本發(fā)明屬于廢水中抗生素生態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

抗生素(antibiotics)是生物(微生物、植物和動物)在其生命活動過程中產(chǎn)生的，或由其它方法獲得的，能在低微濃度下有選擇地抑制或影響其它生物功能的有機物質(zhì)?？股鼐哂型ㄟ^抑制細胞壁、蛋白和核酸合成等作用機制，抑制細菌的生長，預防和控制疾病的功能。因此，20世紀以來，抗生素被大量應用于醫(yī)療、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)。但是，抗生素的使用甚至濫用會增加環(huán)境中抗生素抗性基因(args)的含量，抗生素抗性基因可在生物體內(nèi)和環(huán)境中長時間殘留，并通過水平轉(zhuǎn)移等途徑，由非致病菌傳到致病菌上，致病菌獲得多重耐藥性后，從而對人類健康和生物安全造成巨大威脅。

目前針對含有抗生素的廢水處理技術(shù)，多采用人工濕地，厭氧/好氧組合工藝等生物處理法，以及高級氧化技術(shù)等方法。對于人工濕地技術(shù)存在占地面積大，效率低，抗高污染負荷能力小的特點；而對于生物處理法存在著單元操作較多，藥劑加入種類多、量大，使得水體電導大大增加，增加了運行成本處理周期長、處理過程連續(xù)性不強等缺陷；對于高級氧化技術(shù)會產(chǎn)生大量沉淀污泥，需要額外處理，增加了處理成本，藥劑添加成本高的特點，從而一定程度上限制其工程規(guī)?；膽?。過去的技術(shù)中，很少有人利用多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)的抗污染負荷高，占地面積小，無藥劑添加的優(yōu)點來去除廢水中的抗生素，也很少研究利用自然太陽光和模擬太陽光全時段進行光催化氧化，來提升抗生素的處理效率，因此急需要一種可以降低藥劑使用和能源消耗扥運行成本，處理效率高，無二次污染物，生態(tài)的處理方法來解決現(xiàn)有的抗生素廢水污染問題，具有廣闊的社會需求。

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)。本發(fā)明的目的還在于提供一種微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的一種微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由廢水預處理單元1、多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、濕地梯級處理單元3、微動力光催化處理單元4、全時段光照供給單元5、風光互補微動力單元6構(gòu)成；廢水預處理單元1依次與多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、濕地梯級處理單元3、微動力光催化處理單元4相連；風光互補微動力單元6分別與多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、微動力光催化處理單元4以及全時段光照供給單元5相連。

所述的廢水預處理單元1包括格柵調(diào)節(jié)池、厭氧消解池、沉淀池三個部分組成，三個區(qū)域體積比為2～3:5～9:3～4；格柵調(diào)節(jié)池和沉淀池底部傾角為45°～60°；所述的厭氧消解池為折流式，并設(shè)置厭氧消化菌掛膜填料；所述的厭氧消解池依據(jù)進水的可生化性來設(shè)定池容。

所述的多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2包括種植層7、多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8、布水系統(tǒng)13、富氧系統(tǒng)14和排水層12；作為優(yōu)選，所述種植層7由土壤層和碎石層組成，土壤層由當?shù)胤N植土壤組成，高為100～200mm，碎石層由粒徑10～15mm的當?shù)氐[石構(gòu)成，高為50mm～100mm，種植植物15為鳳眼蓮、風車草、蘆葦和香蒲的兩種或幾種，種植密度為6-8株/平米；所述的多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8從上至下包括兩級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)，每一級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)包含布水層9、通水層10和土壤混合模塊層11；作為優(yōu)選，所述的布水層9由粒徑20～30mm礫石、沸石組成，高度為200～300mm；作為優(yōu)選，所述的通水層10由粒徑15～20mm沸石、火山巖和陶?；旌辖M成，高度為500～600mm；作為優(yōu)選，所述的土壤混合模塊層11由原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉混合組成，高度為100～150mm；所述多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8的每級土壤混合模塊層11分為兩層，均勻內(nèi)置于通水層10中，土壤混合模塊11水平間距10～15mm，垂直間距為10～15mm；作為優(yōu)選，所述第一級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)8中，布水層9中礫石和沸石的體積比為5～6:4～5，通水層10中沸石、火山巖和陶粒的體積比為5～6:2～3:2～3，土壤混合模塊層11中原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉的體積比為20～25:10～15:10～15:10～15:5～10:5～10:15～20；作為優(yōu)選，所述第二級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)8中，布水層9中礫石和沸石的體積比為3～4:6～7，通水層10中沸石、火山巖和陶粒的體積比為2～3：3～4：4～5，土壤混合模塊層11中原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉的體積比為10～15:10～15:15～20:15～20:5～10:5～10:15～20。

