CN214571419U - 一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及废水处理的技术领域，尤其是涉及一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其包括反应罐，所述反应罐内沿水平方向间隔设置有两个过滤层，两个过滤层将罐体内腔自下而上依次分隔为进水区、芬顿反应区与出水区，所述进水区内设置有活性污泥床，所述进水区连通有废水进水管，所述芬顿反应区设置有加药装置，所述出水区与芬顿反应区之间连通有供废水回流的第一循环水管，所述循环水管上连接有第一循环水泵。本申请的废水前处理设备具有较高的亚铁离子利用率，有利于减少芬顿试剂的添加量。

Description

一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备

技术领域

本申请涉及废水处理的技术领域，尤其是涉及一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备。

背景技术

含喹诺酮类抗生素等大分子有机物的废水，通常采用芬顿试剂进行处理，其原理是通过亚铁离子的催化，促使双氧水分解产生羟基自由基，从而利用羟基自由基将大分子有机物降解为无机物或小分子物质，进而降低废水的BOD与COD等指标。

如申请号为CN201620258901.5的中国专利申请中公开了一种芬顿反应器，包括反应器、螺旋式搅拌器、加药装置、铁碳填料和抽油管路构成，反应器分上中下三段，由两块带孔挡板隔开，该反应器上段设有出水口，中段设有加药口和抽泥口，下段设有进水口。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在以下缺陷：由于芬顿催化反应中，亚铁离子与铁离子能够相互转化，因此当废水进入反应器上段后，废水中残留有大量的亚铁离子，无法充分利用。

实用新型内容

为了缓解上述废水处理后，亚铁离子利用率低的问题，本申请提供一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备。

本申请提供的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，采用如下的技术方案：

一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，包括反应罐，所述反应罐内沿水平方向间隔设置有两个过滤层，两个过滤层将罐体内腔自下而上依次分隔为进水区、芬顿反应区与出水区，所述进水区内设置有活性污泥床，所述进水区连通有废水进水管，所述芬顿反应区设置有加药装置，所述出水区与芬顿反应区之间连通有供废水回流的第一循环水管，所述第一循环水管上连接有第一循环水泵。

通过采用上述技术方案，利用第一循环水泵与第一循环水管将出水区中含有亚铁离子的水回流至芬顿反应区，使残留的亚铁离子参与催化反应，促进羟基自由基的生成，有利于提高废水处理效率，降低COD值。同时，能够减少亚铁离子的加药量，从而有利于减少铁污泥的产生。

优选的，所述第一循环水管上设置有第一控制阀门，所述第一循环水管上并联有第一文丘里管，且所述第一文丘里管两端分别位于第一控制阀门两端，所述第一文丘里管上开设有加药口；所述加药装置包括储药罐、连通加药口与储药罐的第一加药管。

通过采用上述技术方案，文丘里管是利用文丘里效应制成的管道，其原理是首先流体在流经缩小的过流断面时，流体会出现流速增大，压力下降的现象。本申请中，当调节第一控制阀门，减小第一循环管中的废水流量时，将促使废水从第一文丘里管中流过，从而在第一文丘里管内产生一个低压区，促使储药罐内的芬顿试剂被吸入，并混合于废水中进入芬顿反应区。

利用上述第一文丘里管与第一循环管的配合，不仅能够控制加药量，且能够使芬顿试剂与废水混合更为均匀，充分发挥亚铁离子的催化作用，并充分降解废水中的喹诺酮类抗生素。

优选的，所述芬顿反应区与进水区之间连通有供废水回流的第二循环水管，所述第二循环水管上连接有第二循环水泵。

通过采用上述技术方案，利用第二循环水管与第二循环水泵，使进入芬顿反应区的废水再次回流至进水区中，利用活性污泥床中的好氧细菌对废水中残留的大分子有机物作进一步的降解处理，提高废水在进水区中的降解时间，从而提高废水处理效果。

优选的，所述第二循环水管上设置有第二控制阀门，所述第二循环水管上并联有第二文丘里管，且所述第二文丘里管两端分别位于第二控制阀门两端，所述第二文丘里管上设置有进气口。

通过采用上述技术方案，当调节第二控制阀门，减小第一循环管中的废水流量时，将促使废水从第一文丘里管中流过，从而在第一文丘里管内产生一个低压区，使得进气口吸入部分空气。

利用上述第一文丘里管与第一循环管的配合，不仅能够吸入氧气为活性污泥床中的细菌生长繁殖提供充足的氧气，还能够利用气泡的搅拌作用促使废水与活性污泥床充分接触，提高降解效率。

