一种海产养殖废水中抗生素的去除装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海产养殖废水中抗生素的去除装置及方法，属于废水处理技术领域。该去除装置包括反应器，反应器包括反应柱；反应柱的下端为封闭端；反应柱的内壁连接有将反应柱内部分隔为第一反应腔室和第二反应腔室的挡板，两个反应腔室在反应柱的上端和下端均相互连通；第一反应腔室的靠近封闭端的位置设有入水口，第二反应腔室的靠近封闭端的位置连接有曝气器，第二反应腔室的中部设有第一出水口。该去除装置结构简单，成本低，可在去除海产养殖废水中抗生素(如四环素)方面推广应用。相应的去除方法操作简单，过程易控，可高效地去除海产养殖废水中的四环素。除海产养殖废水中的四环素。除海产养殖废水中的四环素。

A device and method for removing antibiotics from mariculture wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种海产养殖废水中抗生素的去除装置及方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体而言，涉及一种海产养殖废水中抗生素的去除装置及方法。

技术介绍

[0002]水产养殖是近40年世界上增长最快的食品生产部门，其中海洋水产养殖占整体的1/3。为了预防和治疗鱼类和其它海洋动物的疾病，作为最广泛的抗生素之一的四环素被大量使用。据统计，欧洲和美国每年消耗四环素总量约5500吨。不幸的是，抗生素无法被动物有效代谢，这导致含有大量抗生素的海产养殖废水排入受纳水体，从而造成环境污染和生态破坏。
[0003]循环养殖模式(RAS)是水产养殖诸多模式中工业化程度最高的一种，其通过在线污水处理可以实现节能减排、环境友好型生产，甚至零排放的生产模式。但是，这些处理单元多采用传统好氧生物处理或生物滤池技术，其无法有效去除硝态氮以及系统中累积的抗生素。
[0004]据报道，传统生物处理工艺对典型抗生素的去除效果一般，例如林可霉素的平均去除率仅为42.1％，金霉素为58.8％，磺胺甲恶唑和四环素为 66％左右。
[0005]因此，迫切需要一种能经济高效去除四环素的处理途径。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种海产养殖废水中抗生素的去除装置及方法，以解决上述技术问题。
[0008]本申请可这样实现：
[0009]第一方面，本申请提供一种海产养殖废水中抗生素的去除装置，包括反应器，反应器包括反应柱；
[0010]反应柱的下端为封闭端；
[0011]反应柱的内部设有挡板，挡板连接于反应柱的内壁并将反应柱内部竖向分隔成第一反应腔室和第二反应腔室，第一反应腔室与第二反应腔室在反应柱的上端和下端均相互连通，以使位于反应柱内的颗粒污泥以及待处理的海产养殖废水在处理过程中能够沿第一反应腔室至第二反应腔室循环流动；
[0012]第一反应腔室的靠近封闭端的位置设有入水口，第二反应腔室的靠近封闭端的位置连接有曝气器，第二反应腔室的中部设有第一出水口。
[0013]在可选的实施方式中，反应柱的底部还设有用于控制入水条件和出水条件的控制器。
[0014]在可选的实施方式中，反应柱的顶部还套设有保护筒(预防系统运行不正常出水溢出)，保护筒的上端敞口，下端封闭，且保护筒的侧壁开设有第二出水口。
[0015]第二方面，本申请提供一种海产养殖废水中四环素的去除方法，包括以下步骤：采用前述实施方式任一项的去除装置对待处理的海产养殖废水中的抗生素进行去除。
[0016]在可选的实施方式中，抗生素为四环素。
[0017]在可选的实施方式中，去除过程包括至少1个处理周期，每个处理周期依次包括进水阶段、厌氧阶段、好氧阶段、沉降阶段、出水阶段以及静置阶段；
[0018]待处理的海产养殖废水于进水阶段通过入水口通入至含有颗粒污泥的反应柱内；随后进行厌氧阶段处理，进入好氧阶段后，通过曝气器向反应柱内通入空气，在沉降阶段使颗粒污泥沉降，并在出水阶段通过第一出水口排出处理后的海产养殖废水。
[0019]在可选的实施方式中，处理过程中，每次置换的海产养殖废水的体积为反应柱体积的1/2。
[0020]在可选的实施方式中，各阶段的处理时间之比依次为 10:50
‑
70:130
‑
160:5:10:10。
[0021]在可选的实施方式中，每个处理周期为4h。
[0022]在可选的实施方式中，去除过程中，反应柱内颗粒污泥的添加量为1300