所述的布水系統(tǒng)13包括兩層布水管網(wǎng)，每層布水管網(wǎng)采用改進的“豐”字形布水，分別位于多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8布水層9中部；每層布水管網(wǎng)前設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。

所述的富氧系統(tǒng)14包括兩層富氧管網(wǎng)，每層富氧管網(wǎng)采用改進的“田”形布設(shè)，分別位于介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8通水層10的底部；每層富氧管網(wǎng)前設(shè)置氣體流量調(diào)節(jié)閥。

所述的排水層12位于多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)第二級通水層下方，由集水層、匯水層組成；作為優(yōu)選，所述的集水層采用直徑30～50mm的當?shù)氐[石組成；匯水層采用鋼混結(jié)構(gòu)雨篦子與鋼混結(jié)構(gòu)支撐層組成。

所述的濕地梯級處理單元3依次包括一級或多級潛流/表流人工濕地串聯(lián)組成；人工濕地包括配水池17、通水層18、種植層19、基質(zhì)層20和排水層12；作為優(yōu)選，所述種植層19由原生土壤組成，高為150～200mm，種植植物15為鳳眼蓮、風車草、蘆葦和香蒲的兩種或幾種；作為優(yōu)選，所述基質(zhì)層20由粒徑15～20mm椰殼活性炭層，粒徑25～40mm，體積比為2～3:2～3:4～6的沸石、紅磚和火山巖混合層，以及粒徑為50～70mm的礫石組成的集水層構(gòu)成，基質(zhì)層20高為300-600mm；作為優(yōu)選，所述通水層18位于布水口22處，采用粒徑為20～30mm當?shù)氐[石組成；所述排水層12位于基質(zhì)層下方，排水層12由鋼混結(jié)構(gòu)雨篦子與鋼混結(jié)構(gòu)支撐層組成。

所述的微動力光催化處理單元4，由光纖照明系統(tǒng)、模擬太陽光照系統(tǒng)和光催化填料凈化系統(tǒng)構(gòu)成；所述光纖照明系統(tǒng)包括光纖照射光源24，池底為v型，池體內(nèi)側(cè)貼合反射平面鏡25；作為優(yōu)選，所述模擬太陽光照系統(tǒng)為池體內(nèi)側(cè)相隔間距均勻設(shè)置模擬太陽光led燈管26，間距為石英光催化反應管28直徑的1-1.5倍；所述光催化填料凈化系統(tǒng)位于微動力光催化處理單元中部，內(nèi)置多根石英光催化反應管28，tio2光催化劑附著在聚酯纖維雪花狀填料29上，并用聚酯纖維繩串聯(lián)起來固定在填料架上形成光催化劑柱狀填料29，設(shè)置于石英光催化反應管28內(nèi)，圓柱狀填料架中軸設(shè)置模擬太陽光led燈管26，燈管外設(shè)有石英防水套管27；所述tio2光催化劑附著聚酯纖維柱狀填料29頂部設(shè)置旋轉(zhuǎn)動力裝置31；作為優(yōu)選，所述石英光催化反應管28可為圓柱形或是方柱形，反應管28間距為1～1.5倍的反應管28直徑；所述石英光催化反應管28底部設(shè)施多孔富氧盤30；所述石英光催化反應管28之間通過連通管33成s型連通。

所述的全時段光照供給單元5由太陽光聚光采集器37、光纖傳輸系統(tǒng)23、動力旋轉(zhuǎn)基座42、太陽光感應追蹤器、智能控制系統(tǒng)構(gòu)成；所述太陽光聚光采集器由菲尼爾透鏡40和光采集器41構(gòu)成；所述光纖傳輸系統(tǒng)23主要由石英光纖構(gòu)成；所述太陽光感應追蹤器主要由太陽光輻射強度傳感器38和太陽方位角傳感器39構(gòu)成。

