[發明專利]一種污水處理系統及其污水分階式凈化的處理方法

有效

• 申請號: 202210315145.5
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114634240B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李東曉;李景新;黃榮恒;潘曉華
• 申請（專利權）人: 廣州市怡地環保有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/32;C02F3/34;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明提供了一種污水處理系統及其污水分階式凈化的處理方法，涉及污水處理技術領域。本發明通過將人工濕地與生物電化學耦合得到一種全新的污水處理系統，通過微生物燃料電池內的電化學微生物進行新陳代謝，將污水中的有機物的化學能轉化為電能，然后通過電極輸送給微生物電解池，鈦網集中收集電子的特點，提高電子的采集效率，從而提高污水處理的效率，廢水中的化學需氧量(COD)、總磷含量(TP)、氨氮(NHsupgt;4+/supgt;?N)、(反硝化)NOsupgt;3?/supgt;?N去除率可達96.658％、98.089％、86.211％、98.741％，出水效果均優于地表水環境質量標準的Ⅲ類水標準，部分指標達到Ⅰ類水標準。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別涉及一種污水處理系統及其污水分階式凈化的處理方法。

背景技術

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。目前已廣泛應用于污水處理與資源化管理應用中，但傳統的人工濕地污水處理能力有限，難以滿足城市污水處理對各種有機廢物的要求。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的主要目的是提供一種污水處理系統及其污水分階式凈化的處理方法。

為實現上述目的，第一方面，本發明提出了一種污水處理系統，包括微生物電解池和微生物燃料電池，所述微生物電解池和所述微生物燃料電池內均填充有沸石層和基質層，所述沸石層位于所述基質層的上方，所述微生物電解池和所述微生物燃料電池的池壁上均開設有進水口和出水口，所述進水口位于與所述沸石層相對的池壁上，所述出水口位于高于所述基質層的池壁上，所述微生物電解池的出水口與所述微生物燃料電池的進水口通過管路連接；

所述微生物電解池和所述微生物燃料電池內均設置有電池裝置，所述電池裝置包括陰極和陽極，所述微生物電解池的陰極和陽極均設置在所述基質層中，所述微生物燃料電池的陽極設置在所述基質層中，所述微生物燃料電池的陰極設置在所述基質層的上方，所述微生物燃料電池的陽極包裹于鈦網中，所述鈦網外覆蓋有活性炭層；所述微生物電解池的陽極與所述微生物燃料電池的陰極通過導電線連接，所述微生物電解池的陰極與所述微生物燃料電池的陽極通過導電線連接。

利用本發明技術方案所提供的污水處理系統用于污水處理，向微生物燃料電池內投放電化學微生物后，微生物燃料電池內的電化學微生物進行新陳代謝，將污水中的有機物的化學能轉化為電能，并通過電極輸送給微生物電解池；微生物電解池接收微生物燃料電池輸送的電能，在池內發生電解反應，以去除污水中的磷、分解污水中的有機污染物，從而實現污水的脫氮。

利用本發明技術方案所提供的污水處理系統用于污水處理，廢水中的化學需氧量(COD)、總磷含量(TP)、氨氮(NH⁴⁺-N)、(反硝化)NO^3--N去除率可達96.658％、98.089％、86.211％、98.741％，出水效果均優于《地表水環境質量標準》GB3838-2002的Ⅲ類水標準，部分指標達到Ⅰ類水標準。

作為本發明所述污水處理系統的優選實施方式，所述微生物電解池的陽極為鐵基電極，陰極為碳基電極；所述微生物燃料電池的陽極為鐵基電極，陰極為空氣電極。

作為本發明所述污水處理系統的優選實施方式，所述陽極和所述陰極均水平設置，所述陽極和所述陰極的距離為15.5-18.7cm。

作為本發明所述污水處理系統的優選實施方式，所述基質層上種植有可凈化水體的植物。

本發明技術方案中，微生物燃料電池和微生物電解池的基質層上種植的植物可吸收污水體中的有害物質。