一种联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置制造方法及图纸

一种联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，包括UASB反应器和水力空化器，UASB反应器的出水口与水力空化器的废水进管连接；所述水力空化器，包括两个轮盘和一个定子，定子为密封筒体，两个轮盘均设置在定子内，每个轮盘固定连接在一个转轴上，两个转轴分别安装在定子的两端并伸出定子，两个轮盘转动方向相反；轮盘外壁上分布有轮盘空化孔洞，定子内壁分布有定子空化孔洞；定子一端设置有废水进管，另一端设置有出液管；空化孔洞在定子和转子间的微小间隙下构成限流结构，强化空化现象的生成。上述装置通过耦合水力与生物法降解抗生素废水，高效，可放大性好，处理量大，可连续作业，成本低，不产生二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置
本专利技术涉及一种通过联合水力空化与生物法用于抗生素废水降解的装置，属于抗生素废水处理

技术介绍
抗生素原料药生产过程中存在着很多缺陷，原材料利用率低、提炼出的抗生素纯度不高以及排放废水中抗生素残留量高，最终使抗生素生产废水成分复杂，COD和SS含量高，色度深，且具有刺激性气味，造成废水处理难度大。随着抗生素制药行业的不断发展，抗生素废水排放总量也在逐年增加，抗生素废水的有效治理已经成为水污染防治研究重点和热点。近年来，抗生素污染问题逐渐凸显，制药行业水污染物排放标准对制药企业排放出水水质要求更加严格，这就要求制药企业进一步提高抗生素废水治理水平，对现有处理工艺进行升级改造。制药废水的有效治理已经成为制约企业发展的关键性问题。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。CN105683091A提出一种通过环形结构之间的空化来处理水的方法和设备，对于在空化设备中通过空化来处理水的方法，待处理的水穿过存在于两个相互对置的、相对彼此旋转的环形结构之间的环形空化区，所述两个环形结构具有基本上轴向彼此相对地定向的齿。该水在此沿该空化面流动，该空化面设置在两个环形结构的第一环形结构的齿的正面上并且在圆周方向上倾斜成，使得在另一个第二环形结构的相对的旋转方向上看，该空化面到另一个第二环形结构的距离增大。所以原理上利用轮盘相互转动的齿来进行空化，利用了剪切作用，而本专利产生空化利用的空化腔内壁与空化转子外壁的间隙、空化转子的外壁分布的盲孔共同组成水力结构，水力结构的限流作用引发空化，原理上不同，并且本专利有经过大量实验给与的尺寸数据，来之不易。CN206607124A提出一种用于印染废水的处理系统，利用生物法来处理有机废水，结构包括格栅渠，调节池，混凝反应池，初沉淀池，预酸化池，UASB罐，射流曝气池，二沉池，催化混合反应池，氧化反应池，三沉池，暂存池。但是没有协同水力空化来进行，处理的效果难以保证，处理量也小。CN108658373A提出一种羟基自由基去除制药废水中抗生素的组合系统，涉及自由基化学与水处理应用。设有羟基自由基溶液产生装置、第1液-液水力空化混溶装置、第2液-液水力空化混溶装置、格栅池、调节池、混凝池、初沉池、二沉池、SBR生化反应池、专利中液水力空化混溶装置是一种文丘里管水力空化器，来处理抗生素废水，与本专利提出的旋转水力空化器不是同一种东西，而且根据实验与相关文献表明，文丘里管水力空化器比之旋转水力空化器的效率低很多，所以加入旋转水力空化器无论对于处理还是混合效率都是一个巨大的提升。非生物处理方法主要是物理法和化学法。物理法主要有隔油法、气浮法、吸附法以及膜分离法，主要用于去除机械污染物；化学法主要有絮凝法、氧化法等，用于处理有毒、浓度高、难降解的废水有较好的效果，其中的光催化氧化法和O3氧化法是近年来的新型、较为理想的处理方法，处理效果好且无二次污染，但存在缺陷和成本较高等原因，还需要不断改善。CN204240625U中提供了一种液相燃烧器，包括一圆柱密封腔，圆柱形密封腔由圆柱体和两端的端盖组成，圆柱形密封腔内设置有与圆柱形密封腔形状相适应的圆柱形转子，圆柱形转子圆周外侧壁上沿转子轴向方向设置有多于两圈的盲孔，圆柱形转子上设置有穿过圆柱形转子及两端端盖的转轴，转轴一端连接有电动机，圆柱形密封腔一端端盖上设置有进液口，另一端端盖上设置有出液口，盲孔深度由进液口端向出液口端逐渐变浅。此专利采用了实心结构，并且盲孔深浅不一，导致能耗高，空化效率低下。RU2310798C1中提供了一种液体加热器，其具有外壳形成的腔室和转子，转子采用了一种锥形的结构，在外壳的内侧和转子的侧面的端部都形成有盲孔。其转子采用了一种锥形的结构，其存在一个较大的缺陷，锥形转子的外侧线速度是不相同的，这也就造成了锥形转子的利用率低，同时直径不同的地方转动惯量不同，容易造成设备震动，导致设备运行不稳定。CN104613661A中提出了一种旋转动力旋转加热器，其特征在于，该加热器包括多个液体空化管，定子与多个转子同轴穿过驱动轴，定子与驱动轴间具有间隙，至少在定子的两端设置与定子之间具有间隙的转子，所述定子上设置多个一端开口的定子进液孔，每个定子进液孔连接液体空化管,通过在定子内设置支管，使支管连通定子与转子的间隙与定子进液孔，带有热量的液体通过各种间隙流向出液口，经过加热管道连接液体空化管进液口形成循环。其机械结构采用的是球形空穴产生空化效应，而且其装置整体质量大，能耗高。上述CN207468248U、WO2012077889A1、CN104613661A等虽然提出了旋转式的空化器，但均属于单纯的空化发生装置，没有说明抗生素废水的降解功能，也未耦合其他物理、化学强化方法。
技术实现思路
本专利技术针对抗生素废水降解存在的问题，提出一种处理效果好，效率高的联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置。本专利技术的联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，采用如下技术方案：该装置，包括UASB反应器与水力空化器，UASB的出水口与水力空化器的废水进管连接；所述水力空化器，包括两个轮盘和一个定子，定子为密封筒体，两个轮盘均设置在定子内，一个轮盘固定连接在一个转轴上，两个转轴分别安装在定子的两端并伸出定子，两个轮盘中的第二轮盘处于设置在第一轮盘端部的凹槽内，两个轮盘转动方向相反；轮盘外壁上分布有轮盘空化孔洞，定子内壁分布有定子空化孔洞；空化孔洞在定子和转子间的微小间隙下构成限流结构，产生限流作用，强化空化现象的生成；定子一端设置有废水进管，另一端设置有出液管。所述水力空化器的废水进管的流量为1.5～4.5m3/h。所述两个轮盘各处之间的间隙4～6mm。所述转轴与传动装置连接，带动轮盘在定子内转动。所述轮盘的转速为4000～4800r/min。所述定子内径为400～800mm。第一轮盘外径为390～790mm，其凹槽直径为250～650mm。第二轮盘外径为240～640mm。所述两个轮盘相对端面之间的空隙为4～6mm。所述空化孔洞的外端与其相对的定子内壁或轮盘外壁之间的间隙为4～6mm。通过限流以保证空化现象的形成。所述空化孔洞为球柱形盲孔。所述空化孔洞的直径与深度比例为1:2。所述空化孔洞深度为20～60mm，直径为10～30mm。所述第一轮盘的空化孔洞在凹槽端面、凹槽圆周面及转子圆周面上分别以2～5圈及每圈10～40个的形式等距排布。所述第二轮盘空化孔洞在轮盘的端面上以1～3圈及每圈10～40个的形式等距排布；在转子圆周上以1～3圈及每圈10～40个等距的形式进行排布。所述定子空化孔洞在定子内壁上以1～3圈及每圈10～40个等距的形式进行排布。为保证空化现象的形成并高效地降解抗生素废水，上述结构与工艺参数均由实际降解实验所得。上述装置中，抗生素废水先进入UA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，其特征是：包括UASB反应器和水力空化器，UASB反应器的出水口与水力空化器的废水进管连接；/n所述水力空化器，包括两个轮盘和一个定子，定子为密封筒体，两个轮盘均设置在定子内，一个轮盘固定连接在一个转轴上，两个转轴分别安装在定子的两端并伸出定子，两个轮盘中的第二轮盘处于设置在第一轮盘端部的凹槽内，两个轮盘转动方向相反；轮盘外壁上分布有轮盘空化孔洞，定子内壁分布有定子空化孔洞；空化孔洞在定子和转子间的微小间隙下构成限流结构，产生限流作用，强化空化现象的生成；定子一端设置有废水进管，另一端设置有出液管。/n