所述的風光互補微動力單元6由太陽能發(fā)電裝置、風力發(fā)電裝置和蓄電裝置構(gòu)成。

作為優(yōu)選，所述的微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)利用地形自然坡度驅(qū)動系統(tǒng)運行，高程由廢水預處理單元1、多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、濕地梯級處理單元3、微動力光催化處理單元4依次降低。

本發(fā)明提供的一種微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理方法按照如下步驟進行：

(1)含有抗生素的廢水進入廢水預處理單元1，通過格柵調(diào)節(jié)池分離出砂石混合物和污泥；

(2)格柵調(diào)節(jié)池的出水進入?yún)捬跸獬?，池?nèi)厭氧菌對廢水中的污物進行分解，降低污水中的有機物，n，p等污染物質(zhì)；

(3)厭氧消解池的出水進入沉淀池，進行水渣分離，降低廢水的濁度；

(4)廢水預處理單元1的出水進入多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2，經(jīng)過布水系統(tǒng)13的雙層布水，進水閥門調(diào)節(jié)流量，污水進入兩級多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8，通過多介質(zhì)通水層10和土壤混合模塊11，污染物通過沸石等材料的吸附，上層植物15的根系以及土壤混合模塊微生物的好氧和厭氧的吸收降解，進一步去除廢水中有機物和抗生素等污染物，凈化后的廢水通過排水層12匯集后，通過過水涵洞16排出；

(5)多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2的出水進入濕地梯級處理單元3，通過過水涵洞16進入配水池17，經(jīng)過調(diào)節(jié)沉淀后，通過布水口22進入通水層18，經(jīng)過水平推流進入種植層和基質(zhì)層，利用濕地植物15的根系和基質(zhì)中的微生物，對廢水中的有機物、抗生素等污染物進行厭氧和好氧降解，利用基質(zhì)層20中活性炭的吸附去除廢水中的抗生素，凈化后的廢水通過排水層12匯集后，通過過水涵洞16排出；

(6)濕地梯級處理單元3的出水進入微動力光催化處理單元4，廢水通過進水管32進入石英光催化反應管28，在全時段太陽光照射下與附著在聚酯纖維柱狀填料29上的tio2光催化劑作用，在多孔富氧盤提供充足氧的條件下進性光催化氧化反應，進一步強化抗生素的降解，經(jīng)過多級石英光催化反應管28的光催化氧化反應后通過出水管34排出，排出的水可以回用或達標排放；

所述的廢水預處理單元1設(shè)計水力停留時間不少于12小時。

所述的多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2依據(jù)不同溫度梯度設(shè)計雙層進水模式，采用進水閥調(diào)節(jié)進水量，運行模式為：室外溫度低于0℃，1層布水系統(tǒng)13停止，2層布水系統(tǒng)13運行；室外溫度大于0℃，1層、2層布水系統(tǒng)13運行，從而應對低溫環(huán)境下微生物活性受抑制而減弱污染物凈化效率；所述多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2設(shè)計水力停留時間不少于12小時。

所述的微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理方法，其特征在于：多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2采用風光互補發(fā)電驅(qū)動氣泵進行連續(xù)曝氣富氧，富氧系統(tǒng)14從上到下分為兩層，富氧模式為：進水量大于等于60％設(shè)計負荷時，氣水比為15:1；進水量低于60％設(shè)計負荷時，氣水比為10:1。

所述的濕地梯級處理單元3采用間歇性運行模式：進水量大于等于60％設(shè)計負荷時，停運排空水1次/3～4天，24小時/次；進水量低于60％設(shè)計負荷時，停運排空水1次/7～9天，24小時/次。

所述的微動力光催化處理單元中，廢水在石英光催化反應管28中的停留時間為1～2小時，保證抗生素光催化充分反應時間；所述旋轉(zhuǎn)動力裝置31驅(qū)動光催化劑柱狀填料29勻速度旋轉(zhuǎn)，提升負載在填料29上的tio2催化劑與廢水以及太陽光充分接觸；所述多孔富氧盤30提供富氧曝氣，增加廢水中氧含量，提升抗生素催化氧化效率。

