一种采用暗-光发酵生物制氢的废水处理装置制造方法及图纸

本申请涉及生物能源技术领域，具体涉及一种暗

【技术实现步骤摘要】
一种采用暗
‑
光发酵生物制氢的废水处理装置


[0001]本申请涉及生物能源
，具体涉及一种暗
‑
光发酵生物制氢的废水处理装置。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，能源的消耗量逐渐增加，化石能源储存量有限，各国因能源产地的控制和占有权而争端不断。为了解决化石能源短缺和环境问题，寻求开发可再生能源是有效的途径。在所有的可替代能源中，氢气以其洁净燃烧、能量密度高、可再生等特点，被能源界公认为矿石燃料的最理想替代能源，引起了世界各国的高度重视。
[0003]氢气的生产有化学法和生物法两种途径，化学法反应条件苛刻、成本高，并且易对环境造成污染；因此，现有技术中通常采用的是生物制氢。生物制氢是利用微生物自身的新陈代谢途径生产氢气的方法，其原料大多采用工农业废弃物和各种工业污水，不仅成本低廉，而且在生产氢气的同时净化了废水，具有发展和研究潜力。然而，生物制氢会造成大量有机物残留，以致于产氢过程能量转化效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种暗
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光发酵生物制氢的废水处理装置，以改善生物制氢会造成大量有机物残留，以致于产氢过程能量转化效率低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的一个技术方案是：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种采用暗
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光发酵的废水处理装置，包括暗发酵组件、光发酵组件以及硝化反应器。暗发酵组件包括暗发酵反应器，所述暗发酵反应器内设置有第一分离器。光发酵组件包括若干并联设置的光发酵反应器，所述光发酵反应器通过第一通道与所述暗发酵反应器连通，所述第一通道用于通过所述第一分离器分离的废水；所述光发酵反应器内设置有分离组件。硝化反应器与所述光发酵反应器之间连通有第二通道，所述第二通道用于通过所述分离组件分离的废水；所述硝化反应器与所述暗发酵反应器之间连通有第三通道，所述第三通道用于通过所述硝化反应所产生的部分废水。
[0007]在一些实施例中，所述光发酵反应器包括第一反应区、第二反应区以及分离区；所述分离组件包括第二分离器以及第三分离器。所述第二分离器设置于所述第一反应区与所述第二反应区之间，所述第二分离器用于将所述第一反应区产生的部分废水分离至所述第二反应区。所述第三分离器设置于所述第二反应区与所述分离区之间，所述第三分离器用于将所述第二反应区产生的部分气体以及部分废水分离至所述分离区。
[0008]在一些实施例中，所述废水处理装置还包括支座、第一支架以及第一卡槽盘。所述第一支架设置于所述支座，所述第一卡槽盘的一端设置于所述支座，另一端通过所述第一支架支撑。所述光发酵反应器设置于所述第一卡槽盘，所述第一卡槽盘与所述支座之间具有第一倾斜角，所述第一支架被构造为调整所述第一倾斜角的大小。
[0009]在一些实施例中，所述第一卡槽盘的凸面设置有聚光有机涂层。
[0010]在一些实施例中，所述废水处理装置还包括若干卡箍，所述卡箍套设于所述光发酵反应器并固定于所述第一卡槽盘。
[0011]在一些实施例中，所述废水处理装置还包括第二支架以及第二卡槽盘；所述第二支架设置于所述支座，所述第二卡槽盘与所述第一卡槽盘相对设置，所述第二卡槽盘的一端设置于所述支座，另一端通过所述第二支架支撑。所述第二卡槽盘上设置有若干光发酵反应器，所述暗发酵组件设置于所述第一卡槽盘与所述第二卡槽盘之间。所述第二卡槽盘与所述支座之间具有第二倾斜角，所述第二支架被构造为调整所述第二倾斜角的大小。
[0012]在一些实施例中，所述光发酵反应器包括透明筒体，所述第一反应区和所述第二反应区均设置于所述透明筒体内，所述透明筒体的材质选自结合石墨烯改性的PMMA。
[0013]在一些实施例中，所述暗发酵反应器顶部设置有气体回收部件，所述气体回收部件包括分子筛，所述分子筛用于分离气体。
[0014]在一些实施例中，所述废水处理装置还包括真空罩，所述气体回收部件设置于所述真空罩内。
[0015]在一些实施例中，所述光发酵反应器还包括第一循环出水端和第二循环出水端，所述第一循环出水端连通于所述第一反应区，所述第二循环出水端连通于所述分离区。
[0016]区别于相关技术的情况，本申请实施例提供的一种采用暗
