难降解有机废水的电生物处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及难降解有机废水的电生物处理装置，包括一电生物反应器，其顶部安装有出气管，内底部安装一气体分布器，电生物反应器之内气体分布器上方垂向交错放置正、负电极，正、负电极间安装载有微生物的固定载体，电生物反应器下端安装有用以向电生物反应器内通入空气的进气管和电生物反应器内液体流出的出液管，出液管与沉淀池相连通，电生物反应器器壁上安装有对来水进行分配的进液分配管；电生物反应器顶部设有防爆报警装置；该装置采用电催化反应／微生物代谢耦合技术强化废水的处理过程，可在常温下处理难降解有机废水，具有运行稳定、处理效率高、能耗低、低处理成本优点，而且不会产生二次污染。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水处理装置，特别涉及一种难降解有机废水的电生物处理装置。
技术介绍
随着工业的发展，越来越多的精细化工产品不断问世。在这些产品中，许多物质不但会严重污染环境，而且很难被生物降解，如氯酚、氯苯、硝基苯、染料等等。目前国内对这类物质常用的降解方法有生物降解法、电解降解法、混凝降解法、高温氧化降解法等等。由于这类物质的可生化性(BOD/COD低)，所以传统的生化降解法处理装置的处理效率非常低；混凝法降解处理装置对一些污染物的去除还是比较有效的，但它存在的最大缺点是产生混凝剂与污染物形成的二次污染沉淀；高温氧化降解法处理装置处理高浓度废水比较经济，但对低浓度的废水就不太适合，而且对反应器材质的要求也比较高。电解降解法处理装置处理这类废水的原理是利用电解过程所产生的氧化剂(如O2、O3、·OH、ClO-等)或还原剂(如H2、H等)与废水中的有机物进行氧化(或还原)反应，使有机物转变成低分子无机物、低分子有机物或难溶性大分子有机物等，进而与水分离或变成生物可降解的有机分子。专利CN1295033A和CN1285316A分别采用电解降解法处理难降解有机废水，不但使废水的COD大大降低，而且大大提高处理后水的可生化性(BOD/COD增大)。然而使用中发现，上述装置处理废水时，电解的电流效率相对较低(高电流密度)，而且电极材料的腐蚀也比较严重。此外，为了保证废水能达标排放，电解处理过的废水还需要进行生物处理。中国专利申请号为00123839.6的专利申请公开了一种污水处理装置，设在地下，用于处理污水，其特点是“包含收容污水的污水处理部和向上述污水处理部供给铁离子或铝离子的离子供给部，离子供给部备有安装在入孔盖上的电极，还备有检测上述电极是否浸入污水中的检测机构，电极通过预定电源向上述电极供给电力，使其电解，……还备有导入污水、存在着厌氧性微生物的厌氧槽、导入污水；存在着好气性微生物的好气槽；导入污水、使污泥沉淀的沉淀槽；上述电极浸入上述厌氧槽、好气槽或沉淀槽”；该处理装置最大特点是能够同时进行电解反应和生化反应，然而，却存在着下述缺陷由于该装置的微生物悬浮在水中，在处理废水时，即使电解的电流密度较低，游离于水中的微生物代谢活性也受到较强的抑制作用；更重要的是当处理一些难降解有机废水时，为了让有机分子进行电化学反应，过低的电流密度几乎不可能使反应正常进行，也就使说，该装置不适宜处理难降解有机废水。
技术实现思路
本专利技术专利技术目的在于，克服上述装置存在的不足，而提供一种将电催化反应和微生物代谢耦合为一体的运行稳定、处理效率高、能耗低、低处理成本，且不会产生二次污染的难降解有机废水的电生物处理装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了特定结构的电生物处理装置，以保证电生物反应器内的电解催化和生物降解同时高效进行；电生物反应器是难降解有机废水处理的核心部分，正负电极交错分布于该电生物反应器内，而载有微生物的固定载体则分布于正负电极之间，电生物反应器的底部设进水管和气体分布器，上部设有出水管和排气管，并设有报警装置，以防止代谢废气中的H2或CH4与O2混合爆炸。该装置采用电催化反应/微生物代谢耦合技术强化废水的处理过程，可在常温下处理难降解有机废水，具有运行稳定、处理效率高、能耗低、低处理成本优点，而且不会产生二次污染。