生化电絮凝污水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种生化电絮凝污水处理装置，它包括反应器本体，在该反应器本体内设置有前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜；在所述反应器本体的前置接触氧化柜和/或接触氧化柜内至少设置有一组正负絮凝电极，该正负絮凝电极与电絮凝电源相互电连接；所述前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜相互依次连通，所述沉淀柜和/或膜生物反应柜内设置有沉淀物返送管。该污水处理装置不仅能有效增强活性污泥的聚集状态，而且能提高污泥菌体细胞活性，强化脱氧除磷效果，延缓膜污染，提高膜通量和使用寿命，广泛适用于各种生活污水的处理中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种生化电絮凝污水处理装置，它包括反应器本体，在该反应器本体内设置有前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜；在所述反应器本体的前置接触氧化柜和/或接触氧化柜内至少设置有一组正负絮凝电极，该正负絮凝电极与电絮凝电源相互电连接；所述前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜相互依次连通，所述沉淀柜和/或膜生物反应柜内设置有沉淀物返送管。该污水处理装置不仅能有效增强活性污泥的聚集状态，而且能提高污泥菌体细胞活性，强化脱氧除磷效果，延缓膜污染，提高膜通量和使用寿命，广泛适用于各种生活污水的处理中。【专利说明】生化电絮凝污水处理装置
本技术涉及污水处理
，尤其涉及用于船舶、海上装备、城市乡镇等海上和陆上点源生活污水的处理装备。
技术介绍
磷和氨氮是引起水源水质恶化的重要物质之一。生活污水中普遍存在一定含量的磷，磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制性因素之一，水体中磷含量高低与水体富营养化程度有密切的关系。氨氮进入水体后，不但能作为生物营养物质诱发“富营养化”，使水味腥臭难闻，降低透明度，大量消耗溶解氧，并向水体排放毒素，造成水生生态系统紊乱。由于磷和氮素污染的种种危害，加上人们对水质和水量要求的提高，采用脱氧除磷净化的相应技术手段和措施改善水源水质已越来越受到社会的广泛关注。国际海事组织(MD)制定的《国际防止船舶污染公约》中规定，海上生产生活设施必须装有生活污水处理装置，非特殊情况禁止直接向限制海域排放生活污水，IMO的MEPC.159 (55)决议出台了严格的强行执行排放标准，MEPC.227(64)决议增加并提出苛刻的磷氮去除排放标准。我国城镇污水处理常污染物排放标准以及我国再生水标准中均严格控制总磷、总氮的排放要求。目前生活污水处理方法大致有:生化处理、物理化学处理和电化学处理法。膜生物反应器(MBR)则是近些年来发展起来的高效生活污水处理方法，它由膜分离技术与生物反应技术相结合而形成的一种生化反应系统，其实质是生物降解与膜分离相互影响、共同作用的过程，它利用微生物对水中生物降解有机污染物进行转化，使之生成对环境无害的二氧化碳和水，同时截留生化反应物，具有固液分离率高、有机污染物降解效率高、剩余污泥少等优势。虽然膜生物反应器是当前最为先进高效的污水处理方法，但也存在一些固有的严重不足:首先膜生物反应器(MBR)脱氮除磷效果差。由于在MBR反应器中有机物的消化降解依赖于对活性污泥进行充氧曝气，但脱氮除磷过程中的反硝化作用需要缺氧环境，而曝气作用对反硝化有着很大的影响，因此对于总氮的处理效果不尽人意，也由于充氧曝气过程的存在，事实上膜生物反应器中无法形成绝对的厌氧条件，这对释磷过程十分不利，即使采用间隙式曝气方法，对于磷的去除效果也不很理想。再者膜生物反应器中污泥活性降低。膜生物反应器能有效地截留反应器中的活性污泥，从而获得较高的污泥浓度，进而降低污泥产出率，减少反应器体积，然而这种工艺方法也使得污泥龄过长，不可避免地引起污泥菌体细胞活性的降低，具有污泥停留时间越长、污泥活性越低的趋势。还有膜生物反应器中膜污染是较难解决的问题。由于反应器污水中的微粒、胶体颗粒以及溶质大分子处于分解的、悬浮状态，而这些呈悬浮分散状态的微粒、胶体颗粒及溶质大分子与膜存在物理、化学作用或机械作用，使之吸附和沉积在膜表面或膜孔内，使膜的通量下降，甚至导致整个反应器无法正常工作。虽然现有技术中的采用反冲洗、间歇曝气延长膜污染时间，但并没有改变微粒的分散自由状态，不能较好地阻止膜污染。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种生化电絮凝污水处理装置，它不仅能有效改善活性污泥的聚集状态，而且能增强污泥菌体细胞活性，从而强化和稳定脱氮除磷效果，延缓膜污染，提高膜通量和使用寿命。