一种含二甲双胍污水的处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种含二甲双胍污水的处理方法。

背景技术

二甲双胍(Metformin，MET)是治疗Ⅱ型糖尿病的常用口服药物，在世界范围内广泛使用。MET无法被人体代谢，经患者口服之后，70％左右会以尿液或粪便形式排出体外，随生活污水进入污水处理厂；近年来，MET在地表水、地下水、饮用水等水环境中被频繁检出，表明污水处理厂现有工艺对MET处理效果有限；因此，提高污水处理厂的环节控制，强化其对MET的去除效能成为当务之急。

MET分子量小，水溶性强；针对污水处理厂中各工艺段对MET的去除效果，学者们也进行了相关研究。Scheurer等人利用小试验模拟了给水厂常规工艺对MET的去除效果，发现混凝和活性炭过滤对MET去除效果甚微。在生物处理段，MET会转化为胍基甲酰胺(Guanylurea，GNL)，但具体转化率还不明确；GNL具有较强的化学稳定性，难以继续降解，因此出水中存在一定GNL(17％～95％)；紫外光解对MET去除率极为有限(<10％)。氯氧化对MET有一定去除率(≈50％)，但存在产生高毒性副产物的风险；常规工艺对MET去除效果有限，必须采取更为高效的处理措施，目前针对这一环节的技术研究主要包括UV/H2O2、UV/Fe2+/PMS、UV/Fe2+/H2O2等基于紫外光的高级氧化处理措施；这些措施都在一定程度上使得常规工艺处理出水中的MET得到一定控制；然而，使用H2O2存在储存运输、水厂投加等方面的不便；PMS稳定性不佳，容易爆炸；铁盐的引入会导致铁泥产生，增加污泥产量及处置成本。

因此需要一种效果显著、简单便捷、风险较低、成本低廉且稳定可靠的含二甲双胍污水的处理方法，为污水处理厂控制MET增加一道安全屏障。

发明内容

本申请实施例通过提供一种含二甲双胍污水的处理方法，解决了现有技术中含二甲双胍污水的处理方法效较差、操作难度大、风险高且成本高昂的技术问题，实现了含二甲双胍污水在处理时效果显著、简单便捷、风险较低、成本低廉且稳定可靠的技术效果。

本申请实施例提供了一种含二甲双胍污水的处理方法，方法具体为：在设有紫外灯、进出循环组件和搅拌组件的消毒池内安装曝气设备；污水进入消毒池内向其内部投放亚硫酸盐，使得消毒池内污水中的亚硫酸盐浓度达到630mg/L至1890mg/L；并开启紫外灯、曝气设备及搅拌组件，持续搅拌20分钟至40分钟而后将消毒池内的污水排入下一工序。