所述的全時段光照供給單元5中，太陽光進入太陽光通過菲尼爾透鏡40匯聚被光采集器41捕捉，通過光纖傳輸系統(tǒng)23傳輸給光纖照明光源24，光纖照明光源24發(fā)射的太陽光在動力光催化處理單元4中被反射平面鏡25反射，充分照射在位于石英光催化反應管28中的光催化劑柱狀填料29上，促使tio2催化劑對廢水中的抗生素進行催化氧化；所述太陽光感應追蹤器監(jiān)測太陽方位角和太陽輻射強度，將信號實時傳輸給智能控制系統(tǒng)，由智能控制系統(tǒng)根據(jù)太陽方位角計算并指示動力旋轉(zhuǎn)基座42驅(qū)動太陽光聚光采集器37調(diào)整角度，充分保證太陽光聚光采集器37接受最大太陽輻射，同時由智能控制系統(tǒng)根據(jù)太陽輻射光強來切換太陽光光纖傳輸照明模式和太陽光模擬照明模式，從而解決黑夜，陰天，下雨等自然條件下太陽光光強較弱的問題，從而保證動力光催化處理單元4光催化降解抗生素的效率的基礎(chǔ)上，降低能源消耗。

所述的風光互補微動力單元6運行時，太陽能發(fā)電裝置上設(shè)有太陽光追蹤器，根據(jù)太陽高度角以及輻射光強來調(diào)整太陽能板的角度，使其充分采集最大量的太陽能輻射，提升發(fā)電效率；所述風光互補微動力單元6同時為多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2中曝氣富氧、動力光催化處理單元4中模擬太陽光照、光催化劑柱狀填料29旋轉(zhuǎn)、全時段光照供給單元5的智能控制和動力旋轉(zhuǎn)以及風光互補微動力單元6中的太陽能板調(diào)節(jié)提供補充動力能源，充分利用可再生能源，降低能源消耗。

本發(fā)明的效果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所帶來的有益效果是:

(1)本發(fā)明在微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)中，創(chuàng)新的采用多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)，通過對不同級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)的布水層，通水層以及土壤混合模塊層的組成和粒徑進行優(yōu)化選擇，從而提升系統(tǒng)對抗生素類污染物的吸附和降解能力；布水層中沸石比例增加，提升了對污水吸附降解效率；通水層中火山巖和頁巖陶粒比例增加，多孔結(jié)構(gòu)有利于微生物固著生長，親水性強，附著的生物膜量多且速度快，提升了污水微生物降解效率；土壤混合模塊層中爐渣、蛭石以及活性炭的增加，利用這些材質(zhì)比表面積大，吸附容量大，提升力對該模塊對廢水中抗生素的吸附能力，同時多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)所采用的組分均是易于獲取價格低廉的材料，大大降低了應用成本。多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)利用其特有的磚墻結(jié)構(gòu)，對廢水中的有機物、抗生素等污染物進行吸附，微生物的好氧和厭氧分解，從而達到凈化的目的，該系統(tǒng)抗污染負荷高，材料易獲取，建設(shè)成本低。

(2)本發(fā)明在微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)中，針對多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)中采用雙層布水系統(tǒng)，每層布水系統(tǒng)采用豐字形布水管設(shè)計，布水支管的布水孔孔徑和點位交錯優(yōu)化設(shè)計，提升了配水均勻程度，每層布水系統(tǒng)前設(shè)置了流量調(diào)節(jié)閥門，提升了系統(tǒng)的抗污染負荷能力，穩(wěn)定了對廢水中有機物以及抗生素等污染物的處理效率。

(3)本發(fā)明在微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)中，針對多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)采用雙層富氧系統(tǒng)，每層富氧系統(tǒng)采用田形管路設(shè)計，設(shè)計不同進水負荷下的富氧曝氣量調(diào)控，增加了多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)氧含量，提升了系統(tǒng)微生物好氧過程對廢水中抗生素的凈化處理效率。

