[發明專利]一種用于含頭孢菌素污水的強化式生態處理系統

無效

• 申請號: 201310078025.9
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103145295A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 鄭正;王正芳;李紀華;王東;聶耳;史沫;楊沫;單穎;方晨
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于含頭孢菌素污水的強化式生態處理系統。

背景技術

頭孢菌素是一類抗菌譜廣、抗菌活性強、療效高的抗生素，為人類戰勝各種細菌感染作出極大的貢獻，其改造后的化合物作為化療劑有的已突破了抗細菌感染的范圍，具有蛋白酶抑制劑的功效，可用于抗退化、治療癌癥、骨質疏松、類風濕關節炎、阿爾茨海默病、白內障等。這一苗頭很可能為頭孢菌素帶來新的更為廣闊的應用前景。據報道，全世界頭孢菌素的銷售額約占抗感染藥物銷售額的40%以上；而在我國，醫院里頭孢菌素的使用量占所有抗菌藥的比例已超過45%。另外，頭孢菌素還廣泛應用于農業生產過程中對農作物病蟲害的防治以及畜禽養殖中。可以說，頭孢菌素已成為當今世界上研究最活躍、進展最迅速、應用最廣泛的抗生素類藥物，是公認的極為重要的臨床抗感染藥物，也是今后新抗生素的主要來源。由于頭孢菌素的大量生產與使用，使其在江河、湖泊以及地下水體中都有檢出。

我國是一個農業大國，鄉村人口占總人口的48.73%，主要的畜禽養殖集中于農村地區。隨著近年來我國廣大農村醫療保障體系逐漸的完善以及農業、畜禽養殖業的不斷發展，農村地區抗生素的使用量呈現逐年增長的趨勢，導致周圍水環境中抗生素污染加劇。另外，我國農村地區經濟條件相對落后，缺乏基礎的管網收集系統與合適的污水處理方式，污水處理水平較低，故相對于城市而言，抗生素對農村地區的威脅更大。水環境中抗生素殘留問題對當前水環境保護提出新的挑戰，迫切需要加強對水環境中主要抗生素殘留污染控制技術的研究，以保障人類健康和生態安全。基于投資少、能耗低、環境友好、管理方便等優點，分散化小規模污水生態處理工藝在農村地區已經得到了一定的應用推廣，在此基礎上開發強化式的生態處理系統不僅可去除污水中的常規污染物，對污水中存在的抗生素也具有很好的降解對于提升我國農村抗生素污染處理水平，改善農村水環境質量都具有十分的重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提出一種針對含頭孢菌素污水的投資少、能耗低、環境友好、管理方便的強化式生態處理系統。

本發明的目的在于提出一種針對含頭孢菌素污水的強化式生態處理系統，由垂直流生態濾池和潛流式人工濕地兩部分組成，其中，

所述垂直流生態濾池為三級階梯狀結構，第一級、第二級、第三級處理單元均為頂端開口的空腔體，依次相連，且空間位置的高度逐級遞減；第二級處理單元的底部低于第一級處理單元的底部，第三級處理單元低于第二級處理單元的底部；

所述式人工濕地采用垂直折流構造，即通過多個隔板將潛流濕地分為若干格，相鄰隔板的上沿和下沿交替設有過水孔，污水在過水孔中流過，使污水在整個潛流濕地中成為上下折流，便于充分發揮整個濕地填料的作用以提高處理效果。?

本發明中，所述垂直流生態濾池中，第一級、第二級、第三級處理單元內，頂層鋪設有布水管網，中層鋪設填料，低層鋪設集水管網；第三級處理單元中集水管網與一排水管相連，該排水管管口高于第三級處理單元的集水管網，以延長污水在處理單元中的停留時間；污水首先被抽提到第一級處理單元，依次流經第二級處理單元、第三級處理單元，形成降流式的流動方式，最后通過三級處理區底部的排水管進入潛流式人工濕地。?

本發明中，所述垂直流生態濾池中，第一級處理單元與第二級處理單元之間高度差為20~30cm，第二級處理單元與第三級處理單元之間高度差為30~50cm。

本發明中，所述垂直流生態濾池中，各處理單元中層所鋪設的填料自下而上依次為：填料為粒徑1~2cm的鵝卵石，厚度為8~12cm；填料為碎石，厚度為12~16cm；填料為粒徑細砂，厚度為?25~32cm；蚯蚓填料床厚度為40~48cm，待裝置正常運行時放入蚯蚓。頂層為自由水體區，該區域高度為4~7cm。

本發明中，所述潛流式人工濕地，其縱深度為60~70cm；其中，下層填料為厚度是40~50cm的青石子，青石子粒徑為1~3cm，作為處理區；上層為土壤層，作為植物的種植層，同時可用于去除部分污染物；潛流濕地中所選用的植物為蘆葦、茭草、菖蒲。

本發明中，所述潛流式人工濕地，其出水方式有兩種：（1）在靠近濕地末端的池底設穿孔管，穿孔管的中間部分安裝三通，由三通連接排水管沿池底穿池壁而出，在排水管的另一端安裝出口向上的90度彎頭，上接豎直可伸縮管，通過該伸縮管調節濕地中的水深；（2）在池壁的不同高度處安裝排水管并安裝球閥，通過不同高度球閥的開閉調節潛流濕地中的水深。

本發明提出的針對含頭孢菌素污水的強化式生態處理系統，其處理流程的步驟如下：