优选的，投入的亚硫酸盐为亚硫酸钠；亚硫酸盐的投入量为1260mg/L。

优选的，配套一种含二甲双胍污水处理装置，该装置包括消毒池和定位在消毒池上的曝气设备、紫外灯、原料投入装置、进出循环组件和搅拌组件；

所述消毒池为顶部开口的池子；

所述曝气设备定位在所述消毒池的内底上，主体为气泵与多个喷头的组合，在控制单元的控制下向消毒池内的污水中输送气泡；

所述紫外灯定位在消毒池内，发光时用于消毒；

所述原料投入装置固定在消毒池上，包括料仓和分料挡料组件，用于在控制单元的控制下向消毒池中定时定量投入污水处理原料；

所述进出循环组件主体为管体与泵体的组合，定位在消毒池上，用于向消毒池内注入需要处理的污水以及将处理后的污水排出；

所述搅拌组件定位在消毒池内，主体为转动杆及固定在转动杆上的多根硬质杆体的组合，转动杆在控制单元的控制下进行转动时，硬质杆体搅动消毒池内的污水。

优选的，所述消毒池包括为顶部开口的容器的容器池和池底仓；

所述池底仓为空心柱形，固定在所述容器池的底部且定位在地面上；

所述掺杂仓为箱体结构，固定在所述池底仓的内底上；

所述原料投入装置固定在掺杂仓上，包括料仓和分料挡料组件；

所述掺杂仓内还定位有搅拌组件和曝气设备；

所述消毒池内定位有转动输送组件，包括中心转动柱、转动驱动组件、输送管和输送搅拌杆；

所述中心转动柱为空心柱形，纵向设置，绕自身轴线进行转动；

所述输送管为多根管体，穿入中心转动柱中，底部与掺杂仓内部连通，输送管上定位有泵体；

所述输送搅拌杆数量为6个及以上，固定在中心转动柱的侧壁上；

所述输送搅拌杆包括外层管、内层管、消毒柱和环形导水体；

所述外层管为透明材质硬质管，一端固定在中心转动柱的侧壁上；

所述内层管为透明材质硬质管，一端固定在中心转动柱的侧壁上；

所述外层管与内层管之间形成了第一管形空间；

所述消毒柱为空心柱体，内置多个紫外灯，一端固定在中心转动柱的侧壁上；

所述内层管与消毒柱之间形成了第二管形空间；

所述环形导水体为硬质环体，纵截面为C字形或U字形，边缘固定在内层管远离中心转动柱的端部，内圈直径与内层管的内径相同，外圈直径大于外层管的外径的2厘米以上，开口朝向中心转动柱；

所述容器池内置多根纵向设置有多根消毒柱体，消毒柱体为透明柱，内置多个紫外灯。

优选的，所述环形导水体上还定位有导水软片，导水软片为环形橡胶片体，具备弹力，一侧边缘固定在导水软片的远离内层管的端面上；

导水软片固定在环形导水体的边缘的直径为另一侧边缘的直径的1.3至1.5倍；

水流自第一管形空间中输出后会冲击向环形导水体及导水软片，而后在导水软片的引导下冲击向外层管的外壁；

使用时，通过控制单位时间内的第一管形空间中液体的输出量改变输出水流的冲击力，进而促使导水软片发生不同程度的形变，使得水流在导水软片的引导下有重点的冲击外层管外壁的不同区域。

优选的，所述导水软片为双层结构，包括环状的第一片体和环状的第二片体，第一片体和第二片体均为带状环形，二者的一个边缘固定在一起，另外一个边缘分别固定在环形导水体的远离内层管的端面的两个边缘上；

所述第一片体、第二片体与环形导水体的端面的组合为纵截面为三角形的环体，该环体内的空间定位为环形空间；

环形空间内部填充有填充弹性体，填充弹性体为海绵；

环形空间内的第一片体和第二片体面上均固定且均布有多根吸附磁条，吸附磁条为电磁铁；

所述第二片体相较第一片体更为靠近外层管，第二片体为第一片体的厚度的0.6倍以下，更容易受力形变；

使用时，通过吸附磁条的通断电控制第一片体与第二片体的形变进而配合水流的冲击力改变引导的水的流动方向进而便捷的改变重点冲刷位置。

优选的，所述内层管上定位有空间盖板；

所述消毒柱体为多根，纵向设置，绕中心转动柱的轴线均布在转动输送组件的周圈且位于容器池内；

消毒柱体与内层管的端部之间的间距小于20厘米；

所述消毒柱体包括基座、转动柱和驱动叶片；

所述基座为圆柱形，底部固定在容器池的内底上，起到承载定位的作用；所述转动柱为空心的透明柱体，内置多个紫外灯，纵向设置，底部定位在所述基座的顶部，绕自身轴线转动连接在所述基座上；

所述驱动叶片为三扇叶片组成叶轮，固定在所述转动柱的顶部，轴线与转动柱的轴线重合；在有水流冲击驱动叶片时，转动柱发生转动；

所述空间盖板包括环形板和转动连接体；

所述环形板为垫圈状的环状板体，通过转动连接体转动连接在内层管的端部，常态下将第二管形空间的端部封闭，第二管形空间中的流体冲出时，冲击环形板发生转动并将水流喷向消毒柱体对其进行冲刷；