(4)本發(fā)明在微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)中，創(chuàng)新的設(shè)計了微動力光催化處理單元強化了對廢水中抗生素的去除；采用光纖照明系統(tǒng)利用太陽光作為光照條件，同時利用模擬太陽光照系統(tǒng)補充黑夜，陰天，下雨等自然條件下光照條件，使系統(tǒng)可以全時段進行光催化反應降解抗生素，提升了系統(tǒng)的抗生素的降解效率；采用tio2光催化劑附著在聚酯纖維雪花狀填料構(gòu)成催化劑柱狀填料，并對填料進行旋轉(zhuǎn)，大大提升了光照全覆蓋條件下催化劑與抗生素等污染物的充分接觸；池體內(nèi)側(cè)貼合反射平面鏡，以及模擬太陽光led燈管布設(shè)，光催化反應管間距優(yōu)化設(shè)計，充分提升了光照條件的全覆蓋，同時廢水停留時間的優(yōu)化設(shè)計大大增加了光催化充分反應效果。該系統(tǒng)無任何藥劑添加，充分利用可再生能源降低了能源成本，同時大大提升了抗生素污染物的光催化降解效率。

(5)本發(fā)明積極利用太陽能和風能可再生資源提供微動力，利用地形自然坡度驅(qū)動系統(tǒng)運行，減少了系統(tǒng)的能源消耗，降低了運行成本。

(6)本發(fā)明采用微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理方法，利用多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)對廢水中的抗生素吸附和降解，同時利用濕地植物的根系作用進行分解，最后利用光催化反應強化對抗生素污染物的去除，從而大大提升了對抗生素的去除效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)示意圖；

圖中，1-廢水預處理單元、2-多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元、3-濕地梯級處理單元、4-微動力光催化處理單元、5-全時段光照供給單元、6-風光互補微動力單元。

圖2為本發(fā)明多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元示意圖：

圖中，2-多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元、7-種植層、8-多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)、9-布水層、10-通水層、11-土壤混合模塊層、12-排水層、13-布水系統(tǒng)、14-富氧系統(tǒng)、15-濕地植物、16-過水涵洞。

圖3為本發(fā)明濕地梯級處理單元示意圖：

圖中，3-濕地梯級處理單元、12-排水層、15-濕地植物、16-過水涵洞、17-配水池、18-通水層、19-種植層、20-基質(zhì)層、21-蓋板、22-布水口。

圖4為本發(fā)明微動力光催化處理單元剖面和側(cè)視示意圖：

圖中，4-微動力光催化處理單元、23-光纖傳輸系統(tǒng)、24-光纖照射光源、25-反射平面鏡、26-模擬太陽光led燈管、27-石英防水套管、28-石英光催化反應管、29-光催化劑柱狀填料、30-多孔富氧盤、31-旋轉(zhuǎn)動力裝置、32-進水管、33-連通管、34-出水管。

圖5為本發(fā)明微動力光催化處理單元中光纖照射光源和石英光催化反應管俯視示意圖：

圖中，23-光纖傳輸系統(tǒng)、24-光纖照射光源、26-模擬太陽光led燈管、27-石英防水套管、28-石英光催化反應管、29-光催化劑柱狀填料、光纖照射蓋板、36-tio2光催化劑附著聚酯纖維雪花狀填料架。

圖6為本發(fā)明全時段光照供給單元連通示意圖。

圖7為本發(fā)明微動力光催化處理單元中太陽光聚光采集器、光纖傳輸系統(tǒng)、動力旋轉(zhuǎn)基座、太陽光感應追蹤器結(jié)構(gòu)示意圖：

圖中，23-光纖傳輸系統(tǒng)、37-太陽光聚光采集器、38-太陽光輻射強度傳感器，39-太陽方位角傳感器，40-菲尼爾透鏡，41-光采集器，42-動力旋轉(zhuǎn)基座。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。

以下實施例采用如圖1所示的微動力去除廢水中抗生素的多介質(zhì)處理系統(tǒng)；該系統(tǒng)由廢水預處理單元1、多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、濕地梯級處理單元3、微動力光催化處理單元4、全時段光照供給單元5、風光互補微動力單元6構(gòu)成；廢水預處理單元1依次與多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、濕地梯級處理單元3、微動力光催化處理單元4相連；風光互補微動力單元6分別與多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2、微動力光催化處理單元4以及全時段光照供給單元5相連。

