[发明专利]一种水力空化结合氧化处理抗生素废水的装置

说明书

一种水力空化结合氧化处理抗生素废水的装置，包括转子、定子和中心轴，定子为密闭筒体，转子为空心筒体，转子设置在定子内，转子外壁分布有球柱形盲孔；中心轴竖直安装在定子中穿过定子和转子，并与转子固定连接，定子上部设置有废水进管，底部设置有废水出管；废水进管处设置氧化剂加入管。在抗生素废水中加入双氧水，转子转动，使抗生素废水发生空化，氧化剂可以降解部分抗生素从而提高去除效率。本发明通过水力空化和氧化结合处理抗生素废水，抗生素去除率高，效果好，无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种利用水力空化并添加氧化剂的方法处理抗生素废水的装置，属于抗生素废水处理技术领域。

背景技术

抗生素是由微生物或者动植物产生的具有抗病原体的一类代谢产物，是一种能干扰细胞生长的有机物。抗生素被广泛地应用在医药、畜牧和水产养殖等领域中，并带来了巨大的收益。然而，由于抗生素废水由于其对微生物的强烈抑制作用，而且抗生素的过量使用极大的威胁着生态环境，所以抗生素废水必须进行处理。

抗生素废水难于处理，成分复杂且可生化性差，有如下特征：(1)抗生素废水水量、水质变化大，而且由于生产的药品种类以及产量经常随市场需求调整，废水的水量和水质规律性较差；(2)抗生素废水物质组成十分复杂，其中包含有未反应原料、药物中间体、药物残留物以及有机溶剂等化学结构复杂的难降解有机物；(3)抗生素废水含有大量有机物，COD 浓度高达10000mg/L以上；(4)抗生素废水药物残留浓度高，部分废水盐度极高，并且废水对生物抑制作用较大，废水的可生化性较低；(5)抗生素废水色度大、气味重。

与其他类型的废水相比，抗生素废水的特点是成分复杂、毒性高、生物降解性差、有机物浓度高、处理难度大，单一的处理工艺很难有效处理抗生素废水。目前的抗生素废水主要方法有混凝法、气浮法、吸附法、光催化氧化法、生物法和电解法等。混凝法是在加入混凝剂后，通过搅拌失去电荷的颗粒相互接触而形成絮凝剂，便于其沉淀或过滤以达到分离的目的。气浮法是以高度分散的微气泡为载体，吸附废水中的污染物，使气泡的表观密度小于水的表观密度，向上漂浮，实现固液分离或液液分离的过程。吸附法是指利用多孔固体吸附废水中的某些污染物来回收或清除污染物，从而净化废水，但此方法并不能将污染物处理掉。光催化氧化法是利用催化剂在光的作用下处理废水，该方法具有性能稳定、反应条件温和、无二次污染等优点，但效率较低。生物法是利用好氧生物降解抗生素的方法，存在效率低且不能完全处理等缺点。

空化现象最初是由于船螺旋桨突然失去动力而被发现的，随后又发现所有运转于液体中的装置都可能发生空化现象。近年许多研究将空化现象应用于多种环境、生物、化工领域，取得了良好的效果，其中空化技术在废水处理领域极具前景。例如CN106745489A所公开的的一种水力空化污水处理设备，其文丘里管、多孔板、多孔空化喷嘴、撞击喷嘴四部分组成。将孔板水力空化、文丘里管内空化与多孔喷嘴空化有机结合，但其结构复杂，稳定性较差，设备成本和维护成本都较高。

CN103232127A公开的超声空化协同水力空化污水处理器，利用超声换能器结合文丘里管，利用超声空化进行污水处理，但是其处理效率较差。CN110217957A公开的一种用于失活污泥降解的水力空化装置，其采用实心双层盘转子，盲孔间分布采用同心圆式分布，存在空化盲孔间的空化干涉问题。

CN207468248U公开一种剪切式空化装置，包括：壳体，用于容纳液体，其正下方设有液体出口，其向正上方设有液体进口；剪切空化机构，设置在壳体的中心位置，包括，斜牙转子，内侧沿圆周方向均匀设置有辐射状的直角牙，所述直角牙凸起边线均为规则直角形；直牙转子，内侧沿圆周方向均匀设置有辐射状的倾斜牙，所述倾斜牙的凸起端面倾斜一定角度，其中直牙转子与斜牙转子同轴相对设置，并且与斜牙转子之间形成空隙；驱动结构，用于驱动斜牙转子和直牙转子向相反方向转动。此结构产生空化效应的区域较小，空化效率低，该文件中也并未给出产生空化现象所需要的一些参数。同时虽然两个转子设置也是反向旋转，但是，其只在转子的一面布置牙状结构，因此当转子工作时，会产生轴向力，导致转子产生振动或跳动，对装置的运行稳定性和安全都产生极大的影响。