一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统技术方案

本发明专利技术属于污水处理技术领域，尤其是一种加速去除污水管道硫化物的电‑零价铁系统，包括电池组、阴极组、阳极组、集成电路管、固定底盘，通过导线依次连接，阴极组和阳极组在市政污水管道中处于液面以下靠近底部污泥处厌氧区域，阳极组和阴极组通过固定底盘安装在靠近污泥处的底部，市政污水管道底泥中的硫酸盐还原菌将SO

An electric zero valent iron system for accelerating the removal of sulfide from sewage pipes

【技术实现步骤摘要】
一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统
本专利技术属于污水处理
，尤其涉及一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统。
技术介绍
近几年来，环境问题日益引起了国内外的关注，国家在环境问题方面投入了越来越多的人力和物力。而作为环境问题之一的市政污水管道硫化氢（H2S）释放问题如今已经成为环境研究领域的热门话题。市政污水管道的腐蚀每年给各个国家带来巨大的经济损失，其中H2S产生所引起的腐蚀是污水管道腐蚀最主要的成因之一。除此之外，H2S是一种有毒的气体，如果弥漫在环境中，对人体健康的危害也是不容小觑的。我国城市化进程在不断加快，目前，我国市政排水管网总长达到51万公里，因此，对于如何控制市政污水管道硫化氢的产生具有战略性意义，并且可以带来巨大的经济效益。H2S的产生需要经过一系列的过程，在市政污水管道污水下方的厌氧区域，污水中所携带的SO42-在硫酸盐还原菌（SRB）的作用下首先被还原为S2，S2-再与水中的氢离子（H+）结合产生H2S逸出。市政污水管道把日常生活中各种各样的污水运输到污水处理厂，但是H2S的产生是不可避免的，而且H2S的收集十分困难，因此，在污水中抑制H2S的生成具有现实意义，直接把毒气的产生扼杀在摇篮里。因此传统方法就是向污水管道中投入杀菌剂（比如如次氯酸钠、钼酸盐）、强碱、金属离子等化学药剂，这样能有效抑制硫酸盐还原菌（SRB）的产生，或者可以提高pH、让S2-沉淀，这样就能有效抑制硫化氢（H2S）的产生，这些传统方法是效果显著，但是投入成本较高，所以很难做到大规模的应用。近年来，利用生化法将污水管道中的S2-转化为其它化合形态的方法已成为研究热门。通过调控电子受体的投加剂量，S2-可被污水管道中的反硝化细菌转化为单质硫（S0）。在市政污水管道污水排放口处和底部污泥处，所具有的S2浓度非常之高，因此H2S的产生非常之多。NO3-等电子受体在污水管道内和污水一同流动，其优势在于，可以对一定长度污水管道的S2-起到非常有效的控制作用。而目前，针对于连续产生S2-浓度较高的污水管道节点，则缺乏更加方便快捷的抑制方法。近年来，零价铁（ZVI）是水污染处理的新兴物质，在毒性污染物和重金属治理等方面具有光明的应用前景，关键投入成本低，且操作简便，没有二次污染。根据现有的研究证明：ZVI在厌氧条件下可以通过结合水中的H+产生Fe2+，而Fe2+具有较强的还原性，这样就可以和水中的S2-结合产生FeS，通过污水的流动排除，从而有效抑制了H2S的产生。而零价铁（ZVI）电极会出现电极表面钝化的问题，所以在零价铁(ZVI)表面附加一个外加电压，能够解决电极表面钝化的问题，从而可以达到加速去除污水中的S2-，从而更有效的抑制了硫化氢的生成。本专利提出了一种利用ZVI填料做“固定”电子受体连续转化污水管道中的S2-的工艺思路，并且在零价铁表面附加了一个外加电极，加速去除市政污水管道中的硫化氢。为市政污水管网中产生S2-浓度较高的关键点位进行强化控制。
技术实现思路
针对市政污水管道产生硫化氢浓度较高的污水井点进行强化控制的问题，本专利技术的目的在于提供一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，利用ZVI网丝做“固定”电子受体连续转化污水管道中的S2-工艺思路，为市政污水管道网中产生S2-浓度较高的关键点进行强化控制。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，包括从上至下依次设置在污水井墙壁上的电池组、集成电路管、固定底盘，所述固定底盘位于污水井底部靠近污泥处，所述电池组的阳极接头与集成电路管之间线路连接，所述固定底盘上设有阳极组和阴极组，阴极组与电池组的阴极接头之间线路连接，阳极组与集成电路管之间线路连接。作为更进一步的优选方案，所述固定底盘上具有用于安装阳极组和阴极组的镶嵌槽。