‑
2500mg/L，颗粒污泥的粒径为0.8
‑
2.5mm。
[0023]在可选的实施方式中，整个去除过程中，反应柱内的水力停留时间为 8h。
[0024]在可选的实施方式中，厌氧阶段，反应柱内的溶解氧水平不超过 0.4mg/L。
[0025]在可选的实施方式中，好氧阶段，反应柱内的溶解氧水平不低于4mg/L。
[0026]在可选的实施方式中，去除过程中，水温为20
‑
35℃。
[0027]本申请的有益效果包括：
[0028]本申请提供的去除装置，可使颗粒污泥在剪切力的作用下对抗生素产生更好的处理效果。具体的，从入水口加入的海产养殖废水在自身重力作用下在第一反应腔室内向下汇集并通过反应柱下端的封闭端流至第二反应腔室内，随后越来越多的废水不断通入至第一反应腔室，同时使得进入第二反应腔室内的海产养殖废水量越来越多，第二反应腔室内的液位逐渐上升直至海产养殖废水经反应柱的上端再次流回至第一反应腔室，并对第一反应腔室内靠近反应柱的下端的废水产生冲击力，从而使得反应柱内的废水能够不断的沿逆时针方向流动形成较强的剪切力。
[0029]上述海产养殖废水中抗生素去除装置结构简单，成本低，可在去除海产养殖废水中抗生素(如四环素)方面推广应用。相应的去除方法操作简单，过程易控，可高效地去除海产养殖废水中的抗生素，并稳定处理废水中含有的COD、氨氮和总氮，解决了现有循环养殖模式中总氮和抗生素去除效率低的问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1为本申请提供的海产养殖废水中抗生素的去除装置的结构示意图；
[0032]图2为试验例中S1和S2中污泥对应的SVI
30
结果；
[0033]图3为试验例中S1和S2中污泥对应的MLVSS结果；
[0034]图4为试验例中S1和S2中污泥对应的平均直径；
[0035]图5为试验例中S2中颗粒磨损的动力学过程；
[0036]图6为试验例中S1和S2中的COD结果；
[0037]图7为试验例中S1和S2中的NH
4+
‑
N结果；
[0038]图8为试验例中S1和S2中的TN结果；
[0039]图9为试验例中四环素(TET)在S1和S2中的比去除性能和总去除效率结果；
[0040]图10为试验例中S1和S2中的EPS浓度；
[0041]图11为试验例中不同浓度的AS对TET的吸附结果；
[0042]图12为试验例中不同浓度的GS对TET的吸附结果；
[0043]图13为试验例中不同浓度的AS对TET的生物降解结果；
[0044]图14为试验例中不同浓度的GS对TET的生物降解结果；
[0045]图15为试验例中不同浓度的TET去除效率及吸附和生物降解比例。
[0046]图标：1
‑
反应柱；2
‑
挡板；11
‑
第一反应腔室；12
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海产养殖废水中抗生素的去除装置，其特征在于，包括反应器，所述反应器包括反应柱；所述反应柱的下端为封闭端；所述反应柱的内部设有挡板，所述挡板连接于所述反应柱的内壁并将所述反应柱内部竖向分隔成第一反应腔室和第二反应腔室，所述第一反应腔室与所述第二反应腔室在所述反应柱的上端和下端均相互连通，以使位于所述反应柱内的颗粒污泥以及待处理的海产养殖废水在处理过程中能够沿所述第一反应腔室至第二反应腔室循环流动；所述第一反应腔室的靠近所述封闭端的位置设有入水口，所述第二反应腔室的靠近所述封闭端的位置连接有曝气器，所述第二反应腔室的中部设有第一出水口。2.根据权利要求1所述的去除装置，其特征在于，所述反应柱的底部还设有用于控制入水条件和出水条件的控制器。3.根据权利要求1所述的去除装置，其特征在于，所述反应柱的顶部还套设有保护筒，所述保护筒的上端敞口，下端封闭，且所述保护筒的侧壁开设有第二出水口。4.一种海产养殖废水中抗生素的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求1
‑
3任一项所述的去除装置对待处理的海产养殖废水中的抗生素进行去除；优选地，所述抗生素为四环素。5.根据权利要求4所述的去除方法，其特征在于，去除过程包括至少1个处理周期，每个处理周期依次包括进水阶段、厌氧阶段、好氧阶段、沉降阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵镜颐，钱光升，郝天伟，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：