[发明专利]一种上流式流化床反应装置、处理抗生素废水的方法

说明书

本发明公开了一种上流式流化床反应装置、处理抗生素废水的方法，上流式流化床反应装置，包括：反应器、分离器、水气管、第一出水管，水气管，用于向反应器中输入空气和废水；反应器内部设置气石，用于通过曝气将磁性催化剂悬浮在废水中进行催化降解反应；第一出水管设置在反应器顶部，与分离器连接，用于将降解后的废水排入分离器中；分离器底部设置永磁铁，用于分离降解后的废水中残留的磁性催化剂，并排出降解后的废水。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种上流式流化床反应装置、处理抗生素废水的方法。

背景技术

抗生素是微生物或者高等植物在其正常生理过程中产生的次级代谢产物，它对以细菌为主的病原体具有特异性的毒性效应。有研究表明，在过去50年里，全世界大约消耗了10-20万吨的抗生素。预计到2030年，全球抗生素的使用量将会增加大约15％。然而，抗生素生物降解性差，生物处理过程中的去除效率低，导致大部分抗生素通过废水排放或污泥处置，释放到环境中，从而诱导病原微生物产生更强的抗药或耐药性，危害人体和野生动物的健康。

基于过硫酸盐的高级氧化技术，具有氧化能力强、易于操作、可高效降解水体中抗生素等优势。设计一种连续处理抗生素废水的反应器，对促进抗生素的发展和应用至关重要。

目前，序批式处理抗生素废水的方法已经得到大量学者的关注，然而，如何实现抗生素废水连续稳定处理成为当前亟需解决的问题。但相关技术中，在使用过硫酸盐处理抗生素废水的过程中，存在催化剂用量大、传质效率差、催化剂的分离及循环困难等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种上流式流化床反应装置、处理抗生素废水的方法，以期至少部分的解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，作为本发明的一个方面，本发明提供一种上流式流化床反应装置，包括：反应器、分离器、水气管、第一出水管，上述水气管，用于向上述反应器中输入空气和废水；上述反应器内部设置气石，用于通过曝气将磁性催化剂悬浮在上述废水中进行催化降解反应；上述第一出水管设置在上述反应器顶部，与上述分离器连接，用于将降解后的废水排入上述分离器中；上述分离器底部设置永磁铁，用于分离上述降解后的废水中残留的上述磁性催化剂，并排出上述降解后的废水。

根据本发明实施例，上述反应器的出口设置不锈钢筛网。

根据本发明实施例，上述水气管通过进气管连接空气泵，上述水气管通过进水管连接水泵。

根据本发明实施例，上述进气管上设置止流阀。

根据本发明实施例，上述分离器通过第二出水管连接上述水泵。

本发明实施例还包括采用上述装置处理抗生素废水的方法，包括：

通过水气管向反应器内持续输入空气，进行曝气；将废水与处理剂的混合溶液通过上述水气管输入至上述反应器中，并加入磁性催化剂，进行催化降解反应；降解后的废水通过第一出水管排入分离器中，通过分离器底部的永磁铁将上述降解后的废水中的上述磁性催化剂分离，并将上述降解后的废水排出。

根据本发明实施例，上述处理剂包括过硫酸氢盐和过硫酸盐，上述过硫酸氢盐包括以下至少之一：KHSO₅、NaHSO₅；上述过硫酸盐包括以下至少之一：Na₂S₂O₈、K₂S₂O₈。

根据本发明实施例，上述磁性催化剂包括磁性污泥-赤泥复配生物炭催化剂。

根据本发明实施例，上述废水中抗生素的浓度包括1～20mg/L。

根据本发明实施例，上述磁性催化剂在上述反应器中的浓度包括0.1～1.5g/L。