CN219807860U - 耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，包括罐体和位于罐体内部的厌氧微生物反应装置、过硫酸盐反应装置、加热装置，厌氧微生物反应装置左侧上部设有进泥口、污水进水口，下部设有排泥口，前侧壁中部设有第一进料口，过硫酸盐反应装置右侧设有第二进料口、出料口、排水口，内部设有紫外灯管、石英玻璃，过硫酸盐反应装置右侧还设有pH监测元件及自动加碱元件。本实用新型能够有效进行污水中药物的矿化，通过耦合生物处理与化学处理，将难降解药物快速转化为小分子中间产物，最后将其矿化，对污水中药物进行修复，操作简单、高效，具有实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理设备技术领域，具体是涉及耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置。
背景技术
药物用于治疗、预防和诊断，在人类的健康结果中发挥着重要作用。目前，已有4000多种药物被用作人畜疾病治疗的医药用品，包括各类抗生素、止痛药、降压药、催眠药、减肥药和杀菌剂等。药物来源众多且不间断的排入环境中，使得药物浓度处于一种稳定水平。而长期接触低浓度的药物会对微生物，植物、水生生物甚至人类产生潜在的危害。
人类和禽类在摄入药物时，在体内并不能完全将其吸收而使一部分未代谢药物随着排泄物排入生活污水中，随污水管网进入污水处理系统。因为溶解度和半衰期的差别，有些药物甚至大于90％的含量会以原型排入环境。不同于大城市有密集的污水管网可以收集生活污水和工业废水进入污水处理厂，农村以及偏远地区更多的是药物对水体环境的直接排放。药物随生活污水和工业废水进入城市污水处理厂，使得污水处理厂也成为了重要的“汇”。更重要的由于生物处理的不完全去除，包含药物及其转化产物的污水不断向水环境中排放，使得污水处理厂成为重要的“源”。
现有的去除污水中药物的装置存在以下缺陷：1)单独利用微生物对药物的去除效率低，无法实现对药物的有效矿化，生成的转化产物危害可能更大；2)单独利用催化过硫酸盐体系虽然能实现对药物的矿化，但所需氧化剂浓度大，运行成本高；3)现有基于过硫酸盐反应器不具备pH监测和自动加碱元件，无法对装置内部环境的pH进行调节，导致催化过硫酸盐效果差；4)非一体化，生物处理和化学处理分离，无法满足多种情况下的污水处理。因此，如何有效且经济地去除污水中药物受到人们的关注。
实用新型内容
为克服现有技术存在的单一生物或化学处理去除效果差、运行成本高的问题，本实用新型提供了一种操作简单方便且能够高效降解污水中药物的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置。
本实用新型的技术方案如下：
耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，包括罐体和位于所述罐体内部的厌氧微生物反应装置、过硫酸盐反应装置、加热装置，所述厌氧微生物反应装置和过硫酸盐反应装置内部均设有搅拌器，且厌氧微生物反应装置和过硫酸盐反应装置之间通过带有连通阀的连通管相连通，所述连通管内还设有网格，厌氧微生物反应装置左侧上部设有进泥口、污水进水口，下部设有排泥口，前侧壁中部设有第一进料口，过硫酸盐反应装置右侧设有第二进料口、出料口、排水口，内部设有紫外灯管、石英玻璃，所述罐体上分别设有与所述进泥口、污水进水口、第一进料口、排泥口、第二进料口、出料口一一对应的可闭合开口，过硫酸盐反应装置右侧还设有pH监测元件及自动加碱元件。
优选地，所述搅拌器为桨式搅拌器，分别由厌氧微生物反应装置、过硫酸盐反应装置侧壁的电机提供动力。
优选地，所述加热装置由电阻丝、控制开关和控温传感器组成。
优选地，所述过硫酸盐反应装置是由不透光材料制成，过硫酸盐反应装置的内部上方横向安装有可整体上下移动调节的两根紫外灯管。
