[发明专利]一种含喹诺酮类抗生素废水的生化处理反应器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生化降解含喹诺酮类抗生素废水的反应器。 

背景技术

喹诺酮类药物是人工合成的含4-喹诺酮母核的抗菌药物，其对细菌的DNA螺旋酶(DNA-gyrase)具有选择性抑制作用，通过阻碍DNA合成而导致细菌死亡。 

目前国内应用较为广泛的喹诺酮类药品有诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、左氧氟沙星、洛美沙星、氟罗沙星、妥舒沙星、司帕沙星、西诺沙星、格帕沙星、莫西沙星、吉米沙星、曲伐沙星、克林沙星、吡哌酸、萘啶酸、吡咯酸等。其中，前三者在医院的使用率达到85％以上。该类抗生素药品在生产过程的发酵、分离、提取、纯化等环节都产生高浓度有机废水。 

目前，国内外对该类抗生素废水的处理多数采用传统的活性污泥法，这些生物处理工艺对该类污染物的去除效率微乎其微，水体中污染物浓度的表观降低往往是活性污泥的吸附作用，而更多未被吸附的该类污染物随污水厂的排水进入自然水体，被吸附的污染物则留存在底泥中随污泥填埋或再生利用还可能进入环境。总之，不论以何种方式进入环境，都会成为潜在的污染源威胁生态环境和人类健康。 

发明内容

本发明的目的是为了克服传统处理方法不能有效降解喹诺酮类抗生素的缺点，提供一种采用CAF与FBBR相结合的处理工艺，为喹诺酮类污染物的有效去除开辟一条新途径。本发明的目的通过以下方式实现：采用接种生活污水的方法，反应器内装填球形填料作为生物载体，在闷曝三天成功挂膜后，连续通入由目标污染物配制的废水，逐步提高负荷，停留在填料内部的活性污泥中的微生物及菌胶团经过优胜劣汰选择，存活的优势微生物及菌群可以利用转化目标污染物，达到降解去除的目的。 

本发明方法所用的装置，如图1所示，主要包括：CAF复合厌氧滤池、FBBR固定床膜生物反应器。 

本发明的优点主要体现在以下几个方面：(1)在厌氧部分采用植入生物填料的方法，可以截留大量的污泥，克服了传统厌氧反应器跑泥严重的问题；(2)填料能对气、液、固三相达到很好的分离效果，节省了三相分离器；(3)厌氧反应器采用好氧启动，挂膜后转为厌氧运行，启动时间快；(3)好氧反应器中，采用整流的水流形式，当废水流经填料时，水相在快流区经过而污泥在慢流区的填料内部通过，形成了流离，使HRT和SRT分开，SRT可达 

到几天甚至几十天；(4)填料的存在对气泡产生切割作用，从而提高了氧利用率；(5)采用穿孔管曝气，摒弃了传统的曝气头需要更换的麻烦；(6)特殊的生物填料为微生物提供了良好的栖息环境，从而提高了整个反应器的抗冲击负荷能力；(7)与传统的反应器相比，抗堵塞能力强。 

综上所述，本发明通过在反应器中植入特殊生物填料的方式，为优势菌群及微生物提供了良好的栖息生存环境，保证能高效降解目标污染物的优势菌种可在该反应器中留存、增殖，实现对目标污染物的高效降解、去除。 

附图说明

图1.本发明的去除喹诺酮类抗生素的反应装置 

图2.本发明实施例的COD降解曲线 

图3.本发明实施例的实验结果表 

具体实施方式：

首先在反应器内接入生活污水，两个反应器同时闷曝数天后，停止CAF反应器的曝气系统，转为厌氧运行若干天，观察生物填料的挂膜情况，待成功挂膜后，将实验室配制的一定浓度的废水(逐步提高负荷)泵入反应器内，先通过CAF继而通过FBBR，连续检测进出水的COD值，在实验过程中不断调整反应器的参数，以达到最佳的去除效果。 

实施例： 

本实施例采用在实验室配制的高浓度含喹诺酮类化合物的废水进行实验。原水水质为：喹诺酮类化合物为300-400mg/L，相当于CODcr为600-800mg/l。通过水泵将水样泵入CAF反应器中，废水停留24h后，自流进入FBBR好氧反应器，停留24h后排出，检测进出水的CODcr，在反应器运行稳定后，去除率可稳定在70-75％左右。生物膜生长良好，对生物膜镜检，发现微生物种类较多，且活性良好。 

英文缩写说明： 

CODcr：化学需氧量 

CAF：复合厌氧反应器 

FBBR：固定式膜生物反应器 

HRT：水力停留时间 

SRT：固体停留时间