[發明專利]一種應用在處理單元中的太陽能厭氧反應器裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201611032696.1
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108069511A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 毛國柱;王帥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34;C02F9/14;H02J7/35;C02F101/20;C02F101/16
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開了一種應用在處理單元中的太陽能厭氧反應器裝置及其使用方法，該裝置包括厭氧反應器、進水干管、出水干管、內回流管、泵、蓄電池、光電控制器、逆變器和發電機；厭氧反應器包括反應釜、電加熱組件和太陽能光伏組件，反應釜分為反應釜上部、反應釜中部和反應釜下部，反應釜上部與出水干管連接，反應釜中部內充滿反硝化細菌活化填充料，反應釜下部內的布水器通過泵與進水干管連接，進水、出水干管之間設有內回流管；厭氧反應器側壁內設置電加熱組件；太陽能光伏組件、蓄電池、光電控制器、逆變器、發電機的控制系統依次連接，發電機與電加熱組件和泵連接。本發明無需能耗、無污染、通用性好，綠色環保。

技術領域

本發明涉及厭氧反應器裝置，具體涉及利用水體土著反硝化細菌去除富營養化水體中重金屬和硝態氮的一種應用在處理單元中的太陽能厭氧反應器裝置及其使用方法。

背景技術

天然水體富營養化和重金屬污染一直是當前最常見的復合污染。富營養化是當前常規污染中的重要表現，隨著人類對環境資源開發利用活動日益增加，特別是工農業生產的大規模發展，大量含有氮、磷營養元素的污水排入附近的天然水體，增加了這些水體的營養物質負荷量，其本質問題是水體生物多樣性的破壞，由此造成系統喪失自我維持、自我調節的能力與系統平衡失穩，加速了水體富營養化的速度。而且在污水的排放過程中，污染物重金屬在水體水體中的存留也日益增多，重金屬在水體中的存留、積累及遷移性等特點增加了水體重金屬凈化的難度。同時，由于重金屬有來源廣、殘留時間長、具有積累性、不可降解、能沿食物鏈轉移等特點，不僅危害著漁業水環境和水生生物，也危害人類健康。因此迫切需要對硝態氮和重金屬復合污染的水體水體進行治理和修復。

現有的對于受污染水體的治理方法，可以分為物理法、化學法、生物法、生態修復四大類，并且很多水處理方法工藝流程已經很成熟，但對于水體、河流等開放水體的治理存在著很大的局限性。因此，從經濟成本及資源化等角度出發，探索經濟高效、節能環保的水體重金屬凈化方法及裝置是當前水體重金屬污染治理的難點。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種應用在處理單元中的太陽能厭氧反應器裝置及其使用方法。

一種應用在處理單元中的太陽能厭氧反應器裝置，包括進水干管、出水干管、內回流管、泵、蓄電池、光電控制器、逆變器和發電機；所述的厭氧反應器包括反應釜、電加熱組件和太陽能光伏組件，厭氧反應器頂部設置有單向排氣閥；所述反應釜為豎直設置的密閉罐體，反應釜分為反應釜上部、反應釜中部和反應釜下部，反應釜上部內設置三相分離器，反應釜上部設置有出水口，所述的出水口與所述的出水干管連接；所述的反應釜中部內設有填充格，填充格充滿反硝化細菌活化填充料，所述的反硝化細菌活化填充料以無機搭載體、無機絮凝物、無機金屬鹽、活性炭為原料制備而成，四種原料的質量比依次為(1～8)：(0～0.5)：(0～0.5)：(2～4)，其中無機絮凝物和無機金屬鹽的質量比取值范圍為大于0并且小于等于0.5，四種所述原料充分混合均勻分散于60～80℃水中，冷卻后加入反硝化細菌激活劑，然后在充分攪拌下以3～4ml/min的速度滴入溶解于水中的有機高分子聚合物，有機高分子聚合物用于將反硝化細菌激活劑固定于無機搭載體表面，冷卻沉淀后，下部沉積物即為所述反硝化細菌活化填充料，所述無機搭載體為硅膠、蒙脫石或者硅藻土中的一種，所述無機絮凝物為聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)或者聚合氯化鐵(PFC)中的一種，所述無機金屬鹽為氯化鈉、氯化鉀中的一種，所述的反硝化細菌激活劑成分為氯化亞鐵、醋酸鈉、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖、氯化鈉、瓊脂、硝酸鉀，添加時質量比依次為(1～1.5)：(2～2.5)：(15～16)：(3～3.5)：(1～1.5)：(6～6.5)：(12～13)：(2～2.5)；反應釜下部內設置有布水器，布水器通過所述的泵與所述的進水干管連接，所述的進水干管與出水干管之間設置有所述的內回流管；所述的厭氧反應器側壁內設置有空心夾層，所述的電加熱組件設置在空心夾層內并均勻分布在厭氧反應器側壁上；所述太陽能光伏組件與所述的蓄電池連接，蓄電池與所述的光電控制器連接，光電控制器與逆變器連接，逆變器與所述的發電機的控制系統連接，發電機與電加熱組件和泵連接。