CN109970259A - 一种综合性医院医疗污水石墨烯净化方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,本发明还公开了一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置的净化方法;本发明以最大程度清除医疗污水中悬浮物、有害有机物、重金属、各类致病菌、寄生虫、残留抗生素药物、油污、表面活性剂及放射性物质,以达到国家相关排放标准,确保综合性医院各类医疗单元医疗污水排放安全,为建设绿色医疗机构服务;本发明所述医疗污水石墨烯纳米净化技术及装置净化效果好,使用寿命长,有望应用于综合性医院各类医疗污水处理中;根据不同医疗单元医疗废水特点进行先进行分类净化,再合并整体净化,以使净化工艺更有针对性,大幅提高医疗污水净化效果和净化效率。
Description
技术领域
本发明属于医疗污水整体净化技术领域,具体涉及一种综合性医院医疗污水净化方法以及净化装置。
背景技术
医疗污水主要是从医院的诊疗室、化验室、住院病房、洗衣房、X片照相洗印室和手术室排放的废水,其来源多样,成分也十分复杂。一般来说,医疗污水中含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂,如各类药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂、以及大量的病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒,包括蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌。具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。与工业废水和生活废水相比,医疗污水具有水量小、污染力强的特点,如任其排放,会严重污染水源,传播疾病,极易造成重大公共卫生事件。
医院各医疗部门排放污水组分有很大差异性,笼统地采用单一的污水处理技术,其污水净化效果将大打折扣。现有传统污水处理技术未充分考虑医院各医疗部门污水排放的差异性,且一些污水净化工艺仍面临灭菌不彻底、污染物残留问题,例如一些致病菌,包括常见细菌、病毒、螺旋体、立克次氏体、衣原体、支原体、真菌及放线菌仍有一定残留。部分医疗污水仍可能受到悬浮物、放射性物质、少量或痕量的溴酸盐、硝酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐无机盐以及锑、钡、铍、硼、钼、镍、铊、砷、镉、铅重金属离子污染;残留抗生素、灭菌剂、表面活性剂;残留甲醛、三卤甲烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、三溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、环氧氯丙烷、氯乙烯、1,4-二氯苯、三氯苯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、丙烯酰胺、微囊藻毒素-LR、灭草松、草甘膦、四氯化碳、挥发酚有机物,余氯,铜、铅、镉、汞、砷、总铬、六价铬重金属;若仍将这些处理不彻底,未达标的医疗污水对外排放,极易造成公共卫生事件,造成的社会影响是空前的。另一方面,一些传统的医疗污水净化技术也存在安全隐患。
为了充分考虑医院不同部门医疗污水排放特点,积极服务国家医疗事业发展及绿色医疗机构建设,确保群众生命安全、环境安全和生命健康,为此本发明提供一种综合性医院医疗污水石墨烯净化方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合性医院医疗污水石墨烯净化方法及装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,包括门诊室、住院部、一级A固体废物沉降池、传染科、化验室、血液透析室、一级B固体废物沉降池、放射性科室、临床研究室、一级C固体废物沉降池、多重净化池和三级固体废物沉降池,所述门诊室、住院部上设置有排污管,该排污管的排污端与一级A固体废物沉降池连通,所述一级A固体废物沉降池上连接有与一级A固体废物沉降池内部连通的输水管,该输水管的输水端连接有排水导管,所述输水管和排水导管的连接处设置有第一级石墨烯净水柱,所述输水管和第一级石墨烯净水柱的连接处设置有第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网,所述第一级石墨烯净水柱和排水导管的连接处设置有第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网,所述第一级石墨烯净水柱的底部设置有与第一级石墨烯净水柱内部内部连通的残留固体废物沉降槽A,所述传染科、化验室、血液透析室上连接有排污管,该排污管的排污端与一级B固体废物沉降池连通,所述一级B固体废物沉降池上连接有与一级B固体废物沉降池内部连通的输水管,所述输水管的输水端连接有第二级石墨烯灭菌柱,所述输水管和第二级石墨烯灭菌柱的连接处设置有第一级石墨烯灭菌柱,所述输水管和第一级石墨烯灭菌柱的连接处设置有三级石墨烯增强固体废物过滤筛网,所述第一级石墨烯灭菌柱的底部设置有与第一级石墨烯灭菌柱内部连通的残留固体废沉降槽B,所述放射性科室、临床研究室上设置有排污管,该排污管的排污端与一级C固体废物沉降池连通,所述一级C固体废物沉降池上设置有与一级C固体废物沉降池内部连通的输水管,所述输水管的输水端连接有石墨烯放射性元素二级阻隔柱,所述输水管和石墨烯放射性元素二级阻隔柱之间设置有石墨烯放射性元素一级阻隔柱,所述输水管和石墨烯放射性元素一级阻隔柱的连接处设置有多级石墨烯放射性物质过滤网,所述排水导管、排水管和石墨烯放射性元素二级阻隔柱均与多重净化池连通,所述多重净化池内固定有臭氧发生器,该多重净化池内还注入有石墨烯灭菌剂和石墨烯化学需氧量清除剂,所述多重净化池上还设置有与多重净化池内部连通的输水管,该输水管的输水端连接有光催化降解柱,所述光催化降解柱上设置有排水阀门,所述排水阀门位于三级固体废物沉降池的正上方,所述三级固体废物沉降池内安装有微波发生器,所述三级固体废物沉降池上设置有与三级固体废物沉降池内部连通的输水管,所述输水管的输水端连接有排水管,所述输水管与排水管的连接处设置有第三级灭菌柱,所述排水管的排水端连接有输水管,所述排水管和输水管之间依次设置有相连的第二级石墨烯净水柱、第三级石墨烯净水柱和第四级石墨烯净水柱,所述输水管输出有合格排放医疗净水。