专利摘要

本实用新型提供了一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，属于制药废水处理技术领域。本实用新型提供的装置包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池、调节池、曝气生物滤池；臭氧生成单元的出气口与臭氧氧化反应器底部的臭氧进气口连通，臭氧氧化反应器顶部的出水口与接触停留池底部的进水口连通，臭氧氧化反应器底部设置有进水口，接入抗生素制药废水；臭氧氧化反应器内放置有臭氧氧化催化剂；接触停留池中放置臭氧分解催化剂；接触停留池顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，调节池底部的出水口与曝气生物滤池底部的进水口连通。

权利要求

1.一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池、调节池、曝气生物滤池；具体为所述臭氧生成单元的出气口与臭氧氧化反应器底部的臭氧进气口连通，所述臭氧氧化反应器底部的出水口与接触停留池底部的进水口连通，所述臭氧氧化反应器顶部设置有进水口，接入抗生素制药废水；所述臭氧氧化反应器内放置有臭氧氧化催化剂；所述接触停留池中放置有臭氧分解催化剂；所述接触停留池顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，所述调节池底部的出水口与曝气生物滤池底部的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臭氧氧化反应器包括并联连接的若干臭氧氧化反应器。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述臭氧氧化反应器的进气口和进水口前均设置有流量计，所述流量计前设置有阀门；所述臭氧氧化反应器的出水口后设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述曝气生物滤池中的填料包括沸石填料层和火山岩填料层，所述沸石填料层位于火山岩填料层下部，所述沸石填料层和火山岩填料层的厚度比为0.1～0.5:1。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述沸石填料层的填料粒径为1～2cm，所述火山岩填料层的填料粒径为1～2cm。

6.根据权利要求1、4～5任一项所述的装置，其特征在于，所述曝气生物滤池的承载层为鹅卵石，所述鹅卵石的粒径为2～3cm。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臭氧氧化反应器和接触停留池的顶部均设置有出气口，所述臭氧氧化反应器顶部的出气口和接触停留池顶部的出气口均与臭氧破坏器连通。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臭氧生成单元与臭氧氧化反应器之间的管路上设置有臭氧分支管路，所述臭氧分支管路与臭氧破坏器连通。

9.根据权利要求1、4～5任一项所述的装置，其特征在于，所述调节池与接触停留池之间设置有阀门，所述调节池和曝气生物滤池之间的管路上依次设置有泵、流量计和阀门。

10.根据权利要求1、4～5任一项所述的装置，其特征在于，所述曝气生物滤池的曝气头为微孔砂芯曝气头。

说明书

技术领域

本发明涉及制药废水处理技术领域，尤其涉及一种用于抗生素制药废水深度处理的装置。

背景技术

长期以来，抗生素被广泛用于人和动物的疾病治疗，并以亚治疗剂量添加至动物饲料中，用于预防动物疾病和促进生长。抗生素制药废水主要来源于生活、工业污水的排放，医院和药厂废水的排放，水产养殖废水以及垃圾填埋场等也含有大量的抗生素类的药物，废水中含有大量有机物、溶解性固体、悬浮物和具有生物毒性的抗菌素，导致废水具有很强的生物毒性，可生物降解性差、处理难度大。抗生素制药废水的有效处理和达标排放一直是抗生素生产企业和研究人员长期关注的热点。目前，国内外学者针对抗生素制药废水开展了大量的技术研究，目前主要的处理方法有高级氧化法、强化生物处理法、吸附法、膜分离法和混凝沉淀法等。但是上述方法均不能将抗生素有效降解，以达标排放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，采用该装置能够将抗生素制药废水中的难降解有机物有效降解，得到达标废水。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池、调节池、曝气生物滤池；具体为所述臭氧生成单元的出气口与臭氧氧化反应器底部的臭氧进气口连通，所述臭氧氧化反应器底部的出水口与接触停留池底部的进水口连通，所述臭氧氧化反应器顶部设置有进水口，接入抗生素制药废水；所述臭氧氧化反应器内放置有臭氧氧化催化剂；所述接触停留池中放置有臭氧分解催化剂；所述接触停留池顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，所述调节池底部的出水口与曝气生物滤池底部的进水口连通。

