CN104773909A - 微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置及工艺。包括阳极室、阴极室、沉淀池、阳极室进水口、阳极室排泥口、挡泥板、阳极室出水口、阳极室排气口、电极插口、气体收集装置、阴极室进水口、阴极室排泥口、阴极室排水口、空气泵、曝气头、阳极、外部电源、阴极、沉淀池排泥口、沉淀池进水口、沉淀池出水口、水泵、污泥泵、水泵。本发明通过外加电压强化厌氧/好氧处理系统的处理效果，有效去除有机物，同时利用微生物电解池中产生的H+来调节pH，降低pH调节费用，保证厌氧/好氧系统的稳定运行，提高了印染废水处理程度。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理，尤其涉及一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置及工艺。
背景技术
印染行业在我国是用水量大，排放废水较多的工业部门之一。据统计国内印染行业每年排放的污水约占整个纺织工业废水排放量的80%。印染废水具有有机物含量高、成分复杂、色度深、pH值高，水质水量变化大的特点。
目前印染废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法虽然能有效的处理印染废水，但是其处理成本高，且存在二次污染等问题，故目前主要以生物处理为主。但是目前的生物法去除COD不完全，脱色效果也不是很理想，会引起出水水质波动，且印染废水pH值较高，会对生化处理系统造成一定的冲击。
针对现有处理方法存在的不足，本发明以厌氧/好氧处理技术为基础，在外加电压的作用下，将微生物处理系统与电化学处理系统很好的结合，实现印染废水的有效处理。在阳极室中，在外加电压的作用下，微生物将印染废水中的有机物降解并获得能量，同时产生电子，电子通过导线传至阴极室中，在阴极室中，微生物利用电子和氧气，将污染物进一步进行降解。利用微生物电解池低pH的出水来调节印染废水的pH值，让部分的出水回流，减少pH对微生物处理系统的冲击，达到整个系统的pH自调节，降低印染废水处理成本。实验证明，据此开发的新技术对印染废水具有良好的处理效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的不足，提供一种经济、实用、处理效果好的微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置及工艺。
微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置包括阳极室、阴极室、沉淀池、阳极室进水口、阳极室排泥口、挡泥板、阳极室出水口、阳极室排气口、电极插口、气体收集装置、阴极室进水口、阴极室排泥口、阴极室排水口、空气泵、曝气头、阳极、外部电源、阴极、沉淀池排泥口、沉淀池进水口、沉淀池出水口、水泵、污泥泵、水泵；阳极室和阴极室构成一个双室的微生物电解池，阳极室下部两侧分别设有阳极室进水口、阳极室排泥口，阳极室上部内侧设有挡泥板，在挡泥板上方侧壁设有阳极室出水口，阳极室顶部设有阳极室排气口、电极插口，阳极室排气口与气体收集装置相连，阴极室下部两侧壁分别设有阴极室进水口、阴极室排泥口，阴极室上部侧壁设有阴极室排水口，阴极室底部设有曝气头，并与空气泵相连，阳极穿过电极插口，通过导线与外部电源相连接，阴极通过导线与外部电源相连接，沉淀池底部设有排泥口，沉淀池上部两侧壁分别设有沉淀池进水口、沉淀池出水口，阳极室出水口通过水泵与阴极室进水口相连接，沉淀池排泥口通过污泥泵与阴极室的底部相连，阴极室排水口与沉淀池进水口相连接，并经水泵与阳极室进水口相连。
所述的阴极室、阳极室、沉淀池的体积比为2:1:1。 所述的阳极和阴极材料均为碳毡，碳毡通过钛丝与外部电源相连。所述的阳极室上部2/3位置处设置挡泥板，且与水平面夹角保持30~ 45°。
