一种含抗生素废水的处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种废水的处理装置，尤其涉及一种含抗生素废水的处理装置。

背景技术：

抗生素作为一种抗菌性化合物，被广泛应用于农业、医药及人类健康等方面，抗生素的大量使用使人类耐药性以及在环境中的残留量不断增加，引起了许多研究者对这类物质的关注。由于抗生素具有新陈代谢效率低且被治疗物种吸收率低等特点，大部分抗生素又以母体化合物的形式通过生物排泄系统释放到水体环境中。

抗生素是一类由细菌、霉菌等微生物代谢产生或人工合成的能够杀灭其他微生物的化学物质，按化学结构的不同可分为四环素类、多肽类、氨基糖苷类、大环内脂类、β-内酰胺类等。近年来，中国的抗生素产量和消费量在不断增加，已占全球的50％左右，成为抗生素生产和消费量最大的国家。我国地表水中含有 68种抗生素，且浓度远高于工业发达国家。与其他类型的废水相比，抗生素废水具有毒性大、成分复杂、有机物浓度高、可生化性差等特点，处理难度较大。高级氧化法在抗生素废水处理领域有着广阔的应用前景。

其中，光催化氧化法是用紫外或可见光照射悬浮在抗生素溶液中的光催化剂，当入射光能量大于光催化剂的带隙时，光能量被催化剂吸收，产生电子空穴对，吸附在催化剂表面上的水和氧等物质与这些电子空穴对作用，可以产生具有强氧化性的羟基自由基以及超氧负离子等。这些强氧化性的粒子能够与水中的抗生素反应，将抗生素分解为小分子然后再进一步降解为CO2和H2O，达到净化污水的效果。

虽然光催化氧化法在处理抗生素废水方面有一定的优势，但是也同样存在如下问题：如催化剂制备成本高、光能利用率低、可能产生毒性更大的中间产物、催化剂回收困难等。为了克服以上问题，本实用新型对其进行了相应的研究，并提供一种新型的抗生素废水处理装置。

技术实现要素：

本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效的含抗生素废水处理装置。

本实用新型的处理装置依次包括调节池、折板絮凝反应池、沉淀池、序批式折流负载型光催化反应器和膜分离装置；所述的折板絮凝反应池分别连接絮凝剂加药罐和吸附剂加药罐；所述的光催化反应器包括圆柱体玻璃反应器本体，所述反应器本体由透光隔板分割成若干个子反应室，每个子反应室内布置多个外表面涂覆有光催化剂的填料，所述的填料包括若干呈折线形的填料片并构成水流通道，所述反应器本体内设有设置有紫外灯管，所有紫外灯管经透光隔板贯穿于若干个子反应室；所述的膜分离装置包括平板式膜组件，且置于光催化反应器外侧。

进一步地，上述的吸附剂加药罐中投加粉末活性炭和硅藻土，絮凝剂加药罐中投加聚合氯化铁。其中，活性炭和硅藻土除了具有良好的沉降性能，还有吸附废水中可溶性物质的作用；絮凝剂和吸附剂实现协同作用，有效提高絮凝效果。

进一步地，填料由玻璃纤维布材料制成，所述的光催化剂为复合型光催化剂，即磁性CdS-ZnO/Fe3O4。其中磁性CdS-ZnO/Fe3O4复合光催化剂具有良好的光化学稳定性，且易于回收循环利用。

本实用新型与现有技术相比，具有以下实质性特点和显著优点：

(1)本实用新型装置结构设计合理，废水的预处理絮凝方式有效降低了后续物化处理的负荷；

(2)抗生素废水在折流光催化反应器中折流流动，有效延长了废水的停留时间，提高了光能利用率低，此外，光催化剂化学稳定性高、且易于回收利用；

(3)整个处理装置的抗生素降解率高、出水水质好，易于推广实施。

附图说明

图1为本实用新型装置的连接示意图。

图2为序批式折流负载型光催化反应器的俯视示意图。

图中标识：1-调节池，2-折板絮凝反应池，3-沉淀池，4-序批式折流负载型光催化反应器，5-膜分离装置，6-搅拌装置，7-絮凝剂加药罐，8-吸附剂加药罐， 9-透光隔板，10-紫外灯管，11-光催化反应器进水口，12-光催化反应器出水口， 13-水流通道，14-填料，15-光催化反应器本体。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详述。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

本实用新型实施例的处理装置，依次包括调节池1、折板絮凝反应池2、沉淀池3、序批式折流负载型光催化反应器4和膜分离装置5；所述的折板絮凝反应池分别连接絮凝剂加药罐7和吸附剂加药罐8；所述的光催化反应器包括圆柱体玻璃反应器本体15，所述的反应器本体15由透光隔板9分割成若干个子反应室，每个子反应室内布置多个外表面涂覆有光催化剂的填料14，所述的填料14 包括若干呈折线形的填料片并构成水流通道13，所述的反应器本体内设有多个紫外灯管10，所有紫外灯管10经透光隔板9贯穿于若干个子反应室，且呈正方形排列；所述的膜分离装置5包括平板式膜组件，且置于光催化反应器外侧。

优选地，上述的吸附剂加药罐7中投加粉末活性炭和硅藻土，絮凝剂加药罐 8中投加聚合氯化铁。其中，活性炭和硅藻土除了具有良好的沉降性能，还有吸附废水中可溶性物质的作用；絮凝剂和吸附剂实现协同作用，有效提高絮凝效果。经过絮凝沉淀后，废水的COD和SS去除率分别达到28～35％和85～96％。

优选地，填料14由玻璃纤维布材料制成，所述的光催化剂为复合型光催化剂，即磁性CdS-ZnO/Fe3O4。其中磁性CdS-ZnO/Fe3O4复合光催化剂具有良好的光化学稳定性，且易于回收循环利用。降解盐酸四环素、土霉素、环丙沙星3 种抗生素模拟废水，光照射2h时，三者的降解率分别达到82.38％，72.64％和 92.41％。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的保护范围。