【技术特征摘要】
1.一种联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，其特征是：包括UASB反应器和水力空化器，UASB反应器的出水口与水力空化器的废水进管连接；
所述水力空化器，包括两个轮盘和一个定子，定子为密封筒体，两个轮盘均设置在定子内，一个轮盘固定连接在一个转轴上，两个转轴分别安装在定子的两端并伸出定子，两个轮盘中的第二轮盘处于设置在第一轮盘端部的凹槽内，两个轮盘转动方向相反；轮盘外壁上分布有轮盘空化孔洞，定子内壁分布有定子空化孔洞；空化孔洞在定子和转子间的微小间隙下构成限流结构，产生限流作用，强化空化现象的生成；定子一端设置有废水进管，另一端设置有出液管。


2.根据权利要求1所述的联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，其特征是：所述水力空化器的定子内径400～800mm，第一轮盘外径为390～790mm，其端面凹槽直径为250～650mm，第二轮盘外径为240～640mm。


3.根据权利要求1所述的联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，其特征是：所述水力空化器的两个轮盘间空隙为4～6mm。


4.根据权利要求1所述的联合水力空化和生物法的抗生素废水降解装置，其特征是：所述水力空化器的空化孔洞的外端与其相对的定子内壁或轮盘外壁之间的间隙为4～6mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙逊，赵越，陈颂英，玄晓旭，刘竞婷，陈晓航，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37