CN110066081A - 河道黑臭底泥中污染物去除装置 - Google Patents

河道黑臭底泥中污染物去除装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110066081A
CN110066081A CN201910428459.4A CN201910428459A CN110066081A CN 110066081 A CN110066081 A CN 110066081A CN 201910428459 A CN201910428459 A CN 201910428459A CN 110066081 A CN110066081 A CN 110066081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bed mud
grid
microorganism
mud
black smelly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910428459.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110066081B (zh
Inventor
刘叶
祝建中
吴绍凯
黄文贤
陆甜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201910428459.4A priority Critical patent/CN110066081B/zh
Publication of CN110066081A publication Critical patent/CN110066081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110066081B publication Critical patent/CN110066081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/006—Electrochemical treatment, e.g. electro-oxidation or electro-osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]

Abstract

本发明公开了一种河道黑臭底泥中污染物去除装置，包括反应室，反应室的上部设有进泥口，反应室的底部设有出泥口，反应室内由上至下设有微生物反应区和电化学反应区，所述的微生物反应区内由上至下设有多层微生物格栅，所述微生物格栅上有固定化微生物凝胶小球。本发明提供一种将生物技术和电化学修复技术相结合的河道黑臭底泥中污染物去除装置，提高对底泥中污染物的处理效果。

