CN114275969B - 一种抗生素污水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗生素污水的处理方法，包括以下步骤：S1，将污水通入调节池，对污水进行初步调节；S2，将步骤S1处理的污水通入缺氧池，并向缺氧池中加入粪水，对缺氧池进行少量曝气使缺氧池处于缺氧状态，对污水进行缺氧处理并对粪水中的肠球菌进行缺氧驯化；S3，将步骤S2处理的污水通入好氧池，对好氧池进行充分曝气，对污水进行好氧处理并对粪水中的肠球菌进行强化好氧驯化；S4，将步骤S3处理的污水回流至缺氧池，经完全强化好氧驯化的肠球菌随污水回流至缺氧池，经再一次好氧驯化，之后再通入好氧池进行强化好氧驯化；S5，将步骤S4处理的污水通入微滤组件膜池，经微滤后出水进入后续消毒接触池进行消毒。该方法处理污水的抗生素的含量低。

Description

一种抗生素污水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种抗生素污水的处理方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

抗生素在治疗人类疾病方面的应用广泛，但大多数抗生素在摄入后只有少量被机体吸收，85％以上以原药或代谢产物的形式被排出体外，最终进入生态环境，给生态环境造成严重污染。

城市污水处理厂通常被认为是污染物进入生态环境的一道防线。目前大部分城市污水处理厂的处理工艺都是针对常规有机污染物和营养盐类设计的，这种传统污水处理工艺对抗生素去除率很低，甚至抗生素的残留会对污水处理系统中的生物处理单元中微生物产生一定的抑制作用，从而出现负去除。

现有抗生素去除技术有膜过滤、污泥吸附和活性炭吸附等。但是都存在以下缺点：在膜过滤中，微滤+反渗透联用是污水深度处理去除抗生素的有效途径，但是一方面超滤由于孔径较大，不能有效去除分子量较小的抗生素类质，目标抗生素的去除率只有50％左右；另一方面由于膜的孔径很细，膜容易污染，为防止膜被污染，膜过滤之前污水都会经过一定的处理，处理成本较高。污泥吸附和活性炭吸附并没有使抗生素发生降解、减少抗生素的总量，只是将抗生素从水相转移到了污泥或活性炭上而已，存在抗生素再次污染的可能。

发明内容

本发明提供了一种抗生素污水的处理方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种抗生素污水的处理方法，包括以下步骤：

S1，将污水通入调节池，对污水进行初步调节；

S2，将步骤S1处理的污水通入缺氧池，并向缺氧池中加入粪水，对缺氧池进行少量曝气使缺氧池处于缺氧状态，对污水进行缺氧处理(反硝化)并对粪水中的肠球菌进行缺氧驯化；

S3，将步骤S2处理的污水通入好氧池，对好氧池进行充分曝气，对污水进行好氧处理(硝化)并对粪水中的肠球菌进行强化好氧驯化，经完全强化好氧驯化的肠球菌，大量消纳吸附含抗生素的有机碳，并降解抗生素；

S4，将步骤S3处理的污水回流至缺氧池，经完全强化好氧驯化的肠球菌随污水回流至缺氧池，经再一次缺氧驯化，之后再通入好氧池进行强化好氧驯化，其间，继续消纳吸附含抗生素的有机碳，并降解抗生素；

S5，将步骤S4处理的污水通入微滤组件膜池，经微滤后出水进入后续消毒接触池进行消毒。

作为进一步改进的，步骤S2中，所述粪水的通入量为每小时污水通入量的5v/v％。

作为进一步改进的，步骤S2中，所述少量曝气的曝气量为汽水比1:1。

作为进一步改进的，步骤S2中，所述缺氧驯化的条件是池水温度15130℃，停留时间3h。

作为进一步改进的，步骤S3中，所述充分曝气的曝气量为汽水比7:1。

作为进一步改进的，步骤S3中，所述强化好氧驯化的条件为池水温度15130℃，停留时间5h。

作为进一步改进的，步骤S4中，所述污水回流的回流量为每小时污水通入量的2倍。

作为进一步改进的，步骤S5中，所述微滤组件膜池的微滤膜的孔径为0.2μm。

作为进一步改进的，所述污水是医院的污水。

作为进一步改进的，所述粪水是进行污废水分流后在化粪池中停留4h后的单纯粪水。

本发明的有益效果是：

本发明的污水的处理方法中，粪水中肠球菌群经缺氧驯化和好氧驯化后，通过控制驯化条件和二次驯化，肠球菌群由需氧及兼性厌氧菌逐步驯养为好氧为主的兼性厌氧菌，其代谢能力强，能够有效降解有机物，消纳抗生素(降解和吸附)的能力非常突出，进一步降低排水各项指标，使得污水处理的出水中的抗生素含量由μg/L级浓度降低到ng/L级浓度。