优选的，所述臭氧氧化反应器包括并联连接的若干臭氧氧化反应器。

优选的，所述臭氧氧化反应器的进气口和进水口前均设置有流量计，所述流量计前设置有阀门；所述臭氧氧化反应器的出水口后设置有阀门。

优选的，所述曝气生物滤池中的填料包括沸石填料层和火山岩填料层，所述沸石填料层位于火山岩填料层下部，所述沸石填料层和火山岩填料层的厚度比为0.1～0.5:1。

优选的，所述沸石填料层的填料粒径为1～2cm，所述火山岩填料层的填料粒径为1～2cm。

优选的，所述曝气生物滤池的承载层为鹅卵石，所述鹅卵石的粒径为2～3cm。

优选的，所述臭氧氧化反应器和接触停留池的顶部均设置有出气口，所述臭氧氧化反应器顶部的出气口和接触停留池顶部的出气口均与臭氧破坏器连通。

优选的，所述臭氧生成单元与臭氧氧化反应器之间的管路上设置有臭氧分支管路，所述臭氧分支管路与臭氧破坏器连通。

优选的，所述调节池与接触停留池之间设置有阀门，所述调节池和曝气生物滤池之间的管路上依次设置有泵、流量计和阀门。

优选的，所述曝气生物滤池的曝气头为微孔砂芯曝气头。

本实用新型提供了一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池、调节池、曝气生物滤池；具体为所述臭氧生成单元的出气口与臭氧氧化反应器底部的臭氧进气口连通，所述臭氧氧化反应器底部的出水口与接触停留池底部的进水口连通，所述臭氧氧化反应器顶部设置有进水口，接入抗生素制药废水；所述臭氧氧化反应器内放置有臭氧氧化催化剂；所述接触停留池中放置有臭氧分解催化剂；所述接触停留池顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，所述调节池底部的出水口与曝气生物滤池底部的进水口连通。上述装置将抗生素制药废水先进行臭氧催化氧化，使废水中难降解的有机物氧化为可生物降解的小分子有机物，经臭氧催化氧化后的废水进入接触停留池进行臭氧去除，在臭氧分解催化剂的作用下，将废水中残留的臭氧分解，以避免臭氧对后续的曝气生物滤池中的生物膜造成破坏，经臭氧去除后的废水进入曝气生物滤池，进行生物降解，从而得到达标废水。

附图说明

图1本实用新型实施例1所提供的用于抗生素制药废水深度处理的装置的结构示意图；

图中11-制氧机，12-臭氧发生器，13-臭氧浓度分析仪，21、22-臭氧氧化反应器，3-接触停留池，4-曝气生物滤池，5-调节池，6-臭氧破坏器、61、62、63-蠕动泵，71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83-阀门，91、92、93-流量计。

具体实施方式

本实用新型提供了一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池、调节池、曝气生物滤池；具体为所述臭氧生成单元的出气口与臭氧氧化反应器底部的臭氧进气口连通，所述臭氧氧化反应器底部的出水口与接触停留池底部的进水口连通，所述臭氧氧化反应器顶部设置有进水口，接入抗生素制药废水；所述臭氧氧化反应器内放置有臭氧氧化催化剂；所述接触停留池中放置有臭氧分解催化剂；所述接触停留池顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，所述调节池底部的出水口与曝气生物滤池底部的进水口连通。

在本实用新型中，抗生素制药废水可通过蠕动泵进入臭氧氧化反应器，臭氧生成单元产生臭氧通入臭氧氧化反应器底部，使臭氧充分与废水接触，在臭氧氧化催化剂的作用下，能够将废水中难降解的有机物氧化降解为可生物降解的小分子有机物，在臭氧氧化反应器内进行臭氧氧化处理后，将臭氧氧化催化剂分离，将废水排入接触停留池，在臭氧分解催化剂的作用下，将废水中残留的臭氧分解，以避免臭氧对后续的曝气生物滤池中的生物膜产生破坏；从接触停留池中排出的废水通入调节池，通过调节池可有效控制废水通入曝气生物滤池的流量，废水在曝气生物滤池中进行生物降解，气体从曝气生物滤池的底部进气口进入，进行曝气，将废水中的小分子有机物进行生物降解，从而在曝气生物滤池顶部排出达标废水。

