[發(fā)明專利]一種三維?類電芬頓處理土霉素的水處理系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710948400.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN107473537A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪;于衍真;譚娟;王占金;宋亭;李和平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F101/38;C02F103/34
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè))37240
• 代理人: 高強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維-類電芬頓處理土霉素的水處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

土霉素是一類抗生素，由于其具有廣譜性、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的特點(diǎn)，陸續(xù)被應(yīng)用于臨床，并已成為我國(guó)畜禽飼養(yǎng)業(yè)中生產(chǎn)量和臨床使用量最大的抗生素。在低劑量添加時(shí)用來作為畜禽的生長(zhǎng)促進(jìn)劑，而高劑量使用時(shí)用來治療疾病。其對(duì)水環(huán)境的污染特性表現(xiàn)為具有較強(qiáng)的持久性、生物累積性和緩慢的生物降解性等特點(diǎn)，長(zhǎng)期存在于人體和水生、陸生生物體內(nèi)，會(huì)給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來潛在的危害，殘留在環(huán)境介質(zhì)中的醫(yī)藥類污染物正在以各種方式影響著環(huán)境中的生物體。目前常規(guī)的污水處理廠工藝對(duì)土霉素的處理效果不理想。

高級(jí)氧化法產(chǎn)生的強(qiáng)氧化活性物質(zhì)對(duì)大分子有機(jī)物具有強(qiáng)氧化作用，有利于處理污水中的土霉素，而三維電極是一種新型的高級(jí)氧化方法，其反應(yīng)區(qū)域不再局限于電極的簡(jiǎn)單幾何表面上，而是在整個(gè)床層的三維空間表面上進(jìn)行，近年來有較多的研究。專利CN 102070230 A公開了一種三維電極電芬頓去除水中有機(jī)物的方法及裝置，所述的裝置包括反應(yīng)室和氣室，反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置碳材料陰極、鐵板陽極和固定床三維粒子電極，碳材料陰極和鐵板陽極分別連接電源的兩極，通電后，陽極氧化生成鐵離子，陰極表面生成過氧化氫，鐵離子和過氧化氫構(gòu)成電芬頓試劑氧化去除廢水中的有機(jī)物。陽極氧化生成鐵離子后，陽極被消耗，一方面，使處理過程中需要不斷更換陽極板，成本較高，更換時(shí)需要停工，影響上游生產(chǎn)，不能形成連續(xù)處理；另一方面，陽極消耗后生成的鐵離子會(huì)隨著污水一起流出，無法繼續(xù)使用，需要不斷消耗陽極產(chǎn)生鐵離子，不利于循環(huán)利用，增加成本，且鐵泥隨污水流出后沉淀在污水中形成會(huì)形成二次污染，增加處理成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三維-類電芬頓處理土霉素的水處理系統(tǒng)及方法，有效處理污水中的土霉素。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，提供一種三維-類電芬頓處理土霉素的水處理系統(tǒng)，包括反應(yīng)器、供水裝置、曝氣裝置、加藥裝置和電源，所述供水裝置、所述曝氣裝置和所述電源分別連接所述反應(yīng)器。

所述反應(yīng)器包括三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I、三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II和生物濾料反應(yīng)區(qū)，所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I位于所述生物濾料反應(yīng)區(qū)的下方，所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II位于所述生物濾料反應(yīng)區(qū)的上方，所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I和所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II的底部為主電極陽極，頂部為主電極陰極，所述電源的正負(fù)極分別電連接所述主電極陽極和所述主電極陰極，所述主電極陽極和所述主電極陰極之間填水渣基Co/Fe⁰粒子電極；

所述生物濾料反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充生物濾料，所述生物濾料反應(yīng)區(qū)和所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I之間固定有單層多孔承托板，所述生物濾料反應(yīng)區(qū)和所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II之間固定有雙層多孔承托板，所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I的底部還固定有雙層多孔承托板，所述加藥裝置連通所述雙層多孔承托板的兩層板之間的空隙；

所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I的下方設(shè)置有進(jìn)水口和反沖洗出水口，所述供水裝置通過所述進(jìn)水口連通所述反應(yīng)器，所述三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II的上方設(shè)置有出水口和反沖洗進(jìn)水口。

本發(fā)明提供的三維-類電芬頓處理土霉素的水處理系統(tǒng)，包括三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I和三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II，所述的三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I和三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II之間設(shè)置生物濾料反應(yīng)區(qū)，污水自下方的進(jìn)水口進(jìn)入后首先經(jīng)過三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I底部的雙層多孔承托板，攜帶過硫酸鹽進(jìn)入三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)I進(jìn)行預(yù)處理，提高污水的可生化性，然后經(jīng)過生物濾料反應(yīng)區(qū)，在生物濾料的作用下，污水中小分子有機(jī)物得以降解，然后經(jīng)過雙層多孔承托板，攜帶加藥裝置加入的過硫酸鹽進(jìn)入三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II進(jìn)行深度處理。三維-類電芬頓反應(yīng)區(qū)II中的水渣基Co/Fe⁰粒子電極在電場(chǎng)的作用下被復(fù)極化而兩端分別帶正負(fù)電荷，形成一個(gè)個(gè)微小的電場(chǎng)，增大了反應(yīng)器內(nèi)的有效反應(yīng)面積，水渣基Co/Fe⁰粒子電極所負(fù)載的Fe⁰能有效活化過硫酸鹽，生成硫酸根自由基，即：

Fe⁰+2Fe³⁺→3Fe²⁺；