[发明专利]一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合处理方法，通过生物、物理、化学联合反应装置，削减实际填埋场渗滤液中的抗生素抗性基因和抗性菌的丰度，并控制其二次传播。使用本发明的技术方法能够实现对渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的处理，去除率分别可达到约99％和80％以上。本发明联合处理方法技术成熟、可靠性高，对渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的去除和扩散阻隔效果显著，对降低周边环境风险具有实际应用价值。本发明还公开了一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合装置。

技术领域

本发明属于环境保护污染控制和处理技术领域，涉及一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合处理装置及方法。

背景技术

目前，抗生素广泛应用于牲畜饲料添加剂、临床抗感染治疗、家用个人护理品等。据统计，世界范围内抗生素的人均使用量为15g/年。大量的科学研究表明，抗生素在使用后，大部分最终以原药形态直接排放于环境中，致使环境中的细菌获得抗生素的抗性(Antibiotic to Resistance，AR)，变为抗性细菌(ARB)，同时也加速了抗性基因(Antibiotic Resistance Genes，ARGs)的传播过程。ARGs和ARB的广泛存在，引起了巨大的生态环境风险、也给人类健康带来了严重威胁。

在我国，由于固体废弃物管理不善，很多抗生素最终随着生活垃圾进入到垃圾填埋场中，使垃圾填埋场成为潜在的抗生素和抗性基因储存库，其中部分残留的抗生素和抗性基因又随着垃圾渗滤液排出填埋场，如若不经妥善处理，这种新型、持久性的环境污染物会对地下水、土壤等造成严重污染，威胁人类的公共健康和环境卫生。此外，ARGs作为一种新兴污染物，针对控制其传播的技术仍严重不足，容易导致ARGs在排放后在受纳的自然环境中进行二次的传播，增加其中ARB的丰度。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明结合传统的生物、物理分离等垃圾渗滤液处理技术，并结合杀菌、灭活等技术，提出一种新的联合处理装置及方法，能够实现垃圾渗滤液中主要ARGs和ARB的高效去除，并有效控制了两者在渗滤液受纳水体中的传播。

本发明技术方法如下：

本发明提出了一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合处理装置，包括：

高浓度膜生物反应器(MBR)、超滤膜分离单元(UF)、紫外杀菌辐射器(UV)、以及基于二氧化钛(TiO2)的高级氧化反应器(AOP)、流量计和泵。

本发明中，所述高浓度膜生物反应器(MBR)、超滤膜分离单元(UF)、紫外杀菌辐射器(UV)、以及基于二氧化钛(TiO2)的高级氧化反应器(AOP)依次连通。

本发明中，所述高浓度膜生物反应器(MBR)和所述超滤膜分离单元(UF)之间；所述超滤膜分离单元(UF)和所述紫外杀菌辐射器(UV)之间；所述紫外杀菌辐射器(UV)和所述基于二氧化钛(TiO2)的高级氧化反应器(AOP)之间均设置有所述流量计和所述泵。

本发明中，所述高浓度膜生物反应器(MBR)设置微孔板式过微孔滤膜和鼓风风机。

其中，所述供气设施设置在高浓度膜生物反应器(MBR)内部高度1/2处。

本发明中，所述超滤膜分离单元(UF)内置卷式过滤膜。

其中，所述卷式过滤膜的孔径为25纳米。

本发明中，所述紫外辐射器(UV)内置紫外灯管。

其中，所述紫外灯管的功率为0.15mW/cm²，辐射量为45mJ/cm²；所述紫外灯管发射的波长为230至280纳米。

本发明中，所述高级氧化反应器(AOP)内置紫外灯管、搅拌器。