[0001]
技术领域
[0002] 本
发明涉及一种同轴电催化复合生物膜
污水处理装置,尤其适合生活污水处理。
背景技术
[0003] 目前我国当前正处于经济飞速增长的关键时期,工业的快速发展对促进经济的增长有着重要作用。然而在工业生产过程中,却会排放出大量的有毒有害
废水。工业废水具有成分复杂,污染物种类多,如果不能采取有效措施对其进行综合处理,造成严重的环境污染,破坏自然生态环境。现有污水处理技术无论是A2O、MBR、SBR等工艺基本都要依赖
微生物进行处理,生物除磷必须结合大量排泥才能实现达标,同时还需要加药辅助,造成环境污染、
污泥处理和综合运行成本较高;且工艺设备运行不稳定,受来水水质水量
波动影响大,需要人工维护量大。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种不投加化学药剂,实现总磷稳定达标的同轴电催化复合生物膜污水处理装置。
[0005] 本发明采用如下技术方案:本发明由
提升泵、同轴电催化装置以及一体化污水处理设备组成,
所述同轴电催化装置由同轴电催化装置外管7、同轴电催化装置内管以及双脉冲直流电源组成,所述同轴电催化装置外管与同轴电催化装置内管形成第一腔室,所述第一腔室输入端与
提升泵的输出端相连通,
所述一体化污水处理设备由生化反应区、MBR膜区以及设备区组成,
所述生化反应区内形成第二腔室,所述第二腔室内部前端设置有折流板,第二腔室内部下端设置有曝气盘,所述第二腔室的输入端与第一腔室的输出端相连通,所述MBR膜区与生化反应区通过隔板分割,所述MBR膜区5内设置有MBR膜组件、膜冲洗曝气管、污泥回流泵以及沉水式鼓
风机,所述MBR膜区与生化反应区的第二腔室通过设置于隔板上的过
流管相连通,
所述设备区由于产水泵以及PLC控制柜组成,所述产水泵的输入端通过管路与MBR膜组件相连通,其输出端与净水出水口相连通。
[0006] 本发明的积极效果如下:本发明通过电催化降解和MBR膜生化法的双重处理,有效的提高了工业废水的处理效率;通过控制可生化比参数,优化工业污水处理装置的运行,达到合理分配耗能的目的,使用方便不投加化学药剂,实现总磷稳定达标,对环境友好,可以实现有机污泥的近零排放,生化反应区内的部分反应利用污泥自身的内源呼吸作用和MBR的截留作用,实现污泥近零排放技术,不设排泥口。MBR系统设置的污泥回流装置是对系统脱氮性能的加强,确保污水总氮达标。
[0007] 由于本发明采用的电催化装置采用同轴设计,特殊的内外管管材设计和双脉冲电源设计,还具备了以下优点:①同时具备结晶沉淀和
氧化作用,去除大部分的磷和部分
氨氮,并把部分氨氮氧化为硝态氮,为下一步生化脱氮做好准备; ②结晶沉淀的无机污泥量非常少,不会对后续生化系统产生影响;
③采用同轴设计,比前述
专利中的极板设计方式相比,催化效率高,能耗幅度降低,更适合处理生活污水,而前述技术由于能耗问题一般仅适用于工业污水中COD的去除。
[0008] 综上所述,本发明重点针对生活污水中的C、N、P等污染因子,尤其是N和P因子设计,适合生活污水处理,具有出水稳定达标、运行成本低等特点。
附图说明
[0009] 附图1为本发明结构示意图。
[0010] 附图2为本发明同轴电催化装置结构示意图。
具体实施方式
[0011] 如附图1-2所示,本发明由提升泵1、同轴电催化装置2以及一体化污水处理设备3组成,所述同轴电催化装置2由同轴电催化装置外管17、同轴电催化装置内管18以及双脉冲直流电源19组成,所述同轴电催化装置外管17与同轴电催化装置内管18形成第一腔室,所述第一腔室输入端与提升泵1的输出端相连通,
所述一体化污水处理设备3由生化反应区4、MBR膜区5以及设备区6组成,所述生化反应区4内形成第二腔室,所述第二腔室内部前端设置有折流板7,第二腔室内部下端设置有曝气盘8,所述第二腔室的输入端与第一腔室的输出端相连通,所述MBR膜区5与生化反应区4通过隔板9分割,所述MBR膜区5内设置有MBR膜组件11、膜冲洗曝气管12、污泥回流泵13以及沉水式鼓风机14,所述MBR膜区5与生化反应区4的第二腔室通过设置于隔板9上的过流管10相连通,