本实用新型对所述臭氧氧化催化剂和臭氧分解催化剂没有特殊限定，采用本领域常规的臭氧氧化催化剂和臭氧分解催化剂即可，在本实用新型的实施例中，所述臭氧氧化催化剂优选为γ-Al₂O₃催化剂；所述臭氧分解催化剂优选为活性炭或天然沸石。

在本实用新型中，所述臭氧生成单元优选包括通过管道依次连接的制氧机、臭氧发生器和臭氧浓度分析仪。

在本实用新型中，所述臭氧生成单元与臭氧氧化反应器之间的管路上优选设置有臭氧分支管路，所述臭氧分支管路优选与臭氧破坏器连通。在本实用新型中，设置臭氧分支管路，可将多出的臭氧通入臭氧破坏器，将臭氧分解，以避免臭氧进入空气，污染环境。

在本实用新型中，所述臭氧氧化反应器优选包括并联连接的若干臭氧氧化反应器，更优选包括并联连接的两个臭氧氧化反应器。在本实用新型中，并联设置若干个臭氧氧化反应器，可实现抗生素制药废水深度处理的连续性，具体以所述臭氧氧化反应器包括并联连接的两个臭氧氧化反应器为例，如图1所示，当使用臭氧氧化反应器21对抗生素制药废水进行臭氧氧化处理后，将臭氧氧化处理后的废水排入接触停留池3，同时，使用臭氧氧化反应器22继续对抗生素制药废水进行臭氧氧化处理，待臭氧氧化反应器21中的废水排完后，臭氧氧化反应器22的臭氧氧化处理完成，可继续向接触停留池3排入臭氧氧化处理后的废水，从而使抗生素制药废水深度处理工艺实现连续性。

在本实用新型中，所述臭氧氧化反应器优选为圆柱体，所述圆柱体的直径优选为10cm，高度优选为80cm。

在本实用新型中，所述臭氧氧化反应器的进气口和进水口前优选均设置有流量计，所述流量计前优选设置有阀门，所述流量计优选为转子流量计；所述臭氧氧化反应器的出水口后设置有阀门。流量计的设置可有效控制臭氧的流量和抗生素制药废水的流量，此外，臭氧氧化反应器进水口前的流量计还可控制臭氧氧化反应器的进水总量。

在本实用新型中，所述臭氧氧化反应器的顶部优选设置有出气口，所述臭氧氧化反应器顶部的出气口优选与臭氧破坏器连通。在本实用新型中，所述臭氧氧化反应柱顶部的出气口与臭氧破坏器连通，可将未反应的臭氧尾气分解，以避免臭氧进入空气，污染环境。

在本实用新型中，所述接触停留池的顶部优选设置有出气口，所述接触停留池顶部的出气口优选与臭氧破坏器连通。在本实用新型中，所述接触停留池顶部的出气口与臭氧破坏器连通，可将从废水中溢出的未分解的臭氧尾气分解，以避免臭氧进入空气，污染环境。

在本实用新型中，所述接触停留池优选为圆柱体，所述接触停留池的直径优选为10～12cm，高度优选为80～100cm。

在本实用新型中，所述调节池与接触停留池之间优选设置有阀门，所述调节池和曝气生物滤池之间的管路上优选依次设置泵、流量计和阀门；所述泵优选为蠕动泵；所述流量计优选为转子流量计。在本实用新型中，所述调节池可对接触停留池排放出的水进行暂存，以调控进入曝气生物滤池中的废水流量；所述调节池和曝气生物滤池之间设置有泵和流量计，通过调节泵的进水流量控制废水在曝气生物滤池中的停留时间，实现运行工艺参数的调控。