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述一级A固体废物沉降池、一级B固体废物沉降池、一级C固体废物沉降池和三级固体废物沉降池形状可以为圆形、方形或长方形,沉降池深度在2.0m-8.0m,侧方或底部设置有排污阀。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网、第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网、三级石墨烯增强固体废物过滤筛网为石墨烯增强高分子材料,所述第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网的目数为50-250目,所述第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网的目数为270-325目,所述高分子材料可以为聚砜PS、磺化聚砜SPS、聚醚砜PES、聚四氟乙烯PTEE、聚丙烯、增强聚丙烯RPP、聚碳酸酯PC、聚四氟乙烯PTFE、氟橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚醚醚酮PEEK 1000,氯化聚氯乙烯CPVC中的任意一种,石墨烯添加量为2.5%-10%。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述第一级石墨烯净水柱内部填充有石墨烯增强硅藻瓷材料,由硅藻土、高岭土、长石、石墨烯、氧化铝、硼玻璃、滑石粉和石英石粉烧制而成,石墨烯增强硅藻陶瓷材料由以下重量比例的原料烧制而成:硅藻土47.0%、高岭土20.1%、长石13.4%、石墨烯3.3%、氧化铝4.0%、硼玻璃3.4%、滑石粉3.4%、石英石粉5.4%,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述第一级石墨烯灭菌柱内部填充有超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料,超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料可以为γ-Fe2O3、Fe3O4、Y2O3、MnZn、CoFe2O4中的任意一种或几种,其粒径小于10nm,并用用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,所述第二级石墨烯灭菌柱内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以是银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种,其尺寸在10-500nm之间,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料;所述石墨烯放射性元素一级阻隔柱内部填充有特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料可以为碳化硼、硼掺杂石墨烯、碳化钨/石墨烯纳米复合材料、钨/石墨烯纳米复合材料、钨/硼掺杂石墨烯纳米复合材料、铅/石墨烯纳米复合材料、NdFeB/石墨烯复合材料、NiAl/NdFeB/石墨烯纳米复合材料、FeNiB/石墨烯纳米复合材料、钕/石墨烯纳米复合材料、钆/石墨烯纳米复合材料、钐/石墨烯纳米复合材料中的任意一种或多种,石墨烯放射性元素一级阻隔柱柱体为不锈钢、金属铅或者金属钨,内壁涂有上述特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,涂层厚度在50微米-800微米;所述石墨烯放射性元素二级阻隔柱柱体为碳化硼或碳化钨材质,内部填充有三维或骨架结构的特殊过渡稀土金属/石墨烯纳米复合材料;所述过渡或稀土金属可以为铅、钨、铁、镍、钕、钐、铪、铈、钇中的任意一种或组合,纳米复合材料中石墨烯添加量在5%-95%之间。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述多重净化池底部及侧方有排污阀;所述石墨烯灭菌剂可以为银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种;所述石墨烯化学需氧量清除剂是大比表面石墨烯、硫酸亚铁/石墨烯纳米复合材料、膨润土/石墨烯纳米复合材料、蛭石/石墨烯纳米复合材料、蛇纹石/石墨烯纳米复合材料、二氧化钛/石墨烯纳米复合材料、氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯复合材料中的一种或多种;所述光催化降解柱为透明玻璃、透明陶瓷或透明高分子材质,柱体内填充有石墨烯光催化降解剂,石墨烯光催化降解剂为氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米管、氧化石墨烯/二氧化钛纳米棒、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、磷钨酸/石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、三氧化钨/石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯、氧化锌/石墨烯、氧化亚铜/石墨烯、氧化亚铜/氧化石墨烯、钨酸铋/石墨烯、磷酸银/石墨烯、二硫化钼/石墨烯、四氧化三锰/氧化石墨烯中的任意一种或几种;所述第三级灭菌柱柱体材质为不锈钢、陶瓷或高分子材质,柱内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以为氯球-石墨烯纳米复合材料、氯球接枝季铵季鏻盐固体杀菌剂、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因(BCDMH)-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)-石墨烯纳米复合材料、1,3-二溴-5,5-二甲基海因DBDMH-石墨烯纳米复合材料、2-溴-2-硝基-苯乙烯BNS-石墨烯纳米复合材料、二溴乙酸苄酯Merbac 