[发明专利]一种上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器及方法

权利要求书

1.一种上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器，其特征在于：反应器包括混合区(1)、反应区(2)、蠕动泵(3)、搅拌器(4)、氧化剂入口(5)、废水入口(6)、石英棉(7)、负载粉末催化剂(8)、反应区进水管(9)、反应区出水管(10)、出水口(11)。

混合区中设有氧化剂入口(5)、废水入口(6)、搅拌装置(4)和出水口(11)，并且混合区(1)通过进水蠕动泵(3)与反应区(2)连接，反应区(2)为圆柱形填充柱，填充柱内充满石英棉(7)，粉末催化剂(8)均匀负载于石英棉上，反应区出口(10)与混合区通过硅胶管连接，整个装置形成循环结构。

2.一种如权利要求1所述的应用上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器的方法，包括以下步骤：

(1)将预定量的过硫酸盐和抗生素废水引入混合区，利用搅拌器将溶液混合均匀，得到混合溶液；

(2)取少量混合区的溶液与定量的污泥-赤泥复配生物炭催化剂(RSDBC13)混合，将石英棉浸没于上述溶液中，使得催化剂均匀附着在石英棉上，将负载有RSDBC13的石英棉填充在反应区中，形成填充床；

(3)通过蠕动泵控制混合溶液以预定的流速流入反应区，催化剂活化过硫酸盐氧化降解抗生素；

(4)反应区中处理后的混合溶液进入混合区，混合溶液继续被蠕动泵泵入反应区循环降解。

(5)定时打开止水阀，将达标抗生素废水排出。

3.根据权利要求1所述的应用上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器的方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，

抗生素的浓度为5～25mg/L；

所加过硫酸盐浓度为0.5～5.0mmol/L，过硫酸盐为过一硫酸盐(PMS)和过二硫酸盐(PDS)，所述PMS为KHSO₅或NaHSO₅，所述PDS为Na₂S₂O₈或K₂S₂O₈。

4.根据权利要求1所述的应用上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，

最终反应区中中RSDBC13的浓度为0.2～2.0g/L；

石英棉的质量为5.0～10.0g。

5.根据权利要求2所述的应用上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器的方法，其特征在于：

步骤(3)中混合溶液注入反应区的流速为0.3～4.5mL/min。

6.根据权利要求2所述的应用上流式填充床催化过硫酸盐降解抗生素的反应器的方法，其特征在于：

步骤(4)中所述混合溶液循环时间为0～2.5h。