为了解决上述技术问题，在本技术的生化电絮凝污水处理装置，它包括反应器本体，在该反应器本体内设置有前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜；在前置接触氧化柜内设置有前置曝气器，该前置接触氧化柜还旁通有粉碎泵，在接触氧化柜内设置有接触氧化曝气器和软性填料，所述膜生物反应柜连通有滤膜组，该滤膜组的膜萃取水出口通向净水排放管，在所述反应器本体上还设置有污水输入管，在所述反应器本体的前置接触氧化柜和/或接触氧化柜内至少设置有一组正负絮凝电极，该正负絮凝电极与电絮凝电源相互电连接；所述前置接触氧化柜、接触氧化柜、沉淀柜和膜生物反应柜相互依次连通，所述沉淀柜和/或膜生物反应柜内设置有沉淀物返送管。本技术由于依次采用接触氧化、缺厌氧沉淀和膜生物反应的污水处理结构，尤其是在该处理装置上又增设了电絮凝，使得本技术与现有技术相比具有如下显著优占-^ \\\.本技术具有极高的脱氮除磷效果。首先该处理装置中，由于在接触氧化区设有正负絮凝电极，正负絮凝电极在外电场作用下可溶性金属阳极产生大量的阳离子和污水水体中的悬浮物絮凝沉淀，电絮凝在此过程中通过对污染物的吸附聚集、压缩絮凝、以及污染物与水的分离沉淀，实现对水体中污染物的净化去除效果。由于在反应器中产生了独特的絮凝环境，一方面电极金属失去电子而生成金属离子与反应器污水中的磷酸根离子发生絮凝作用而生成沉淀去 除物，另一方面金属离子由于发生水解作用而生成高价聚合离子絮体网，具有极强的综合吸附水中污染物和悬浮物的作用，从而具有极好的固磷固氮作用。再者电絮凝作用通过增强生物反应系统、膜分离系统中活性污泥菌体细胞的活性，改善污水中活性污泥的聚集密度，以及污水中污染物和悬浮物的絮凝聚集、吸附分离，强化生物反应系统、膜分离系统中对有机物的生物降解和固磷作用，抑制和弥补了膜生物反应器在污水处理中所存在的污泥活性不足。尤其是电絮凝步骤和工艺结构处于生物反应系统和膜分离系统之中，使电絮凝作用于污水处理流程的高浓度污水中，而不是作用于经膜生物反应系统处理的低浓度污水中，强化了电絮凝的絮凝作用和脱氮除磷效率，既减轻了膜生物反应器的脱氮除磷负担，又使膜生物反应系统的优势得以强化和充分发挥。本技术实现了合理的污水处理流程。本技术处理装置的处理主线上依次安排着接触氧化、缺厌氧沉淀和膜生物反应等处理结构，从而实现了合理的处理流程，一方面污水通过充入空气/氧化的好氧过程，使污水中的有机物大部分被生物消解，而后进入厌氧缺氧和沉淀过程，形成先好氧、再厌氧、缺氧，利用硝化细菌的好氧硝化和反硝化细菌的缺厌氧反硝作用来实现生物脱氮除磷作用。尤其是独立设置的沉淀柜创造了一个不受曝气过程影响的厌氧环境，强化了反硝化除磷细菌在缺厌氧环境下利用硝酸氮充当电子受体进行聚磷沉淀，更利于磷的脱除。另一方面沉淀柜设置于膜生物柜之前，处理中仅向膜生物反应柜中引入沉淀后的澄清液，给滤膜主体创造了一个“清水”的运行环境，从而有效降低跨膜浓度差，极好寺解决了膜浓度极化问题，实现了膜通量的稳定。由于本技术的处理流程和处理工艺结构具有极强和稳定的脱氧除磷效果，经反复试验和实际使用证明膜萃取排出水的总氮小于20mg/L，总磷小于1.0 mg/L，远高于现有膜生物反应器的最好水平。本技术能有效增强污泥菌体细胞活性。本技术中的电絮凝正负电极所产生的电磁场，该电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生化电絮凝污水处理装置，包括反应器本体（1），在该反应器本体（1）内设置有前置接触氧化柜（3）、接触氧化柜（10）、沉淀柜（20）和膜生物反应柜（14）；在前置接触氧化柜（3）内设置有前置曝气器（46），该前置接触氧化柜（3）还旁通有粉碎泵（48），在接触氧化柜（10）内设置有接触氧化曝气器（45）和软性填料（44），所述膜生物反应柜（14）连通有滤膜组（31），该滤膜组（31）的膜萃取水出口通向净水排放管（30），在所述反应器本体（1）上还设置有污水输入管（7），其特征在于：在所述反应器本体（1）的前置接触氧化柜（3）和/或接触氧化柜（10）内至少设置有一组正负絮凝电极（2），该正负絮凝电极（2）与电絮凝电源（8）相互电连接；所述前置接触氧化柜（3）、接触氧化柜（10）、沉淀柜（20）和膜生物反应柜（14）相互依次连通，所述沉淀柜（20）和/或膜生物反应柜（14）内设置有沉淀物返送管（16）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡祝平，王俊华，徐森，吴义生，何丽君，熊金城，
申请(专利权)人：东台市东方船舶装配有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32