35-石墨烯纳米复合材料、溴化十二烷基二甲基苄基铵-石墨烯纳米复合材料、溴硝丙醇-石墨烯纳米复合材料、三溴苯酚-石墨烯纳米复合材料、4-溴-2,5-二氯苯酚-石墨烯纳米复合材料、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷-石墨烯纳米复合材料、α-溴肉桂醛-石墨烯纳米复合材料、2-丁烯-1,4-二醇双(溴乙酸)酯-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-2-硝基乙醇-石墨烯纳米复合材料、N-(4-溴-2-甲基苯基)氯乙酰胺-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-氰基丙酰胺-石墨烯纳米复合材料、固体三元稳态二氧化氯-石墨烯纳米复合材料、高铁酸盐K2FeO4-石墨烯纳米复合材料、嘧菌酯-石墨烯纳米复合材料、乙磷铝-石墨烯纳米复合材料、高聚碘-石墨烯纳米复合材料中任意一种或多种,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,灭菌剂中石墨烯为氧化石墨烯、硼掺杂石墨烯、氮掺杂石墨烯纳米片、纳米带、纳米管、纳米簇、纳米纤维、三维骨架材料、量子点中的任意一种或多种。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述第二级石墨烯净水柱内填充有重金属吸附石墨烯纳米复合材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;重金属吸附石墨烯纳米复合材料可以是氧化石墨烯、羟基化石墨烯、羧基化石墨烯、壳聚糖修饰的氧化石墨烯、戊二醛偶联的氧化石墨烯、壳聚糖修饰的羟基化石墨烯、酸盐纳米管-氧化石墨烯、羟基磷灰石-氧化石墨烯、N-乙二胺三酰氧化石墨烯、羟基化碳纳米管-氧化石墨烯、钛柱撑蒙脱土-氧化石墨烯、三氧化二铝-氧化石墨烯、聚合氯化铝-氧化石墨烯、聚羟基铝柱撑蛭石、聚羟基铝柱撑蛭石-氧化石墨烯、13X型分子筛、海藻酸钠-氧化石墨烯、EDTA-氧化石墨烯、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子多孔硅胶、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子-氧化石墨烯、N-亚氨基二乙酸改性氧化石墨烯纳米复合材料,以除去水体中残留的铜、镍、铅、镉、汞、砷、总铬、六价铬重金属。
作为本发明的一种优选的技术方案,所述第三级石墨烯净水柱内填充有大比表面石墨烯纳米材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,所述大比表面石墨烯纳米复合材料可以是单层石墨烯纳米片、三维介孔石墨烯纳米材料、三维大孔石墨烯纳米材料、石墨烯气凝胶、石墨烯纳米纤维或石墨烯有机骨架复合纳米材料中的任意一种;所述第四级石墨烯净水柱内填充有石墨烯多孔陶瓷材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;石墨烯多孔陶瓷材料以市售的碳化硅或碳化硼多孔陶瓷材料作为基材,经超声处理、二氯化铜或二氯化钴溶液梯度浸泡、提拉后真空干燥,以乙炔或甲烷为碳源,经化学气相沉积制备而成;第四级石墨烯净水柱材质为不锈钢、陶瓷或高强度高分子材料中的任意一种。
本发明还公开了一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置的净化方法,包括如下步骤:
步骤一:医院医疗污水预处理工艺,包括三部分平行工艺:
门诊室、住院部污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级A固体废物沉降池,第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网,第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网,第一级石墨烯净水柱,排水导管并导入多重净化池中,待下一步净化处理;
传染科、化验室、血液透析室污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级B固体废物沉降池,输水管,三级石墨烯增强固体废物过滤筛网,第一级石墨烯灭菌柱,残留固体废沉降槽B,第二级石墨烯灭菌柱,排水管并导入多重净化池中,待下一步净化处理;
放射性科室、临床研究室污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级C固体废物沉降池,输水管,多级石墨烯放射性物质过滤网,石墨烯放射性元素一级阻隔柱,石墨烯化学需氧量清除剂,并导入多重净化池中,待下一步净化处理;
步骤二:多重净化池净化工艺:
经平行预处理工艺预处理后医疗污水导入到多重净化池中进行深度净化处理,一方面进一步沉降污水中固体悬浮物并定期通过下端废物排出阀清除,另一方面通过臭氧、紫外、石墨烯灭菌多种途径进行深度灭菌,通过直接或光催化降解途径降低化学需氧量,多重净化池下端安装有小型搅拌器,非沉降时间通过搅拌扰动,让灭菌和COD降低更加彻底;
步骤三:预处理后医疗污水深度净化工艺:
经多重净化池净化后水体经输水管输送到光催化降解柱中,进一步降解水体中部分残留药物、部分残留偶氮染料有机污染物,随后沿水流方向依次通过三级固体废物沉降池,第三级灭菌柱,第二级石墨烯净水柱,第三级石墨烯净水柱和第四级石墨烯净水柱,经严格检验获得合格排放医疗净水。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)以最大程度清除医疗污水中悬浮物、有害有机物、重金属、各类致病菌、寄生虫、残留抗生素药物、油污、表面活性剂及放射性物质,以达到国家相关排放标准,确保综合性医院各类医疗单元医疗污水排放安全,为建设绿色医疗机构服务。
(2)医疗污水石墨烯纳米净化技术及装置净化效果好,使用寿命长,有望应用于各类综合性医院各类医疗污水处理中;