本发明的污水的处理方法中，所述微滤组件膜池的微滤膜的孔径为0.2μm，小于肠球菌的直径，可以截留肠球菌，不会流入市政排水管网，不会出现肠球菌流失现象和细菌污染隐患。

本发明的污水的处理方法中可以从医院污水中的抗生素浓度降低到ng/L级，从源头上避免城市污水中抗生素含量过高，对保护生态环境具有重要意义。

本发明的污水的处理方法的工艺中，大量肠球菌来源于粪水，只需进行有效驯化，就能够有效降解有机物，消纳抗生素(降解和吸附)，操作工艺简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的抗生素污水的处理的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，一种抗生素污水的处理的装置的示意图，所述抗生素污水的处理方法的装置包括依次连通的调节池、缺氧池、好氧池及微滤组件膜池。所述好氧池和缺氧池之间还设置回流管。微滤组件膜池和缺氧池之间也设置回流管。

所述抗生素污水的处理方法的装置还设置化粪池，其中装有粪水，粪水的类型为单纯粪水(化粪池前污废水分流)，粪水在化粪池中停留时间为4小时，其中含粪肠球菌的含量为2.5×10⁷12×10⁸个/L，所述化粪池旁设置粪水井，粪水井内设置的小型潜水排污泵，为缺氧池提供粪水，粪水内含有大量的粪肠球菌。所述抗生素污水的处理方法的装置还设置PLC+智能控制模块，根据CODcr在线监测值，调节粪水输送量和缺氧池好氧池曝气量，进一步提升污水处理功能。

所述污水处理的方法包括以下步骤：

S1，将污水通入调节池，对污水进行初步调节；初步调节水量，停留时间6h，沉降大颗粒等。

S2，将步骤S1处理的污水通入缺氧池，并向缺氧池中加入粪水，粪水的通入量为每小时污水通入量的5v/v％(化粪池前污废分流)；对缺氧池进行少量曝气使缺氧池处于缺氧状态，曝气量为汽水比1:1；对污水进行缺氧处理(反硝化)并对粪水中的肠球菌进行缺氧驯化；缺氧驯化的条件池水温度15130℃，停留时间3小时。此缺氧驯化的条件对肠球菌的驯化非常关键，

S3，将步骤S2处理的污水通入好氧池，对好氧池进行充分曝气，曝气量为汽水比7：1，对污水进行好氧处理(硝化)并对粪水中的肠球菌进行强化好氧驯化。肠球菌原为需氧及兼性厌氧菌，粪水进入缺氧池后，通过控制驯化条件，经缺氧池和好氧池的驯化作用，逐步驯养为好氧为主的兼性厌氧菌。驯养后的肠球菌，对所有抗生素有很强的抵抗力，代谢能力强，能够大量有效降解有机物，产生硝酸盐，消纳抗生素(降解和吸附)的能力尤其突出。

S4，将步骤S3处理的污水回流至缺氧池，回流量为每小时污水通入量的2倍，经缺氧驯化和强化好氧驯化的肠球菌随污水回流至缺氧池；上一步产生的硝酸盐，则回流至缺氧池，由缺氧池中的反硝化菌群降解，产生水和氮气；经再一次缺氧驯化，之后再通入好氧池进行强化好氧驯化，其间，经再次驯化的肠球菌的降解抗生素的能力进一步增强，继续消纳吸附含抗生素的有机碳，并进行抗生素降解；最终使得污水处理的出水中的抗生素含量由μg/L级浓度降低到ng/L级浓度。

S5，将步骤S4处理的污水通入微滤组件膜池，经微滤后出水进入后续消毒接触池进行消毒。微滤膜的孔径为0.2μm。肠球菌，细胞球形或卵圆形，0.612.0μm×0.612.5μm，微滤组件膜池中的模块化微滤组件，能够防止肠球菌流失，也不会产生一定的细菌污染隐患。

所述污水是医院的污水。城市污水中的抗生素主要来源于医院污水，本申请的实施例的方法可以从源头上降低城市污水中抗生素的含量，对保护环境具有重要意义。

实施例1

污水来源于海口市国际中医中心，经测定，其污水的各项指标为CODcr＝282(mg/L)、BOD₅＝196(mg/L)、SS＝144(mg/L)、NH₃-N＝48(mg/L)，其抗生素(四环素类和磺胺类)含量为33μg/L。