优选地，所述过硫酸盐反应装置的左、右侧壁上均设有螺纹，过硫酸盐反应装置内顶部设有灯罩，所述灯罩上设有与所述螺纹啮合匹配的可带动所述灯罩上下移动的螺杆，所述螺杆的右端设有旋钮,通过旋转旋钮将灯罩卡紧或放松以上下调节灯罩的高度。
优选地，所述pH监测元件是由pH计和传感器组成。
更优选地，所述自动加碱元件内含自动加药柱，且与所述pH监测元件电性连接并由pH监测元件控制其开关。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在以下几点：
(1)耦合微生物和过硫酸盐反应体系，增加去除污水中药物的效果，能够确保药物完全矿化，有利于降低工艺运行成本，增加水资源的回收利用；
(2)pH监测元件可以对污水的pH进行实时监测，并通过传感器将定量碳酸氢钠碱液由加药口加入污水中，使其调节pH，保证始终高效催化过硫酸盐，确保装置中含有充足的自由基的，实现药物矿化；
(3)紫外灯管可拆分，调节方便，在过硫酸盐反应装置侧面设置螺纹，各紫外灯连接处设置多个圆孔，可根据需求调节紫外灯的位置，从而增强或减弱光强；
(4)反应装置中设置浆式搅拌器，确保污水中药物和微生物及和过硫酸盐产生的自由基充分混合，避免团聚。
(5)本实用新型装置适用于污水中药物的深度处理领域。
附图说明
图1是本实用新型的内部结构示意图；
图2是本实用新型的外部结构示意图；
图3是本实用新型的旋钮和螺杆的连接结构示意图；
图4是本实用新型旋钮工作示意图；
其中，1-罐体，2-厌氧微生物反应装置，3-过硫酸盐反应装置，4-搅拌器，5-电机，6-进泥口，7-进水口，8-加热装置，9-排泥口，10-第一进料口，11-格网，12-连通阀，13-连通管，14-灯罩，15-紫外灯管，16-旋钮，17-螺杆，18-石英玻璃，19-pH监测元件，20-传感器，21-自动加碱元件，22-第二进料口，23-出料口，24-排水口。
具体实施方式
如图1-2所示，本实施例的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置包括罐体1和位于所述罐体1内部的厌氧微生物反应装置2、过硫酸盐反应装置3、加热装置8，所述厌氧微生物反应装置2和过硫酸盐反应装置3内部均设有搅拌器4，且厌氧微生物反应装置2和过硫酸盐反应装置3之间通过带有连通阀12(如HQ41X球形止回阀)的连通管13相连通，所述连通管13内还设有网格11，厌氧微生物反应装置2左侧上部设有进泥口6、污水进水口7，下部设有排泥口9，前侧壁中部设有第一进料口10，过硫酸盐反应装置3右侧设有第二进料口22、出料口23、排水口24，内部设有紫外灯管15、石英玻璃18，所述罐体1上分别设有与所述进泥口6、污水进水口7、第一进料口10、排泥口9、第二进料口22、出料口23一一对应的可闭合开口，过硫酸盐反应装置3右侧还设有pH监测元件19及自动加碱元件21。
其中，所述搅拌器4为桨式搅拌器，分别由厌氧微生物反应装置2、过硫酸盐反应装置3侧壁的电机5提供动力。
其中，所述加热装置8由电阻丝8-1、控制开关8-2和控温传感器8-3组成。(控温传感器8-3选用ADT75或DS75数字控温传感器)
其中，所述过硫酸盐反应装置3是由不透光的高分子聚合物材料(如塑料制品)外涂一层金属(如铝，不透光)制成，过硫酸盐反应装置3的内部上方横向安装有可整体上下移动调节的两根紫外灯管15。
其中，所述过硫酸盐反应装置3的左、右侧壁上均设有螺纹，过硫酸盐反应装置3内顶部设有灯罩14，所述灯罩14上设有与所述螺纹啮合匹配的可带动所述灯罩14上下移动的螺杆17，如图3所示，所述螺杆17的右端设有旋钮16，通过旋转旋钮16将灯罩14卡紧或放松以上下调节灯罩14的高度。具体如图4所示，通过右端旋钮16左旋，拔出旋钮一截，通过螺杆17上下移动，右端旋钮16右旋卡紧，调节灯罩14至合适位置。
其中，所述pH监测元件19是由pH计和传感器20组成。(pH计可用上海雷磁公司生产的pH计，传感器20可以TDK公司生产的传感器)
