CN111439836B - 一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法,属于医疗废水处理技术领域。该方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理装置进行,处理装置包括A2/O工艺中的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池,以及用于产生磁性纳米臭氧气泡水的磁性纳米臭氧气泡水制备系统,本发明方法步骤为:A2/O工艺中的出水经磁性纳米臭氧气泡水制备系统处理后产生磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环。本发明可实现医疗废水处理的全流程消毒防疫,强化抗生类药物降解及污泥原位隐性减量。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗废水处理方法,具体涉及一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法,属于医疗废水处理技术领域。
背景技术
现有用于医疗废水处理的A2/O工艺包括厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池,现有A2O工艺运行时,原污水与从沉淀池排出的回流污泥同步进入厌氧池进行释磷,同时部分有机物进行氨化,污水经厌氧池处理后进入缺氧池进行反硝化脱氮,其中,缺氧池中的硝态氮是通过内循环由好氧池送来的,经缺氧池处理后的混合液进入好氧池进行硝化反应及磷的吸收,最后由缺氧池进入沉淀池的混合液在沉淀池内进行泥水分离,分离出的污泥部分(回流污泥)回流至厌氧池,剩余部分污泥(剩余污泥)排放,分离出的清水排放至清水储存池存储。传统A2/O工艺消毒一般是采用紫外灯或臭氧对沉淀池出水杀菌消毒后排放。传统方法会带来一个问题,外运污泥会携带大量的病原体,形成防疫死角,无法做到全流程的消毒防疫,如单独对大量污泥再进行消毒,经济成本巨大,也无法保证其消毒效果。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法,该方法不仅可以实现医疗废水处理的全流程消毒防疫,而且可以强化抗生类药物的降解,实现污泥原位隐性减量。
为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:
一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法,所述方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理装置进行,所述医疗废水处理装置包括用于A2/O工艺中的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池,以及用于产生磁性纳米臭氧气泡水的磁性纳米臭氧气泡水制备系统,所述处理方法步骤为:A2/O工艺中的沉淀池出水经磁性纳米臭氧气泡水制备系统处理后产生磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环,使污水在线消毒的同时污泥原位隐性减量,污泥原位隐性减量达20%~30%。
优选地,磁性纳米臭氧气泡水注入回流污泥的间隔时间不超过2h,每日注入有磁性纳米臭氧气泡水的回流污泥中臭氧含量与污泥日产量的比例为(8~12)mgO3:1g·VS,每日循环时间为8~10h。
优选地,所述磁性纳米臭氧气泡水制备系统包括臭氧发生器、纳米气泡发生器和臭氧接触室,臭氧发生器与纳米气泡发生器的一端相连通,臭氧接触室的顶部与纳米气泡发生器的另一端相连通,底部设有进水口,臭氧接触室内放置有磁性催化剂,磁性催化剂与外加磁场配合,以对臭氧接触室内的水体进行充磁,臭氧发生器产生的臭氧经纳米气泡发生器处理后产生纳米臭氧气泡并进入臭氧接触室内,在外加磁场和磁性催化剂的作用下,进入臭氧接触室的纳米臭氧气泡溶解于经进水口进入臭氧接触室的沉淀池出水中,形成磁性纳米臭氧气泡水。
进一步优选地,所述纳米臭氧气泡直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为330~370s。
进一步优选地,所述磁性催化剂为Fe3O4磁性颗粒和NdFeB磁性颗粒按照质量比为3:1复配的混合磁性颗粒,所述外加磁场的磁场强度为10~20mT,外加磁场的充磁时间为40~60min/d。
进一步优选地,所述臭氧接触室的侧壁上设有斜流板和出水筛孔,斜流板倾斜设置且位于臭氧接触室内上部,出水筛孔位于斜流板上方。
综上所述,本发明具有以下优点:
