[发明专利]一种处理抗生素废水的生物电化学装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种处理抗生素废水的生物电化学装置及方法，属于废水处理领域。该反应器包括床体、直流电源、原水储槽、混合槽、预加热装置、喷射器、电解促进剂储存装置、酶促活性调节剂储存装置、曝气器、气体流量计、曝气管、二沉池、阳极电极、阴极电极、排气口、填料。本发明采用生物电化学SBBR反应器耦合处理抗生素废水，具有处理效果好、节能环保、操作简单等优点。

技术领域

本发明涉及一种处理制药废水的生物电化学装置及方法，具体涉及生物电化学和SBBR耦合处理制药废水，属于废水处理领域。

背景技术

中国是抗生素生产大国，占全世界抗生素生产的20-30％。抗生素废水成分复杂、有机污染物浓度高、含难降解物质和有抑制作用的抗生素、可生化性差、pH值波动大、微生物不易降解，此类废水排入水体，对环境的危害巨大，并易导致基因突变、致癌，故必须进行处理后才能排放，加上日趋严格的水质管控标准，抗生素废水高效处理的技术需求日趋紧迫。

由于抗生素废水对细菌有抑制作用，一般的生物处理无法达到目的，因此，抗生素废水的处理方法主要是化学法。专利CN 104803503A公开了一种头孢合成制药生产废水的处理装置，该专利采用碱化、酸化、活性炭及臭氧处理头孢合成制药废水，该方法需要进行后期酸雾处理并会产生大量废酸废碱，易带来二次污染。专利CN104628199A公开了一种头孢曲松废水的处理方法，该专利采用碱化、静置分层、有机相中加二氯甲烷萃取、酸化、离心分离、活性炭吸附及臭氧氧化等步骤对头孢曲松废水处理，该工艺过程复杂，需用到有机溶剂，易对环境造成二次污染。专利CN101434437公开了一种由好氧接触氧化、缺氧水解酸化和膜生物反应器结合来处理头孢合成制药废水，废水先由生物接触氧化池去除废水中可生化性较好的那部分有机物，然后在缺氧池中进行生物水解酸化，然后再流入膜生物反应器中进行最终的好氧生物处理，处理后的废水经过膜生物反应器中的超滤膜处理后达标排放到外排管道或回用到生产工艺中，该工艺流程较长，占地面积较大。因此，如何经济有效处理抗生素废水是目前科研人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在克服现有抗生素废水处理中存在的问题，提供一种简单、高效、环保的生物电化学方法来处理抗生素废水，将生物电化学耦合到序批式生物膜反应器(Sequencing Biofilm Batch Reactor,SBBR)反应器中，使得反应器同步进行电解氧化和生物处理，不需要额外的沉淀池，过程简单易操作，过程中不会涉及有机溶剂、酸或碱等，亦不会带来二次污染的负担，对环境友好，反应器出水满足制药废水排放要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种处理抗生素废水的生物电化学反应器，包括床体、直流电源、原水储槽、混合槽、预加热装置、喷射器、电解促进剂储存装置、酶促活性调节剂储存装置、曝气器(9)、气体流量计、曝气管、二沉池、阳极电极、阴极电极、排气口、填料；所述原水储槽通过管路和泵连接到混合槽，所述电解促进剂储存装置通过所述喷射器连接到混合槽，混合槽通过管路和泵与连接到床体的进水口，混合槽与床体之间设有预加热装置，所述酶促活性调节剂储存装置通过开关阀连接到床体，床体的出水口通过管路和泵连接到所述二沉池，所述的阳极电极和阴极电极分别置于床体内两侧并通过导线与直流电源及控制器连接，所述填料填充于床体中，所述曝气管分布于床体底部，曝气管外接气体流量计和曝气器。

进一步地，在上述方案中，所述床体由混凝土或陶瓷绝缘材料制成。

进一步地，在上述方案中，所述阳极电极采用的材料是铂(Pt)或铱(Ir)，阴极电极采用的材料也是铂(Pt)或铱(Ir)。