[發(fā)明專利]一種厭氧-光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)及處理方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810468096.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN108585366A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張順喜;王文清;程群鵬;王梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢輕工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F103/20
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發(fā)明公開了一種厭氧?光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)及處理方法和應(yīng)用。該厭氧?光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)包括順次連接的：厭氧處理單元，所述厭氧處理單元包括填料型折流板厭氧反應(yīng)器；絮凝沉淀單元；電化學(xué)處理單元；電化學(xué)消毒單元；過濾單元；所述厭氧?光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)還包括光伏電源驅(qū)動(dòng)單元。由于采用的是可再生光伏能源提供電力，又無(wú)需額外投加化學(xué)試劑，因而處理成本大大降低；效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，能較好地克服傳統(tǒng)工藝的不足，尤其適合農(nóng)村分散式小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)所排放的養(yǎng)殖廢水的治理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地表水污染水體處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種厭氧-光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)及處理方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們生活水平的快速提高，對(duì)畜禽產(chǎn)品種類、質(zhì)量和數(shù)量的需求也日益提高，為滿足人們的需求，各種各類規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)紛紛涌現(xiàn)，使得畜禽養(yǎng)殖業(yè)由傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向集約化規(guī)?；B(yǎng)殖發(fā)展。然而，規(guī)?；男笄蒺B(yǎng)殖業(yè)給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，一些企業(yè)由于環(huán)保設(shè)施相對(duì)滯后，已給養(yǎng)殖場(chǎng)周邊的地表水、地下水、土壤和空氣帶來(lái)嚴(yán)重污染，并嚴(yán)重影響到養(yǎng)殖場(chǎng)周邊人們的正常生產(chǎn)生活。而在廣大農(nóng)村，傳統(tǒng)的種地經(jīng)濟(jì)效益低下，畜禽養(yǎng)殖由于能給農(nóng)戶帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入，現(xiàn)已成為一些農(nóng)民的主要職業(yè)。然而，以農(nóng)戶為單元的分散式養(yǎng)殖是農(nóng)村主要養(yǎng)殖模式，其規(guī)模較小，分布點(diǎn)多，資金投入少，幾乎無(wú)污染防治設(shè)施，因此，畜禽養(yǎng)殖在一些農(nóng)村已成當(dāng)?shù)刂饕奈廴驹粗?，并給當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞，嚴(yán)重影響新農(nóng)村建設(shè)，也極大阻礙了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的順利實(shí)施，迫切需要與之相適應(yīng)的治理方法。

畜禽養(yǎng)殖廢水主要由畜禽尿液、沖洗水以及少量生產(chǎn)生活用水組成，其COD_Cr、BOD₅、磷、氮以及SS高，是典型的高濃度有機(jī)廢水。當(dāng)前，畜禽養(yǎng)殖廢水的處理方法主要有還田利用法、物化處理法、生物處理法、自然生態(tài)處理法等。還田利用法是傳統(tǒng)的處理方法，直接作為農(nóng)家肥來(lái)使用，然而過量使用會(huì)導(dǎo)致地表水、地下水和土壤污染,該法雖投資少、能耗低，但必需嚴(yán)格控制用量。常見的物化處理技術(shù)有吸附法、絮凝沉淀法、電化學(xué)氧化法、Fenton法等，該法可較快地去除氮、磷、重金屬以及有機(jī)物，然而運(yùn)行和維護(hù)成本較高，大大阻礙了該法在農(nóng)村分散式小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的使用。生物處理方法主要分為好氧生物處理、厭氧生物處理及其組合處理工藝，雖效果較好，然而受氣候影響較大，處理速度慢，維護(hù)管理費(fèi)用高。自然生態(tài)處理法是利用天然水體、土壤及其生物作用來(lái)凈化污水，主要有氧化塘、土地處理系統(tǒng)以及人工濕地等自然處理系統(tǒng)。該法運(yùn)行與管理費(fèi)用低、二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，但受氣候影響較大，處理速度較慢。此外，單純采用上述方法都很難達(dá)到排放要求，為降低成本，一般將上述工藝進(jìn)行組合來(lái)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)廢水進(jìn)行治理。其中，厭氧生物處理能耗少、成本低，具有較高的有機(jī)物負(fù)荷能力，也能降解好氧微生物不能降解的有機(jī)物，因而在畜禽廢水處理中是常用的一個(gè)處理單元；絮凝沉淀法能高效快速地去除一些大分子有機(jī)物、磷、重金屬，也是常見的物化處理單元之一；電化學(xué)方法通過使用特殊電極，使水體中的氮在電極表面發(fā)生而得以去除，此外還能產(chǎn)生一些強(qiáng)氧化性基團(tuán)，能氧化一些難降解有機(jī)物，在高級(jí)水處理中也是常見工藝之一；然而運(yùn)行成本限制了這些處理單元在農(nóng)村分散式小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的使用。為此探索適合以農(nóng)戶為單元的農(nóng)村分散式養(yǎng)殖排放污水處理方法也一直是環(huán)保工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提出一種能在農(nóng)村分散式小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)使用的高效、低成本的處理方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種厭氧-光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)，該厭氧-光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)包括順次連接的：

厭氧處理單元，所述厭氧處理單元包括填料型折流板厭氧反應(yīng)器；

絮凝沉淀單元；

電化學(xué)處理單元；

電化學(xué)消毒單元；

過濾單元；

所述厭氧-光伏驅(qū)動(dòng)電化學(xué)處理系統(tǒng)還包括光伏電源驅(qū)動(dòng)單元。