[发明专利]一种生物电化学厌氧/微电解共混耦合强化处理高浓度环丙沙星废水的方法

说明书

本发明涉及一种生物电化学厌氧/微电解共混耦合强化处理高浓度环丙沙星废水的方法，该方法包括接种活性厌氧污泥、活性好氧污泥，接种挂膜后，环丙沙星废水经过以粉煤灰陶粒为载体和以铁铝碳三元微电解陶粒为填料的混合料中进行厌氧生物‑微电解处理，处理时同时外加直流电压；得到的耦合处理废水经过以污泥陶粒为填料，在外加直流电压条件下进行好氧处理，处理后得到澄清出水。本发明的处理方法将生物电化学系统与微电解系统集成一体，通过外加电压，去除废水中污染物，耦合系统启动时间短，操作运行简便；可以高效降解高浓度环丙沙星，同时能高效去除COD、TN及TP，处理后出水不会产生大量黑泥，出水澄清，不会造成二次污染，处理效率高。

技术领域

本发明涉及一种生物电化学厌氧/微电解共混耦合强化处理高浓度环丙沙星废水的方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

环丙沙星属于第三代喹诺酮类抗生素，因其具有抑菌杀菌效果好、抗菌谱广、价格低廉等特点，广泛应用于临床、畜牧业及水产养殖业中，成为目前喹诺酮类药物中应用最广泛的品种。环丙沙星制药废水属于高浓度难降解有机废水，废水COD高达10000 mg/L以上，含氮达1000 mg/L，而且废水中通常含有较高浓度的环丙沙星，以及生产过程中产生的一些中间产物，如甲苯、胺化物、环丙羧酸等，导致废水可生化性较差，难以直接进行生化处理。而且，随着环丙沙星产量的急剧增加，其生产过程中产生的制药废水也随之增加，因而如何有效处理大量产生的环丙沙星制药废水，已经成为一个非常严峻的问题。由于环丙沙星非常难降解，目前传统的常规处理技术和工艺无法彻底去除废水中的环丙沙星等抗生素，易造成受纳水体及剩余污泥接收地污染，而且环丙沙星等抗生素存在于环境水体会对生态系统造成极大的潜在威胁。因此，研究出一种新型的针对于高浓度环丙沙星制药废水的处理工艺具有重要的现实意义。

目前，国内对环丙沙星制药废水的处理仍处于探索阶段。国内的环丙沙星抗生素废水处理主要采用预处理加后续生化处理的多级处理工艺。但是仍未解决废水中含有的大量难降解有机物的问题，导致出水难以达到排放标准，主要表现在COD、N含量及色度超标，而且出水仍能检测到较高浓度的环丙沙星存在。

中国专利文献CN104445814A(申请号：201410664259.6)公布了一种处理四环素类抗生素废水的工艺与装置。该工艺包括铁碳微电解预处理和厌氧/好氧生物处理，其中铁碳微电解以铁碳陶粒作为微电解材料，厌氧/好氧生物处理则分别以粉煤灰陶粒和污泥陶粒作为填料。该工艺将厌氧与好氧生物处理组合在一个反应器中进行，简化了工艺流程，减少基建费用；能有效去除四环素废水中的有机成分，如COD，总磷及总氮，而且对四环素类大分子抑菌性抗生素有很好的降解效果。在长期运行过程中发现，铁碳陶粒预处理出水经调解pH后会产生大量黑泥，不仅难以处理，产生二次污染，而且导致出水浑浊，对后续生物处理产生不利影响；铁碳陶粒采用铁粉和碳粉制成，增加了处理成本，易产生浪费。同时长期运行中也发现厌/好氧组合生物滤池运行不稳定，抗冲击负荷能力差，对外界环境及运行条件变化敏感，而且对高浓度COD去除能力有限，这可能是因为厌/好氧微生物处理一个反应器内，一方面填料高度不够，导致处理效果不理想，另一方面易产生相互影响，不利于二者各自的的生物群落稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种生物电化学厌氧/微电解共混耦合强化处理高浓度环丙沙星废水的方法，本发明的方法可以高效降解高浓度环丙沙星，同时能高效去除COD TN及TP，处理后出水不会产生大量黑泥，出水澄清，不会造成二次污染，本发明的装置在长期运行中运行稳定，有利于生物群落的固定，抗冲击负荷能力强。

本发明的技术方案如下：

一种生物电化学厌氧/微电解共混耦合强化处理高浓度环丙沙星废水的方法，包括步骤如下：

（1） 反应器启动阶段：在生物电化学厌氧/微电解处理装置与好氧处理装置内分别接种活性厌氧污泥、活性好氧污泥，在低流速下进水4天，使微生物附着在陶粒表面形成一层均匀的生物膜，生物膜厚度为1-2mm；