【技术实现步骤摘要】
一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统
本专利技术涉及水处理
,具体是涉及一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统。
技术介绍
废水经二级生化处理后,易生物降解的有机污染物已经消耗殆尽,造成出水C/N严重失衡,虽然可以通过外加易降解碳源来提高废水可生化性,但是必定会增加废水处理成本,并且投加量不易控制,容易造成二次污染。传统的污水生物处理技术通常需要补充碳源,操作较复杂,生物启动缓慢,容易受温度影响,生物电化学系统(BES)是采用微生物作催化剂,在阳极发生催化氧化或在阴极进行催化还原反应的电化学体系,用于废水处理具有污泥产量少、低能耗、在废水处理的同时能够产能具有良好的发展前景。现有很多工艺将微生物和电化学技术联合起来处理废水,如,中国专利号:201510269292.3,公开日:2018年04月13日,公开了一份名称为太阳能驱动微生物电解池强化处理农村生活污水,该专利技术将太阳能电池作为系统的能源来源,驱动电解池处理废水,绿色环保,但是太阳能电解池的功率不稳定,系统的电流不稳定,且系统在阴天情况下不能运行,且仅对生活污水有较好的处理效果,可能不适用于其他废水,存在局限性。微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物的催化效应,将有机物的化学能直接转换为电能的系统。利用微生物在阳极做催化剂,在降解各种有机废物的过程中,产生电子和质子,电子通过外电路导入到生物阴极,质子迁移通过离子交换膜到达阴极室,在阴极室电子受体与电子结合发生还原反应,同时产生电能。微生物电解池(MEC)是在MFC的基础上,在阳极和阴极之间外加小电压的生物电化学系统。MEC可以对有机物进行 ...
【技术保护点】
1.一种低能耗的微生物‑电化学污水处理系统,其特征在于:包括缺氧单元(1)、好氧单元(2)、第一填料(31)、第二填料(32)、第一筛网(41)、第二筛网(42)、MEC电路、MFC电路、隔板(7)、定值电阻(12)、导线(13)、混合液回流泵(14)、曝气机(15)、太阳能电池板(16)、交流电源(17)、搅拌机(18);所述第一填料(31)填充于缺氧单元(1)内,所述第二填料(32)填充于好氧单元(2)内,在第一填料(31)接近水面处设置所述第一筛网(41),在第二填料(32)接近水面处设置所述第二筛网(42);所述MEC电路包括MEC阳极(5)和MEC阴极(6),MEC电路嵌入缺氧单元(1),所述MFC电路包括MFC电路1和MFC电路2,所述MFC电路1包括MFC1阴极(8)和MFC1阳极(9),所述MFC2包括阴极(10)和MFC2阳极(11),MFC电路嵌入好氧单元(2),缺氧单元(1)和好氧单元(2)之间用隔板(7)隔开,隔板(7)与反应池上部的间距为10~20cm;MEC阳极(5)经导线(13)与好氧单元(2)内的MFC2阳极(11)相连,MEC阴极(6)经导线(13)与 ...
【技术特征摘要】
1.一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统,其特征在于:包括缺氧单元(1)、好氧单元(2)、第一填料(31)、第二填料(32)、第一筛网(41)、第二筛网(42)、MEC电路、MFC电路、隔板(7)、定值电阻(12)、导线(13)、混合液回流泵(14)、曝气机(15)、太阳能电池板(16)、交流电源(17)、搅拌机(18);所述第一填料(31)填充于缺氧单元(1)内,所述第二填料(32)填充于好氧单元(2)内,在第一填料(31)接近水面处设置所述第一筛网(41),在第二填料(32)接近水面处设置所述第二筛网(42);所述MEC电路包括MEC阳极(5)和MEC阴极(6),MEC电路嵌入缺氧单元(1),所述MFC电路包括MFC电路1和MFC电路2,所述MFC电路1包括MFC1阴极(8)和MFC1阳极(9),所述MFC2包括阴极(10)和MFC2阳极(11),MFC电路嵌入好氧单元(2),缺氧单元(1)和好氧单元(2)之间用隔板(7)隔开,隔板(7)与反应池上部的间距为10~20cm;MEC阳极(5)经导线(13)与好氧单元(2)内的MFC2阳极(11)相连,MEC阴极(6)经导线(13)与好氧单元(2)内的MFC1阴极(8)相连,MFC1阳极(9)与MFC2阴极(10)经导线(13)相连,MFC1阴极(8)与MFC1阳极(9)之间、MFC2阴极(10)与MFC2阳极(11)之间均连接有所述定值电阻(12);二级生化污水由缺氧单元(1)的下部进入,经隔板(7)溢流进入好氧单元(2),好氧单元(2)的上清液经混合液回流泵(14)回流至缺氧单元(1),好氧单元(2)内设有曝气管,曝气管与外部的曝气机(15)相接,曝气机(15)由太阳能电池板(16)和交流电源(17)供电,搅拌机(18)位于缺氧单元(1)内,搅拌机(18)由交流电源(17)供电。2.根据权利要求1所述的一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统,其特征在于:在MEC电路和MFC电路之间还设有功率管理器,所述功率管理器包括一个低压电子开关(19)和一个PWM控制器(20)。3.根据权利要求1所述的一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统,其特征在于:所述缺氧单元(1)中,第一填料(31)为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯轻质悬浮生物填料,所述聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯轻质悬浮生物填料为圆柱体,密度为0.95~0.97mg/L,孔隙度为90~95%,填料填充率为25~40%,第一筛网(41)的孔径为10~20mm,用于防止第一填料(31)流失。4.根据权利要求1所述的一种低能耗的微生物-电化学污水处理系统,其特征在于:所述好氧单元(2)中,第二填料(32)为MBBR聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯轻质悬浮生物填料,所述MBBR聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯轻质悬浮生物填料为球状,密度为0.95~1.05mg/L,直径为80mm,第二筛网(42)的孔径为20~40mm,用于防止第...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄辉,高依林,任洪强,张徐祥,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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