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光发酵的废水处理装置的有益效果是：
[0017]暗发酵反应器可进行暗发酵制氢，暗发酵反应生成小分子酸；光发酵反应器可通过光发酵制氢，光发酵反应器与暗发酵反应器通过第一通道连通，光发酵反应能够利用暗发酵反应产生的小分子酸为碳源进行产氢代谢，小分子酸在光发酵产氢过程中被转化成氢气和二氧化碳，以便于暗发酵反应的残留物得以继续利用，同时，通过分离组件可将废水和气体分离。将暗发酵制氢和光发酵制氢法联合，可显著提高底物的转化效率，并降低尾液的残留对环境造成的污染；同时，暗发酵制氢过程中产生的硫化氢经过光发酵反应化成硫酸盐，降低了废水的生物毒性；另外，硝化反应器与暗发酵反应器之间连通有第三通道，暗发酵制氢的菌群与氨氧化反应的菌群互利，将暗发酵过程中有机氮转化的氨氮及亚硝酸盐利用厌氧氨氧化进行代谢生成氮气，可以保证水体中较低浓度的氨氮，利用硝化反应器进行补充亚硝酸盐，保证厌氧氨氧化过程正常进行，提高产氢效率。
附图说明
[0018]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种废水处理装置的主视图；
[0020]图2是本申请实施例提供的一种废水处理装置的俯视图；
[0021]图3是本申请实施例提供的一种光发酵反应器的结构示意图；
[0022]图4是本申请实施例提供的一种光发酵反应器的结构示意图；
[0023]图5是本申请实施例提供的一种光发酵反应器的俯视图；
[0024]图6是本申请实施例提供的一种废水处理装置的右视图。
[0025]附图标记：
[0026]11、第一卡槽盘；111、卡槽；12、第二卡槽盘；
[0027]21、第一支架；22、第二支架；
[0028]30、支座；
[0029]40、暗发酵反应器；41、第一分离器；42、第一进水口；43、第一通道；
[0030]50、真空罩；60、气体回收部件；61、废气排出口；62、氢气排出口；63、二氧化碳排出口；64、分子筛；
[0031]70、光发酵组件；71、光发酵反应器；711、分离区；7111、出气端；712、分离组件；7121、第二分离器；7122、第三分离器；713、第一反应区；714、第二反应区；715、布水器；7151、第二进水口；716、透明筒体；7161、第一出水口；7162、第一循环出水端；7163、第二循环出水端；72、第二通道；
[0032]80、硝化反应器；81、第三通道；82本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用暗
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光发酵生物制氢的废水处理装置，其特征在于，包括：暗发酵组件，包括暗发酵反应器，所述暗发酵反应器内设置有第一分离器；光发酵组件，包括若干并联设置的光发酵反应器，所述光发酵反应器通过第一通道与所述暗发酵反应器连通，所述第一通道用于通过所述第一分离器分离的废水；所述光发酵反应器内设置有分离组件；硝化反应器，与所述光发酵反应器之间连通有第二通道，所述第二通道用于通过所述分离组件分离的废水；所述硝化反应器与所述暗发酵反应器之间连通有第三通道，所述第三通道用于通过所述硝化反应所产生的部分废水。2.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述光发酵反应器包括第一反应区、第二反应区以及分离区；所述分离组件包括第二分离器以及第三分离器；所述第二分离器设置于所述第一反应区与所述第二反应区之间，所述第二分离器用于将所述第一反应区产生的部分废水分离至所述第二反应区；所述第三分离器设置于所述第二反应区与所述分离区之间，所述第三分离器用于将所述第二反应区产生的部分气体以及部分废水分离至所述分离区。3.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置还包括支座、第一支架以及第一卡槽盘；所述第一支架设置于所述支座，所述第一卡槽盘的一端设置于所述支座，另一端通过所述第一支架支撑；所述光发酵反应器设置于所述第一卡槽盘，所述第一卡槽盘与所述支座之间具有第一倾斜角，所述第一支架被构造为调整所述第一倾斜角的大小。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆硕，林娜，夏玲，陈力嘉，欧阳清华，肖吉成，李海波，
申请(专利权)人：深水海纳水务集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：