(3)根据不同医疗单元医疗废水特点进行先进行分类净化,再合并整体净化,以使净化工艺更有针对性,大幅提高医疗污水净化效果和净化效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图中:1、门诊室、住院部;2、排污管;3、一级A固体废物沉降池;4、输水管;5、第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网;6、第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网;7、残留固体废物沉降槽A;8、第一级石墨烯净水柱;9、排水导管;10、传染科、化验室、血液透析室;11、排污管;12、一级B固体废物沉降池;13、输水管;14、三级石墨烯增强固体废物过滤筛网;15、第一级石墨烯灭菌柱;16、残留固体废沉降槽B;17、第二级石墨烯灭菌柱;18、排水管;19、放射性科室、临床研究室;20、排污管;21、一级C固体废物沉降池;22、输水管;23、多级石墨烯放射性物质过滤网;24、石墨烯放射性元素一级阻隔柱;25、石墨烯放射性元素二级阻隔柱;26、多重净化池;27、石墨烯灭菌剂;28、石墨烯化学需氧量清除剂;29、臭氧发生器;30、紫外发生装置;31、输水管;32、光催化降解柱;33、排水阀门;34、三级固体废物沉降池;35、微波发生器;36、输水管;37、第三级灭菌柱;38、排水管;39、第二级石墨烯净水柱;40、第三级石墨烯净水柱;41、第四级石墨烯净水柱;42、输水管;43、合格排放医疗净水。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,包括门诊室、住院部1、一级A固体废物沉降池3、传染科、化验室、血液透析室10、一级B固体废物沉降池12、放射性科室、临床研究室19、一级C固体废物沉降池21、多重净化池26和三级固体废物沉降池34,门诊室、住院部1上设置有排污管2,该排污管2的排污端与一级A固体废物沉降池3连通,一级A固体废物沉降池3上设置有与一级A固体废物沉降池3内部连通的输水管4,该输水管4的输水端连接有排水导管9,输水管4和排水导管9的连接处设置有第一级石墨烯净水柱8,输水管4和第一级石墨烯净水柱8的连接处设置有第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网5,第一级石墨烯净水柱8和排水导管9的连接处设置有第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网6,第一级石墨烯净水柱8的底部设置有与第一级石墨烯净水柱8内部内部连通的残留固体废物沉降槽A7,传染科、化验室、血液透析室10上设置有排污管11,该排污管11的排污端与一级B固体废物沉降池12连通,一级B固体废物沉降池12上连接有与一级B固体废物沉降池12内部连通的输水管13,输水管13的输水端连接有第二级石墨烯灭菌柱17,输水管13和第二级石墨烯灭菌柱17的连接处设置有第一级石墨烯灭菌柱15,输水管13和第一级石墨烯灭菌柱15的连接处设置有三级石墨烯增强固体废物过滤筛网14,第一级石墨烯灭菌柱15的底部设置有与第一级石墨烯灭菌柱15内部连通的残留固体废沉降槽B16,放射性科室、临床研究室19上设置有排污管20,该排污管20的排污端与一级C固体废物沉降池21连通,一级C固体废物沉降池21上设置有与一级C固体废物沉降池21内部连通的输水管22,输水管22的输水端连接有石墨烯放射性元素二级阻隔柱25,输水管22和石墨烯放射性元素二级阻隔柱25之间设置有石墨烯放射性元素一级阻隔柱24,输水管22和石墨烯放射性元素一级阻隔柱24的连接处设置有多级石墨烯放射性物质过滤网23,排水导管9、排水管18和石墨烯放射性元素二级阻隔柱25均与多重净化池26连通,多重净化池26内固定有臭氧发生器29,该多重净化池26内还注入有石墨烯灭菌剂27和石墨烯化学需氧量清除剂28,多重净化池26上还设置有与多重净化池26内部连通的输水管31,该输水管31的输水端连接有光催化降解柱32,光催化降解柱32上设置有排水阀门33,排水阀门33位于三级固体废物沉降池34的正上方,三级固体废物沉降池34内安装有微波发生器35,三级固体废物沉降池34上设置有与三级固体废物沉降池34内部连通的输水管36,输水管36的输水端连接有排水管38,输水管36与排水管38的连接处设置有第三级灭菌柱37,排水管38的排水端连接有输水管42,排水管38和输水管42之间依次设置有相连的第二级石墨烯净水柱39、第三级石墨烯净水柱40和第四级石墨烯净水柱41,输水管42输出有合格排放医疗净水43。
本实施例中,优选的,一级A固体废物沉降池第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网6、一级B固体废物沉降池12、一级C固体废物沉降池21和三级固体废物沉降池34形状可以为圆形、方形或长方形,沉降池深度在2.0m-8.0m,侧方或底部设置有排污阀。
本实施例中,优选的,第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网5、6、三级石墨烯增强固体废物过滤筛网14为石墨烯增强高分子材料,第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网5的目数为50-250目,高分子材料可以为聚砜PS、磺化聚砜SPS、聚醚砜PES、聚四氟乙烯PTEE、聚丙烯、增强聚丙烯RPP、聚碳酸酯PC、聚四氟乙烯PTFE、氟橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚醚醚酮PEEK 1000,氯化聚氯乙烯CPVC中的任意一种,石墨烯添加量为2.5%-10%。
本实施例中,优选的,第一级石墨烯净水柱8内部填充有石墨烯增强硅藻瓷材料,由硅藻土、高岭土、长石、石墨烯、氧化铝、硼玻璃、滑石粉和石英石粉烧制而成,石墨烯增强硅藻陶瓷材料由以下重量比例的原料烧制而成:硅藻土47.0%、高岭土20.1%、长石13.4%、石墨烯3.3%、氧化铝4.0%、硼玻璃3.4%、滑石粉3.4%、石英石粉5.4%,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹。