如圖2所示的多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2包括種植層7、多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8、布水系統(tǒng)13、富氧系統(tǒng)14和排水層12；種植層7由土壤層和碎石層組成，土壤層由當?shù)胤N植土壤組成，高為200mm，碎石層由粒徑10～15mm的當?shù)氐[石構(gòu)成，高為50mm，種植植物15為鳳眼蓮、風車草，種植密度為6-8株/平米；多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8從上至下包括兩級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)，每一級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)包含布水層9、通水層10和土壤混合模塊層11；布水層9由粒徑20mm礫石、沸石組成，高度為200mm；通水層10由粒徑15mm沸石、火山巖和陶粒混合組成，高度為500mm；土壤混合模塊層11由原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉混合組成，高度為100mm；多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8的每級土壤混合模塊層11分為兩層，均勻內(nèi)置于通水層10中，土壤混合模塊11水平間距15mm，垂直間距為10mm；第一級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)8中，布水層9中礫石和沸石的體積比為5:5，通水層10中沸石、火山巖和陶粒的體積比為5:3:2，土壤混合模塊層11中原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉的體積比25:15:15:10:10:10:15；第二級多介質(zhì)土壤子系統(tǒng)8中，布水層9中礫石和沸石的體積比為3:7，通水層10中沸石、火山巖和陶粒的體積比為3:3:4，土壤混合模塊層11中原生土壤、沙子、爐渣、蛭石、當?shù)厣镔|(zhì)、鐵屑、活性炭粉的體積比10:10:20:20:10:10:20；排水層包括直徑30mm，高為150mm的當?shù)氐[石組成的集水層，厚為80mm的鋼混結(jié)構(gòu)雨篦子與高為200mm的鋼混結(jié)構(gòu)支撐層組成的匯水層構(gòu)成；雨篦子布設(shè)直徑為30mm的透水孔，密度為120個/平米；匯水層靠近墻體位置設(shè)置直徑為200mm的過水涵洞16，涵洞間距為600mm。

如圖3所示的濕地梯級處理單元3中，包括配水池17、通水層18、種植層19、基質(zhì)層20和排水層12；種植層19由原生土壤組成，高為150mm，種植植物15為風車草、蘆葦和香蒲，種植密度為4～6株/平米；基質(zhì)層20從上至下有三層構(gòu)成：粒徑15mm高為100mm椰殼活性炭層；粒徑20mm，高為300mm，體積比為3:3:4的沸石、紅磚和火山巖混合層；粒徑為60mm，高為200mm的礫石組成的集水層。通水層43位于進水口47處，采用粒徑為30mm當?shù)氐[石組成；排水層12由厚為80mm的鋼混結(jié)構(gòu)雨篦子與高為200mm的鋼混結(jié)構(gòu)支撐層組成；雨篦子設(shè)置直徑為30mm的透水孔，密度為100個/平米；排水層12靠近墻體13設(shè)置直徑為200mm的過水涵洞16，涵洞16間距為600mm。

如圖4所示的微動力光催化處理單元4，由光纖照明系統(tǒng)、模擬太陽光照系統(tǒng)和光催化填料凈化系統(tǒng)構(gòu)成；光纖照明系統(tǒng)包括光纖照射光源24，池底為v型，池體內(nèi)側(cè)貼合反射平面鏡25模擬太陽光照系統(tǒng)為池體內(nèi)側(cè)相隔間距均勻設(shè)置模擬太陽光led燈管26，間距為石英光催化反應管28直徑的1.5倍；所述光催化填料凈化系統(tǒng)位于微動力光催化處理單元4中部，內(nèi)置多根石英光催化反應管28，tio2光催化劑附著在聚酯纖維雪花狀填料29上，并用聚酯纖維繩串聯(lián)起來固定在填料架上形成光催化劑柱狀填料29，設(shè)置于石英光催化反應管28內(nèi)，圓柱狀填料架中軸設(shè)置模擬太陽光led燈管26，燈管外設(shè)有石英防水套管27；所述tio2光催化劑附著聚酯纖維柱狀填料29頂部設(shè)置旋轉(zhuǎn)動力裝置31；作為優(yōu)選，所述石英光催化反應管28可為圓柱形或是方柱形，反應管28間距為1～1.5倍的反應管28直徑；所述石英光催化反應管28底部設(shè)施多孔富氧盤30；所述石英光催化反應管28之間成s型連通。

