[發明專利]一種懸浮床式電膜生物反應器系統

有效

• 申請號: 202210665810.3
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114835251B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 高常飛;徐源;王建華
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/08;C02F3/00;C02F3/30
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 王寧寧

1.一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于，包括：

陰極室（9），所述陰極室（9）為封底的管狀結構；

陽極室（1），所述陽極室（1）為管狀結構，所述陽極室（1）位于所述陰極室（9）內，所述陽極室（1）外壁與所述陰極室（9）內壁之間留有間隙，所述陽極室（1）中部設置有質子通道區域（3），所述陽極室（1）頂端固接有陽極蓋板（5），所述陽極室（1）內填充有陽極組件；

不銹鋼膜組件（16），所述不銹鋼膜組件（16）位于所述間隙內，所述陽極組件與所述不銹鋼膜組件（16）電性連接；

有機玻璃隔板（21），所述有機玻璃隔板（21）位于所述間隙內，所述有機玻璃隔板（21）和所述不銹鋼膜組件（16）圍成一閉合柱狀空間，所述陰極室（9）和所述陽極室（1）通過所述有機玻璃隔板（21）連通；

懸浮床，所述懸浮床填充在所述閉合柱狀空間與所述陽極室（1）之間；

所述陽極組件包括碳氈、碳棒和生物導電顆粒，所述碳氈包裹所述生物導電顆粒，將包裹有所述生物導電顆粒的碳氈填充在所述陽極室（1）內，所述碳棒貫穿所述陽極蓋板（5），所述碳棒的底端插入包裹有所述生物導電顆粒的所述碳氈內，所述碳棒與所述碳氈和所述生物導電顆粒緊密接觸，所述碳棒頂端伸出所述陽極室（1），所述碳棒與所述不銹鋼膜組件（16）電性連接；

所述生物導電顆粒為石墨顆粒和活性炭顆粒，所述石墨顆粒和所述活性炭顆粒的體積比為1:1；

所述陽極室（1）頂部的所述碳氈有導流、生物掛膜的作用，所述陽極室（1）頂用所述碳氈封口并下折進入所述陰極室（9），所述陽極室（1）內頂升污水出流經頂部所述碳氈漫流進入所述陰極室（9），所述陰極室（9）因與室外空氣自然流通形成好氧生物掛膜環境，待處理污水連續經所述陽極室（1）厭氧，所述陰極室（9）好氧連續生物處理；

所述不銹鋼膜組件（16）包括不銹鋼板A（20）、不銹鋼板B（19）和碳纖維基導電膜，所述不銹鋼板A（20）的厚度小于所述不銹鋼板B（19）的厚度，所述不銹鋼板B（19）固接在所述不銹鋼板A（20）遠離所述陽極室（1）的一側，所述碳纖維基導電膜固定嵌設在所述不銹鋼板B（19）上，所述不銹鋼板A（20）、所述不銹鋼板B（19）和所述碳纖維基導電膜均與所述碳棒電性連接；

所述不銹鋼板B（19）的中部開設有一空腔（18），所述碳纖維基導電膜固接在所述空腔（18）內，所述不銹鋼板B（19）頂端固接有出水管（17），所述出水管（17）與所述空腔（18）連通，所述出水管（17）通過軟管連通有蠕動泵，負壓出水；

還包括曝氣裝置（14），所述曝氣裝置（14）設置有若干個，若干所述曝氣裝置（14）均固接在所述陰極室（9）的底端內壁，若干所述曝氣裝置（14）均與外界曝氣泵連通。

2.根據權利要求1所述的一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于：所述碳纖維基導電膜包括PVDF膜，所述PVDF膜上涂覆有碳纖維布。

3.根據權利要求1所述的一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于：所述質子通道區域（3）包括若干通道組件，若干所述通道組件沿周向等距設置，所述通道組件包括若干沿豎直方向等間隔設置的孔道（4），所述孔道（4）貫穿開設在所述陽極室（1）外壁上。

4.根據權利要求1所述的一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于：還包括飽和甘汞參比電極，所述陽極蓋板（5）頂端貫穿開設有參比電極口（8），所述飽和甘汞參比電極通過所述參比電極口（8）插入所述陽極室（1），且所述飽和甘汞參比電極與外部數據收集系統電性連接。

5.根據權利要求1所述的一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于：所述懸浮床為接種有好氧污泥的填料。

6.根據權利要求1所述的一種懸浮床式電膜生物反應器系統，其特征在于：所述陰極室（9）底部連通有進水閥（13），所述進水閥（13）的出水端連通有進水管B（10），所述陽極室（1）底部連通有進水管A（2），所述進水管A（2）與所述進水管B（10）連通。