[發明專利]一種廢水處理方法、電化學厭氧膜生物反應裝置及其應用

在審

• 申請號: 202210385860.6
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114933359A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 曲久輝;鄧海倩;胡承志;孫境求;趙凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

1.一種電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述電化學厭氧膜生物反應裝置包括電源與殼體，所述殼體內設置有與電源電性連接的惰性電極與孔狀導電電極，所述殼體為密封結構，所述殼體上設置有與孔狀導電電極連接的出水口；

所述殼體內裝有廢水，所述廢水內設置有吸附介質與電子傳遞介質。

2.根據權利要求1所述的電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述孔狀導電電極的平均孔徑為0.15～0.3μm；

優選地，所述孔狀導電電極包括金屬網；

優選地，所述金屬網包括鈦網、不銹鋼網或鎳網中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述孔狀導電電極的長度為160～240mm，寬度為80～120mm，厚度為3～8mm。

3.根據權利要求1或2所述的電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述吸附介質與電子傳遞介質的體積之和為殼體容積的10％～30％；

優選地，所述吸附介質包括活性炭、沸石、離子交換樹脂或大孔吸附樹脂中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述電子傳遞介質包括活性炭、零價鐵或磁鐵礦中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據權利要求1～3任一項所述的電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述惰性電極與孔狀導電電極之間的間距為50～150mm；

優選地，所述惰性電極與孔狀導電電極相對設置；

優選地，所述惰性電極包括鉑電極、石墨電極或金電極中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述惰性電極的長度為160～240mm，寬度為80～120mm，厚度為3～8mm。

5.根據權利要求1～4任一項所述的電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述電化學厭氧膜生物反應裝置包括與電源電性連接的繼電器，所述惰性電極與孔狀導電電極分別電性連接繼電器，所述繼電器用于控制電源正負極的倒換；

優選地，所述殼體內設置有攪拌槳，所述殼體外設置有與攪拌槳連接的驅動件；

優選地，所述殼體外設置有集氣件，所述殼體上設置有氣孔，所述集氣件通過氣孔與殼體內部連通；

優選地，所述集氣件與孔狀導電電極之間設置有氣體蠕動泵；

優選地，所述殼體外設置有與出水口連接的出水蠕動泵；

優選地，所述出水口與出水蠕動泵之間還設置有壓力傳感器。

6.根據權利要求1～5任一項所述的電化學厭氧膜生物反應裝置，其特征在于，所述殼體的側壁為中空結構，所述殼體的側壁內設置有循環水，所述殼體與循環水浴鍋連接，所述循環水浴鍋使循環水在殼體的側壁內與循環水浴鍋之間循環流動；

優選地，所述殼體的容積為2～6L；

優選地，所述殼體為長方體，所述長方體的長度為120～180mm，寬度為120～180mm，高度為180～220mm；

優選地，所述殼體上設置有進水口，所述殼體外設置有與進水口連接的進水蠕動泵。

7.一種采用如權利要求1～6任一項所述電化學厭氧膜生物反應器的廢水處理方法，其特征在于，所述廢水處理方法包括：

以惰性電極為陽極、孔狀導電電極為陰極，通過電源在惰性電極與孔狀導電電極之間施加電壓，廢水通過孔狀導電電極后由出水口排出殼體。

8.根據權利要求7所述的廢水處理方法，其特征在于，所述廢水處理方法包括：

以惰性電極為陽極、孔狀導電電極為陰極，通過電源在相對設置的惰性電極與孔狀導電電極之間施加0.2～1.2V的電壓，在進水蠕動泵的作用下由進水口向殼體內加入廢水，攪拌槳攪拌均勻混合吸附介質、電子傳遞介質與廢水，使用循環水浴鍋控制殼體內的溫度為25～45℃，殼體內產生的氣體通過氣孔進入集氣件，廢水在出水蠕動泵的作用下通過孔狀導電電極后由出水口排出殼體，壓力傳感器測量出水蠕動泵與孔狀導電電極之間的壓力。