[發明專利]一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置及其處理廢水的方法

在審

• 申請號: 202011075260.7
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112142267A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 孔凡英;任宏宇;任南琪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/10;C02F3/12;C02F3/28;C02F3/00;C02F1/461;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

1.一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，該裝置由下至上依次由布水器(1)、第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)堆疊組成，所述的第一模塊(2)和第二模塊(3)為生物電化學模塊，第三模塊(4)為移動床生物膜模塊；第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)之間通過法蘭相連，法蘭之間放置膠墊保證各模塊的密閉性；所述的布水器(1)與第一模塊(2)連通，所述的第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)的底部均設有進水孔，第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)的頂部均設有出水口，相鄰模塊的進水孔和出水孔通過導管連通，且第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)均設有取樣口；

所述的生物電化學模塊為環繞電極排布的套筒結構，包括內筒和外筒，內筒的內部為陽極室，放置陽極材料；內筒與外筒之間形成的腔室為陰極室，放置陰極材料；所述的陽極室和陰極室由陽離子交換膜分隔，陽離子交換膜位于內筒外壁上，內筒的筒壁上分布有孔；所述的陽極材料和陰極材料通過導線與電源和外電阻連成閉合回路；

所述的移動床生物膜模塊的筒體內填充多孔塑料懸浮生物載體，筒體底部設有微孔曝氣管5，筒體內部插有溶解氧探針，監測移動床生物膜模塊內溶解氧濃度。

2.根據權利要求1所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的生物電化學模塊的陰極材料和陽極材料均為環繞式排布的碳刷。

3.根據權利要求2所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的陽極材料為碳纖維、碳顆粒、石墨顆粒、碳氈、碳布、不銹鋼網或泡沫鎳。

4.根據權利要求2所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的陰極材料為碳纖維、碳顆粒、石墨顆粒、碳氈、碳布、不銹鋼網或泡沫鎳。

5.根據權利要求1所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的生物電化學模塊的陰極室和陽極室位置可以調換。

6.根據權利要求1所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的多孔塑料懸浮生物載體為聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯。

7.根據權利要求1或6所述的一種厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置，其特征在于，所述的多孔塑料懸浮生物載體為環狀、柱狀、內置式、多孔旋轉球型或多面空心球。

8.權利要求1所述的厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置的處理廢水的方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下：

在外加電壓的條件下，將廢水通過布水器布水依次流經第一模塊(2)、第二模塊(3)和第三模塊(4)，然后經第三模塊(4)的出水口流出。

9.根據權利要求8所述的厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置的處理廢水的方法，其特征在于，所述的廢水在第三模塊(4)內溶解氧濃度保持在2-3mg L^-1。

10.根據權利要求8所述的厭氧生物電化學-好氧移動床生物膜一體式廢水處理裝置的處理廢水的方法，其特征在于，所述的第一模塊(2)和第二模塊(3)的電壓為0.3-0.7V，外接電阻為20Ω。