微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的工艺是：待处理的印染废水从阳极室进水口4进入，在0.8~1.2V外加电压的作用下，阳极室中的微生物利用印染废水中的有机物获取能量，同时产生电子，电子通过阳极，经外部电路传至阴极，再由阴极传至阴极室；阳极室产生的气体通过阳极室排气口，经由橡胶管接至气体收集装置；经过阳极室处理的印染废水通过阳极室出水口7由水泵通过阴极室进水口进入阴极室，在好氧的条件下，阴极室中的微生物利用电子和氧气将未降解完全的污染物质进一步降解；根据印染废水进水的pH值的不同，将微生物电解池低pH的出水回流至阳极室，调节进水的pH值至9~11，微生物电解池中的出水经沉淀池沉淀后排放，沉淀池中的剩余污泥部分回流至阴极室以维持微生物电解池中的生物量。
本发明与已有相比，有益效果体现在：
将传统的A/O处理方法与电化学处理方法有效结合，强化了A/O处理工艺的效果，且外加电压较低，运行费用低，节省能耗。利用微生物电解池的低pH值出水，将部分的微生物电解池出水回流用于印染废水的pH值调节，降低运行费用。A/O工艺与微生物电解池的结合能有效的降解印染废水中的有机物，提高了A/O工艺的处理效率。
附图说明
图1为微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置的结构示意图；
图中，阳极室1、阴极室2、沉淀池3、阳极室进水口4、阳极室排泥口5、挡泥板6、阳极室出水口7、阳极室排气口8、电极插口9、气体收集装置10、阴极室进水口11、阴极室排泥口12、阴极室排水口13、空气泵14、曝气头15、阳极16、外部电源17、阴极18、沉淀池排泥口19、沉淀池进水口20、沉淀池出水口21、水泵22、污泥泵23、水泵24。
具体实施方式
如图1所示，微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置包括阳极室1、阴极室2、沉淀池3、阳极室进水口4、阳极室排泥口5、挡泥板6、阳极室出水口7、阳极室排气口8、电极插口9、气体收集装置10、阴极室进水口11、阴极室排泥口12、阴极室排水口13、空气泵14、曝气头15、阳极16、外部电源17、阴极18、沉淀池排泥口19、沉淀池进水口20、沉淀池出水口21、水泵22、污泥泵23、水泵24；阳极室1和阴极室2构成一个双室的微生物电解池，阳极室1下部两侧分别设有阳极室进水口4、阳极室排泥口5，阳极室上部内侧设有挡泥板6，在挡泥板6上方侧壁设有阳极室出水口7，阳极室顶部设有阳极室排气口8、电极插口9，阳极室排气口8与气体收集装置10相连，阴极室2下部两侧壁分别设有阴极室进水口11、阴极室排泥口12，阴极室上部侧壁设有阴极室排水口13，阴极室底部设有曝气头15，并与空气泵14相连，阳极16穿过电极插口9，通过导线与外部电源17相连接，阴极18通过导线与外部电源17相连接，沉淀池3底部设有排泥口19，沉淀池上部两侧壁分别设有沉淀池进水口20、沉淀池出水口21，阳极室出水口7通过水泵22与阴极室进水口11相连接，沉淀池排泥口19通过污泥泵23与阴极室2的底部相连，阴极室排水口13与沉淀池进水口20相连接，并经水泵24与阳极室进水口4相连。
所述的阴极室1与阳极室2与沉淀池3的体积比为2:1:1。 所述的阳极（6和阴极18材料均为碳毡，碳毡通过钛丝与外部电源17相连。所述的阳极室1上部2/3位置处设置挡泥板6，且与水平面夹角保持30~ 45°。
微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的工艺是：待处理的印染废水从阳极室进水口4进入，在0.8~1.2V外加电压的作用下，阳极室1中的微生物利用印染废水中的有机物获取能量，同时产生电子，电子通过阳极16，经外部电路17传至阴极18，再由阴极传至阴极室2；阳极室产生的气体通过阳极室排气口8，经由橡胶管接至气体收集装置10；经过阳极室处理的印染废水通过阳极室出水口7由水泵22通过阴极室进水口11进入阴极室2，在好氧的条件下，阴极室中的微生物利用电子和氧气将未降解完全的污染物质进一步降解；根据印染废水进水的pH值的不同，将微生物电解池低pH的出水回流至阳极室1，调节进水的pH值至9~11，微生物电解池中的出水经沉淀池3沉淀后排放，沉淀池中的剩余污泥部分回流至阴极室以维持微生物电解池中的生物量。
