一种用于废水治理的三维电生物反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于废水治理的三维电生物反应装置，该装置包括：本体、外置电源及空压机。本体由至少一段三维电生物反应器串联组成，每段反应器包括至少两个反应室和一个布气排渣室，反应室之间被中间隔板分隔，反应室内设有垂直平行排列的电极板，并联连接到外置电源上。电极板之间填充颗粒载体，其上负载微生物。本体前端设置进水口，末端设置出水口，各反应室之间通过下端的布气排渣室实现水相的连通，各反应器之间通过相互之间的溢流口进行水相的联通。本发明专利技术结构简单、操作简便，污水处理效率高、无污泥产生。

A three dimensional electrobioreactor for wastewater treatment

The invention discloses a three-dimensional electrobiological reaction device for wastewater treatment. The device comprises a body, an external power supply and an air compressor. Body consists of at least a 3D bio electro reactor in series, each section of the reactor comprises at least two reaction chamber and a discharge chamber gas distribution, reaction chamber between middle partition, the reaction chamber electrode plate is vertically arranged in parallel and connected in parallel to the external power supply. A particle carrier is filled between the electrode plates, which is loaded with microbes. The front end of the body is provided with a water inlet, and the end is provided with a water outlet. The reaction chamber is connected with the water phase through the gas distributing and discharging chamber at the lower end, and each reactor is connected with the water phase through the overflow port between each other. The invention has the advantages of simple structure, simple operation, high efficiency of sewage treatment and no sludge production.

