一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，包括：进水布水区

【技术实现步骤摘要】
一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置


[0001]本技术涉及污水处理
，特别是涉及一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置
。

技术介绍

[0002]传统的脱氮工艺有化学法和生物法
。
化学法具有工艺简单的优点，但是操作复杂
、
化学污泥难处理且脱氮效率低
。
生物法运行方式灵活且成本较低，以反硝化滤池为例，其脱氮反应大部分是异养反硝化细菌以有机碳源
(
常见的碳源如甲醇
、
醋酸和乙醇等
)
作为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体的氧化还原过程
。
但在运行过程中需外加碳源，传统碳源的额外添加存在成本高
、
投加量难控制等诸多问题，且脱氮效率有待提高
。
近年来，一种将化学法和生物法结合的新工艺生物膜电极法逐渐发展起来，该工艺具有可处理低浓度污水和脱氮效果好等优点
。
[0003]生物膜电极法是一种生物与电化学相结合处理含氮废水的水处理技术，生物膜电极技术可在少量投加外界碳源的情况下，实现对氮和部分有机物的去除
。
生物膜电极反应器一般是由阴极和阳极组成的二维电极反应器
。
通过在电极表面驯化挂膜，将微生物固定在电极表面，以形成反硝化生物膜
。
通过电极间通电产生的电解氢作为自养反硝化的电子供体，以促进氢自养反硝化过程，从而实现反硝化脱氮
。
同时，也有部分反硝化菌可利用污水中的有机物作为电子供体，将硝酸盐氮还原为氮气
。
[0004]为提高电极表面的微生物量，一些研究通过改良二维电极反应器，即在二维电极之间填充导电颗粒使其成为第三极，从而形成三维电极
。
在改善传质的同时，这些颗粒在施加电场后可充当电极和微生物载体
。
这种方法提高了电极的表面积，从而提高了微生物的附着量
。
[0005]然而，在不投加或少量投加碳源的情况下，三维生物膜电极反应器的脱氮效果主要依赖氢自养反硝化，而异养反硝化由于缺乏充足碳源，脱氮作用受到限制
。
同时，由于自养反硝化过程是通过电解产生的氢气作为电子供体，而电解产生的氢气含量较低，使得自养反硝化的脱氮效果受到限制
。
一些研究采用投加玉米芯等碳源填料的方法促进异养反硝化过程，然而普通玉米芯填料容易悬浮造成玉米芯和液体分层使得物质传递不均匀，且随着微生物的生长繁殖，玉米芯颗粒在分解过程中粘度会逐渐变大，相互粘连易将滤池堵塞，导致脱氮效率降低
。
[0006]因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，可对原水中硝态氮
、
亚硝态氮实现高效去除，具有脱氮效果显著
、
操作简单和运行管理简便等优点，适用于生化处理后的污水深度脱氮
。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0009]一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，包括：进水布水区
、
电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区
、
出水集水区以及电控装置，所述进水布水区
、
电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区
、
出水集水区依次连通，所述电生物耦合脱氮区内设置电极板和复合自释碳生物膜电极，所述电控装置用于向所述电极板提供直流电源，所述电极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板分别设置在所述复合自释碳生物膜电极的两侧，所述复合自释碳生物膜电极为采用自释碳填料制成的球型电极
。
[0010]进一步地，所述自释碳填料由玉米芯
、
聚乙烯醇和海绵铁组成，所述玉米芯作为核心释碳基材，聚乙烯醇作为粘结剂，将玉米芯与海绵铁粘结为球形电极
。
[0011]进一步地，所述阳极板和所述阴极板的材质均为铁
。
[0012]进一步地，所述进水布水区设置在所述电生物耦合脱氮区的上游，所述进水布水区设置有进水口，所述进水口连接进水管，所述进水管连接原水泵，所述原水泵与污水箱相连通
。
[0013]进一步地，所述反硝化过滤区与所述电生物耦合脱氮区之间设置有挡水板
。
[0014]进一步地，所述反硝化过滤区采用石英砂作为滤料
。
[0015]进一步地，所述出水集水区设置在所述反硝化过滤区的下游，所述出水集水区设置有出水口和反冲洗进水口，所述出水口连接出水管，所述出水管连接出水箱，所述出水箱连接反冲洗泵，所述反冲洗泵连接反冲洗进水管，所述反冲洗进水管连接所述反冲洗进水口；所述反硝化过滤区的滤料层上部设置有反冲洗出水口，所述反冲洗出水口连接反冲洗出水管
。
[0016]进一步地，所述出水管上设置有止回阀和流量计
。
[0017]进一步地，所述电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区的底部均设置有穿孔承托板，所述进水布水区位于所述电生物耦合脱氮区的底部的穿孔承托板下方，所述出水集水区位于所述反硝化过滤区的底部的穿孔承托板下方
。
[0018]进一步地，所述电生物耦合脱氮区的顶部设置有泄气孔
。
[0019]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供的复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，包括进水布水区
、
电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区
、
出水集水区以及电控装置，在电生物耦合脱氮区设置有电极板和复合自释碳生物膜电极，复合自释碳生物膜电极一方面可作为微生物附着的载体，提高装置内的微生物量，另一方面增大了电极的比表面积，改善了传质效果，提高了电流刺激生物胞外电子传递效率和处理效能；电生物耦合脱氮区后设置反硝化过滤区，进一步脱氮和去除浊度
。
该装置可对原水中硝态氮
、
亚硝态氮实现高效去除，具有脱氮效果显著
、
操作简单和运行管理简便等优点，适用于生化处理后的污水深度脱氮
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0021]图1为本技术实施例复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置的结构示意图
。
[0022]附图标记说明：
①‑
进水布水区；
②‑
电生物耦合脱氮区；
③‑
反硝化过滤区；
④‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，其特征在于，包括：进水布水区
、
电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区
、
出水集水区以及电控装置，所述进水布水区
、
电生物耦合脱氮区
、
反硝化过滤区
、
出水集水区依次连通，所述电生物耦合脱氮区内设置电极板和复合自释碳生物膜电极，所述电控装置用于向所述电极板提供直流电源，所述电极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板分别设置在所述复合自释碳生物膜电极的两侧，所述复合自释碳生物膜电极为采用自释碳填料制成的球型电极
。2.
根据权利要求1所述的复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，其特征在于，所述阳极板和所述阴极板的材质均为铁
。3.
根据权利要求1所述的复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，其特征在于，所述进水布水区设置在所述电生物耦合脱氮区的上游，所述进水布水区设置有进水口，所述进水口连接进水管，所述进水管连接原水泵，所述原水泵与污水箱相连通
。4.
根据权利要求1所述的复合自释碳生物膜电极脱氮过滤装置，其特征在于，所述反硝化过滤区与所述电生物耦合脱氮区之间设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝山，张兴祥，李鹏程，雷克刚，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：新型
国别省市：