本实施例中,优选的,第一级石墨烯灭菌柱15内部填充有超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料,超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料可以为γ-Fe2O3、Fe3O4、Y2O3、MnZn、CoFe2O4中的任意一种或几种,其粒径小于10nm,并用用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,第二级石墨烯灭菌柱17内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以是银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种,其尺寸在10-500nm之间,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料;石墨烯放射性元素一级阻隔柱24内部填充有特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料可以为碳化硼、硼掺杂石墨烯、碳化钨/石墨烯纳米复合材料、钨/石墨烯纳米复合材料、钨/硼掺杂石墨烯纳米复合材料、铅/石墨烯纳米复合材料、NdFeB/石墨烯复合材料、NiAl/NdFeB/石墨烯纳米复合材料、FeNiB/石墨烯纳米复合材料、钕/石墨烯纳米复合材料、钆/石墨烯纳米复合材料、钐/石墨烯纳米复合材料中的任意一种或多种,石墨烯放射性元素一级阻隔柱柱体为不锈钢、金属铅或者金属钨,内壁涂有上述特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,涂层厚度在50微米-800微米;石墨烯放射性元素二级阻隔柱25柱体为碳化硼或碳化钨材质,内部填充有三维或骨架结构的特殊过渡稀土金属/石墨烯纳米复合材料;过渡或稀土金属包括铅、钨、铁、镍、钕、钐、铪、铈、钇,纳米复合材料中石墨烯添加量在5%-95%之间。
本实施例中,优选的,多重净化池26底部及侧方有排污阀;石墨烯灭菌剂27可以为银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种;石墨烯化学需氧量清除剂28是大比表面石墨烯、硫酸亚铁/石墨烯纳米复合材料、膨润土/石墨烯纳米复合材料、蛭石/石墨烯纳米复合材料、蛇纹石/石墨烯纳米复合材料、二氧化钛/石墨烯纳米复合材料、氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯复合材料中的一种或多种;光催化降解柱32为透明玻璃、透明陶瓷或透明高分子材质,柱体内填充有石墨烯光催化降解剂,石墨烯光催化降解剂为氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米管、氧化石墨烯/二氧化钛纳米棒、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、磷钨酸/石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、三氧化钨/石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯、氧化锌/石墨烯、氧化亚铜/石墨烯、氧化亚铜/氧化石墨烯、钨酸铋/石墨烯、磷酸银/石墨烯、二硫化钼/石墨烯、四氧化三锰/氧化石墨烯中的任意一种或几种;第三级灭菌柱37柱体材质为不锈钢、陶瓷或高分子材质,柱内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以为氯球-石墨烯纳米复合材料、氯球接枝季铵季鏻盐固体杀菌剂、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因(BCDMH)-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)-石墨烯纳米复合材料、1,3-二溴-5,5-二甲基海因DBDMH-石墨烯纳米复合材料、2-溴-2-硝基-苯乙烯BNS-石墨烯纳米复合材料、二溴乙酸苄酯Merbac 35-石墨烯纳米复合材料、溴化十二烷基二甲基苄基铵-石墨烯纳米复合材料、溴硝丙醇-石墨烯纳米复合材料、三溴苯酚-石墨烯纳米复合材料、4-溴-2,5-二氯苯酚-石墨烯纳米复合材料、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷-石墨烯纳米复合材料、α-溴肉桂醛-石墨烯纳米复合材料、2-丁烯-1,4-二醇双(溴乙酸)酯-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-2-硝基乙醇-石墨烯纳米复合材料、N-(4-溴-2-甲基苯基)氯乙酰胺-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-氰基丙酰胺-石墨烯纳米复合材料、固体三元稳态二氧化氯-石墨烯纳米复合材料、高铁酸盐K2FeO4-石墨烯纳米复合材料、嘧菌酯-石墨烯纳米复合材料、乙磷铝-石墨烯纳米复合材料、高聚碘-石墨烯纳米复合材料中任意一种或多种,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,灭菌剂中石墨烯为氧化石墨烯、硼掺杂石墨烯、氮掺杂石墨烯纳米片、纳米带、纳米管、纳米簇、纳米纤维、三维骨架材料、量子点中的任意一种或多种。
本实施例中,优选的,第二级石墨烯净水柱39内填充有重金属吸附石墨烯纳米复合材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;重金属吸附石墨烯纳米复合材料可以是氧化石墨烯、羟基化石墨烯、羧基化石墨烯、壳聚糖修饰的氧化石墨烯、戊二醛偶联的氧化石墨烯、壳聚糖修饰的羟基化石墨烯、酸盐纳米管-氧化石墨烯、羟基磷灰石-氧化石墨烯、N-乙二胺三酰氧化石墨烯、羟基化碳纳米管-氧化石墨烯、钛柱撑蒙脱土-氧化石墨烯、三氧化二铝-氧化石墨烯、聚合氯化铝-氧化石墨烯、聚羟基铝柱撑蛭石、聚羟基铝柱撑蛭石-氧化石墨烯、13X型分子筛、海藻酸钠-氧化石墨烯、EDTA-氧化石墨烯、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子多孔硅胶、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子-氧化石墨烯、N-亚氨基二乙酸改性氧化石墨烯纳米复合材料,以除去水体中残留的铜、镍、铅、镉、汞、砷、总铬、六价铬重金属。
本实施例中,优选的,第三级石墨烯净水柱40内填充有大比表面石墨烯纳米材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,大比表面石墨烯纳米复合材料可以是单层石墨烯纳米片、三维介孔石墨烯纳米材料、三维大孔石墨烯纳米材料、石墨烯气凝胶、石墨烯纳米纤维或石墨烯有机骨架复合纳米材料中的任意一种;第四级石墨烯净水柱41内填充有石墨烯多孔陶瓷材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;石墨烯多孔陶瓷材料以市售的碳化硅或碳化硼多孔陶瓷材料作为基材,经超声处理、二氯化铜或二氯化钴溶液梯度浸泡、提拉后真空干燥,以乙炔或甲烷为碳源,经化学气相沉积制备而成;第四级石墨烯净水柱41材质为不锈钢、陶瓷或高强度高分子材料中的任意一种。