Description

河道黑臭底泥中污染物去除装置
技术领域
本发明涉及河道黑臭底泥的修复治理，具体涉及一种河道黑臭底泥中污染物去除装置。
背景技术
人们对于环境问题，特别是河道污染问题的重视程度不断加深。而底泥问题是河道治理的难题之一。黑臭底泥是由于水中污染物长期积累在原始底泥上形成的，其泥量大，含水率高，成分复杂，主要含有大量N、P、有机物以及重金属等污染物，还带有黑臭气味。如不进行去除，极易造成水体二次污染，导致各类水污染事故。
目前在针对黑臭底泥的修复治理中，电化学修复技术的方法研究和运用还较少，采用单一的修复手段难以获得理想的污染物去除效果。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中黑臭底泥污染物去除效果不理想的问题，本发明的目的在于提供一种将生物技术和电化学修复技术相结合的河道黑臭底泥中污染物去除装置。
技术方案：本发明所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，包括反应室，反应室的上部设有进泥口，反应室的底部设有出泥口，反应室内由上至下设有微生物反应区和电化学反应区，所述的微生物反应区内由上至下设有多层微生物格栅，所述微生物格栅上有固定化微生物凝胶小球。
本发明中，在微生物反应区，基于固定化微生物技术，黑臭底泥与微生物格栅层中的微生物充分接触，微生物进行一系列生化反应，去除底泥中的氮磷、有机物以及部分重金属污染物。之后黑臭底泥向下进入电化学反应区，由于受到电场的作用，水分子在阴极搅拌器附近解离生成OH-，同时黑臭底泥中的重金属离子产生向阴极搅拌器靠近的电迁移现象。重金属离子和OH-发生反应，形成相应沉淀，进一步去除污染物。
所述微生物格栅具有呈网格状的格栅基底，固定化微生物凝胶小球在格栅基底上间隔分布，相邻微生物格栅之间的微生物凝胶小球在纵向上交错分布。这样可使固定化微生物凝胶小球在水平和垂直方面均呈间隔分布，底泥和微生物充分接触，使反应进行完全，且防止网格堵塞。
由上至下，微生物格栅的安装间隔逐渐变小。间距小，微生物接触面和接触时间更大，但全部较小的间距容易堵塞格栅，安装间隔逐渐变小可以逐渐增加底泥与微生物的接触时间，使底泥与微生物充分接触，提高去除率，还尽量避免底泥堵塞格栅。具体的间隔距离可以根据实际情况设置。
所述电化学反应区内设有阴极搅拌器，反应室在处于电化学反应区的内壁设有阳极材料层，阴极搅拌器与外接电路的负极连接，阳极材料层与外接电路的正极连接。阴极搅拌器搅拌时可使黑臭底泥在电化学反应室内进行充分反应，进一步提高重金属去除率。
所述阳极材料层由惰性材料制成，以减少阳极材料的损耗。
所述反应室的顶部设有封盖，封盖上设有可开闭的通气孔。
所述进泥口连接进泥管，进泥管上设有加药箱。通过药箱可以对底泥进行预处理，减少反应室负担，并避免阻塞微生物格栅。
所述反应室的上部还通过管路连接有水箱。通过水箱可以在根据需要时冲洗反应室。
有益效果：
本发明河道黑臭底泥中污染物去除装置设计科学合理，操作简单。当黑臭底泥进入本发明装置时，先与装置上半部分微生物反应层中的微生物充分反应，去除底泥中的氮磷和有机污染物以及少部分重金属。然后进入下半部分的电化学反应室，在电场作用下，水分子解离成H-和OH-，装置内剩余的重金属离子向阴极迁移并与其中OH-发生一定反应，生成相应沉淀，将固定化微生物技术与电化学技术相结合，提高对底泥中污染物的去除。
本装置对黑臭底泥中COD的去除率在90％以上，N、P的去除率在70％以上，重金属去除率在60％以上。
附图说明
图1为本发明河道黑臭底泥中污染物去除装置的整体结构示意图；
图2为本发明河道黑臭底泥中污染物去除装置中相邻两个微生物格栅的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1、图2，本实施例河道黑臭底泥中污染物去除装置，包括反应室1，反应室1的顶部可拆卸连接有封盖2，封盖2上设有可开闭的通气孔(图中未显示)。反应室1的上部设有进泥口，进泥口连接进泥管3，进泥管上设有加药箱4，向加药箱内加入药剂可以对底泥进行预处理，药剂可以根据不同类型污染底泥调整，如有机物含量极高可以加入氧化剂高锰酸钾等作为预处理先去除一部分，减轻后续分担；如底泥粘性强，成块多，可以加入分散剂聚乙二醇等，使其分散破碎成颗粒，防止格栅堵塞。进泥管3在加药箱4前设有第一电磁阀5。反应室1的底部设有出泥口，出泥口连接出泥管6，出泥管上设有第二电磁阀7。反应室1的上部还通过带有第三电磁阀8的管路连接有水箱9，用于冲洗反应器。反应室1内由上至下设有微生物反应区101和电化学反应区102。
微生物反应区101内由上至下设有多层微生物格栅10，微生物格栅10处于进泥口的下方，微生物格栅10包括呈网格状的格栅基底11，以及固定化微生物凝胶小球12，微生物格栅中固定的微生物可根据不同河道黑臭底泥特性选择适宜菌种和包埋材料。固定化微生物凝珠小球在格栅基底上间隔分布，相邻微生物格栅之间的微生物凝胶小球在纵向上交错分布，这样可使固定化微生物凝胶小球在水平和垂直方面均呈间隔分布，使得底泥和微生物充分接触，使反应进行完全，且防止网格堵塞。固定化微生物凝胶小球可采用市售产品，或采用常规方法进行制备，将固定化微生物凝胶小球固定在格栅上可采用常规实验方法将凝胶小球和格栅基底黏在一起，例如可采用热熔胶或者直接用固定化微生物的海藻酸钠和氯化钠溶液等。由上至下，微生物格栅的安装间隔逐渐变小。
电化学反应区102内设有阴极搅拌器13，反应室1在处于电化学反应区的内壁设有阳极材料层14，阴极搅拌器由导电材料如金属、合金等制成，与外接电路的负极连接，阳极材料层由石墨、铂等材料制成，与外接电路的正极连接。阳极材料层由惰性导电材料(即不与黑臭底泥中化学成分反应，以免引起阳极材料损耗过大)制成。反应室1的底部设有支撑座15，支撑座15的顶部通过绝缘接头16与阴极搅拌器连接。
本装置开始运行时，打开第一电磁阀，黑臭底泥经过加药箱后进入反应室，且一开始通入的底泥尽量充满微生物反应区。基于固定化微生物技术，黑臭底泥与微生物格栅层中的微生物充分接触，微生物进行一系列生化反应，去除底泥中的氮磷、有机物以及部分重金属污染物。之后黑臭底泥向下进入电化学反应区，由于受到电场的作用，水分子在阴极搅拌器附近解离生成OH-，同时黑臭底泥中的重金属离子产生向阴极搅拌器靠近的电迁移现象。重金属离子和OH-发生反应，形成相应沉淀，吸附在阴极搅拌器上，同时阳极层使用惰性材料来避免因为电解反应发生损耗。水箱可以进行装置冲洗。阴极搅拌器搅拌时可使黑臭底泥在电化学反应室内进行充分反应，进一步提高重金属去除率，最终达到黑臭底泥中污染物稳定去除的效果。

Claims (8)

