[發明專利]一種養殖廢水厭氧生物電化學預處理消泡裝置及方法

有效

• 申請號: 202011004578.6
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112047458B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 朱亮;付詩瑗;劉洋;張凱集;徐向陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F3/30;C02F3/34;C02F103/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種養殖廢水厭氧生物電化學預處理消泡裝置及方法，方法如下：首先在厭氧反應器的腔室內部接種活性污泥，隨后通入待處理的養殖廢水，開啟外部電源，對廢水中的長鏈脂肪酸進行去除；微生物作用產生的氣體通過排氣口排出厭氧反應器；經厭氧反應器降解長鏈脂肪酸后的廢水通過出水口進入后續的好氧處理單元，避免廢水在好氧處理過程中泡沫的產生。本發明在提高AO工藝厭氧階段污染物去除能力的同時，從根本上解決好氧單元起泡問題，不僅可以充分利用污水廠已有的處理工藝與設施，還能與其它消泡預處理工藝相結合，可廣泛應用于養殖廢水與其他易起泡有機廢水處理，具有極大的應用潛力。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種養殖廢水厭氧生物電化學預處理消泡裝置及方法。

背景技術

隨著我國城鎮化進程不斷加快，養殖業日趨規?；笄蒺B殖業已成為農業源化學需氧量和氨氮排放的主要來源，對養殖廢水進行切實有效的處理已經成為農業面源污染控制的重中之重。AO等生物處理工藝是養殖廢水處理的主流技術，但好氧生化單元起泡問題尤為嚴重，影響工藝性能的同時極易引發安全事故，研發成本低、效率高的生物泡沫減控工藝意義重大。

目前主要的生物泡沫減控預處理技術包括物理法、化學法、工藝參數優化、氣浮工藝等。物理法主要包含噴灑水、人工打撈以及機械清理，但噴灑水難以去除長期穩定存在的粘稠狀生物泡沫，人工打撈與機械清理則清理頻率低、效果難達到。化學法如投加氧化劑(臭氧、氯氣等)、混凝劑(氯化鐵、聚丙烯酰胺等)能有效消除生物泡沫，但難以根除導致生物泡沫產生的其他因素，因此僅能作為應急處理，無法長期有效。工藝參數優化如降低SRT至4～6天可以顯著消除生物泡沫，但與硝化工藝通常使SRT維持在10-20天的需求相矛盾；而降低曝氣速率將DO控制在0.5mg·L^-1以下的消泡方法同樣會抑制好氧生化單元硝化作用。采用氣浮工藝對易產生生物泡沫的污泥進行選擇性浮選，可有效去除污泥中導致生物泡沫的微生物，然而浮選將導致好氧生化單元生物量降低，同時浮選收集的污泥泡沫粘稠濃密、脫水性差、處置困難，額外補充污泥以及處置粘稠污泥都將引起運營成本的增加。

鑒于物化調控無法從根本上解決生物泡沫問題，基于生物泡沫成因從針對性開發消泡工藝則會是一個很有前途的消泡方向。經過研究表明，生物泡沫由進水長鏈脂肪酸(LCFAs)及其誘導非絲狀菌分泌EPS(胞外聚合物)共同主導：一方面，LCFAs作為表面活性物質能降低廢水表面張力，提高混合液起泡能力；另一方面，LCFAs能促進Hydrogenophagaspp.、Pseudomonas spp.等微生物富集并分泌類腐殖酸等EPS，提高生物泡沫穩定性。因此亟需開發一種降低好氧單元進水LCFAs含量的預處理消泡工藝，以期提高廢水表面張力，減緩好氧單元菌群演替和關鍵EPS分泌，最終緩解養殖廢水主流工藝好氧單元生物泡沫問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，并提供一種養殖廢水厭氧生物電化學預處理消泡裝置及方法。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種養殖廢水厭氧生物電化學預處理消泡裝置，其包括具有中空腔室的厭氧反應器與設置于腔室內的陽極和陰極；所述陽極和陰極分別通過導線與外部電源的正極和負極相連通，陽極和陰極表面均用于負載微生物；

所述厭氧反應器的腔室內部用于接種活性污泥；厭氧反應器的側壁上開設有與腔室連通的進水口和出水口，分別通過進水管和出水管與外部連通；厭氧反應器的頂部開設排氣口，用于排出腔室內產生的氣體。

作為優選，所述進水管上設有進水泵。

作為優選，所述陽極和陰極的材料均為厚度0.25～0.35cm的石墨氈。

作為優選，所述導線上串聯有電阻，用于檢測所在電路的電壓。

作為優選，所述陽極表面負載的微生物包括電活性菌與發酵菌，陰極表面負載的微生物包括電活性菌、還原菌和發酵菌。