在本实用新型中，所述曝气生物滤池中的填料优选包括沸石填料层和火山岩填料层，所述沸石填料层优选位于火山岩填料层下部，所述沸石填料层和火山岩填料层的厚度比优选为0.1～0.5:1。在本实用新型中，上述填料层的设计使得废水在经过沸石填料层时，臭氧进一步分解，有利于更好的保护火山岩填料层的生物膜，使曝气生物滤池的生物降解能力进一步提高。

在本实用新型中，所述沸石填料层的填料粒径优选为1～2cm，所述火山岩填料层的填料粒径优选为1～2cm。在本实用新型中，上述粒径的填料粒径适中，不易在反应中发生堵塞，且可以提供相对较大的比表面积，有利于生物膜的附着。

在本实用新型中，所述曝气生物滤池的承载层优选为鹅卵石，所述承载层的高度优选为5cm，所述鹅卵石的粒径优选为2～3cm。在本实用新型中，以鹅卵石为承载层的优势为机械强度高，承托性能好，成本较低，且布水效果好。

在本实用新型中，所述曝气生物滤池的曝气头优选为微孔砂芯曝气头。在实用新型中，采用微孔砂芯曝气头能够对废液进行充分曝气。

在本实用新型中，本实用新型优选在曝气生物滤池的进气口前设置阀门，阀门和进气口之间设置流量计，以控制曝气的流量。气泵送来的气体通过阀门和流量计后进入曝气生物滤池。

在本实用新型中，所述曝气生物滤池优选为上流式反应器，所述曝气生物滤池的形状优选为圆柱体，所述圆柱体的直径优选为10cm，高度优选为120cm。

在本实用新型中，在所述曝气生物滤池的侧壁优选设置若干取样口，以便于取样，及时监控曝气生物滤池的处理进程；所述取样口优选沿曝气生物滤池的侧壁从上到下等间距设置，最顶部的取样口位置优选与填料等高，所述取样口的间距优选为10cm。

下面结合实施例和附图对本发明提供的一种用于抗生素制药废水深度处理的装置进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

本实施例提供一种用于抗生素制药废水深度处理的装置，如图1所示，所述装置包括通过管道依次连接的臭氧生成单元、臭氧氧化反应器、接触停留池3、调节池4和曝气生物滤池5；

所述臭氧生成单元包括通过管道依次连接的制氧机11、臭氧发生器12和臭氧浓度分析仪13；

所述臭氧氧化反应器包括并联连接的臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22；

臭氧浓度分析仪13的出气口与臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22底部的进气口连通，且在臭氧氧化反应器21的进气口和进水口前分别设置有阀门73、阀门75、阀门81和阀门82，在臭氧反应器21、22的进气口前设置有流量计91、阀门80；

所述臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22的顶部设置有出气口，出气口与臭氧破坏器6连通；所述臭氧浓度分析仪后的管路设置有臭氧分支管路，并与臭氧破坏器6连通；

所述臭氧反应器21和臭氧反应器22中放置有臭氧氧化催化剂，所述臭氧氧化催化剂为γ-Al₂O₃；

所述臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22底部的出水口与接触停留池3底部的进水口连通；

所述臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22的出水口均设置有阀门，如图1中的阀门74和阀门76，

所述接触停留池3为直径为10cm、高度为100cm的圆柱体，所述接触停留池3中放置有臭氧分解催化剂，所述臭氧分解催化剂为活性炭催化剂；所述接触停留池3的顶部的出气口与臭氧破坏器6连通；

所述接触停留池3顶部的出水口与调节池顶部的进水口连通，两者之间设置有阀门78；

所述调节池4底部的出水口与曝气生物滤池5底部的进水口连通，两者之间的管路上依次有蠕动泵63，流量计92和阀门82；所述曝气生物滤池为圆柱体状的上流式反应器，直径为10cm，高度为120cm，所述曝气生物滤池中的填料包括沸石填料层和火山岩填料层，所述沸石填料层位于火山岩填料层下部，厚度为10cm，所述火山岩填料层厚度为80cm，所述沸石填料层的填料粒径为2～3cm，所述火山岩填料层的填料粒径为1～2cm，所述曝气生物滤池的承载层为鹅卵石，所述承载层的高度为5cm，所述鹅卵石的粒径为2～3cm；所述曝气生物滤池的侧壁从上到下等间距设置有取样口，所述取样口的间距为10cm，最顶部的取样口高度与填料层等高；所述曝气生物滤池的曝气头为微孔砂芯曝气头；曝气生物滤池的进气口前设置阀门79，阀门和进气口之间设置流量计93，气泵送来的气体通过阀门79和流量计93后进入曝气生物滤池。

