[实用新型]一种用于含头孢菌素污水的强化式生态处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于含头孢菌素污水的强化式生态处理系统。

背景技术

头孢菌素是一类抗菌谱广、抗菌活性强、疗效高的抗生素，为人类战胜各种细菌感染作出极大的贡献，其改造后的化合物作为化疗剂有的已突破了抗细菌感染的范围，具有蛋白酶抑制剂的功效，可用于抗退化、治疗癌症、骨质疏松、类风湿关节炎、阿尔茨海默病、白内障等。这一苗头很可能为头孢菌素带来新的更为广阔的应用前景。据报道，全世界头孢菌素的销售额约占抗感染药物销售额的40%以上；而在我国，医院里头孢菌素的使用量占所有抗菌药的比例已超过45%。另外，头孢菌素还广泛应用于农业生产过程中对农作物病虫害的防治以及畜禽养殖中。可以说，头孢菌素已成为当今世界上研究最活跃、进展最迅速、应用最广泛的抗生素类药物，是公认的极为重要的临床抗感染药物，也是今后新抗生素的主要来源。由于头孢菌素的大量生产与使用，使其在江河、湖泊以及地下水体中都有检出。

我国是一个农业大国，乡村人口占总人口的48.73%，主要的畜禽养殖集中于农村地区。随着近年来我国广大农村医疗保障体系逐渐的完善以及农业、畜禽养殖业的不断发展，农村地区抗生素的使用量呈现逐年增长的趋势，导致周围水环境中抗生素污染加剧。另外，我国农村地区经济条件相对落后，缺乏基础的管网收集系统与合适的污水处理方式，污水处理水平较低，故相对于城市而言，抗生素对农村地区的威胁更大。水环境中抗生素残留问题对当前水环境保护提出新的挑战，迫切需要加强对水环境中主要抗生素残留污染控制技术的研究，以保障人类健康和生态安全。基于投资少、能耗低、环境友好、管理方便等优点，分散化小规模污水生态处理工艺在农村地区已经得到了一定的应用推广，在此基础上开发强化式的生态处理系统不仅可去除污水中的常规污染物，对污水中存在的抗生素也具有很好的降解对于提升我国农村抗生素污染处理水平，改善农村水环境质量都具有十分的重要意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种针对含头孢菌素污水的投资少、能耗低、环境友好、管理方便的强化式生态处理系统。

本实用新型的目的在于提出一种针对含头孢菌素污水的强化式生态处理系统，由垂直流生态滤池和潜流式人工湿地两部分组成，其中，

所述垂直流生态滤池为三级阶梯状结构，第一级、第二级、第三级处理单元均为顶端开口的空腔体，依次相连，且空间位置的高度逐级递减；第二级处理单元的底部低于第一级处理单元的底部，第三级处理单元低于第二级处理单元的底部；

所述式人工湿地采用垂直折流构造，即通过多个隔板将潜流湿地分为若干格，相邻隔板的上沿和下沿交替设有过水孔，污水在过水孔中流过，使污水在整个潜流湿地中成为上下折流，便于充分发挥整个湿地填料的作用以提高处理效果。 

本实用新型中，所述垂直流生态滤池中，第一级、第二级、第三级处理单元内，顶层铺设有布水管网，中层铺设填料，低层铺设集水管网；第三级处理单元中集水管网与一排水管相连，该排水管管口高于第三级处理单元的集水管网，以延长污水在处理单元中的停留时间；污水首先被抽提到第一级处理单元，依次流经第二级处理单元、第三级处理单元，形成降流式的流动方式，最后通过三级处理区底部的排水管进入潜流式人工湿地。 

本实用新型中，所述垂直流生态滤池中，第一级处理单元与第二级处理单元之间高度差为20~30cm，第二级处理单元与第三级处理单元之间高度差为30~50cm。

本实用新型中，所述垂直流生态滤池中，各处理单元中层所铺设的填料自下而上依次为：填料为粒径1~2cm的鹅卵石，厚度为8~12cm；填料为碎石，厚度为12~16cm；填料为粒径细砂，厚度为 25~32cm；蚯蚓填料床厚度为40~48cm，待装置正常运行时放入蚯蚓。顶层为自由水体区，该区域高度为4~7cm。

本实用新型中，所述潜流式人工湿地，其纵深度为60~70cm；其中，下层填料为厚度是40~50cm的青石子，青石子粒径为1~3cm，作为处理区；上层为土壤层，作为植物的种植层，同时可用于去除部分污染物；潜流湿地中所选用的植物为芦苇、茭草、菖蒲。

本实用新型中，所述潜流式人工湿地，其出水方式有两种：（1）在靠近湿地末端的池底设穿孔管，穿孔管的中间部分安装三通，由三通连接排水管沿池底穿池壁而出，在排水管的另一端安装出口向上的90度弯头，上接竖直可伸缩管，通过该伸缩管调节湿地中的水深；（2）在池壁的不同高度处安装排水管并安装球阀，通过不同高度球阀的开闭调节潜流湿地中的水深。

本实用新型提出的针对含头孢菌素污水的强化式生态处理系统，其处理流程的步骤如下：