一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置的净化方法,包括如下步骤:
步骤一:医院医疗污水预处理工艺,包括三部分平行工艺:
门诊室、住院部1污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级A固体废物沉降池3,第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网5,第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网6,第一级石墨烯净水柱8,排水导管9并导入多重净化池26中,待下一步净化处理;
传染科、化验室、血液透析室10污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级B固体废物沉降池12,输水管13,三级石墨烯增强固体废物过滤筛网14,第一级石墨烯灭菌柱15,残留固体废沉降槽B16,第二级石墨烯灭菌柱17,排水管18并导入多重净化池26中,待下一步净化处理;
放射性科室、临床研究室19污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级C固体废物沉降池21,输水管22,多级石墨烯放射性物质过滤网23,石墨烯放射性元素一级阻隔柱24,石墨烯化学需氧量清除剂28,并导入多重净化池26中,待下一步净化处理;
步骤二:多重净化池26净化工艺:
经平行预处理工艺预处理后医疗污水导入到多重净化池26中进行深度净化处理,一方面进一步沉降污水中固体悬浮物并定期通过下端废物排出阀清除,另一方面通过臭氧、紫外、石墨烯灭菌多种途径进行深度灭菌,通过直接或光催化降解途径降低化学需氧量,多重净化池26下端安装有小型搅拌器,非沉降时间通过搅拌扰动,让灭菌和COD降低更加彻底;
步骤三:预处理后医疗污水深度净化工艺:
经多重净化池26净化后水体经输水管31输送到光催化降解柱32中,进一步降解水体中部分残留药物、部分残留偶氮染料有机污染物,随后沿水流方向依次通过三级固体废物沉降池34,第三级灭菌柱37,第二级石墨烯净水柱39,第三级石墨烯净水柱40和第四级石墨烯净水柱41,经严格检验获得合格排放医疗净水43。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。
Claims (9)
1.一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,包括门诊室、住院部(1)、一级A固体废物沉降池(3)、传染科、化验室、血液透析室(10)、一级B固体废物沉降池(12)、放射性科室、临床研究室(19)、一级C固体废物沉降池(21)、多重净化池(26)和三级固体废物沉降池(34),其特征在于:所述门诊室、住院部(1)上连接有排污管(2),该排污管(2)的排污端与一级A固体废物沉降池(3)连通,所述一级A固体废物沉降池(3)上设置有与一级A固体废物沉降池(3)内部连通的输水管(4),该输水管(4)的输水端连接有排水导管(9),所述输水管(4)和排水导管(9)的连接处设置有第一级石墨烯净水柱(8),所述输水管(4)和第一级石墨烯净水柱(8)的连接处设置有第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网(5),所述第一级石墨烯净水柱(8)和排水导管(9)的连接处设置有第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(6),所述第一级石墨烯净水柱(8)的底部设置有与第一级石墨烯净水柱(8)内部内部连通的残留固体废物沉降槽A(7),所述传染科、化验室、血液透析室(10)上连接有排污管(11),该排污管(11)的排污端与一级B固体废物沉降池(12)连通,所述一级B固体废物沉降池(12)上设置有与一级B固体废物沉降池(12)内部连通的输水管(13),所述输水管(13)的输水端连接有第二级石墨烯灭菌柱(17),所述输水管(13)和第二级石墨烯灭菌柱(17)的连接处设置有第一级石墨烯灭菌柱(15),所述输水管(13)和第一级石墨烯灭菌柱(15)的连接处设置有三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(14),所述第一级石墨烯灭菌柱(15)的底部设置有与第一级石墨烯灭菌柱(15)内部连通的残留固体废沉降槽B(16);所述放射性科室、临床研究室(19)上连接有排污管(20),该排污管(20)的排污端与一级C固体废物沉降池(21)连通,所述一级C固体废物沉降池(21)上设置有与一级C固体废物沉降池(21)内部连通的输水管(22),所述输水管(22)的输水端连接有石墨烯放射性元素二级阻隔柱(25),所述输水管(22)和石墨烯放射性元素二级阻隔柱(25)之间设置有石墨烯放射性元素一级阻隔柱(24),所述输水管(22)和石墨烯放射性元素一级阻隔柱(24)的连接处设置有多级石墨烯放射性物质过滤网(23),所述排水导管(9)、排水管(18)和石墨烯放射性元素二级阻隔柱(25)均与多重净化池(26)连通,所述多重净化池(26)内固定有臭氧发生器(29),该多重净化池(26)内还注入有石墨烯灭菌剂(27)和石墨烯化学需氧量清除剂(28),所述多重净化池(26)上还设置有与多重净化池(26)内部连通的输水管(31),该输水管(31)的输水端连接有光催化降解柱(32),所述光催化降解柱(32)上设置有排水阀门(33),所述排水阀门(33)位于三级固体废物沉降池(34)的正上方,所述三级固体废物沉降池(34)内安装有微波发生器(35),所述三级固体废物沉降池(34)上设置有与三级固体废物沉降池(34)内部连通的输水管(36),所述输水管(36)的输水端连接有排水管(38),所述输水管(36)与排水管(38)的连接处设置有第三级灭菌柱(37),所述排水管(38)的排水端连接有输水管(42),所述排水管(38)和输水管(42)之间依次设置有相连的第二级石墨烯净水柱(39)、第三级石墨烯净水柱(40)和第四级石墨烯净水柱(41),所述输水管(42)输出有合格排放医疗净水(43)。