1.相比于传统的医疗废水消毒方式,本发明方法首先利用磁性纳米臭氧气泡水制备系统将A2/O工艺出水制备成磁性纳米臭氧气泡水后注入回流污泥中,然后利用磁性纳米臭氧气泡水的磁性和纳米气泡的黏附特性裹挟着回流污泥进入厌氧池-缺氧池-好氧池-沉淀池中进行循环,可使医疗废水全工艺流程持续处于微磁低臭氧保护状态,从而不仅可以杀灭病原体,使外排的剩余污泥和出水达到消毒防疫的目的,实现医疗废水处理的全流程臭氧消毒防疫,而且还可以强化污泥中部分生物体如抗生类药物(抗细菌感染药物)的降解,使污水在线消毒的同时实现污泥的原位隐性减量,污泥原位隐性减量达20%~30%。
2.传统的臭氧注入方式是把臭氧注入原污水直接消毒或把臭氧注入到最终出水时消毒,臭氧的附着时间短,逸散严重。本发明方法通过磁性纳米臭氧气泡水将臭氧注入到废水中,由于臭氧半衰期短,一段时间后臭氧浓度即会降低到较低水平,磁性纳米臭氧气泡水的磁性和纳米气泡的黏附特性可使低浓度臭氧与回流污泥裹挟时间长,臭氧保护更持久。
3.本发明通过在臭氧接触室内放置与外加磁场相配合的磁性催化剂,可使磁性纳米臭氧气泡水具有微弱的磁性,微磁性的存在可以增加磁性纳米臭氧气泡水在医疗废水中的存留时间,保证磁性纳米臭氧气泡水在污泥中具有更长的黏附时间,从而最终达到强力消毒、强化抗生类药物降解的目的,此外,磁场的存在还能促进自营养脱氮反应的快速启动,尤其是厌氧氨氧化阶段。
4.磁性催化剂和外加磁场的选择会影响到磁性纳米臭氧气泡水的制备效率及废水、污泥的消毒效率,磁性催化剂和外加磁场的选择不当如磁性太强会大大增加纳米臭氧气泡经过臭氧接触室的阻力,降低磁性纳米臭氧气泡水的制备效率从而降低废水和污泥的消毒效率,本发明通过采用Fe3O4和NdFeB的混合磁性颗粒作磁性催化剂,并配合适宜强度的外加磁场充磁适当时间,可保证加磁过程缓慢提升,使磁性纳米臭氧气泡水始终具有微弱的磁性,从而既可以保证磁性纳米臭氧气泡水的制备效率和废水、污泥的消毒效率,又可以实现医疗废水处理的全流程臭氧消毒防疫及污泥的原位隐性减量。
5.残留抗生类药物的医疗废水排放到环境中会带来抗性基因,造成很大的污染,本发明方法中的磁性纳米臭氧气泡水可大大减少水中遗传毒性,破坏遗传的DNA或RNA链。磁性纳米臭氧气泡水的微磁性和纳米气泡的黏附特性可增强磁性纳米臭氧气泡水的500mL量筒停留时间,使出水管道和集水井等均保持恒定的杀菌状态。
6.本发明通过将臭氧接触室结构设计成底部进水,侧壁出水且上部设置有斜流板的结构,可以防止磁性颗粒随着出水流失,从而尽可能将磁性颗粒截留在臭氧接触室。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图;
图2是本发明方法中磁性纳米臭氧气泡水制备系统的结构示意图;
附图标记:
1.臭氧发生器2.纳米气泡发生器3.臭氧接触室4.进水口5.斜流板6.出水筛孔7.Fe3O4磁性颗粒8.NdFeB磁性颗粒9.外加磁场
具体实施方式
结合图1至图2,详细说明本发明的一个具体实施例,但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1:
如图1至图2所示,一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法,所述方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理装置进行;
所述医疗废水处理装置包括用于A2/O工艺中的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池,以及用于产生磁性纳米臭氧气泡水的磁性纳米臭氧气泡水制备系统,所述磁性纳米臭氧气泡水制备系统包括臭氧发生器1、纳米气泡发生器2和臭氧接触室3,所述臭氧发生器1与纳米气泡发生器2的一端相连通,所述纳米气泡发生器2用于产生直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为330~370s的纳米气泡,所述臭氧接触室3的顶部与纳米气泡发生器2的另一端相连通,臭氧接触室3的底部设有进水口4,臭氧接触室3的侧壁上设有斜流板5和出水筛孔6,斜流板5倾斜设置且位于臭氧接触室3内上部,出水筛孔6位于斜流板5上方,臭氧接触室3内放置有磁性催化剂,磁性催化剂与外加磁场9配合,以对臭氧接触室3内的水体进行充磁,其中,所述磁性催化剂为Fe3O4磁性颗粒7和NdFeB磁性颗粒8按照质量比为3:1复配的混合磁性颗粒,外加磁场9的磁场强度为15mT,外加磁场9的充磁时间为60min/d;
所述处理方法步骤为:臭氧发生器1产生的臭氧经纳米气泡发生器2处理后产生直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为350s的纳米臭氧气泡并进入臭氧接触室3内,在外加磁场9和磁性催化剂的作用下,进入臭氧接触室3的纳米臭氧气泡溶解于经进水口4进入臭氧接触室3的沉淀池出水中,形成磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环,其中,磁性纳米臭氧气泡水注入回流污泥的间隔时间不超过2h,每日注入有磁性纳米臭氧气泡水的回流污泥中臭氧含量与污泥日产量的比例为12mgO3:1g·VS,每日循环时间为10h。