设置上述抗生素污水的处理的装置，化粪池旁增设粪水井，平面尺寸1.5m×1m，深度3.5m，内置潜水排污泵二台，一用一备，其流量Q＝10m³/h，H＝10m，N＝0.75kw。通过粪水井内设置的小型潜水排污泵，为污水处理站缺氧池提供粪水。化粪池中装有粪水，粪水的类型为单纯粪水(化粪池前污废水分流)，粪水在化粪池中停留时间为4小时，其中含粪肠球菌的含量为8.5×10⁷个/L。粪水进入缺氧池前，其中的肠球菌为需氧及兼性厌氧菌。

曝气风机为缺氧池和好氧池提供曝气，曝气风机Q＝15.44m3/min，P＝68.6kPa，N＝26.76kw。

污水处理的步骤如下：

S1，将污水通入调节池，对污水进行初步调节；初步调节水量，调节池停留时间6h，沉降大颗粒等。

S2，将步骤S1处理的污水通入缺氧池，并向缺氧池中加入粪水，对缺氧池进行少量曝气使缺氧池处于缺氧状态，曝气量为汽水比1：1，对污水进行缺氧处理(反硝化)并对粪水中的肠球菌进行缺氧驯化；缺氧驯化条件为曝气池水温度25℃，停留时间3小时。

S3，将步骤S2处理的污水通入好氧池，对好氧池进行充分曝气，曝气量为汽水比取7：1，对污水进行好氧处理(硝化)并对粪水中的肠球菌进行强化好氧驯化，经完全强化好氧驯化的肠球菌，大量消纳吸附含抗生素的有机碳，并进行消化；好氧驯化条件池水温度25℃，停留时间5小时。

S4，将步骤S3处理的污水回流至缺氧池，回流量为每小时污水通入量的2倍，经完全好氧驯化的肠球菌随污水回流至缺氧池，经再一次缺氧驯化，之后再通入好氧池进行强化好氧驯化，其间，继续消纳吸附含抗生素的有机碳，并进行抗生素降解。

S5，将步骤S4处理的污水通入微滤组件膜池，经微滤后出水进入后续消毒接触池进行消毒。微滤膜的孔径为0.2μm。

污水经处理后，经检测，其各项指标为CODcr＝45(mg/L)、BOD₅＝4(mg/L)、SS＝6(mg/L)、NH₃-N＝3(mg/L)，抗生素(四环素类和磺胺类)含量为480ng/L。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用肠球菌进行抗生素污水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将污水通入调节池，对污水进行初步调节；

S2，将步骤S1处理的污水通入缺氧池，并向缺氧池中加入粪水，对缺氧池进行少量曝气使缺氧池处于缺氧状态，对污水进行缺氧处理并对粪水中的肠球菌进行缺氧驯化；

S3，将步骤S2处理的污水通入好氧池，对好氧池进行充分曝气，对污水进行好氧处理并对粪水中的肠球菌进行强化好氧驯化，经完全强化好氧驯化的肠球菌，大量消纳吸附含抗生素的有机碳，并降解抗生素；肠球菌原为需氧及兼性厌氧菌，粪水进入缺氧池后，通过控制驯化条件，经缺氧池和好氧池的驯化作用，逐步驯养为好氧为主的兼性厌氧菌，对所有抗生素有很强的抵抗力，代谢能力强；

S4，将步骤S3处理的污水回流至缺氧池，经完全强化好氧驯化的肠球菌随污水回流至缺氧池，经再一次缺氧驯化，之后再通入好氧池进行强化好氧驯化，经再次驯化的肠球菌的降解抗生素的能力进一步增强，其间，继续消纳吸附含抗生素的有机碳，并降解抗生素；

S5，将步骤S4处理的污水通入微滤组件膜池，经微滤后出水进入后续消毒接触池进行消毒；

步骤S2中，所述粪水的通入量为每小时污水通入量的5v/v％；

步骤S2中，所述少量曝气的曝气量为汽水比1：1。

2.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述充分曝气的曝气量为汽水比7:1。

3.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述强化好氧驯化的条件为池水温度25℃，停留时间5h。

4.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述污水回流的回流量为每小时污水通入量的2倍。

5.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，步骤S5中，所述微滤组件膜池的微滤膜的孔径为0.2μm。

6.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，所述污水是医院的污水。

7.根据权利要求1所述的抗生素污水的处理方法，其特征在于，所述粪水是进行污废水分流后在化粪池中停留4h后的单纯粪水。

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