[實用新型]一種處理抗生素抗性菌和抗性基因的飲用水消毒凈化系統

有效

• 申請號: 201821796246.4
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN209210551U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳蕾;王鄭;林少華;周旻旻
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F103/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

本實用新型公開了一種處理抗生素抗性菌和抗性基因的飲用水消毒凈化系統，該系統包括紫外線消毒器、微孔過濾器和電化學反應器；紫外線消毒器上設有飲用水進水口，紫外線消毒器通過管路依次連接微孔過濾器和電化學反應器，電化學反應器上設有飲用水出水口，微孔過濾器與電化學反應器之間的連接管路上設有T型加料管，T型加料管上設有二級進液口；本實用新型通過紫外線輻照去除包括抗生素抗性細菌在內的大部分細菌，同時一定程度地去除細胞內的抗性基因；然后通過微孔過濾去除死亡的細菌體和少量的活的抗性菌；最后通過低能耗的電化學氧化體系徹底去除水中溶解性的胞外抗性基因和少量的胞內抗性基因；本實用新型將水源中的抗性菌和抗性基因完全去除，保障了供水安全，具有很大的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及飲用水處理技術領域，尤其涉及一種處理抗生素抗性菌和抗性基因的飲用水消毒凈化系統。

背景技術

雖然抗生素的應用給人類帶來了諸多益處，然而因濫用抗生素導致的抗性細菌及抗性基因的污染正威脅著人類健康與生態安全。據估算，全球每年因抗生素抗性菌引起的死亡人數達到幾十萬人。抗性菌中的抗性基因能通過水平轉移等方式在環境中進行傳播擴散，即使抗性菌死亡，其裸露的抗性基因也會在環境中長期存在，并且具有轉移給其它致病菌的能力。目前全球范圍內各種環境水體中均檢測到了抗性菌和抗性基因的存在，其中水源水和飲用水中均檢測到了一定量的抗性菌和抗性基因。長期攝入抗性菌和抗性基因，將會導致腸道細菌產生抗性，對人體健康產生巨大威脅，因此飲用水的消毒環節對抗性菌和抗性基因的去除效果對人體健康產生重要的影響。

然而，常規的自來水廠的消毒工藝并不能有效去除抗性菌和抗性基因。雖然使用非常高的紫外、氯或臭氧的消毒劑量能有效殺滅抗性菌，但是對抗性基因的去處效果非常有限，同時還會誘發普通細菌產生抗性，而且氯和臭氧消毒會導致細菌細胞破裂，致使抗性基因釋放到水體中，反而增加了抗性基因傳播的風險。

實用新型內容

針對上述存在的問題，本實用新型目的在于提供一種去除率高，不產生任何的副產物，運行成本低的處理抗生素抗性菌和抗性基因的飲用水凈化系統及其工藝。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：一種處理抗生菌和抗生基因的飲用水消毒凈化系統，所述的消毒凈化系統包括紫外線消毒器，微孔過濾器和電化學反應器；所述的紫外線消毒器上設有飲用水進水口，紫外線消毒器通過管路依次連接微孔過濾器和電化學反應器，所述的電化學反應器上設有飲用水出水口，所述的微孔過濾器與電化學反應器之間的連接管路上設有T型加料管，所述的T型加料管上設有二級進液口。

本實用新型的紫外線消毒器上的進水口和出水口設置在同一高度，所述的電化學反應器上的進水口和出水口設置在同一高度，所述的微孔過濾器的進水口設置在底部，出水口設置在頂部。

本實用新型的電化學反應器內設有輔助電極、參比電極和工作電極，所述的輔助電極和參比電極設置在電化學反應器的上部，所述的工作電極設置在電化學反應器的底部。

本實用新型提供的一種處理抗生菌和抗生基因的飲用水消毒凈化工藝，包括如下步驟：

1)將經過預處理后的飲用水通入紫外線消毒器進行處理，進水流速為100mL/min，紫外輻照劑量為45～65mJ/cm²，接觸時間為4s；

2)將步驟1)得到的飲用水通入微孔過濾器中進行處理，其中，微孔過濾器中的濾膜孔徑為0.15～0.25μm；

3)向將步驟2)得到的飲用水中加入氯化鈉溶液，使得氯化鈉在飲用水中的濃度保持在0.1～0.2mmol/L。通過加入氯化鈉溶液以增加導電性，并通過電極反應產生少量活性氯物種和氯氣，提高電化學氧化效率，同時也為出水提供余氯；

4)將步驟3)得到的飲用水通入電化學反應器進行處理，電化學反應器的工作電壓為1～1.5V；

5)經過步驟4)處理后的飲用水即為安全的飲用水。