[發(fā)明專利]一種可調(diào)式多電極低電壓型電-生物反應(yīng)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110324052.0
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102417231A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙玉華;李杰;金子陽;董瑞蛟;蒼曉藝;金德才
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學(xué)
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/34
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域,確切地說是一種可調(diào)式多電極低電壓型電-生物反應(yīng)器,?它是污水處理技術(shù)領(lǐng)域行業(yè)中處理難降解有機(jī)廢水的一種新型反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

隨著合成工業(yè)及產(chǎn)品加工業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜多樣性的發(fā)展，難降解有機(jī)物種類越來越多，如多環(huán)芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類化合物、有機(jī)氰化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、表面活性劑、有機(jī)染料等，這些物質(zhì)毒性大，成份復(fù)雜，化學(xué)耗氧量高，一般微生物難以降解，如不加以治理，必嚴(yán)重污染環(huán)境，威脅人類健康，破壞生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)不同機(jī)理，對難降解有機(jī)物的生物處理，形成了許多技術(shù)，包括共代謝技術(shù)、缺氧反硝化技術(shù)、高效菌種技術(shù)、細(xì)胞固定化技術(shù)等。近年來，出現(xiàn)了采用電-生物耦合反應(yīng)器處理難降解有機(jī)廢水技術(shù)。

電-生物耦合技術(shù)，是處理難降解有機(jī)廢水的一種新技術(shù)，該技術(shù)是在生物反應(yīng)器中施加電場，利用電場與生物的耦合作用，強(qiáng)化生物反應(yīng)器的降解功能，以提高生物反應(yīng)器的效能。但電-生物耦合反應(yīng)器采用的陽極材料在電場作用下消耗較大，增大了污水處理成本，并且，反應(yīng)器的安裝、維修復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

??本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)式多電極低電壓型電-生物反應(yīng)器,它可以處理難降解有機(jī)廢水,并且成本低、安裝維修簡單。

????具體技術(shù)方案如下：客體內(nèi)采用多級板狀電極，反應(yīng)器內(nèi)間隔式交替設(shè)置陰極、陽極，電極之間設(shè)置生物載體，生物載體豎向呈螺旋狀分布，每兩極之間形成一個電-生物反應(yīng)器。反應(yīng)器底部設(shè)置電極安裝槽，電極裝在反應(yīng)器底部的電極槽內(nèi)，槽與陽極間沒有特別連接，無須密封。電極數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置。采用多級電極可降低反應(yīng)器工作電壓，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)廢水流程，采用短流程或長流程。電流和電壓可調(diào)。在生物反應(yīng)器施加電場，可利用電場對生物場的影響，刺激生物的生長繁殖，增加生物活性，產(chǎn)生電與生物的協(xié)同效應(yīng)，提高反應(yīng)器處理效能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體組裝結(jié)構(gòu)示圖。

圖2本發(fā)明的平面圖。

圖3本發(fā)明的側(cè)向結(jié)構(gòu)示圖。

圖中，1-反應(yīng)器外殼，2-陰極，3-陽極，4-生物載體，5-底板電極槽，6-電源，7-計(jì)量泵，8-進(jìn)水閥，9-出水閥，10-進(jìn)水-出水閥，11-隔板閥，12-電纜通道。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)器陰極、陽極，均采用可拆卸式集成電極模塊，電極一端設(shè)有具過載自保、防水防潮、防小型生物功能的插入式通用電源接口，電極外觀呈矩形板狀，表面光滑。電極連接電源的線纜，設(shè)在反應(yīng)器外殼頂端外側(cè)的線纜管內(nèi)，管的上方是與外殼成一體的遮板。

采用可拆卸式集成電極模塊，方便安裝與維修，特別適合原有水處理設(shè)施的改造，適應(yīng)多種使用條件，即可與金屬外殼反應(yīng)器裝配，也可與鋼筋混凝土外殼反應(yīng)器裝配，對于原有鋼筋混凝土池改造成電-生物反應(yīng)器的情況，特別方便。

其陽極模塊由廢鐵屑、薄壁型惰性孔網(wǎng)與槽型惰性高強(qiáng)度陽極框構(gòu)成，陽極框內(nèi)壁兩側(cè)設(shè)置孔網(wǎng)，孔網(wǎng)之間裝填廢鐵屑，陽極頂部設(shè)有插入式蓋板，便于廢鐵屑填裝。采用廢鐵屑，可節(jié)約常規(guī)鐵材料，并可保持陽極材料的電溶解性能。陽極框兩側(cè)是孔板形狀，孔呈通透式均勻分布，形狀為圓形，孔板和孔網(wǎng)的設(shè)置利于鐵屑與反應(yīng)器內(nèi)廢水接觸，孔網(wǎng)的設(shè)置可防止鐵屑流失。均勻分布的圓形孔可使孔板承力均勻，延長孔板使用壽命。

具體實(shí)施方式

本裝置由矩形反應(yīng)器外殼、板狀惰性陰、廢鐵屑陽極、電源、計(jì)量泵、生物載體等部件組成?？捎糜谔幚黼y降解有機(jī)廢水。電極模塊可靈活拆卸，并可根據(jù)情況調(diào)節(jié)反應(yīng)器電極數(shù)量。可通過出水閥門和進(jìn)水-出水閥門的不同使用方式，實(shí)現(xiàn)廢水處理流程的調(diào)節(jié)。

1.??反應(yīng)器裝置啟動，在施加電場的情況下，按一般生物反應(yīng)器啟動方式進(jìn)行。培養(yǎng)微生物系統(tǒng)，可采用活性污泥接種方式，也可采用自然馴化方式。與普通生物反應(yīng)器對比，裝置啟動時間可以縮短。

2.??反應(yīng)器裝置日常運(yùn)行與維護(hù)。由于電場的作用，該反應(yīng)器生物系統(tǒng)比較穩(wěn)定，反應(yīng)器的過載自保功能，可確保電場不會產(chǎn)生對微生物的沖擊。陽極鐵屑因消耗需要添加時，只要抽掉陽極頂部的蓋板，向陽極槽內(nèi)填裝鐵屑即可，或者卸下電極，在反應(yīng)器外填裝，填裝完畢插好蓋板。調(diào)節(jié)電流或電壓，可通過電源裝置進(jìn)行。

3.??調(diào)節(jié)廢水處理流程。

（1）短流程方式。進(jìn)水閥和進(jìn)水-出水閥，均作為進(jìn)水閥使用，另一側(cè)的出水閥全部開啟。廢水流程為反應(yīng)器電極板的寬度。

（2）長流程方式。出水閥全部關(guān)閉，卸掉進(jìn)水-出水閥上連接的計(jì)量泵，進(jìn)水-出水閥作為出水閥使用，并開啟進(jìn)水閥另一側(cè)的隔板閥。廢水流程可為反應(yīng)器電極板寬度的倍數(shù)。