2.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述一级A固体废物沉降池(3)、一级B固体废物沉降池(12)、一级C固体废物沉降池(21)和三级固体废物沉降池(34)形状可以为圆形、方形或长方形,沉降池深度在2.0m-8.0m,侧方或底部设置有排污阀。
3.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网(5)、第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(6)、三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(14)为石墨烯增强高分子材料制备而成,所述第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网(5)的目数为50-250目,所述第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(6)的目数为270-325目,所述高分子材料可以为聚砜PS、磺化聚砜SPS、聚醚砜PES、聚四氟乙烯PTEE、聚丙烯、增强聚丙烯RPP、聚碳酸酯PC、聚四氟乙烯PTFE、氟橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚醚醚酮PEEK1000,氯化聚氯乙烯CPVC中的任意一种,石墨烯添加量为2.5%-10%,最优化添加比例为2.5%。
4.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述第一级石墨烯净水柱(8)内部填充有石墨烯增强硅藻瓷材料,由硅藻土、高岭土、长石、石墨烯、氧化铝、硼玻璃、滑石粉和石英石粉烧制而成,石墨烯增强硅藻陶瓷材料由以下重量比例的原料烧制而成:硅藻土47.0%、高岭土20.1%、长石13.4%、石墨烯3.3%、氧化铝4.0%、硼玻璃3.4%、滑石粉3.4%、石英石粉5.4%,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹。
5.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述第一级石墨烯灭菌柱(15)内部填充有超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料,超顺磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合纳米材料可以为γ-Fe2O3、Fe3O4、Y2O3、MnZn、CoFe2O4中的任意一种或几种,其粒径小于10nm,并用用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,所述第二级石墨烯灭菌柱(17)内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以是银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种,其尺寸在10-500nm之间,柱体为不锈钢、陶瓷或高分子材料;所述石墨烯放射性元素一级阻隔柱(24)内部填充有特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料可以为碳化硼、硼掺杂石墨烯、碳化钨/石墨烯纳米复合材料、钨/石墨烯纳米复合材料、钨/硼掺杂石墨烯纳米复合材料、铅/石墨烯纳米复合材料、NdFeB/石墨烯复合材料、NiAl/NdFeB/石墨烯纳米复合材料、FeNiB/石墨烯纳米复合材料、钕/石墨烯纳米复合材料、钆/石墨烯纳米复合材料、钐/石墨烯纳米复合材料中的任意一种或多种,石墨烯放射性元素一级阻隔柱柱体为不锈钢、金属铅或者金属钨,内壁涂有上述特殊设计的辐射屏蔽石墨烯纳米复合材料,涂层厚度在50微米-800微米;所述石墨烯放射性元素二级阻隔柱(25)柱体为碳化硼或碳化钨材质,内部填充有三维或骨架结构的特殊过渡稀土金属/石墨烯纳米复合材料;过渡或稀土金属可以为铅、钨、铁、镍、钕、钐、铪、铈、钇,纳米复合材料中的任意一种或组合,纳米复合材料中石墨烯添加量在5%-95%之间。
6.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述多重净化池(26)底部及侧方有排污阀;所述石墨烯灭菌剂(27)可以为银/氧化石墨烯、银/铁酸钴/石墨烯、四氧化三铁/氧化石墨烯、氧化钇/石墨烯、氯氧化铋/石墨烯、溴氧化铋/氧化石墨烯、二氧化钛/氧化石墨烯、二氧化钛/银/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯的任意一种或几种;所述石墨烯化学需氧量清除剂(28)是大比表面石墨烯、硫酸亚铁/石墨烯纳米复合材料、膨润土/石墨烯纳米复合材料、蛭石/石墨烯纳米复合材料、蛇纹石/石墨烯纳米复合材料、二氧化钛/石墨烯纳米复合材料、氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯复合材料中的一种或多种;所述光催化降解柱(32)为透明玻璃、透明陶瓷或透明高分子材质,柱体内填充有石墨烯光催化降解剂,石墨烯光催化降解剂为氧化石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、石墨烯/二氧化钛纳米颗粒、氧化石墨烯/二氧化钛纳米带、石墨烯/二氧化钛纳米带、氧化石墨烯/二氧化钛纳米管、石墨烯/二氧化钛纳米管、氧化石墨烯/二氧化钛纳米棒、石墨烯/二氧化钛纳米棒、磷钨酸/氧化石墨烯、磷钨酸/石墨烯、三氧化钨/氧化石墨烯、三氧化钨/石墨烯、氧化锌/氧化石墨烯、氧化锌/石墨烯、氧化亚铜/石墨烯、氧化亚铜/氧化石墨烯、钨酸铋/石墨烯、磷酸银/石墨烯、二硫化钼/石墨烯、四氧化三锰/氧化石墨烯中的任意一种或几种;所述第三级灭菌柱(37)柱体材质为不锈钢、陶瓷或高分子材质,柱内填充有石墨烯灭菌剂,石墨烯灭菌剂可以为氯球-石墨烯纳米复合材料、氯球接枝季铵季鏻盐固体杀菌剂、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因(BCDMH)-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)-石墨烯纳米复合材料、1,3-二溴-5,5-二甲基海因(DBDMH)-石墨烯