如圖5所示的微動力光催化處理單元中光纖照射光源和石英光催化反應管俯視示意圖，光源通過光纖傳輸系統(tǒng)23輸入給光纖照射光源；石英光催化反應管28為圓柱形，中間為模擬太陽光led燈管26，外有，tio2光催化劑附著聚酯纖維雪花狀填料圍繞石英防水套管27，形成圓柱狀填料架36，最終構(gòu)成光催化劑柱狀填料29。

全時段光照供給單元5由太陽光聚光采集器37、光纖傳輸系統(tǒng)23、動力旋轉(zhuǎn)基座42、太陽光感應追蹤器、智能控制系統(tǒng)構(gòu)成；太陽光聚光采集器由菲尼爾透鏡40和光采集器41構(gòu)成；光纖傳輸系統(tǒng)23主要由石英光纖構(gòu)成；所述太陽光感應追蹤器主要由太陽光輻射強度傳感器38和太陽方位角傳感器39構(gòu)成。

本實施例的處理方法為：含有抗生素的廢水進入廢水預處理單元1，通過格柵調(diào)節(jié)池分離出砂石混合物和污泥；出水進入?yún)捬跸獬?，池?nèi)厭氧菌對廢水中的污染物進行分解，降低污水中的有機物，n，p等污染物質(zhì)；出水進入沉淀池，進行水渣分離，降低廢水的濁度；出水進入多介質(zhì)土壤層系統(tǒng)處理單元2，經(jīng)過布水系統(tǒng)13的雙層布水，進水閥門調(diào)節(jié)流量，污水進入兩級多介質(zhì)土壤層子系統(tǒng)8，通過多介質(zhì)通水層10和土壤混合模塊11，污染物通過沸石等材料的吸附，上層植物15的根系以及土壤混合模塊微生物的好氧和厭氧的吸收降解，進一步去除廢水中有機物和抗生素等污染物，凈化后的廢水通過排水層12匯集后，通過過水涵洞16排出；出水進入濕地梯級處理單元3，通過過水涵洞16進入配水池17，經(jīng)過調(diào)節(jié)沉淀后，通過布水口22進入通水層18，經(jīng)過水平推流進入種植層和基質(zhì)層，利用濕地植物15的根系和基質(zhì)中的微生物，對廢水中的有機物、抗生素等污染物進行厭氧和好氧降解，利用基質(zhì)層20中活性炭的吸附去除廢水中的抗生素，凈化后的廢水通過排水層12匯集后，通過過水涵洞16排出；出水進入微動力光催化處理單元4，廢水通過進水管32進入石英光催化反應管28，在全時段太陽光照射下與附著在聚酯纖維柱狀填料29上的tio2光催化劑作用，在多孔富氧盤提供充足氧的條件下進性光催化氧化反應，進一步強化抗生素的降解，經(jīng)過多級石英光催化反應管28的光催化氧化反應后通過出水管34排出，排出的水可以回用或達標排放；

本實施例應用于某設(shè)有養(yǎng)殖場的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠生活污水處理，最大日處理量為5000t/d，進水水質(zhì)參數(shù)cod＝630mg/l，bod＝410mg/l，tn＝77mg/l，tp＝12mg/l，nh4⁺-n＝41mg/l，磺胺嘧啶(sdz)＝46.9μg/l，四環(huán)素(tc)＝110.6μg/l的條件下，出水的水質(zhì)為cod＝31mg/l，bod＝9mg/l，tn＝14mg/l，tp＝0.9mg/l，nh4⁺-n＝3.5mg/l，磺胺嘧啶(sdz)＝0.42μg/l，四環(huán)素(tc)＝2.21μg/l，去除率分別穩(wěn)定達到cod95.08％，bod97.8％，tn81.81％，tp92.5％，nh4⁺-n91.46％，磺胺嘧啶(sdz)96.12％，四環(huán)素(tc)98％；運行一年凈化污水100萬噸，回用水40萬噸，節(jié)省能源1.5*10⁶kw·h。

上述實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了詳細說明。顯然，本發(fā)明并不局限于所描述的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或相類似的變化都屬于本發(fā)明保護的范圍。