A new anaerobic membrane electrobiological treatment process for a new type of low strength organic wastewater, which includes the following steps: the acidified carbon nanotubes are vacuum pumped and loaded to the glass fiber membrane, and the micro filtration conductive film is prepared. The above flow anaerobic sludge bed reactor is the main anaerobic biological treatment process and the membrane bioreactor is placed in its suspension pollution. The microfiltration conductive membrane was used as the electrode to form a new anaerobic membrane electrobiological treatment process. The parameters of the control device include HRT, temperature, voltage and so on. The invention can achieve the following effect: the conductive film simultaneously exerts membrane interception and membrane electrode action, strengthens the water quality of the effluent, improves the methane production, synchronously alleviated the membrane pollution in situ, and extended the service life of the conductive film. The treatment process has the advantages of less investment cost, small land area, simple operation and remarkable improvement effect. It can be used in the treatment of low intensity organic wastewater, such as urban domestic sewage.
【技术实现步骤摘要】
一种新型低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺
本专利技术涉及一种城市生活污水的厌氧生物处理工艺。
技术介绍
城市生活污水一般采用好氧生物处理工艺,动力消耗高。以上流式厌氧污泥床反应器为代表的厌氧生物处理技术,由于其具有耐冲击负荷能力强、能耗低、剩余污泥产量少、产沼气(主要成分是甲烷和二氧化碳)、操作方便等特点,越来越多的人将其应用于处理城市生活污水。理论上,厌氧生物处理技术更适用于处理中、高强度有机废水,而城市生活污水化学需氧量一般为300~500mg/L,属于低强度有机废水。因此,为了强化低强度有机废水的厌氧生物处理效果,考虑将膜生物反应器与之耦合,以提高出水水质和甲烷产量。即将膜生物反应器平置于上流式厌氧污泥床反应器内部悬浮污泥区和三相分离器之间,组成厌氧--膜一体化生物处理工艺,利用生物膜的高效截留分离作用,进一步截留污水中的有机物。然而,厌氧膜生物处理工艺并没有广泛应用于实际低强度有机废水的处理,其限制原因主要是膜生物反应器的膜污染问题。随着污水的连续泵入和处理,膜生物反应器的分离膜表面会吸附大量微生物,导致膜孔径减小,膜通量降低,进而影响污水处理效果。传统的膜污染解决办法是物理化学方法,即通过水力反冲洗或投加化学试剂等方式来缓解膜污染,但这无疑增加了工艺投资成本,将处理工艺复杂化,投加的化学试剂也会限制厌氧微生物的生长,导致废水中有机物处理效果的降低。另外,城市生活污水厌氧生物处理的水力停留时间一般为1~2d,时间较长,这也成为限制该工艺工程化应用的一个因素。因此,同时实现厌氧膜生物处理工艺的膜污染原位缓解,以及在较低水力停留时间内低强度有机废水 ...
【技术保护点】
1.一种低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺装置,其特征在于:设有保温层ii(39)的上流式厌氧污泥床反应器置于底座(44)上,其下部设有布水器(43),颗粒污泥区(14)和悬浮污泥区(15)自下而上设置于所述的上流式厌氧污泥床反应器内腔;进水泵(9)的一端经由管vi(45)插入进水池(46)而另一端经由管i(8)、阀门i(10)与所述的布水器(43)的下底连接;所述颗粒污泥区(14)内设有至少一对碳棒电极(40);钛丝i(12)连接所述碳棒电极(40)并穿过所述上流式厌氧污泥床反应器下部一侧的通孔i(13)与电化学工作站(3)接线口iii(6)的连接线iii(7)连接于连接点i(11);管v(41)、阀门v(42)连接所述颗粒污泥区(14)另一侧的下部;压力表ii(36)经由阀门iv(35)与管iv(38)连接于所述悬浮污泥区(15)上部;所述上流式厌氧污泥床反应器的中部设有膜生物反应器(32);该膜生物反应器(32)内部中间设有导电膜(34),垫圈(16)分别设置在所述导电膜(34)的上下两侧;钛丝ii(18)与所述导电膜(34)表面相连并穿过通孔ii(19)与电化学工作站(3)的 ...