所述的微生物处理法与电化学处理法结合是指在外加电源的作用下强化传统的A/O工艺。微生物电解池以碳毡分别作为阳极室和阴极室的电极。微生物附着碳毡生长，在降解有机物的同时能更有效的利用电子。电极通过钛丝与外部电源连接。印染废水通过阳极室的进水口进入阳极室，阳极室中的微生物在外加电压的作用下，将印染废水中的有机物降解并获得能量，同时产生电子，电子通过导线传至阴极室，在好氧条件下，微生物利用电子和氧气，将污染物进一步进行降解。阳极室产生的气体经阳极室的排气口，由橡胶管接至气体收集装置。沉淀池中的部分剩余污泥回流至阴极室，维持阴极室中一定的生物量。阳极室上部设置挡泥板，防止污泥流失，阳极室的下部设置排泥孔，定期排出剩余污泥。利用微生物电解池低pH值的出水，部分回流至阳极室，实现印染废水的调节，保证生化系统的稳定运行。
Claims (5)
1.一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置，其特征在于包括阳极室（1）、阴极室（2）、沉淀池（3）,阳极室进水口（4）、阳极室排泥口（5）、挡泥板（6）、阳极室出水口（7）、阳极室排气口（8）、电极插口（9）、气体收集装置（10）、阴极室进水口（11）、阴极室排泥口（12）、阴极室排水口（13）、空气泵（14）、曝气头（15）、阳极（16）、外部电源（17）、阴极（18）、沉淀池排泥口（19）、沉淀池进水口（20）、沉淀池出水口（21）、水泵（22）、污泥泵（23）、水泵（24）；阳极室（1）和阴极室（2）构成一个双室的微生物电解池，阳极室（1）下部两侧分别设有阳极室进水口（4）、阳极室排泥口（5），阳极室上部内侧设有挡泥板（6），在挡泥板（6）上方侧壁设有阳极室出水口（7），阳极室顶部设有阳极室排气口（8）、电极插口（9），阳极室排气口（8）与气体收集装置（10）相连，阴极室（2）下部两侧壁分别设有阴极室进水口（11）、阴极室排泥口（12），阴极室上部侧壁设有阴极室排水口（13），阴极室底部设有曝气头（15），并与空气泵（14）相连，阳极（16）穿过电极插口（9），通过导线与外部电源（17）相连接，阴极（18）通过导线与外部电源（17）相连接，沉淀池（3）底部设有排泥口（19），沉淀池上部两侧壁分别设有沉淀池进水口（20）、沉淀池出水口（21），阳极室出水口（7）通过水泵（22）与阴极室进水口（11）相连接，沉淀池排泥口（19）通过污泥泵（23）与阴极室（2）的底部相连，阴极室排水口（13）与沉淀池进水口（20）相连接，并经水泵（24）与阳极室进水口（4）相连。
2.根据权利要求1所述的一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置，其特征在于所述的阴极室（1）、阳极室（2）、沉淀池（3）的体积比为2:1:1。
3.根据权利要求1所述的一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置，其特征在于所述的阳极（16）和阴极（18）材料均为碳毡，碳毡通过钛丝与外部电源（17）相连。
4.根据权利要求1所述的一种微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的装置，其特征在于所述的阳极室（1）上部2/3位置处设置挡泥板（6），且与水平面夹角保持30~ 45°。
5.一种使用如权利要求1所述装置的微生物电解池与厌氧/好氧结合处理印染废水的工艺，其特征在于：待处理的印染废水从阳极室进水口（4）进入，在0.8~1.2V外加电压的作用下，阳极室（1）中的微生物利用印染废水中的有机物获取能量，同时产生电子，电子通过阳极（16），经外部电路（17）传至阴极（18），再由阴极（18）传至阴极室（2）；阳极室（2）产生的气体通过阳极室排气口（8），经由橡胶管接至气体收集装置（10）；经过阳极室处理的印染废水通过阳极室出水口（7）由水泵（22）通过阴极室进水口（11）进入阴极室（2），在好氧的条件下，阴极室（2）中的微生物利用电子和氧气将未降解完全的污染物质进一步降解；根据印染废水进水的pH值的不同，将微生物电解池低pH的出水回流至阳极室（1），调节进水的pH值至9~11，微生物电解池中的出水经沉淀池（3）沉淀后排放，沉淀池（3）中的剩余污泥部分回流至阴极室（2）以维持微生物电解池中的生物量。
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