本专利技术的实施方案如下本专利技术提供的难降解有机废水的电生物处理装置，包括一电生物反应器3，其特征在于，该电生物反应器3顶部安装有出气管6，其内底部安装一气体分布器2，电生物反应器3之内气体分布器2上方垂向交错放置正、负电极52、51，正、负电极52、51间安装载有微生物的固定载体4，电生物反应器3下端安装有用以向电生物反应器3内通入空气的进气管1和电生物反应器3内液体流出的出液管12，出液管12与沉淀池9相连通，电生物反应器3器壁上安装有对来水进行分配的进液分配管8；所述的载有微生物的固定载体4为有机高分子填料载体、无机填料载体或海藻酸钠、PVA等惰性包埋剂载体；所述的载有微生物的固定载体4在电生物反应器3内的填充率为20％-95％；所述的电生物反应器3顶部设有防爆报警装置7；所述的正、负电极52、51为碳、铁、不锈钢、多孔镍、钯、铂或铑制成的具有催化活性的电极；所述的正、负电极52、51的电流密度为10-40A/m2；所述的正、负电极52、51之间的距离为20-250mm。本专利技术提供的难降解有机废水的电生物处理装置，其最大优点是可以在较高的电流密度下完成电解/生物消化的耦合反应，使废水经过处理后达到排放甚至回用标准；与电解法相比，本专利技术可大大减少污泥的产量，而且处理成本低；具有运行稳定、处理效率高、能耗低、低处理成本优点，而且不会产生二次污染。附图说明附图1为本专利技术的结构示意图；其中电生物反应器3出气管6 气体分布器2正电极5-2负电极5-1固定载体4进气管1 出液管12 沉淀池9防爆报警装置7进液分配器8 进液管10下面结合附图及实施例进一步描述本专利技术附图1为本专利技术的结构示意图，由图可知，本专利技术提供的难降解有机废水的电生物处理装置，包括一电生物反应器3，其特征在于，该电生物反应器3顶部安装有出气管6，其内底部安装一气体分布器2，电生物反应器3之内气体分布器2上方垂向交错放置正、负电极52、51，正、负电极52、51间安装载有微生物的固定载体4，电生物反应器3下端安装有用以向电生物反应器3内通入空气的进气管1和电生物反应器3内液体流出的出液管12，出液管12与沉淀池9相连通，电生物反应器3器壁上安装有对来水进行分配的进液分配管8；所述的载有微生物的固定载体4为有机高分子填料载体、无机填料载体或海藻酸钠、PVA等惰性包埋剂载体；所述的载有微生物的固定载体4在电生物反应器3内的填充率为20％-95％；所述的电生物反应器3顶部设有防爆报警装置7；所述的正、负电极52、51为碳、铁、不锈钢、多孔镍、钯、铂或铑制成的具有催化活性的电极；所述的正、负电极52、51的电流密度为10-40A/m2所述的正、负电极52、51之间的距离为20-250mm。用本实施例提供的难降解有机废水的电生物处理装置处理某染料厂酸性染料生产废水该类废水有机物含量高(COD＞600mg/l)、色度深、难降解(BOD/COD＜0.15)；本实施例处理废水的处理效果与单独电解处理装置、单独生物处理装置的处理效果比较如下表1；表1 实施例2本实施例提供的难降解有机废水的电生物处理装置，其电生物反应器3水平放置，碳制成的正电极52和多孔镍制成的负电极51垂向交错放置于电生物反应器3内，所述的正、负电极52、51之间的距离为20mm，电流密度为10A/m2；正负电极52和51之间安装载有微生物的固定载体4，载有微生物的固定载体4在电生物反应器3内的填充率为95％，电生物反应器3顶部设有防爆报警装置7，空气从电生物反应器3底部进气管1经过气体分布器2流入电生物反应器3内；待处理的难降解有机废水通过进液管10和沉淀池9中部分回流水由电生物反应器3的上部进液分配管8流入电生物反应器3内，废水在电生物反应器3中停留6小时，处理过的水由电生物反应器3底部出液管12流出进入沉淀池9，部分回流，部分排出；即完成其难降解有机废水的处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难降解有机废水的电生物处理装置，包括一电生物反应器（３），其特征在于，该电生物反应器（３）顶部安装有出气管（６），其内底部安装一气体分布器（２），电生物反应器（３）之内气体分布器（２）上方垂向交错放置正、负电极（５２）、（５１），正、负电极（５２）、（５１）间安装载有微生物的固定载体（４），电生物反应器（３）下端安装有用以向电生物反应器（３）内通入空气的进气管（１）和电生物反应器（３）内液体流出的出液管（１２），出液管（１２）与沉淀池（９）相连通，电生物反应器（３）器壁上安装有对来水进行分配的进液分配管（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宏斌，张懿，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]