转动过程中，水流被引导从下至上逐步冲刷消毒柱体；当水流冲击驱动叶片时，消毒柱体发生转动；

所述环形板上密布有多个透水孔，透水孔为通孔，轴向与环形板的轴向相同。

优选的，所述转动连接体位于环形板的顶部；

每个透水孔对应一个导水板，导水板为喇叭形的环状板，固定在环形板远离内层管的面上；

导水板的较小的直径的一端固定在环形板上，容器池内的水经透水孔进入第二管形空间。

优选的，所述转动连接体为设置扭簧的折页，在扭簧的弹力作用下，环形板紧贴内层管及消毒柱。

优选的，不同内层管上的空间盖板的转动连接体所在的位置不同，使得容器池内的流体中的扰流更为混乱。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过在现有的污水处理工序中的带有紫外灯的消毒池内增设曝气设备和原料投入装置，消毒时进行搅拌进而将亚硫酸盐混入污水；利用空气中的氧气作为媒介实现紫外/亚硫酸盐体系中的弱氧化剂亚硫酸盐自由基(SO

附图说明

图1为含二甲双胍污水处理装置的结构简图；

图2为容器池的内部结构示意图；

图3为外层管、内层管和消毒柱的位置关系示意图；

图4为容器池的内部结构简图；

图5为环形导水体与导水软片的位置关系示意图；

图6为环形导水体与导水软片的结构简图；

图7为外层管、环形导水体与导水软片的位置关系示意图；

图8为导水软片的结构示意图；

图9为导水软片的内部结构示意图；

图10为空间盖板与环形导水体的位置关系示意图；

图11为空间盖板与内层管的位置关系示意图；

图12为空间盖板的转动状态示意图；

图13为不同空气曝气量条件下二甲双胍的降解速率变化示意图；

图14为不同紫外灯光强条件下二甲双胍降解效果示意图，其中的I代表紫外辐照计测得的光强，数值为3896μW/cm2。

图中：

消毒池001、曝气设备002、紫外灯003、原料投入装置004、进出循环组件005、搅拌组件006、容器池100、池底仓110、掺杂仓120、中心转动柱210、转动驱动组件220、输送管230、泵体231、外层管240、第一管形空间241、内层管250、第二管形空间251、消毒柱260、环形导水体270、导水软片280、第一片体281、第二片体282、吸附磁条283、填充弹性体284、环形板291、透水孔292、导水板293、转动连接体294、消毒柱体300、基座310、转动柱320、驱动叶片330。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

本申请含二甲双胍污水的处理方法，具体为：在设有紫外灯003、进出循环组件005和搅拌组件006的消毒池001内安装曝气设备002；污水进入消毒池001内向其内部投放亚硫酸盐，使得消毒池001内污水中的亚硫酸盐浓度达到630mg/L至1890mg/L；并开启紫外灯003、曝气设备002及搅拌组件006，持续搅拌20分钟至40分钟而后将消毒池001内的污水排入下一工序；

如图13和图14所示，利用空气中的氧气作为媒介实现紫外/亚硫酸盐体系中的弱氧化剂亚硫酸盐自由基(SO

优选的，投入的亚硫酸盐为亚硫酸钠。

优选的，亚硫酸盐的投入量为1260mg/L。

优选的，上述方法也可用于污水中药物(利巴韦林、磷酸氯喹)的降解。

本申请含二甲双胍污水的处理方法配套一种含二甲双胍污水处理装置，如图1所示，该装置包括消毒池001和定位在消毒池001上的曝气设备002、紫外灯003、原料投入装置004、进出循环组件005和搅拌组件006；

所述消毒池001为顶部开口的池子；

所述曝气设备002定位在所述消毒池001的内底上，主体为气泵与多个喷头的组合，在控制单元的控制下向消毒池001内的污水中输送气泡；

所述紫外灯003定位在消毒池001内，发光时用于消毒；

所述原料投入装置004固定在消毒池001上，包括料仓和分料挡料组件，用于在控制单元的控制下向消毒池001中定时定量投入污水处理原料；

所述进出循环组件005主体为管体与泵体的组合，定位在消毒池001上，用于向消毒池001内注入需要处理的污水以及将处理后的污水排出；

所述搅拌组件006定位在消毒池001内，主体为转动杆及固定在转动杆上的多根硬质杆体的组合，转动杆在控制单元的控制下进行转动时，硬质杆体搅动消毒池001内的污水使其与原料投入装置004投入的污水处理原料与污水较为充分的混合进而保障污水处理效果。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中含二甲双胍污水的处理方法效较差、操作难度大、风险高且成本高昂的技术问题，实现了含二甲双胍污水在处理时效果显著、简单便捷、风险较低、成本低廉且稳定可靠的技术效果。

