[發明專利]一種集成式污水無害化裝備

在審

• 申請號: 202110141163.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112850988A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 周曉琴;李子富;趙美娟;曹文斌;劉文秀
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F101/30
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種集成式污水無害化裝備，屬于污水、污泥處理技術領域。該裝置包括流量計、閥門、超聲波/紫外線反應槽、導流隔板、紫外燈UVC、溢流出水管、排空口一、溢流水池、二級處理進水控制閥門、超聲波/光催化反應槽、負載光催化劑的導流隔板、導流隔板插槽、光催化光源UVA、出水口、排空口二及超聲波換能器，利用超聲波與紫外線、光催化反應的共同作用，達到污水中的病原微生物滅活、抗生素及其抗性基因降解等多重目的，實現污水的無害化處理。該技術可以大大降低由化學藥劑消毒所帶來的副產物風險，技術操作簡單，無需輔助設備設施，安全高效，尤其適用于污水處理廠二級出水、沼液及其類似性質的污水的無害化處理。

技術領域

本發明涉及污水、污泥處理技術領域，特別是指一種集成式污水無害化裝備。

背景技術

污水中還含有大量的病原微生物和微污染物，若直接排放會對土壤、地表以及地下水造成污染，威脅人類健康，污水無害化是保障水環境健康的重要環節和關鍵單元。近年來，由于抗生素的大量使用和濫用，未代謝的抗生素隨糞污排出，進入到環境當中，污水的好氧、厭氧處理過程對抗生素有一定的去除作用，但是還不足以消除抗生素污染的環境健康風險。此外，由抗生素導致的細菌抗生素耐藥性，即抗生素抗性基因更是備受關注的新型污染物之一。因此，污水無害化技術不只局限于指示性病原微生物的滅活，以抗生素、抗性基因為代表的持久性微污染物去除也應受到重視。

氯、臭氧和紫外線是應用廣泛、成熟穩定的消毒劑。作為代表性消毒劑，氯消毒效果穩定、成本低，但是消毒廣譜性弱，如對隱孢子蟲和賈第蟲的滅活差，且消毒過程還會產生“三致”消毒副產物，一些國家和地區已經取消氯消毒。紫外線消毒具有廣譜性、速率快、占地面積小、操作管理簡單等優點，且無消毒副產物，在消毒技術中具有突出優勢，近年來得到了廣泛的推廣和應用。超聲波空化效應具有物理和化學作用，因此，超聲波可以有效破碎菌膠團，改善水中懸浮顆粒物的粒徑分布，有助于紫外線利用效率的提升，且超聲波對細胞結構還有一定的破壞作用，超聲波引入還可以抑制紫外消毒后的微生物復活現象。基于污水的水質特點，超聲波強化紫外線用于污水消毒具有突出優勢。

針對抗生素、抗性基因類污染物，通過傳統的消毒手段很難達到理想的效果，需要采用具有更強氧化效能的作用過程，其中光催化是高級氧化中具有代表性的技術，以二氧化鈦為代表的光催化材料已經實現了產業化和市場化，具有進一步推廣應用的潛力。已有研究表明超聲波與光催化組合可產生聲光催化氧化效應，進一步增強自由基的產率和其氧化降解性能。基于上述需求和技術現狀，將超聲波、紫外線消毒、光催化三者進行耦合與集成，通過協同作用，可實現污水中病原微生物、抗生素、抗性基因的同步去除，達到污水無害化的目的，降低污水處理與利用過程中的環境健康風險。

本發明為了解決污水中病原微生物、抗生素及抗性基因污染問題，結合超聲波、紫外線消毒和光催化的特點與優勢，而提供的一種集成式污水無害化裝備。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種集成式污水無害化裝備，以解決目前污水利用過程中的衛生問題和消除潛在生物風險。