作为更进一步的优选方案，所述阳极组为圆环状铁丝网结构，环状铁丝网结构高600mm。作为更进一步的优选方案，所述阳极组包括三圈同圆心的圆环状铁丝网结构，所述阴极组位于最内圈的圆环状铁丝网结构内。作为更进一步的优选方案，所述集成电路管上设有三根线路，分别连接三圈圆环状铁丝网结构。作为更进一步的优选方案，所述阴极组为碳纤维网围成的圆柱体结构。本专利技术的一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，结构简单，硫转化效果好，对环境无污染，能有效去除污水中含硫成分，减少硫化氢的生成，固定底盘有镶嵌槽，有利于阳极组与阴极组的快捷更换，阳极组由3个圆环状铁丝网组成，在厌氧条件下能生成二价铁，当水流通过时可以与其充分反应，提高硫转化率，加速去除污水管道硫化物。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为阳极组的结构示意图；图3为阴极组的结构示意图；图4为有无外加电压是去除率的比较；图5为当外加电压为0.6V时，不同流速下去除率的比较；其中，1-固定底盘，2-阳极组，3-阴极组，4-集成电路管，5-电池组。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例一本专利技术中，电池组(5)固定在污水井墙壁上，位于井盖下方60cm位置处，电池组(5)正极下方30cm处墙壁上安装集成电路管(4)，电池组(5)正极通过导线连接集成电路管(4)，集成电路管(4)引出的导线再连接到阳极组(2)，电池组(5)负极直接连接到阴极组(3)，上述导线均固定在污水井壁上。厌氧区域为市政污水管道液面以下靠近底部污泥处，固定底盘(1)通过焊接钢管焊接在厌氧区域，阳极组(2)和阴极组(3)通过镶嵌槽固定于固定底盘(1)中，且阳极组(2)和阴极组（3）大部分区域与水平的污水管道处于同一平面，电极底部由单独导线连接，通过导线导出小孔通到固定底盘（1）外部，阳极组（2）导线最终于集成电路管（4）中组合，再连接到电池组（5）正极，阴极组（3）导线直接连接到电池组负极。阳极组（2）和阴极组（3）因至于镶嵌槽内，所以有利于装置的快捷更换。所述电-零价铁系统置于污水下方靠近污泥处。实施例二阳极组2为圆环状铁丝网结构，阳极组2包括三圈同圆心且不同直径的圆环状铁丝网结构，集成电路管4上设有三根线路，分别连接三圈圆环状铁丝网结构，阴极组3位于最内圈的圆环状铁丝网结构内；阴极组3为碳纤维网围成的圆柱体结构，阴极组3采用密集网状结构，便于污水与碳棒充分接触反应；阴极组和阳极组在市政污水管道中处于液面以下靠近底部污泥处厌氧区域，阳极组和阴极组通过固定底盘安装在靠近污泥处的底部，阳极组是由ZVI所制成的铁丝网，通过外加电压在厌氧条件下会加快生成Fe2+,市政污水管道中的SO42-污水被市政污水管道底泥中的硫酸盐还原菌还原成S2-，然后被位于市政污水管道底部厌氧区的阳极组中的阳极电极所产生的Fe2+氧化成Fe2S,同时生成的Fe2S通过水力冲刷作用与阳极电极迅速分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，其特征在于：包括从上至下依次设置在污水井墙壁上的电池组（5）、集成电路管（4）、固定底盘（1），所述固定底盘（1）位于液面以下靠近底部污泥厌氧区域，通过底盘边上的焊接钢管焊接在井壁上，所述电池组（5）的阳极接头与集成电路管（4）之间线路连接，所述固定底盘（1）上设有阳极组（2）和阴极组（3），阴极组（3）与电池组（5）的阴极接头之间线路连接，阳极组（2）与集成电路管（4）之间线路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，其特征在于：包括从上至下依次设置在污水井墙壁上的电池组（5）、集成电路管（4）、固定底盘（1），所述固定底盘（1）位于液面以下靠近底部污泥厌氧区域，通过底盘边上的焊接钢管焊接在井壁上，所述电池组（5）的阳极接头与集成电路管（4）之间线路连接，所述固定底盘（1）上设有阳极组（2）和阴极组（3），阴极组（3）与电池组（5）的阴极接头之间线路连接，阳极组（2）与集成电路管（4）之间线路连接。


2.根据权利要求1所述的一种加速去除污水管道硫化物的电-零价铁系统，其特征在于：所述固定底盘（1）上具有用于安装阳极组（2）和阴极组（3）的镶嵌槽。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：远野，金天璐，陈天明，叶凡，丁成，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32