【技术实现步骤摘要】
一种用于废水治理的三维电生物反应装置
本专利技术属于污水处理
，涉及一种三维电生物反应装置。
技术介绍
目前传统的污水生物处理反应池中，有机物微生物降解、硝化作用、反硝化作用分别由不同功能的反应池来完成，因而造成反应器系统复杂，能耗较大且运行管理不便。而且传统生物反应池中微生物浓度和活性不足，污染物降解效率相对较低。三维电生物反应器是在同一反应器内同时实现有机物质微生物降解、硝化和反硝化作用。在物理吸附和电场吸附的共同作用下，负载于载体表面的微生物数量极大增多，同时具有多孔微观结构的活性炭等载体填料在为微生物提供碳源的同时，为微生物的生长和降解作用提供丰富的微生态环境，有利于好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌在同一反应器中的不同微环境中生存和发挥不同的污染降解作用。具有高浓度和高活性微生物的三维电生物反应器具有强大的污染降解能力,同时能避免污泥膨胀现象的产生。微电场条件在加速微生物生化反应电子传递速率的同时能在电极表面同时产生原子态氢和氧，实现同步硝化和反硝化作用。目前三维电生物技术的实际工程应用还很少，没有成熟的设备和工艺，要大规模运用三维电生物技术还需要在反应装置结构、运行工艺条件、作用机理等等方面开展大量的基础研究工作和工程实践。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种结构简约、操作简单、易于维护和自动化控制，处理效率高的三维电生物反应装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于废水治理的三维电生物反应装置，特点是该装置包括：本体、外置电源及外置气体发生器，所述本体前端设置进水口，末端设置出水口，其内设置至少一段相串联的三维电生物反应器，各段反应器通过溢流口实现邻段反应器之间水相的联通，其中：每段反应器被中间隔板分隔为至少两个反应室，并通过下端的布气排渣室实现反应室间水相的联通；每个反应室至少设置两块垂直平行排列的电极板，各反应室电极板正极和负极交替设置，并联连接外置电源；电极板之间填充微生物载体填料，置于带有筛孔的筐中或堆置于反应室底部的孔板上；布气排渣室内设有曝气板、管或盘，通过气体管道连接外置空气压缩机，每段反应器下端设有排空口。所述布气排渣室为倒锥体或矩形体结构，优选的，设计为长方体结构，布气排渣室底部设置一定倾斜角度，有利于泥渣的排放和污水的排空。所述电极板为纯钛板、钛基过渡金属氧化物涂层电极（DSA）、不锈钢极板、石墨极板或合金极板中的一种。所述外置电源设置为一台或数台，每段反应器设置一台或数段反应器共用一台。所述微生物载体填料以颗粒活性炭、三氧化二铝颗粒、沸石颗粒、陶粒、硬质塑料颗粒为基体，单独使用或者两种或数种混合使用，基体上挂膜微生物。优选的，采用颗粒活性炭颗粒负载挂膜微生物。所述填料筐至少为2个，水平或垂直串接。所述排空口用于泥渣的清理及污水的排空。本专利技术的有益效果1）本专利技术用于处理难降解有机废水，具有以下优势：a抗冲击负荷能力强，处理效果稳定，出水水质优良；b管理方便，模块化反应装置，成套技术，并精确控制，从而保证处理工艺的稳定运行；c结构紧凑、运行费用低。2）本专利技术可实现对难降解有机废水的高效处理，保护生态环境。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术实施例2结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。参阅图1，本专利技术包括由一段三维电生物反应器或一段以上三维电生物反应器串联组成的本体1，邻段反应器之间实现水相联通的溢流口2，分隔反应器的中间隔板3，被中间隔板分隔的反应室4，反应器下端的布气排渣室5，设置在反应室的两块或以上垂直平行排列的电极板6，外置电源7，填充于电极板之间的微生物载体填料8，微生物载体填料筐9，布气排渣室内设置的曝气板、管或盘10，气体管道11及空气压缩机12，反应器下端的排空口13，反应装置的进水口14，出水口15。实施例1参阅图1，本实施例的反应装置1包括依次串联的四段反应器，各段反应器之间通过溢流口2实现水流的联通。中间隔板3将每段反应器分隔为均等体积的两个反应室4，反应室4之间通过反应室4下端布气排渣室5相连通，每个反应室设置两块垂直平行排列的电极板6，电极板6并联连接外置电源7。阳极电极板采用钛基钌铱电极，阴极采用石墨电极。电极板之间填充的微生物载体8采用颗粒活性炭基体负载微生物，微生物载体填料8放置于带有筛孔的填料筐9中，填料筐为两个以上水平或垂直串接。布气排渣室5设置为矩形体结构，底部设置一定倾斜角度，有利于泥渣的排放和污水的排空。布气排渣室5内设置曝气板10，通过气体管道11连接外置的空气压缩机12，向反应器内提供压缩空气。反应器下端设置排空口13，用于泥渣的清理及污水的排空。反应装置前端设置进水口14，后端设置出水口15。本实施例是这样工作的：反应装置先安装好电极板，接线，连接电源，反应器内加装微生物载体填料，采用常规的挂膜方法，以污水处理厂活性污泥接种，以所处理的废水在电场中进行驯化，2周至4周驯化成功。将要处理的废水由进水口14进入三维电生物反应装置，先进入第一反应室，经过下端布气排渣室5进入第二反应室，再由第二反应室和第三反应室上端的溢流口进入第三反应室，以此类推，最终出水由出水口流出反应器。在三维电生物反应器中，微生物负载在颗粒活性炭填料表面，多孔结构的颗粒活性炭为生物提供了优良的生境，微生物数量多且活性高，在电场能量推动下，促进微生物胞外酶的电子传递效率，从而提高了污染物的生物降解效率，从而将有机物逐步降解成更小的分子或彻底氧化分解成二氧化碳和水。以极难降解的罗丹明B染料废水为例，配制罗丹明B溶液200mg/L,COD330mg/L,罗丹明原水从进水口14进入实施例1的三维电生物反应装置，先进入第一反应室，经过下端布气排渣室5进入第二反应室，再由第二反应室和第三反应室上端的溢流口进入第三反应室，以此类推，出水从出水口15流出反应装置。连续进出水，电压强度0.5～1.8V/cm，曝气强度50～100L/h•L，水力停留时间18～24h，连续稳定运行1个月后，出水指标为：污水脱色率64～81%，COD去除率48～67%。实施例2参阅图2，本实施例的反应装置1包括依次串联的四段反应器，各段反应器之间通过溢流口2实现水流的联通。中间隔板3将每段反应器分隔为均等体积的两个反应室4，反应室4之间通过反应室4下端布气排渣室5相连通，每个反应室设置两块垂直平行排列的电极板6，电极板6并联连接外置电源7。阳极电极板和阴极电极板均采用石墨电极，电极板之间填充的微生物载体8采用颗粒活性炭基体负载微生物，微生物载体填料8堆置于反应室底部的孔板16上。布气排渣室5设置为倒锥体结构，有利于泥渣的排放和污水的排空。布气排渣室5内设置曝气板10，通过气体管道11连接外置的空气压缩机12，向反应器内提供压缩空气。反应器下端设置排空口13，用于泥渣的清理及污水的排空。反应装置前端设置进水口14，后端设置出水口15。本实施例工作过程同实施例1。以上海老港垃圾渗滤液MBR出水为例，原水pH=7，深褐色，COD3570mg/L，NH3-N26.2mg/L，TN273mg/L。先进行预处理，采用絮凝沉淀法，投加1%聚铁混凝剂及1g/吨的PAM,经过搅拌及静置沉降后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废水治理的三维电生物反应装置，其特征在于，该装置包括：本体（1）、外置电源（7）及外置气体发生器（12），所述本体（1）前端设置进水口（14），末端设置出水口（15），其内包括至少一段相串联的三维电生物反应器，并通过溢流口（2）实现邻段反应器之间水相的联通，其中：每段反应器被中间隔板（3）分隔为至少两个反应室（4），并通过下端的布气排渣室（5）实现反应室间水相的联通；每个反应室（4）至少设置两块垂直平行排列的电极板（6），各反应室（4）电极板正极和负极交替设置，并联连接外置电源（7）；电极板（6）之间填充微生物载体填料（8），微生物载体填料（8）置于带有筛孔的筐（9）中或堆置于反应室（4）底部的孔板（16）上；布气排渣室（5）内设有曝气板、管或盘（10），通过气体管道（11）连接外置气体发生器（12），每段反应器下端设有排空口（13）。

【技术特征摘要】
1.一种用于废水治理的三维电生物反应装置，其特征在于，该装置包括：本体（1）、外置电源（7）及外置气体发生器（12），所述本体（1）前端设置进水口（14），末端设置出水口（15），其内包括至少一段相串联的三维电生物反应器，并通过溢流口（2）实现邻段反应器之间水相的联通，其中：每段反应器被中间隔板（3）分隔为至少两个反应室（4），并通过下端的布气排渣室（5）实现反应室间水相的联通；每个反应室（4）至少设置两块垂直平行排列的电极板（6），各反应室（4）电极板正极和负极交替设置，并联连接外置电源（7）；电极板（6）之间填充微生物载体填料（8），微生物载体填料（8）置于带有筛孔的筐（9）中或堆置于反应室（4）底部的孔板（16）上；布气排渣室（5）内设有曝气板、管或盘（10），通过气体管道（11）连接外置气体发生器（12），每段反应器下端设有排空口（13）。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀艳，徐娟，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31