[发明专利]一种用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置及其运行工艺

权利要求书

1.一种用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置，其特征在于，包括依次连接的进水部分、铁炭预处理池、生化处理池、二级沉淀池、人工湿地；

其中，进水部分包括固液分离机，尿液收集管道，进水管道。进水管道连接至铁炭预处理池；

铁炭预处理池包括拦污格栅、铁炭填料，曝气设备，排污口，其中排污口设置在铁炭预处理池的底部，铁炭填料填充在铁炭预处理池内，曝气设备设置在铁炭预处理池的顶部；

人工湿地包括基质(16)，在基质上种植湿地植物，上部侧壁设置出水管道(17)。

2.根据权利要求1所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置，其特征在于，生化处理池包括并排设置的厌氧反应室和好氧反应室，所述的厌氧反应室(9)的顶部设置微生物菌剂投加系统(10)，所述的好氧反应室(12)的底部设置曝气系统(13)。

3.根据权利要求1所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置，其特征在于，二级沉淀池的顶部设置H₂O₂投加系统(14)，底部连接污泥流泵(15)，回流泵连的输出管道接至到厌氧反应室(9)，二次沉淀池中的污泥通过回流泵回流到厌氧反应室中。

4.根据权利要求1所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置，其特征在于，所述的铁炭填料为铁屑及生物炭按质量比为4～5:1的混合物；所述的微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、EM菌种、葡萄糖、氯化钠、蛋白胨、碳酸钙、磷酸二氢钾配合而成，每1L水含枯草芽孢杆菌种10g，EM菌种10g，葡萄糖10g，氯化钠0.5g，蛋白胨1.0g、碳酸钙3g、磷酸二氢钾0.5g。

5.基于权利要求1所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置的运行工艺，其特征在于，步骤如下：

(1)在进水部分，通过固液分离机(1)将收集到的粪液与来自尿液收集管道(2)的废水汇集到进水管道(3)中，流入铁炭预处理池中；

(2)在铁炭预处理池中，进水首先流经拦污格栅(4)，将污水中的残渣以及大的悬浮物截留下来，然后从铁炭预处理池的底部向上流入，随着水位的上升流经铁炭填料，通过曝气设备(7)的曝气和铁炭填料(5)的铁炭微电解作用，分解有机物，降低COD，污水在铁炭预处理池中的流向为从下向上，从前到后，随后从高水位出水进入到生化反应池中；

(3)在生化反应池中，水流首先进入到厌氧反应池中，通过微生物菌剂投加系统(10)添加微生物菌剂，加强生物处理效果，进一步去除污水中大分子有机物；经过厌氧室反应后的污水进入到好氧反应室(12)，通过底部曝气系统(13)的曝气加快微生物硝化作用，去除氨氮；好氧反应室的污水从高水位出水后进入到二次沉淀池中；

(4)在二次沉淀池中，通过添加H₂O₂和太阳光照射发生Fenton反应，产生具有高度氧化性的自由基，氧化杀灭细菌，去除污水中的抗性基因；同时二次沉淀池中的污泥通过回流泵回流到厌氧反应室(9)中，利用厌氧菌的反硝化作用，去除硝化作用产生的硝氮；最后二次沉淀池中的上层清液从上部进入到垂直潜流人工湿地中；

(5)在人工湿地中，经过基质吸附、湿地植物吸收，进一步净化水质，去除游离在水体中的抗性基因。

6.根据权利要求5所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置的运行工艺，其特征在于，人工湿地的基质由下到上分别为鹅卵石层、中砾石层、细砾石层、砂石层，湿地植物为芦苇和香蒲。

7.根据权利要求5所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置的运行工艺，其特征在于，进水管道中的污水流量根据下式确定：

Q＝V/(t·T)

其中，V为每天要处理的污水量/m³，t为每天处理时间/h，T为水力停留时间/h，且T＝40min～1h。

8.根据权利要求5所述的用于去除畜禽养殖场废水中抗性基因及脱氮除磷的装置的运行工艺，其特征在于，所述厌氧反应室(9)与好氧反应室(12)之间的隔墙上的阀门在没有处理污水时关闭，保持厌氧室缺氧条件。