CN113336314A - 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺 - Google Patents

一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113336314A
CN113336314A CN202110737814.3A CN202110737814A CN113336314A CN 113336314 A CN113336314 A CN 113336314A CN 202110737814 A CN202110737814 A CN 202110737814A CN 113336314 A CN113336314 A CN 113336314A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zone
aerobic
electric flocculation
sewage
anoxic
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.)
Pending
Application number
CN202110737814.3A
Other languages
English (en)
Inventor
刘宏云
柴红珍
季民
吴作栋
胡崇尊
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.)
TIANJIN MUNICIPAL WATER Ltd CONSERVANCY
Tianjin Kexin Construction Engineering Testing Co ltd
Original Assignee
TIANJIN MUNICIPAL WATER Ltd CONSERVANCY
Tianjin Kexin Construction Engineering Testing Co ltd
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 TIANJIN MUNICIPAL WATER Ltd CONSERVANCY, Tianjin Kexin Construction Engineering Testing Co ltd filed Critical TIANJIN MUNICIPAL WATER Ltd CONSERVANCY
Priority to CN202110737814.3A priority Critical patent/CN113336314A/zh
Publication of CN113336314A publication Critical patent/CN113336314A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/465—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electroflotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/005—Combined electrochemical biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46128—Bipolar electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
    • 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
    • C02F2209/40—Liquid flow rate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本申请涉及污水处理领域，具体涉及一种A/O‑电絮凝一体化处理系统及工艺，其包括配水箱，所述配水箱通过进水蠕动泵连通有一体化反应系统，所述一体化反应系统包括依次相互连通生物反应区、电絮凝区以及沉淀区，所述进水蠕动泵与所述生物反应区的前端相互连通，所述电絮凝区中设有两块单极式连接的电极板，两块所述电极板连接有直流电源。本申请的优点是：强化除磷效果，实现脱氮除磷同步进行，提升污水的处理效果。

Description

一种A/O-电絮凝一体化处理系统及工艺
技术领域
本申请涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及一种A/O-电絮凝一体化处理系统及工艺。
背景技术
随着生态文明建设的不断推进，农村污水的合理处置与排放得到高度重视。与城市污水不同，农村污水具有几个突出的特点：来源广泛而分散，缺乏规范的排放管网收集系统；排放方式粗放，排放规律具有间歇性；氮磷含量高，C/N较低等。另外考虑到农村的地理位置以及经济状况，传统的污水处理方式并不能满足要求，寻求一种新的适宜农村污水处理的新技术迫在眉睫。