【技术特征摘要】
1.一种低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺装置,其特征在于:设有保温层ii(39)的上流式厌氧污泥床反应器置于底座(44)上,其下部设有布水器(43),颗粒污泥区(14)和悬浮污泥区(15)自下而上设置于所述的上流式厌氧污泥床反应器内腔;进水泵(9)的一端经由管vi(45)插入进水池(46)而另一端经由管i(8)、阀门i(10)与所述的布水器(43)的下底连接;所述颗粒污泥区(14)内设有至少一对碳棒电极(40);钛丝i(12)连接所述碳棒电极(40)并穿过所述上流式厌氧污泥床反应器下部一侧的通孔i(13)与电化学工作站(3)接线口iii(6)的连接线iii(7)连接于连接点i(11);管v(41)、阀门v(42)连接所述颗粒污泥区(14)另一侧的下部;压力表ii(36)经由阀门iv(35)与管iv(38)连接于所述悬浮污泥区(15)上部;所述上流式厌氧污泥床反应器的中部设有膜生物反应器(32);该膜生物反应器(32)内部中间设有导电膜(34),垫圈(16)分别设置在所述导电膜(34)的上下两侧;钛丝ii(18)与所述导电膜(34)表面相连并穿过通孔ii(19)与电化学工作站(3)的接线口i(4)的连接线ii(2)连接于连接点ii(17);所述设有保温层i(20)的上流式厌氧污泥床反应器上部为三相分离区(22),所述三相分离器(21)和参比电极(25)分别固定于所述上流式厌氧污泥床反应器的上盖;所述三相分离器(21)上部端口设置集气口(26);所述参比电极(25)的上部与钛丝iii(24)相连并与电化学工作站(3)接线口i(5)的连接线i(1)连接于连接点iii(23);压力表i(29)经阀门iii(33)与管iii(31)连接于所述三相分离区(22)的下部;阀门ii(28)一侧经管ii(27)与所述三相分离区(22)上部的出水口相连而另一侧经管vii(48)排入出水池(47)。2.根据权利要求1所述的一种低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺装置,其特征在于:所述碳棒电极(40)为对电极,数量为2对。3.根据权利要求1所述的一种低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺装置,其特征在于:所述导电膜(34)为工作电极。4.一种使用权利要求1所述的装置对低强度有机废水的厌氧膜电生物处理工艺包括以下工序:1)在通风橱内,先向250mL烧杯内缓慢加入10mL浓硝酸,再沿杯壁缓慢加入30mL浓硫酸,边加边搅拌,配制40mL混酸(体积比为1:3)备用;2)向上述混酸中缓慢加入粒径范围为40-60nm的碳纳米管0.5~1.5g,边加边搅拌,直至碳纳米管完全溶于混酸;作为优选,称量1g碳纳米管溶于混酸;3)将上述完全混合溶液缓慢倒入250mL圆底烧瓶内,用保鲜膜封口后,置于加热套进行搅拌加热,加热时间为20~30min,温度控制在60~80℃;作为优选,选择80℃恒温搅拌加热30min实验条件,以实现碳纳米管的完全酸化;停止加热后,取出圆底烧瓶,空气冷却;4)采用1000mL烧杯,内置800mL去离子水;将冷却后的圆底烧瓶内的混合溶液缓慢倒入其中,边加边搅拌,并用去离子水反复冲洗圆底烧瓶,将冲洗液倒入烧杯内,直至烧杯内液体至1000mL;用保鲜膜封口烧杯,静置10~15h;作为优选,选...
【专利技术属性】
技术研发人员:张耀斌,高天阳,赵智强,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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