优选的，所述进水区内位于活性污泥床下方设置有布水器，所述废水进水管与布水器连通。

通过采用上述技术方案，利用该布水器，增加废水与活性污泥床的接触面积，提高降解效率与降解效果。

优选的，所述过滤层为多孔陶瓷滤料层。

通过采用上述技术方案，多孔陶瓷是具有多孔结构的颗粒，其在保障过滤作用的前提下，能够有利于废水的渗透，保障废水的流动性。

优选的，所述出水区还连通有反冲洗装置，所述进水区连通有排污管。

通过采用上述技术方案，当反应器闲置时，可利用反冲洗设备对过滤层及罐体内腔进行冲洗，提高反应罐的持续作业性能。

优选的，所述进水区连通有第二加药管。

通过采用上述技术方案，含喹诺酮类抗生素的废水中还含有较多的重金属离子，该类金属离子会消耗部分芬顿试剂，造成试剂浪费；因而可利用第二加药管向进水区中添加螯合剂，使废水中的重金属离子与螯合剂反应并形成沉淀，从而减少后续对芬顿试剂造成的浪费。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

本申请中，通过设置第一循环水管与第一循环水泵，促使废水回流，从而使废水中的亚铁离子得以充分利用，有效的提高了药剂利用率。

本申请中，通过设置第一控制阀门与第一文丘里管，实现了对芬顿试剂与废水的充分混合，提高了对废水中有机物的降解效率与降解效果。

本申请中通过设置第二循环水管、第二循环水泵、第一控制阀门与第一文丘里管，显著地提高了活性污泥床对废水的降解作用。

附图说明

图1是实施例中含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备的整体结构示意图；

图2是实施例中反应罐的剖视图；

图3是实施例中布水器的结构示意图。

图中，1、反应罐；2、过滤层；21、多孔陶瓷滤料层；3、进水区；31、活性污泥床；32、废水进水管；33、排污管；34、第二加药管；4、芬顿反应区；5、出水区；51、出水管；6、加药装置；61、储药罐；62、第一加药管；7、第一循环水管；71、第一循环水泵；72、第一控制阀门；73、第一文丘里管；74、加药口；8、第二循环水管；81、第二循环水泵；82、第二控制阀门；83、第二文丘里管；84、进气口；9、布水器；91、布水管；92、布水孔；10、反冲洗装置；101、冲洗管；102、喷头。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备。参照图1、图2，废水前处理设备包括反应罐1，反应罐1的内腔中设置有两个间隔设置的过滤层2，两个过滤层2沿反应罐1的径向设置，且两个过滤层2将反应罐1内腔自下而上依次分隔为进水区3、芬顿反应区4与出水区5。进水区3设置有废水进水管32，同时，进水区3内设置有活性污泥床31；芬顿反应区4连通有加药装置6，出水区5侧壁上连通有出水管51。

参照图1、图2，废水由废水进水管32进入反应罐1的进水区3内，在进水区3中活性污泥床31中细菌的分解作用下，废水中的喹诺酮类抗生素被降解成无机物，从而降低废水中的污染物含量。废水穿过过滤层2进入芬顿反应区4，期间部分污泥颗粒被滤除。通过加药装置6向芬顿反应区4内加入亚铁离子溶液与双氧水，亚铁离子与双氧水产生芬顿反应，生成具有降解作用的羟基自由基，从而进一步降解废水中的喹诺酮类抗生素等有机污染物。废水再穿过过滤层2进入出水区5，并从出水管51进入后续的处理工段。

参照图1、图3，进水区3内设置有布水器9，布水器9包括有多根布水管91，多根布水管91呈放射状等距分布，其一布水管91与进废水进水管32连通。布水管91上沿其长度方形设置有若干布水孔92，且布水孔92朝向活性污泥床31开设。呈放射状分布的布水管91有利于废水在进水区3内充分扩散，从而与活性污泥床31充分接触。

参照图1、图2，进水区3内还设置有第二加药管34，第二加药管34用于添加螯合剂。加入适量螯合剂，使废水中的重金属离子与螯合剂形成沉淀，以减少后续芬顿反应中药剂的消耗。

参照图2，过滤层2为多孔陶瓷滤料层21，其包括两块圆形的承载托板，两块承载托板之间形成有用于填充多孔陶瓷滤料的空腔，多孔陶瓷是具有多孔结构的颗粒，具有较好的过滤作用。空腔内也可放置活性炭、石英砂等滤料。

参照图1、图2，出水区5与芬顿反应区4之间连通有第一循环水管7，第一循环水管7用于将部分废水从出水区5上端抽回至芬顿反应区4下端，第一循环水管7上连接有第一循环水泵71。第一循环水管7上设置有第一控制阀门72，且第一循环水管7上并联有第一文丘里管73，第一文丘里管73的两端端口分别位于第一控制阀门72两侧。第一文丘里管73的断面收缩位置设置有加药口74，加药口74用于连通加药装置6。具体的，加药装置6包括储药罐61与第一加药管62，第一加药管62两端分别与储药罐61和加药口74连通。