所述设备区6由于产水泵15以及PLC控制柜16组成,所述产水泵15的输入端通过管路与
11-MBR膜组件相连通,其输出端与净水出水口相连通。
[0012] 所述MBR膜组件11的型号为M15。描述:一种帘式
超滤中空
纤维膜组件,膜孔径为2025nm,高效的泥水分离作用,并可有效强制拦截大多数种类的细菌(主要拦截目标 大肠杆~
菌),省去出水中添加消毒药剂的处理过程,
本发明PLC控制柜为市售产品,本领域普通技术人员购买相适配的型号即可,也可使用型号FN-300的PLC控制柜,PLC控制柜控制所有机电设备的运行状态。当调节池内处于高液位时,控制调节池内的提升泵工作,将污水提升进同轴电絮凝设备内,同时启动同轴电絮凝设备,处理来水。经过同轴电絮凝处理的污水进入一体化污水处理设备,当设备内到达高液位时,控制产水
自吸泵启动,同时停止提升泵与同轴电絮凝设备,使污水不再进入一体化设备内。产水自吸泵通过
负压作用,将污水透过MBR膜组件过滤后产出外排。污水产出外排一段时间后,一体化设备内部重新到达低液位,此时自控系统重复上述动作。同时,整套设备的运行状态也由PLC自控系统通过自带以的太网将
信号传送至客户端,便于操作人员远传随时监控设备运行状态。
[0013] 本发明的工作原理如下:污水经提升泵1进入同轴电催化装置2,污水中的PO43-、NH4+和同轴电催化装置在
电解作用下产生的特征
金属离子M相互作用,形成MNH4PO4结晶物;同时同轴电催化装置还具有氧化作用,把一部分NH4+氧
化成NO3-,然后含有COD、BOD、NH4+和NO3-等污染物的污水进入一体化污水处理设备3进行进一步处理。
[0014] 本发明一体化污水处理设备由生化反应区4、MBR膜区5和设备区6组成,生化反应区4的前端设置有流板7,污水经折流板7后进入生化反应区4底部,同时生化反应区4底部还装有曝气盘8,通过控制曝气强度,使生化反应区4处于兼氧环境,在微生物作用下完成有机物降解、硝化和反硝化脱氮,处理后的水进入MBR膜区5。
[0015] 本发明MBR膜区与生化反应区4之间设置有中间隔板9,中间隔板9上装有过流管10,MBR膜区5内装有MBR膜组件11,MBR膜组件11下方布有膜冲洗曝气管12,污泥回流泵13把MBR膜区截留的高浓度污泥回流到生化反应区4。MBR膜区5内还装有沉水式鼓风机14,通过
通风管为MBR膜区5和生化反应区4提供运行所需空气。
[0016] 设备区6内装有产水泵15和PLC控制柜16,产水泵15的一端通过管路与MBR膜组件11相连接,另一端出水为处理后达标的水。PLC控制柜16控制所有用电设备的运行。
[0017] 同轴电催化装置2由同轴电催化装置外管17、同轴电催化装置内管18和双脉冲直流电源19组成,在双脉冲直流电源19的作用下,同轴电催化装置外管17和同轴电催化装置内管18交替作为
阴极和
阳极参与电催化反应过程。
[0018] 污水进入生化池前首先进入同轴电催化装置,在同轴电催化装置内,利用同轴电催化装置电解产生的特殊金属离子,与污水中含有氨氮和
磷酸盐进行化学反应,形成结晶和沉淀,从而把总磷去除,解决了传统MBR工艺在不排泥或少排泥条件下总磷排放不达标的问题,同时前述沉淀量极少,不足传统加药除磷或电化学除磷产泥量的百分之一,不会对生化系统产生影响。
[0019] 同轴电催化装置在去除总磷的同时,去除率一少部分氨氮,降低了后续生化除氮的负荷;不仅如此,同轴电催化装置的内管或外管为带复合贵金属氧化物涂层的特殊管材,具有强氧化作用,在双脉冲电源的交替倒换
电极极性的作用下,会对水中的氨氮产生氧化作用,氧化为硝态氮,进一步降低后续生化系统复合,污水进入生化系统后,直接在兼氧环境下进行反硝化,实现了高效脱氮。
[0020] 在生化系统中,高浓度
活性污泥在兼氧环境下,大部分微生物处于内源呼吸状态,实现了污泥增值和消亡的平衡,有机污泥可以再相当长的一段时期内不排放,而保证出水水质达标。
[0021] 本技术在几乎不增加运行成本的前提下,不投加化学药剂,几乎不排有机污泥,实现了污水的稳定达标。