本发明处理方法可以实现医疗废水处理的全流程臭氧消毒防疫及强化抗生类药物的降解,污水在线消毒同时污泥原位隐性减量30%。
实施例2
一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法;所述处理方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理装置进行,所述医疗废水处理装置与实施例1相同,其区别仅在于外加磁场9的磁场强度为10mT,外加磁场9的充磁时间为60min/d;
所述处理方法步骤为:臭氧发生器1产生的臭氧经纳米气泡发生器2处理后产生直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为330s的纳米臭氧气泡并进入臭氧接触室3内,在外加磁场9和磁性催化剂的作用下,进入臭氧接触室3的纳米臭氧气泡溶解于经进水口4进入臭氧接触室3的沉淀池出水中,形成磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环,其中,磁性纳米臭氧气泡水注入回流污泥的间隔时间不超过2h,每日注入有磁性纳米臭氧气泡水的回流污泥中臭氧含量与污泥日产量的比例为8mgO3:1g·VS,每日循环时间为8h。
本发明处理方法可以实现医疗废水处理的全流程臭氧消毒防疫及强化抗生类药物的降解,污水在线消毒同时污泥原位隐性减量20%。
实施例3
一种一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理方法;所述处理方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生类药物降解的医疗废水处理装置进行,所述医疗废水处理装置与实施例1相同,其区别仅在于外加磁场9的磁场强度为15mT,外加磁场9的充磁时间为50min/d;
所述处理方法步骤为:臭氧发生器1产生的臭氧经纳米气泡发生器2处理后产生直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为370s的纳米臭氧气泡并进入臭氧接触室3内,在外加磁场9和磁性催化剂的作用下,进入臭氧接触室3的纳米臭氧气泡溶解于经进水口4进入臭氧接触室3的沉淀池出水中,形成磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环,其中,磁性纳米臭氧气泡水注入回流污泥的间隔时间不超过2h,每日注入有磁性纳米臭氧气泡水的回流污泥中臭氧含量与污泥日产量的比例为10mgO3:1g·VS,每日循环时间为9h。
本发明处理方法可以实现医疗废水处理的全流程臭氧消毒防疫及强化抗生类药物的降解,污水在线消毒同时污泥原位隐性减量25%。
可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种一体化臭氧消毒及强化抗生素降解的医疗废水处理方法,所述方法采用一体化臭氧消毒及强化抗生素降解的医疗废水处理装置进行,其特征在于,所述医疗废水处理装置包括用于A2/O工艺中的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池,以及用于产生磁性纳米臭氧气泡水的磁性纳米臭氧气泡水制备系统,所述处理方法步骤为:A2/O工艺中的沉淀池出水经磁性纳米臭氧气泡水制备系统处理后产生磁性纳米臭氧气泡水,将磁性纳米臭氧气泡水注入A2/O工艺中的回流污泥中,利用磁性和纳米气泡的黏附特性,磁性纳米臭氧气泡水裹挟着回流污泥进入厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池中进行循环, 使污水在线消毒的同时污泥原位隐性减量,污泥原位隐性减量达20%~30%;
所述磁性纳米臭氧气泡水制备系统包括臭氧发生器、纳米气泡发生器和臭氧接触室,所述臭氧发生器与纳米气泡发生器的一端相连通,所述纳米气泡发生器用于产生直径为10~100nm、500mL量筒停留时间为330~370s的纳米气泡,所述臭氧接触室的顶部与纳米气泡发生器的另一端相连通,臭氧接触室的底部设有进水口,臭氧接触室( 3) 的侧壁上设有斜流板和出水筛孔,斜流板倾斜设置且位于臭氧接触室内上部,出水筛孔位于斜流板上方,臭氧接触室内放置有磁性催化剂,磁性催化剂与外加磁场配合,以对臭氧接触室内的水体进行充磁,其中,所述磁性催化剂为Fe3O4磁性颗粒和NdFeB磁性颗粒按照质量比为3:1复配的混合磁性颗粒,外加磁场的磁场强度为10~20 mT,外加磁场的充磁时间为40~60min/d。
2.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,磁性纳米臭氧气泡水注入回流污泥的间隔时间不超过2h,每日注入有磁性纳米臭氧气泡水的回流污泥中臭氧含量与污泥日产量的比例为(8~12)mgO3:1g•VS,每日循环时间为8~10h。
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