1.一种河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，包括反应室(1)，反应室的上部设有进泥口，反应室的底部设有出泥口，反应室内由上至下设有微生物反应区(101)和电化学反应区(102)，所述的微生物反应区内由上至下设有多层微生物格栅(10)，所述微生物格栅上有固定化微生物凝胶小球(12)。
2.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，微生物格栅具有呈网格状的格栅基底(11)，固定化微生物凝胶小球(12)在格栅基底上间隔分布，相邻微生物格栅之间的微生物凝胶小球在纵向上交错分布。
3.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，由上至下，微生物格栅(10)的安装间隔逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，所述电化学反应区(102)内设有阴极搅拌器(13)，反应室(1)在处于电化学反应区的内壁设有阳极材料层(14)，阴极搅拌器与外接电路的负极连接，阳极材料层与外接电路的正极连接。
5.根据权利要求4所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，阳极材料层由惰性材料制成。
6.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，所述反应室(1)的顶部设有封盖(2)，封盖上设有可开闭的通气孔。
7.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，所述进泥口连接进泥管(3)，进泥管上设有加药箱(4)。
8.根据权利要求1所述的河道黑臭底泥中污染物去除装置，其特征在于，反应室的上部还通过管路连接有水箱(9)。
CN201910428459.4A 2019-05-22 2019-05-22 河道黑臭底泥中污染物去除装置 Active CN110066081B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910428459.4A CN110066081B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 河道黑臭底泥中污染物去除装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910428459.4A CN110066081B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 河道黑臭底泥中污染物去除装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110066081A true CN110066081A (zh) 2019-07-30
CN110066081B CN110066081B (zh) 2021-07-09

Family

ID=67371143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910428459.4A Active CN110066081B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 河道黑臭底泥中污染物去除装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110066081B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114671492A (zh) * 2022-03-09 2022-06-28 大连理工大学 一种原位制碱高效脱除盐湖卤水中镁离子的双极膜系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301473A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Hitachi Plant Technologies Ltd 汚泥の処理方法
CN106915802A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 哈尔滨工业大学 难降解有机废水处理的一体式电化学反应装置及处理方法
CN109626773A (zh) * 2018-11-05 2019-04-16 武汉科技大学 厌氧消化-生物电解耦合反应器剩余污泥处理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301473A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Hitachi Plant Technologies Ltd 汚泥の処理方法
CN106915802A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 哈尔滨工业大学 难降解有机废水处理的一体式电化学反应装置及处理方法
CN109626773A (zh) * 2018-11-05 2019-04-16 武汉科技大学 厌氧消化-生物电解耦合反应器剩余污泥处理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨春平等: "《废水处理原理》", 31 December 2012, 湖南大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114671492A (zh) * 2022-03-09 2022-06-28 大连理工大学 一种原位制碱高效脱除盐湖卤水中镁离子的双极膜系统
CN114671492B (zh) * 2022-03-09 2023-08-18 大连理工大学 一种原位制碱高效脱除盐湖卤水中镁离子的双极膜系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110066081B (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106698655A (zh) 一种废水反硝化脱氮处理装置和处理方法
CN105609847B (zh) 膜过滤耦合单室斜板多阳极剩余污泥微生物燃料电池装置
CN108911136A (zh) 一种重金属废水的处理方法
CN105668717A (zh) 一种磷酸铵镁-电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法
CN104624628A (zh) 在土壤中建立的微生物燃料电池去除重金属的系统和方法
CN207619214U (zh) 一种处理垃圾渗滤液的mbr联用装置
CN110066081A (zh) 河道黑臭底泥中污染物去除装置
CN109534628B (zh) 一种去除污染底泥中黑臭污染物的原位电动修复方法
CN101391834B (zh) 一种非均匀曝气的一体化污水深度处理装置
CN113735227A (zh) 曝气式三维电芬顿流化床
CN109970277B (zh) Ao-电催化氧化联合的垃圾中转站渗滤液处理装置及工艺
AU2012247283A1 (en) An anode and cathode for a microbial fuel cell and a microbial fuel cell incorporating the anode or cathode
CN105621819B (zh) 一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统和方法
CN201914952U (zh) 多相铁碳微电解反应器
CN109231673B (zh) 一种A/O联合微电场-Fe/C强化除磷装置及其应用
CN103951090B (zh) 低电压电化学深度脱除生活污水厂尾水中氮和磷的处理装置
CN107777829A (zh) 一种高浓度有机废水处理方法及系统
CN205556398U (zh) 一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统
CN107055952B (zh) 费托合成废水处理装置及费托合成废水的处理方法
CN106186592B (zh) 一种去除树脂脱附液中硝态氮的装置及其应用工艺
CN205527897U (zh) 一种磷酸铵镁-电氧化一体化集成装置
CN208104175U (zh) 利用还原水体中铁元素同步净化污水的处理装置
CN106186238A (zh) 一种高效的水体治理设备
CN113735367A (zh) 一种用于处理垃圾渗滤液的装置及工艺
CN204508894U (zh) 一种铁碳微电解反应池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant