一种可调式多电极低电压型电-生物反应器

摘要

一种可调式多电极低电压型电-生物反应器，属废水处理领域。针对难降解有机废水生物处理效果不稳定、电-生物反应器电极消耗高、装设工序复杂而设计的新型装置。它由矩形反应器壳、板状惰性阴、阳极、电源、计量泵、生物载体等部件组成。其特点是可拆卸式电极模块，废铁屑阳极，阴、阳极交错设置，形成多极电场，与生物协同作用降解有机废水，有效提高废水可生化性，运行稳定，阳极材料消耗少，工作电压低，电极数与废水流程可调。

权利要求

1.一种可调式多电极低电压型电-生物反应器，外观呈矩形，采用多级板状电极，反应器内间隔式交替设置阴极（2）、阳极（3），电极之间设置生物载体（4），其特征在于：生物载体（4）竖向呈螺旋状分布，每两极之间形成一个电-生物反应器，反应器底部设置电极安装槽（5），电极底部装在反应器底部的电极槽内，槽与阳极间没有特别连接，无须密封，电极数量根据需要设置，并根据需要调节采用短废水流程或长废水流程，电流和电压可调，反应器阴极（2）、阳极（3），均采用可拆卸式集成电极模块，电极一端装有具过载自保、防水防潮、防小型生物功能的插入式通用电源接口，电极外观呈矩形板状，表面光滑，电极连接电源的线缆，设在反应器外壳顶端外侧的线缆管内，管的上方是与外壳成一体的遮板。

2.根据权利要求1所述的一种可调式多电极低电压型电-生物反应器，其特征在于：

其阳极（3）模块由废铁屑、薄壁型惰性孔网与槽型惰性高强度阳极框构成，阳极框内壁两侧设置孔网，孔网之间填装废铁屑，阳极顶部设有插入式盖板，阳极框两侧是孔板形状，孔呈通透式均匀分布，形状为圆形。

说明书

一种可调式多电极低电压型电-生物反应器

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理技术领域,确切地说是一种可调式多电极低电压型电-生物反应器, 它是污水处理技术领域行业中处理难降解有机废水的一种新型反应装置。

背景技术

[0002] 随着合成工业及产品加工业生产工艺复杂多样性的发展，难降解有机物种类越来越多，如多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等，这些物质毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物难以降解，如不加以治理，必严重污染环境，威胁人类健康，破坏生态系统。根据不同机理，对难降解有机物的生物处理，形成了许多技术，包括共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术等。近年来，出现了采用电-生物耦合反应器处理难降解有机废水技术。

[0003] 电-生物耦合技术，是处理难降解有机废水的一种新技术，该技术是在生物反应器中施加电场，利用电场与生物的耦合作用，强化生物反应器的降解功能，以提高生物反应器的效能。但电-生物耦合反应器采用的阳极材料在电场作用下消耗较大，增大了污水处理成本，并且，反应器的安装、维修复杂。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种可调式多电极低电压型电-生物反应器,它可以处理难降解有机废水,并且成本低、安装维修简单。

[0005] 具体技术方案如下：客体内采用多级板状电极，反应器内间隔式交替设置阴极、阳极，电极之间设置生物载体，生物载体竖向呈螺旋状分布，每两极之间形成一个电-生物反应器。反应器底部设置电极安装槽，电极装在反应器底部的电极槽内，槽与阳极间没有特别连接，无须密封。电极数量可根据需要设置。采用多级电极可降低反应器工作电压，并可根据需要调节废水流程，采用短流程或长流程。电流和电压可调。在生物反应器施加电场，可利用电场对生物场的影响，刺激生物的生长繁殖，增加生物活性，产生电与生物的协同效应，提高反应器处理效能。

附图说明

[0006] 图1是本发明的整体组装结构示图。

[0007] 图2本发明的平面图。

[0008] 图3本发明的侧向结构示图。

[0009] 图中，1-反应器外壳，2-阴极，3-阳极，4-生物载体，5-底板电极槽，6-电源，7-计量泵，8-进水阀，9-出水阀，10-进水-出水阀，11-隔板阀，12-电缆通道。

[0010] 本发明的优点是：反应器阴极、阳极，均采用可拆卸式集成电极模块，电极一端设有具过载自保、防水防潮、防小型生物功能的插入式通用电源接口，电极外观呈矩形板状，表面光滑。电极连接电源的线缆，设在反应器外壳顶端外侧的线缆管内，管的上方是与外壳成一体的遮板。

[0011] 采用可拆卸式集成电极模块，方便安装与维修，特别适合原有水处理设施的改造，适应多种使用条件，即可与金属外壳反应器装配，也可与钢筋混凝土外壳反应器装配，对于原有钢筋混凝土池改造成电-生物反应器的情况，特别方便。

[0012] 其阳极模块由废铁屑、薄壁型惰性孔网与槽型惰性高强度阳极框构成，阳极框内壁两侧设置孔网，孔网之间装填废铁屑，阳极顶部设有插入式盖板，便于废铁屑填装。采用废铁屑，可节约常规铁材料，并可保持阳极材料的电溶解性能。阳极框两侧是孔板形状，孔呈通透式均匀分布，形状为圆形，孔板和孔网的设置利于铁屑与反应器内废水接触，孔网的设置可防止铁屑流失。均匀分布的圆形孔可使孔板承力均匀，延长孔板使用寿命。

具体实施方式

[0013] 本装置由矩形反应器外壳、板状惰性阴、废铁屑阳极、电源、计量泵、生物载体等部件组成。可用于处理难降解有机废水。电极模块可灵活拆卸，并可根据情况调节反应器电极数量。可通过出水阀门和进水-出水阀门的不同使用方式，实现废水处理流程的调节。

[0014] 1.反应器装置启动，在施加电场的情况下，按一般生物反应器启动方式进行。培养微生物系统，可采用活性污泥接种方式，也可采用自然驯化方式。与普通生物反应器对比，装置启动时间可以缩短。

[0015] 2.反应器装置日常运行与维护。由于电场的作用，该反应器生物系统比较稳定，反应器的过载自保功能，可确保电场不会产生对微生物的冲击。阳极铁屑因消耗需要添加时，只要抽掉阳极顶部的盖板，向阳极槽内填装铁屑即可，或者卸下电极，在反应器外填装，填装完毕插好盖板。调节电流或电压，可通过电源装置进行。

[0016] 3.调节废水处理流程。

[0017] （1）短流程方式。进水阀和进水-出水阀，均作为进水阀使用，另一侧的出水阀全部开启。废水流程为反应器电极板的宽度。

[0018] （2）长流程方式。出水阀全部关闭，卸掉进水-出水阀上连接的计量泵，进水-出水阀作为出水阀使用，并开启进水阀另一侧的隔板阀。废水流程可为反应器电极板宽度的倍数。