其中，所述自动加碱元件21内含自动加药柱，且与所述pH监测元件19电性连接并由pH监测元件19控制其开关。本实用新型的自动加药柱采用现有技术的产品，例如是由全自动智能控制系统(PLC控制器)、隔膜计量泵、加药桶、电磁加药阀组成，以上部件均是现有技术的成熟产品，在此不再赘述。
本实用新型的工作原理如下：
从进泥口6加入活性污泥消耗仓体内剩余的氧气，使其保持厌氧条件，打开搅拌器4；将含有药物的污水由进水口7排入，打开控制开关8-2，通过电阻丝8-1加热并由控温传感器8-3使罐体1内部保持在25±2℃的温度，经过一段时间后，大分子药物被微生物代谢为小分子产物；将连通阀12打开，使含剩余药物及小分子药产物的污水流入过硫酸盐反应装置3，启动电机，带动搅拌器4搅拌，通过第二进料口21投加过硫酸盐，根据水量大小调节灯罩14位置，打开紫外灯15，通过pH监测元件19带动自动加药柱21，实时调节污水pH值，完成剩余药物及产物的矿化；降解完成后，污水从排水口24排出，可排入收纳水体或进行污水的进一步资源化利用。
Claims (7)
1.耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，包括罐体(1)和位于所述罐体(1)内部的厌氧微生物反应装置(2)、过硫酸盐反应装置(3)、加热装置(8)，所述厌氧微生物反应装置(2)和过硫酸盐反应装置(3)内部均设有搅拌器(4)，且厌氧微生物反应装置(2)和过硫酸盐反应装置(3)之间通过带有连通阀(12)的连通管(13)相连通，所述连通管(13)内还设有网格(11)，厌氧微生物反应装置(2)左侧壁上部设有进泥口(6)、污水进水口(7)，下部设有排泥口(9)，前侧壁中部设有第一进料口(10)，过硫酸盐反应装置(3)右侧设有第二进料口(22)、出料口(23)、排水口(24)，内部设有紫外灯管(15)、石英玻璃(18)，所述罐体(1)上分别设有与所述进泥口(6)、污水进水口(7)、第一进料口(10)、排泥口(9)、第二进料口(22)、出料口(23)一一对应的可闭合开口，过硫酸盐反应装置(3)右侧还设有pH监测元件(19)及自动加碱元件(21)。
2.如权利要求1所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述搅拌器(4)为桨式搅拌器，分别由厌氧微生物反应装置(2)、过硫酸盐反应装置(3)侧壁的电机(5)提供动力。
3.如权利要求1所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述加热装置(8)由电阻丝(8-1)、控制开关(8-2)和控温传感器(8-3)组成。
4.如权利要求1所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述过硫酸盐反应装置(3)是由不透光材料制成，过硫酸盐反应装置(3)的内部上方横向安装有可整体上下移动调节的两根紫外灯管(15)。
5.如权利要求1所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述过硫酸盐反应装置(3)的左、右侧壁上均设有螺纹，过硫酸盐反应装置(3)内顶部设有灯罩(14)，所述灯罩(14)上设有与所述螺纹啮合匹配的可带动所述灯罩(14)上下移动的螺杆(17)，所述螺杆(17)的右端设有旋钮(16),通过旋转旋钮(16)将灯罩(14)卡紧或放松以上下调节灯罩(14)的高度。
6.如权利要求1所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述pH监测元件(19)是由pH计和传感器(20)组成。
7.如权利要求6所述的耦合微生物和紫外光/过硫酸盐去除污水中药物的反应装置，其特征在于，所述自动加碱元件(21)内含自动加药柱，且与所述pH监测元件(19)电性连接并由pH监测元件(19)控制其开关。
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