[发明专利]一种集成式污水无害化装备

说明书

本发明提供一种集成式污水无害化装备，属于污水、污泥处理技术领域。该装置包括流量计、阀门、超声波/紫外线反应槽、导流隔板、紫外灯UVC、溢流出水管、排空口一、溢流水池、二级处理进水控制阀门、超声波/光催化反应槽、负载光催化剂的导流隔板、导流隔板插槽、光催化光源UVA、出水口、排空口二及超声波换能器，利用超声波与紫外线、光催化反应的共同作用，达到污水中的病原微生物灭活、抗生素及其抗性基因降解等多重目的，实现污水的无害化处理。该技术可以大大降低由化学药剂消毒所带来的副产物风险，技术操作简单，无需辅助设备设施，安全高效，尤其适用于污水处理厂二级出水、沼液及其类似性质的污水的无害化处理。

技术领域

本发明涉及污水、污泥处理技术领域，特别是指一种集成式污水无害化装备。

背景技术

污水中还含有大量的病原微生物和微污染物，若直接排放会对土壤、地表以及地下水造成污染，威胁人类健康，污水无害化是保障水环境健康的重要环节和关键单元。近年来，由于抗生素的大量使用和滥用，未代谢的抗生素随粪污排出，进入到环境当中，污水的好氧、厌氧处理过程对抗生素有一定的去除作用，但是还不足以消除抗生素污染的环境健康风险。此外，由抗生素导致的细菌抗生素耐药性，即抗生素抗性基因更是备受关注的新型污染物之一。因此，污水无害化技术不只局限于指示性病原微生物的灭活，以抗生素、抗性基因为代表的持久性微污染物去除也应受到重视。

氯、臭氧和紫外线是应用广泛、成熟稳定的消毒剂。作为代表性消毒剂，氯消毒效果稳定、成本低，但是消毒广谱性弱，如对隐孢子虫和贾第虫的灭活差，且消毒过程还会产生“三致”消毒副产物，一些国家和地区已经取消氯消毒。紫外线消毒具有广谱性、速率快、占地面积小、操作管理简单等优点，且无消毒副产物，在消毒技术中具有突出优势，近年来得到了广泛的推广和应用。超声波空化效应具有物理和化学作用，因此，超声波可以有效破碎菌胶团，改善水中悬浮颗粒物的粒径分布，有助于紫外线利用效率的提升，且超声波对细胞结构还有一定的破坏作用，超声波引入还可以抑制紫外消毒后的微生物复活现象。基于污水的水质特点，超声波强化紫外线用于污水消毒具有突出优势。

针对抗生素、抗性基因类污染物，通过传统的消毒手段很难达到理想的效果，需要采用具有更强氧化效能的作用过程，其中光催化是高级氧化中具有代表性的技术，以二氧化钛为代表的光催化材料已经实现了产业化和市场化，具有进一步推广应用的潜力。已有研究表明超声波与光催化组合可产生声光催化氧化效应，进一步增强自由基的产率和其氧化降解性能。基于上述需求和技术现状，将超声波、紫外线消毒、光催化三者进行耦合与集成，通过协同作用，可实现污水中病原微生物、抗生素、抗性基因的同步去除，达到污水无害化的目的，降低污水处理与利用过程中的环境健康风险。

本发明为了解决污水中病原微生物、抗生素及抗性基因污染问题，结合超声波、紫外线消毒和光催化的特点与优势，而提供的一种集成式污水无害化装备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种集成式污水无害化装备，以解决目前污水利用过程中的卫生问题和消除潜在生物风险。