采用上述装置对华北某抗生素制药厂污水处理站生化处理单元出水进行深度处理，水质如下：COD为203～262mg·L^-1，BOD为23～43mg·L^-1，TOC为79～101mg·L^-1，NH₄⁺-N为9～14mg·L^-1，pH值为6.5～7.5，DO为5～6mg·L^-1，色度为70～90，SS为80～110mgL^-1，TN为20～32mgL^-1，总磷为2.3mgL^-1。

处理过程中臭氧氧化反应器21和臭氧氧化反应器22交替使用，保证深度处理过程的连续性，具体为当使用臭氧氧化反应器21对抗生素制药废水进行臭氧氧化处理后，将臭氧氧化催化剂分离，臭氧氧化处理后的废水排入接触停留池3，同时，使用臭氧氧化反应器22继续对抗生素制药废水进行臭氧氧化处理，待臭氧氧化反应器21中的废水排完后，臭氧氧化反应器22的臭氧氧化处理完成，继续向接触停留池3排入臭氧氧化处理后的废水，臭氧氧化反应器的反应条件为：催化剂用量为1g/L(即每升废水使用1g催化剂)，臭氧氧化反应所用气体中臭氧的浓度为50mg/L，臭氧氧化反应所用气体的流量为600mL/min，每一批次的臭氧氧化处理的时间为60min；

接触停留池3中的催化剂填充比为70％，废水在接触停留池中的停留时间为30min，随着臭氧氧化反应器中的废水不断向接触停留池中通入，经臭氧去除后的废水从接触停留池的顶部流出，通入曝气生物滤池；

曝气生物滤池在使用前，先进行挂膜，具体为取华北某制药园区抗生素制药厂污水处理站生化处理单元好氧池中的活性污泥，将该活性污泥与火山岩填料混合后，装填入曝气生物滤池，开启曝气生物滤池连续进水模式，连续运行20天，完成挂膜，通入可生化处理的废水，通过曝气生物滤池过程中，气水比为4:1，水力停留时间为4h，经曝气生物滤池处理后的废水从曝气生物滤池的顶部排出。

实施例2

采用实施例1所用的装置，不同之处在于，所述曝气生物滤池中的填料仅为火山岩填料。采用该装置对某抗生素制药厂污水处理站生化处理单元出水进行深度处理。

对比例1

采用实施例1所用的装置，不同之处在于，所述臭氧氧化处理单元中未投加催化剂，曝气生物滤池中的填料仅为火山岩填料。采用该装置对某抗生素制药厂污水处理站生化处理单元出水进行深度处理。

对实施例1～2和对比例1处理得到的废水的各项指标进行分析，具体为：按照《国家环境保护总局.水和废水监测分析方法》(4版.北京:中国环境科学出版社,2002)公开的方法测试COD、NH₄⁺-N、TN(总氮)、TP(总磷)、SS(悬浮物)，BOD₅(生化需氧量)采用5日培养法测定；TOC(总有机碳)采用TOC仪(Analytik Jena Multi N/C2100，德国)测定；溶液pH值采用pH计(OHAUS Starter 3C，美国奥豪斯)测定；结果如表1所示：

表1实施例1～2处理所得废水的各项指标

由表1可知，实施例1所提供的用于抗生素制药废水深度处理的装置可将废水中的生物需氧量和化学需氧量分别降至35.9mg/L和58mg/L，实施例2可将废水的生物需氧量和化学需氧量分别降至38.6mg/L和65mg/L，均达到了GB21903－2008标准，而对比例1所得废水中生物需氧量为73mg/L，化学需氧量为124mg/L，均不满足GB21903－2008标准，不能直接排放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

一种用于抗生素制药废水深度处理的装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。