混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置的制作方法

本技术涉及废水处理，特别涉及混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置。

背景技术：

1、目前世界上城市污水处理厂的主流工艺仍以基于活性污泥法的生物处理工艺为主，众多学者开展研究来检测污水生物处理单元中耐药基因丰度，以探究其对耐药基因传播的控制效果。

2、研究发现，由于生活废水中含有大量耐药基因诱导物质(如抗生素等)，导致污水处理厂进水中耐药基因丰度可达105至109copies/ml。

3、生物处理单元对进水中耐药基因的绝对丰度具有一定去除能力，生物池出水比进水耐药基因绝对丰度低1至3个数量级。

4、然而，出水中仍残留着较高耐药基因绝对丰度，可达104至107copies/ml，仍会造成耐药基因在环境中的传播，需要后续的深度处理技术来削减出水中耐药基因丰度。

5、紫外、加氯和臭氧消毒工艺被广泛的应用在污水处理系统中，通过高效的灭活出水中致病菌来保证废水的安全排放。由于紫外、加氯和臭氧高效灭菌能力，研究发现这三种消毒工艺可以显著降低出水中耐药菌的丰度，绝对丰度去除率可以在3个数量级以上。

6、然而，虽然消毒工艺显著削减了耐药菌的绝对丰度，但研究发现消毒工艺会给耐药菌提供了选择压，导致出水中耐药菌的相对丰度提高，促进了耐药基因在环境中的传播风险。

7、例如，研究发现，加氯消毒会导致处理后出水中耐药菌的富集，导致相对丰度的提高。相似的研究也被发现在紫外消毒处理后的出水，其耐药基因总相对丰度被处理后显著提高。臭氧可以通过破坏微生物细胞膜结构达到杀菌的效果，但研究发现臭氧对耐药基因的去除效率相对于紫外和加氯消毒都较差。

8、此外，有研究发现，消毒工艺杀菌的过程中会导致微生物细胞膜的破碎，令胞内耐药基因释放到胞外，从而引起胞外耐药基因的富集，增强了耐药基因通过转化的方式进行基因的水平转移，提高了耐药基因在环境中传播的风险。污水处理系统中的有机(如溶解性有机质)和无机污染物(如氨氮)会显著阻碍加氯和臭氧消毒的处理效率。

9、因此，如何克服传统的消毒工艺并不能高效去除出水中耐药基因的丰度，抑制耐药基因在环境中的传播成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，实现的目的是能高效深度去除废水中的耐药基因，保障出水的安全排放。

2、为实现上述目的，本实用新型公开了混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，包括进行混凝反应的预反应罐和用于进行膜过滤的过滤罐。

3、其中，所述预反应罐的顶部设有进气口、加药/进液口，以及反应液出口，内部设有转速可控的反应罐搅拌桨；

4、所述进气口与压力气源连接；

5、所述预反应罐内，对应所述反应液出口设有反应液导出管；

6、所述反应液导出管竖直设置，上端与所述反应液出口连接，下端向下延伸至靠近所述预反应罐的底部的位置；

7、所述过滤罐的顶部设有反应液入口，内部从上向下依次设有转速可控的过滤罐搅拌桨，以及滤膜，靠近底部的侧壁设有处水口；

8、所述反应液出口和所述反应液入口通过股管道连接。

9、优选的，所述预反应罐和所述过滤罐均采用含有聚氯乙烯、聚四氟乙烯和/或酚醛树脂的有机玻璃制成。

10、优选的，所述压力气源为空气或者惰性气体。

11、优选的，所述预反应罐中加入的混凝药剂包括无机混凝剂和有机高分子混凝剂；

12、所述无机混凝剂包括fecl3、alcl3、聚合氯化铁和/或聚合氯化铝；

13、所述有机高分子混凝剂包括聚丙烯酰胺。

14、优选的，所述反应罐搅拌桨和所述过滤罐搅拌桨的转速均为20rpm至1000rpm。

15、优选的，所述滤膜为孔径在50μm至0.1μm的有机滤膜或者无机滤膜。

16、本实用新型的有益效果：

17、本实用新型可以降低最终过滤出水中常规污染物浓度，可以显著降低后续膜过滤过程中的膜污染情况，显著提高该工艺的膜过滤通量和效率，增加膜使用寿命，减少了反冲洗次数，具有显著的环境、经济和社会效益。

18、以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

技术特征：

1.混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置；其特征在于，包括进行混凝反应的预反应罐(1)和用于进行膜过滤的过滤罐(2)；

2.根据权利要求1所述的混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，其特征在于，所述压力气源为空气或者惰性气体。

3.根据权利要求1所述的混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，其特征在于，所述反应罐搅拌桨(6)和所述过滤罐搅拌桨(9)的转速均为20rpm至1000rpm。

4.根据权利要求1所述的混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，其特征在于，所述滤膜(10)为孔径在50μm至0.1μm的有机滤膜或者无机滤膜。

技术总结
本技术公开了混凝与过滤结合的废水中耐药基因强化去除新装置，包括进行混凝反应的预反应罐和用于进行膜过滤的过滤罐；预反应罐的顶部设有进气口、加药/进液口，以及反应液出口，内部设有转速可控的反应罐搅拌桨；进气口与压力气源连接；预反应罐内，对应反应液出口设有反应液导出管；过滤罐的顶部设有反应液入口，内部从上向下依次设有转速可控的过滤罐搅拌桨，以及滤膜，靠近底部的侧壁设有处水口；反应液出口和反应液入口通过股管道连接。本技术可以降低最终过滤出水中常规污染物浓度，显著降低后续膜过滤过程中的膜污染情况，显著提高该工艺的膜过滤通量和效率，增加膜使用寿命，减少了反冲洗次数，具有显著的环境、经济和社会效益。

技术研发人员：宋磊,盛国平,王矛矛,李正浩,高文乔,夏绍凤
受保护的技术使用者：合肥市市政设计研究总院有限公司
技术研发日：20230704
技术公布日：2024/3/11