参照图2，出水区5中的废水中残留有亚铁离子，利用第一循环水管7将亚铁离子送至芬顿反应区4下端，使得残留的亚铁离子能够发挥催化反应，促进羟基自由基的形成，有利于减少亚铁离子的投加量。

参照图1、图2，当调节第一控制阀门72，减小第一循环管中的废水流量时，将在第一循环水管7靠近第一文丘里管73进口处形成高压区，促使废水流入第一文丘里管73，水流在第一文丘里管73内流动时，在文丘里管内的断面收缩处的流速加快，从而在该处产生一个低压区，促使储药罐61内的芬顿试剂被吸入第一文丘里管73，并与废水混合进入芬顿反应区4，起到分散药剂，充分发挥其降解作用的目的。

参照图1、图2，芬顿反应区4与进水区3之间连通有第二循环水管8，第二循环水管8用于将部分废水从芬顿反应区4上端抽回至进水区3下端，第二循环水管8上连接有第二循环水泵81。第二循环水管8上设置有第二控制阀门82，且第二循环水管8上并联有第二文丘里管83，第二文丘里管83的两端端口分别位于第二控制阀门82两侧。第二文丘里管83的断面收缩位置开设有进气口84，进气口84与大气连通。

参照图2，第二循环水管8可部分将芬顿反应区4的废水抽送回进水区3，利用活化污泥床进一步降解废水中的有机污染物，提高废水在反应罐1内停留时间，提高废水处理效果。

参照图1、图2，当调节第二控制阀门82，减小第二循环管中的废水流量时，将在第一循环水管7靠近第一文丘里管73进口处形成高压区，促使废水流入第二文丘里管83，水流在第二文丘里管83内流动时，在文丘里管内的断面收缩处的流速加快，从而在该处产生一个低压区，促使外界的空气被吸入第二文丘里管83内，与废水混合后产生大量气泡，气泡一方面具有搅拌作用，另一方面，能够为活性污泥床31中的好氧细菌提供氧气。

参照图1、图2，出水区5内还设置有反冲洗装置10，反冲洗装置10包括固定于出水区5内壁上的冲洗管101、安装于冲洗管101上的喷头102，冲洗管101与外部水源连通。

本申请实施例中一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备的实施原理为：

1、废水从废水进水管32进入进水区3，依次经过螯合剂的螯合处理和活性污泥床31中细菌的降解处理，除去重金属离子与部分有机污染物，污水穿过过滤层2进入芬顿反应区4。

2、芬顿反应区4中，亚铁离子催化双氧水产生羟基自由基，促使废水中的有机污染物进一步降解；大部分废水穿过过滤层2进入出水区5，少量废水从第二循环水管8回流至进水区3，并带入大量空气。

3、进入出水区5的废水，大量从出水口流出至下一处理工段，部分废水从第一循环水管7回流至芬顿反应区4，回流的过程中，在第一文丘里管73的作用下吸入芬顿试剂，使得芬顿试剂的加入更为均匀。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，包括反应罐(1)，其特征在于，所述反应罐(1)内沿水平方向间隔设置有两个过滤层(2)，两个过滤层(2)将罐体内腔自下而上依次分隔为进水区(3)、芬顿反应区(4)与出水区(5)，所述进水区(3)内设置有活性污泥床(31)，所述进水区(3)连通有废水进水管(32)，所述芬顿反应区(4)设置有加药装置(6)，所述出水区(5)与芬顿反应区(4)之间连通有供废水回流的第一循环水管(7)，所述第一循环水管(7)上连接有第一循环水泵(71)。

2.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述第一循环水管(7)上设置有第一控制阀门(72)，所述第一循环水管(7)上并联有第一文丘里管(73)，且所述第一文丘里管(73)两端分别位于第一控制阀门(72)两端，所述第一文丘里管(73)上开设有加药口(74)；所述加药装置(6)包括储药罐(61)、连通加药口(74)与储药罐(61)的第一加药管(62)。

3.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述芬顿反应区(4)与进水区(3)之间连通有供废水回流的第二循环水管(8)，所述第二循环水管(8)上连接有第二循环水泵(81)。

4.根据权利要求3所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述第二循环水管(8)上设置有第二控制阀门(82)，所述第二循环水管(8)上并联有第二文丘里管(83)，且所述第二文丘里管(83)两端分别位于第二控制阀门(82)两端，所述第二文丘里管(83)上设置有进气口(84)。

5.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述进水区(3)内位于活性污泥床(31)下方设置有布水器(9)，所述废水进水管(32)与布水器(9)连通。

6.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述过滤层(2)为多孔陶瓷滤料层(21)。

7.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述出水区(5)还连通有反冲洗装置(10)，所述进水区(3)连通有排污管(33)。

8.根据权利要求1所述的一种含喹诺酮类抗生素的废水前处理设备，其特征在于，所述进水区(3)连通有第二加药管(34)。

Images