小型一体化设备非常适合农村污水的处置。农村地区人口居住相对分散，造成污水分散且日变化量大，建造常规污水处理厂将会占用大面积土地，而且因为农村污水水量不大，很多设备并没有得到充分利用，在一定程度上造成浪费。相比之下，小型一体化设备的优势得以彰显。作为一种立体的空间发展形式，一体化设备省去了众多错综复杂的管线和曝气风机等设备，极大程度的节约了空间，又便于操作和管理。
相关的小型一体化设备一般采用活性污泥法处理污水，然而，活性污泥法除磷效果不佳，但农村污水氮磷含量较高，使得传统的活性污泥法无法达到日渐严格的氮磷排放标准。
发明内容
为了强化除磷效果，实现脱氮除磷同步进行，提升污水的处理效果，本申请提供一种A/O-电絮凝一体化处理系统及工艺。
第一方面，本申请提供的一种A/O-电絮凝一体化处理系统及工艺采用如下的技术方案：一种A/O-电絮凝一体化处理系统，包括配水箱，所述配水箱通过进水蠕动泵连通有一体化反应系统，所述一体化反应系统包括依次相互连通生物反应区、电絮凝区以及沉淀区，所述进水蠕动泵与所述生物反应区的前端相互连通，所述电絮凝区中设有两块单极式连接的电极板，两块所述电极板连接有直流电源。
通过采用上述技术方案，农村产生的污水可首先汇集进入到配水箱中，配水箱可起到缓冲区的作用，可有效减少污水量高峰导致处理系统负荷太大而引起的污水处理效果下降的可能性；随后污水在进水蠕动泵的作用下进入到生物反应区内进行反硝化和硝化反应脱氮，接着进入到电絮凝区进行电絮凝除磷反应，最后在沉淀区内进行沉淀后将处理合格后的水体排出，从而强化除磷效果，实现脱氮除磷同步进行，提升污水的处理效果。
优选的，所述电絮凝区内的电极板的电解时间为连续电解。所述电极板包括铝电极板或铁电极板中的任意一种，更加优选的，所述电极板采用铁电极板。
通过采用上述技术方案，连续电解，使得电极板产生絮凝剂，强化除磷效果，实现脱氮除磷同步进行，提升污水的处理效果。
优选的，所述直流电源与电极板之间设置有数字电路控制箱，所述数字电路控制箱内安装有时间继电器，所述数字电路控制箱配合时间继电器用于周期性改变直流电源的电流方向从而控制两块电极板正负极的转变。
通过采用上述技术方案，数字电路控制箱结合时间继电器，使得两块电极板的正负极定时进行更换，从而缓解极板极化的发生，降低了能耗，同时提高了除磷效果。
优选的，所述电极板的电解时间采用电解20～30min，停歇5～10min的电解方式，且每次电解的正负极相反。
通过采用上述技术方案，周期的改变电极板的正负极，使得不同方向的周期电流产生的电解间歇期可使电解出的金属离子与水体中的OH-充分反应，生成絮凝剂并随水流迁出电极区，从而减少金属离子氧化成膜的几率。电极板换相可周期性更换极化方向，破坏固定极化区域并有效抑制钝化。
优选的，所述电絮凝区连通有增氧机。
通过采用上述技术方案，随着氧浓度的增加，可将铁电极板的阳极溶出的Fe2+氧化成Fe3+并与阴极电离出的OH-水解为Fe(OH)3/FeOOH，而铁电极板的阳极溶出的Fe3+在水中主要以水合态Fe(H2O)6 3+的形式存在，当遇到水中的OH-时会水解成一系列单核水解产物Fe(H2O)5(OH)2 +、Fe(H2O)4(OH)2 +等，同样这些单核水解产物由于羟基的配位数未达饱和，在相邻羟基的键桥作用下可聚合成大分子聚合物并最终形成γ-FeOOH沉淀。故而定期向电絮凝区内通入氧气可提升絮凝剂的絮凝效果。
优选的，所述生物反应区包括通过隔板相互分隔的缺氧区、好氧一区、好氧二区，所述缺氧区底部与所述进水蠕动泵的出水端相互连通，所述缺氧区的上部与所述好氧一区的上部通过溢流孔相互连通，所述好氧一区和好氧二区之间隔板的底部开设有连接孔，所述好氧二区的上部与电絮凝区上部之间也通过溢流孔相互连通；所述电絮凝区与所述沉淀区的之间也通过连接孔相互连通；所述好氧二区连通有回流蠕动泵，所述回流蠕动泵的出水口与缺氧区的底部相互连通；所述缺氧区、好氧一区、好氧二区、电絮凝区和沉淀区的底部皆开设有排泥孔。
通过采用上述技术方案，A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO(氧浓度)不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧区进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3 --N(NH4+)氧化为NO3 -，通过回流控制返回至A区，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3 -还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
优选的，所述生物反应区内填充有用以为厌氧微生物或厌氧微生物提供载体的空心球复合载体，所述缺氧区的填充率为38％～42％，所述好氧一区和好氧二区的填充率为30～32％。
通过采用上述技术方案，采用特定的空心球复合载体为微生物提供附着生物膜载体，提高了生物量，同时降低产泥量，污泥清理周期长，便于自控运行和管理。