实施例二

为了进一步的提高降解效率，避免紫外灯003表面脏污影响紫外光发散，实现紫外灯003表面的自清洁；本申请实施例在上述实施例的基础上对含二甲双胍污水处理装置进行了优化改进，如图2至图4所示，具体为：

所述消毒池001包括容器池100和池底仓110；所述容器池100为顶部开口的容器，用于存储待处理污水；所述池底仓110为空心柱形，固定在所述容器池100的底部且定位在地面上，用于容纳原料投入装置004和掺杂仓120；

所述掺杂仓120为箱体结构，内部中空，固定在所述池底仓110的内底上，作为污水处理原料与污水初步混合的容器；

所述原料投入装置004固定在掺杂仓120上，包括料仓和分料挡料组件，用于在控制单元的控制下向掺杂仓120中定时定量投入污水处理原料；

所述掺杂仓120内还定位有主体为杆形的搅拌组件006和用于向污水中泵送气泡的曝气设备002；

所述消毒池001内定位有转动输送组件，转动输送组件起到搅拌和输送污水的作用，包括中心转动柱210、转动驱动组件220、输送管230和输送搅拌杆；

所述中心转动柱210为空心柱形，纵向设置，在转动驱动组件220的驱动下绕自身轴线进行转动；所述转动驱动组件220固定在容器池100的内底上，优选为电机与齿轮及齿圈的组合；

所述输送管230为多根管体，穿入中心转动柱210中，底部与掺杂仓120内部连通，输送管230上定位有起到泵送作用的泵体231；

所述输送搅拌杆整体为杆形，数量为6个及以上，固定在中心转动柱210的侧壁上；

所述输送搅拌杆包括外层管240、内层管250、消毒柱260和环形导水体270；

所述外层管240为透明材质硬质管，一端固定在中心转动柱210的侧壁上，轴线与中心转动柱210的轴线垂直；

所述内层管250为透明材质硬质管，一端固定在中心转动柱210的侧壁上，轴线与中心转动柱210的轴线垂直，内层管250与外层管240等长且位于外层管240内部；所述外层管240与内层管250之间形成了一个管形的空间，为了叙述的方便，在此将该空间定义为第一管形空间241；

所述消毒柱260为空心柱体，内置多个紫外灯003，一端固定在中心转动柱210的侧壁上，轴线与中心转动柱210的轴线垂直，消毒柱260与内层管250等长且位于内层管250内部；所述内层管250与消毒柱260之间形成了一个管形的空间，为了叙述的方便，在此将该空间定义为第二管形空间251；

所述环形导水体270为硬质环体，厚度大于1厘米，纵截面为C字形或U字形，边缘固定在内层管250远离中心转动柱210的端部，内圈直径与内层管250的内径相同，外圈直径大于外层管240的外径的2厘米以上，开口朝向中心转动柱210；所述环形导水体270用于引导来自第一管形空间241内的液体喷射向外层管240的外壁进而对外层管240的外壁进行冲刷进而避免外层管240脏污影响紫外灯003的消毒效果。

所述容器池100内置多根纵向设置有多根消毒柱体300，消毒柱体300为透明柱，内置多个紫外灯003。

优选的，为了减少紫外灯003的消减，所述消毒柱260由多个紫外灯003拼接而成。

优选的，所述消毒柱体300由多个紫外灯003拼接而成。

实施例三

为了进一步的提高外层管240的外壁的清洁效果，进而进一步的减少脏污对紫外灯的消毒效果的影响，如图6至图8所示，所述环形导水体270上还定位有导水软片280，导水软片280为环形橡胶片体，具备弹力，一侧边缘固定在导水软片280的远离内层管250的端面上；导水软片280固定在环形导水体270的边缘的直径为另一侧边缘的直径的1.3至1.5倍；水流自第一管形空间241中输出后会冲击向环形导水体270及导水软片280，而后在导水软片280的引导下冲击向外层管240的外壁；实际使用时，能够通过控制单位时间内的第一管形空间241中液体的输出量改变输出水流的冲击力，进而促使导水软片280发生不同程度的形变，使得水流在导水软片280的引导下有重点的冲击外层管240外壁的不同区域。