纳米复合材料、2-溴-2-硝基-苯乙烯(BNS)-石墨烯纳米复合材料、二溴乙酸苄酯(Merbac35)-石墨烯纳米复合材料、溴化十二烷基二甲基苄基铵-石墨烯纳米复合材料、溴硝丙醇-石墨烯纳米复合材料、三溴苯酚-石墨烯纳米复合材料、4-溴-2,5-二氯苯酚-石墨烯纳米复合材料、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷-石墨烯纳米复合材料、α-溴肉桂醛-石墨烯纳米复合材料、2-丁烯-1,4-二醇双(溴乙酸)酯-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-2-硝基乙醇-石墨烯纳米复合材料、N-(4-溴-2-甲基苯基)氯乙酰胺-石墨烯纳米复合材料、2,2-二溴-3-氰基丙酰胺-石墨烯纳米复合材料、固体三元稳态二氧化氯-石墨烯纳米复合材料、高铁酸盐(K2FeO4)-石墨烯纳米复合材料、嘧菌酯-石墨烯纳米复合材料、乙磷铝-石墨烯纳米复合材料、高聚碘-石墨烯纳米复合材料中任意一种或多种,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,灭菌剂中石墨烯为氧化石墨烯、硼掺杂石墨烯、氮掺杂石墨烯纳米片、纳米带、纳米管、纳米簇、纳米纤维、三维骨架材料、量子点中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述第二级石墨烯净水柱(39)内填充有重金属吸附石墨烯纳米复合材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;重金属吸附石墨烯纳米复合材料可以是氧化石墨烯、羟基化石墨烯、羧基化石墨烯、壳聚糖修饰的氧化石墨烯、戊二醛偶联的氧化石墨烯、壳聚糖修饰的羟基化石墨烯、酸盐纳米管-氧化石墨烯、羟基磷灰石-氧化石墨烯、N-乙二胺三酰氧化石墨烯、羟基化碳纳米管-氧化石墨烯、钛柱撑蒙脱土-氧化石墨烯、三氧化二铝-氧化石墨烯、聚合氯化铝-氧化石墨烯、聚羟基铝柱撑蛭石、聚羟基铝柱撑蛭石-氧化石墨烯、13X型分子筛、海藻酸钠-氧化石墨烯、EDTA-氧化石墨烯、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子多孔硅胶、聚酰胺-胺PAMAM型树形大分子-氧化石墨烯、N-亚氨基二乙酸改性氧化石墨烯纳米复合材料中一种或多种,以除去水体中残留的铜、镍、铅、镉、汞、砷、总铬、六价铬重金属。
8.根据权利要求1-8任一项所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置,其特征在于:所述第三级石墨烯净水柱(40)内填充有大比表面石墨烯纳米材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹,所述大比表面石墨烯纳米复合材料可以是单层石墨烯纳米片、三维介孔石墨烯纳米材料、三维大孔石墨烯纳米材料、石墨烯气凝胶、石墨烯纳米纤维或石墨烯有机骨架复合纳米材料中的任意一种;所述第四级石墨烯净水柱(41)内填充有石墨烯多孔陶瓷材料,并用50-325目的再生纤维布或玻璃纤维布包裹;石墨烯多孔陶瓷材料以市售的碳化硅或碳化硼多孔陶瓷材料作为基材,经超声处理、二氯化铜或二氯化钴溶液梯度浸泡、提拉后真空干燥,以乙炔或甲烷为碳源,经化学气相沉积制备而成;第四级石墨烯净水柱(41)材质为不锈钢、陶瓷或高强度高分子材料中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种综合性医院医疗污水石墨烯净化装置的净化方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:医院医疗污水预处理工艺,包括三部分平行工艺:
门诊室、住院部(1)污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级A固体废物沉降池第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(6),第一级、第二级石墨烯增强固体废物过滤筛网(5),第三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(6),第一级石墨烯净水柱(8),排水导管(9)并导入多重净化池(26)中,待下一步净化处理;
传染科、化验室、血液透析室(10)污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级B固体废物沉降池(12),输水管(13),三级石墨烯增强固体废物过滤筛网(14),第一级石墨烯灭菌柱(15),残留固体废沉降槽B(16),第二级石墨烯灭菌柱(17),排水管(18)并导入多重净化池(26)中,待下一步净化处理;
放射性科室、临床研究室(19)污水预处理工艺,其沿水流方向依次通过一级C固体废物沉降池(21),输水管(22),多级石墨烯放射性物质过滤网(23),石墨烯放射性元素一级阻隔柱(24),石墨烯化学需氧量清除剂(28),并导入多重净化池(26)中,待下一步净化处理;
步骤二:多重净化池(26)净化工艺:
经平行预处理工艺预处理后医疗污水导入到多重净化池(26)中进行深度净化处理,一方面进一步沉降污水中固体悬浮物并定期通过下端废物排出阀清除固体废物,另一方面通过臭氧、紫外、石墨烯灭菌多种途径进行深度灭菌,通过直接或光催化降解途径降低化学需氧量,多重净化池(26)下端安装有小型搅拌器,非沉降时间通过搅拌扰动,让灭菌和COD降低更加彻底;
步骤三:预处理后医疗污水深度净化工艺:
经多重净化池(26)净化后水体经输水管(31)输送到光催化降解柱(32)中,进一步降解水体中部分残留药物、部分残留偶氮染料有机污染物,随后沿水流方向依次通过三级固体废物沉降池(34),第三级灭菌柱(37),第二级石墨烯净水柱(39),第三级石墨烯净水柱(40)和第四级石墨烯净水柱(41),经严格检验获得合格排放医疗净水(43)。
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CN201910231674.5A CN109970259A (zh) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | 一种综合性医院医疗污水石墨烯净化方法及装置 |
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