[发明专利]一种含抗生素微污染原水的预处理系统及方法

说明书

本发明公开一种含抗生素微污染原水的预处理系统及方法，上述系统由曝气生物滤池及芬顿氧化池组成，曝气生物滤池的滤料为双层滤料，双层滤料分别为包埋有特定微生物的凝胶球滤料和陶粒滤料，包埋的微生物为通过抗生素驯化培养的复合菌。在处理含抗生素的微污染水的过程中，原水中的抗生素污染物通过凝胶球滤料中的复合菌生物降解，防止抗生素抑制陶粒滤料上的生物膜组织，然后陶粒滤料上附着的生物膜对微污染水中超标的COD、氨氮等常规污染物进行降解，最后通过芬顿氧化反应进一步氧化去除水中的残余有机物、抗生素抗性菌和抗生素抗性基因等残留物，且残留的铁离子可以参与后续的混凝反应，降低后续处理成本。本发明运行成本低、处理效果好，适用于含抗生素微污染原水的预处理。

技术领域

本发明涉及市政工程中的给水处理领域，具体而言，涉及一种含抗生素微污染原水的预处理系统及方法。

背景技术

微污染水是指受到工农业和生活污水污染，其中部分项目超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类水体规定标准的饮用水源水。据相关部门监测，我国地表水近60％以上的水质降为IV类以下水质，已完全失去作为饮用水水源的功能，约50％的重点城市水源为微污染水，严重降低了给水厂的处理性能与出水水质。此外，制药业、畜牧业和水产养殖业的发展使抗生素的种类和用量大增。抗生素使用后能通过多种途径进入水环境，污染水源。虽然尚未有水源中的抗生素相关规定，但是处理含有抗生素的微污染水源水是保障饮用水安全的研究方向之一。

生物预处理技术可作为微污染水处理方法之一，其中曝气生物滤池应用比较广泛。曝气生物滤池(Biological aerated filter，BAF)占地小，运行管理方便且处理出水水质高，在有机物的去除，尤其是在硝化、反硝化脱氮等方面有着良好的效果。BAF处理主要是依靠填料上生长的微生物，在充氧条件下，降解水体中有机物、氨氮等污染物质。气跟水通过管路经过池体的生物填料层，填料表面微生物不断生长繁殖形成生物膜，污水经过填料时被附着在填料表面的生物膜完成生物氧化降解。

微生物菌体包埋固定化技术是通过采用化学或物理方法将游离细胞或酶等限制在或定位于特定的空间区域内，并使其保持生物活性。微生物菌体包埋固定化技术因具有的生物量含量高、包埋微生物类型及污水处理范围广、单位体积微生物菌体或酶活性高、固液分离方便及下游处理操作简单、抗冲击负荷及抵抗搅拌剪切力强等优点，在水处理领域受到广泛研究及关注。

芬顿氧化是一种无机化学反应，反应主要依靠过氧化氢与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。但是，芬顿氧化过程中需要控制亚铁离子和过氧化氢的比例，才能发挥出最佳的处理能力。

发明内容

本发明的目的是针对含抗生素微污染水的特点，提供一种含抗生素微污染原水的预处理系统及方法，可有效去除微污染水中的抗生素、COD、氨氮等超标污染物，提升微污染水的处理效果。

本发明的目的在于提供一种含抗生素微污染原水的预处理系统，包括依次连接的进水装置、曝气生物滤池、调节池、芬顿氧化池、出水装置、酸投加箱、过氧化氢投加箱、铁盐投加箱、污水池，所述进水装置、曝气生物滤池、调节池、芬顿氧化池、出水装置依次连接，所述酸投加箱与调节池连接，所述过氧化氢投加箱、铁盐投加箱与芬顿氧化连接，所述污水池与曝气生物滤池、芬顿氧化池连接。

优选的，所述曝气生物滤池的底部设有进水口、曝气装置、反冲洗装置，中部为滤料区，顶部设有出水口、反冲洗排水口。

优选的，所述滤料层的滤料为双层滤料，双层滤料分别为吸附、降解抗生素的凝胶球滤料和处理COD、氨氮的陶粒滤料。

优选的，凝胶球滤料包埋的微生物为通过抗生素驯化培养的复合菌，陶粒滤料附着的生物膜通过持续通入微污染水自然挂膜。