，三通阀43的出水端与循环管道44连通，从自冲洗过滤器41出水端流出的污水再次进行循环过滤，直至污水浊度低于设定值后，三通阀43的出水端与光催化氧化反应器42导通。

实际应用过程中，为了增加使用的便捷性，本实施例所述光催化氧化装置4包括一浊度控制部件45，如图2所示，所述浊度控制部件45包括配合设置于所述自冲洗过滤器41内壁的发光体451和光强度传感器452、及一处理器453，发光体451和光强度传感器452配合设置用以检测自冲洗过滤器41出水端的污水浊度，具体可通过光强度传感器452感应的光照强度判断污水浊度的高低，即光强度传感器452感应值越大，则说明污水浊度越低，当光强度传感器452感应光强度值大于设定值时，则说明污水浊度低于设定浊度，处理器453获取该光强度传感器452的感应信号，并控制三通阀43的出水端与光催化氧化反应器42导通，从而实现了自冲洗过滤器41的循环自动过滤。

具体如图3所示，所述处理器453包括信号采集电路453a、比较电路453b、三通阀驱动电路453c，所述信号采集电路453a用于采集所述光强度传感器452感应所述发光体451照射的光强度产生的电信号，所述比较电路453b用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路453c，所述三通阀驱动电路453c用于驱动三通阀43使所述自冲洗过滤器41和所述光催化氧化反应器42连通。

如图2所示，本实施例为了增加光催化氧化效果，将所述反应器本体421设置为沿污水运动方向依次设置的第一分段421a和第二分段421b，所述氧化剂投掷机构422连接于所述第一分段421a，所述灯管423内置于所述第二分段421b。相对应的，所述超声波发生机构424包括分别布置于所述第一分段421a和第二分段421b内的第一超声波发生机构424a和第二超声波发生机构424b。

其中，第一分段421a用于对污水进行预处理，第二分段421b用于进行光催化氧化反应。

具体的，氧化剂投掷机构422向所述第一分段421a内的污水中投掷氧化剂，第一超声波发生机构424a对污水进行预处理，其一方面利用超声波的机械作用使污水发生振动，保证投掷的氧化剂与污水均匀混合，有利于后续光催化氧化的均衡性，提高光催化氧化效率，同时也能一定程度的分散、细化污泥中较大颗粒；另一方面利用超声波的空化作用，其可在颗粒中形成气泡，使颗粒分散、细化，也可在污水中形成气泡并破碎产生激荡，使污水与氧化剂进一步的混合均匀、使污泥颗粒进一步的分散、细化。

经过预处理的污水进入第二分段421b进行光催化氧化，为了增加了光催化氧化效果，本实施例灯管423同轴布置于所述第二分段421b内，从而便于向包覆于灯管423外的污水进行光照。其中，本实施例的灯管423优选设置为紫外线灯管。

在第二分段421b进行的光催化氧化过程中，第二分段421b内壁上设置的第二超声波发生机构424b对灯管423外的污水进行超声处理，其一方面有利于污水中颗粒进一步的分散、细化，另一方面促进了污水中颗粒的振动，避免污泥沉淀于灯管423的外壁上形成污垢，从而阻挡灯管423发出的光线。为了增加该超声处理的效果，本实施例所述第二超声波发生机构424b包括沿所述第二分段421b长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段421b内壁呈环状布置的多个超声波发生部，即多个超声波发生组件沿灯管423长度方向布置，且形成的环状多个超声波发生部不间断的向灯管423发射超声波，使整个灯管423外壁与第二分段421b内壁之间的污水均处于超声波作用下，保证第二分段421b内的污水不间断处于超声波的机械作用和空化作用下。

而且，形成的环状多个超声波发生部可避免污泥在第二分段421b底部沉淀，减少或避免了第二分段421b进行污泥清理的问题。

其中，本实施例所述第二分段421b内壁设置有用于检测所述灯管423的发光强度的在线光强度计46。

为了验证本实施例动物血清类制药污水的处理系统的污水处理效果，本实施例对浓度COD为600mg/L、NH₃-N为50mg/L的动物血清类制药污水采用本处理系统处理后，其出水稳定在一级A的标准，即其主要指标COD<30mg/L，NH3-N<5mg/L，大肠杆菌群数小于1000个/L。

本实施例动物血清类制药污水的处理系统的污水处理流程如下：首先通过预曝气调节池进行曝气预处理以对污水进行初步氧化，同时并对pH、水质、水量进行均化调节，处理后则通过水平三相流化床具有高耐毒性的特点对具有高毒性的制药污水进行前期处理以降低其毒性，然后通过具有低耐受性的曝气生物滤池对低毒性的污水进行生化深度处理，进而提高整体COD、氨氮及SS除去效果；最后进行光催化氧化处理，以处理污水中危害环境的细菌、剩余COD、氨氮及色度，保证出水达标；而且，水平三相流化床依次进行的厌氧处理、兼氧处理和好氧处理有利于提高BOD、COD和氨氮除去效率，提高了污水的毒性降低效率。其中，本实施例通过设置回流机构将水平三相流化床、曝气生物滤池处理后的污水回流至预曝气调节池内，进而提高水平三相流化床、曝气生物滤池内微生物的耐受性，以提高不同处理过程中优势菌种的耐受性，进而提高污水的整体处理效率。

与现有技术相比，本实用新型一方面通过通过具有高毒性耐受性的水平三相流化床处理高毒性污水、通过曝气生物滤池处理低毒性污水，实现分层次处理，其有利于提高整体处理效率；另一方面通过回流机构回流，从而提高各步骤中微生物的耐受性，进而提高生化处理效果。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。