实施例四

为了使得导水软片280引导水流的方向更加可控，本申请实施例在上述实施例的基础上进行了优化改进，如图9所示，具体为：

所述导水软片280为双层结构，包括环状的第一片体281和环状的第二片体282，第一片体281和第二片体282均为带状环形，二者的一个边缘固定在一起，另外一个边缘分别固定在环形导水体270的远离内层管250的端面的两个边缘上；所述第一片体281、第二片体282与环形导水体270的端面的组合为纵截面为三角形的环体，为了叙述的方便，在此将该环体内的空间定位为环形空间；环形空间内部填充有填充弹性体284，填充弹性体284为海绵；环形空间内的第一片体281和第二片体282面上均固定且均布有多根吸附磁条283，吸附磁条283为电磁铁；所述第二片体282相较第一片体281更为靠近外层管240，第二片体282为第一片体281的厚度的0.6倍以下，更容易受力形变。实际使用时，能够通过吸附磁条283的通断电控制第一片体281与第二片体282的形变进而配合水流的冲击力改变引导的水的流动方向进而便捷的改变重点冲刷位置。

实施例五

考虑到实际使用过程中，为了保障紫外灯003的高效运行，需要对消毒池001内的消毒柱体300进行定期清洁，进而防止灰尘和污垢的积累；但清洗过程较为繁琐，需要人工参与且耗时耗力；针对上述问题，本申请实施例在上述实施例的基础上对转动输送组件和消毒柱体300的结构进行了优化改进，使具备对消毒柱体300的自清洗功能；如图9至图12所示，具体为：

所述内层管250上定位有空间盖板；

所述消毒柱体300为多根，纵向设置，绕中心转动柱210的轴线均布在转动输送组件的周圈且位于容器池100内；消毒柱体300与内层管250的端部之间的间距小于20厘米；所述消毒柱体300包括基座310、转动柱320和驱动叶片330；所述基座310为圆柱形，底部固定在容器池100的内底上，起到承载定位的作用；所述转动柱320为空心的透明柱体，内置多个紫外灯003，纵向设置，底部定位在所述基座310的顶部，绕自身轴线转动连接在所述基座310上；所述驱动叶片330为三扇叶片组成叶轮，固定在所述转动柱320的顶部，轴线与转动柱320的轴线重合；在有水流冲击驱动叶片330时，转动柱320发生转动。

所述空间盖板包括环形板291和转动连接体294；

所述环形板291为垫圈状的环状板体，通过转动连接体294转动连接在内层管250的端部，常态下将第二管形空间251的端部封闭，第二管形空间251中的流体冲出时，冲击环形板291发生转动并将水流喷向消毒柱体300对其进行冲刷；转动过程中，水流被引导从下至上逐步冲刷消毒柱体300；当水流冲击驱动叶片330时，消毒柱体300发生转动，进而做到无死角冲刷；

所述转动连接体294位于环形板291的顶部；

所述环形板291上密布有多个透水孔292，透水孔292为通孔，轴向与环形板291的轴向相同；每个透水孔292对应一个导水板293，导水板293为喇叭形的环状板，固定在环形板291远离内层管250的面上；导水板293的较小的直径的一端固定在环形板291上，容器池100内的水经透水孔292进入第二管形空间251。

进一步的，所述转动连接体294为设置扭簧的折页，在扭簧的弹力作用下，环形板291紧贴内层管250及消毒柱260。

优选的，不同内层管250上的空间盖板的转动连接体294所在的位置不同，使得容器池100内的流体中的扰流更为混乱，更有利于搅拌混合及曝气。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。