优选的，所述好氧一区和好氧二区分别通过气管外接有一鼓风机，所述气管的另一端伸入好氧一区或好氧二区的液面内部并连接有微孔曝气砂头。
通过采用上述技术方案，鼓风机气动通过气管向微孔曝气砂头内部通入气体，对好氧一区和好氧二区进行曝气提供必需的氧气。本申请当中的空心球复合载体的密度接近水的密度，故而在微孔曝气砂头的曝气作用下，使得空心球复合载体均匀的悬浮在好氧一区和好氧二区内，从而提升污水的处理效果。
第二方面，本申请提供一种A/O-电絮凝一体化处理系统的工艺，包括以下步骤：
S1、将污水汇流收集在配水箱内进行均化，并开启鼓风机为微孔曝气砂头供气，并在后续的处理过程中持续曝气；
S2、启动进水蠕动泵将进水箱内的污水泵入缺氧区内进行氨化反应，未经处理的污水中氮存在的主要形式是有机氮化合物(蛋白质和氨基酸)和氨氮等，在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮；
缺氧区内的污水进入好氧一区和好氧二区进行硝化反应，硝化反应由好氧型微生物完成，在有氧状态下，利用无机碳为碳源将NH4 +氧化成NO2 -，然后再氧化成NO3 -，使好氧区中硝化细菌更容易富集，硝化反应更彻底；
S2、启动回流蠕动泵将好氧二区内的污水回流至缺氧区进行反硝化反应，反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮的过程，反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，以硝酸盐氮为电子受体，以污水中的有机物作为电子供体，提供能量并被氧化稳定，在反硝化菌的代谢活动下，NO2 —-N和NO3 --N有两个转化途径：同化反硝化(合成)，最终产物为有机氮化合物，成为菌体的组成部分；异化反硝化(分解)，最终产物为气态氮；
S3、好氧二区内的污水通过溢流孔进入到电絮凝区，开启数字电路控制箱连通电极板和直流电源对污水进行电絮凝除磷，电解时间可以为连续电解，同时电解时间还可通过时间继电器设置为20～30min，电极交换周期为5～10min，同时间断开启增氧机为电絮凝区进行充氧，进行除磷后的污水通过连接孔进入到沉淀区，沉淀区内安装有斜板，经过斜板沉淀后的上清液经沉淀区上部出水管排出；
S4，将缺氧区、好氧二区、电絮凝区和沉淀区内的沉淀污泥经由排泥孔进行清除。
通过采用上述技术方案，将A/O生物膜法作为脱氮主体，电絮凝作为强化除磷过程，将生化段、除磷段、沉淀段的全流程工艺结构优化整合为一体化水处理系统，其中生化段采用的是A/O生物膜法，其中特有的空心球复合载体，提高了生物量，同时降低产泥量，污泥清理周期长，便于自控运行和管理，采用电絮凝除磷，无需加药，同时周期性交换极板正负极缓解极板极化的发生，降低了能耗，同时提高了除磷效果，小流量向电絮凝区曝气可进一步降低浓度差极化现象，进一步提高除磷效率。生化法和电化学法的结合满足了一体化设备所需要的小型化要求，安全稳定且方便管理，适用于小规模污水的脱氮除磷处理。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.采用本申请处理系统和污水处理工艺，对农村污水进行处理，可有效去除污水污染指标，化学需氧量、氨氮、总氮以及总磷等水质指标的去除效果明显，尤其是出水总磷低于1mg/L，可实现处理水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准；
2.采用电絮凝除磷，无需加药，同时周期性交换极板正负极缓解极板极化的发生，降低了能耗，同时提高了除磷效果，小流量向电絮凝区曝气可进一步降低浓度差极化现象，进一步提高除磷效率；
3.生化法和电化学法的结合满足了一体化设备所需要的小型化要求，安全稳定且方便管理，适用于小规模污水的脱氮除磷处理；
4.进水采用的进水蠕动泵和回流蠕动泵，其功能主要控制污水进入反应主体中的流量和回流流量，便于调节回流比以及准确记录并计算各个反应区的停留时间、电絮凝能耗等。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请中电絮凝区的俯视图。
图中，1、配水箱；2、进水蠕动泵；3、缺氧区；4、好氧一区；5、好氧二区；6、电絮凝区；7、沉淀区；8、回流蠕动泵；9、鼓风机；10、直流电源；11、数字电路控制箱；12、增氧机；13、电极板；14、微孔曝气砂头；15、卡槽；16、斜板。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
参照图1和图2，为本申请实施例公开一种A/O-电絮凝一体化处理系统，包括配水箱1，该配水箱1用于放置待处理的污水并起到一定的缓冲作用，配水箱1通过进水蠕动泵2连通有一体化反应系统，一体化反应系统包括依次相互连通生物反应区、电絮凝区6以及沉淀区7。将生化反应、除磷、沉淀优化整合为一体化水处理系统中，是一种以A/O生物膜法主要用于脱氮，电絮凝辅助除磷的工艺，用于小规模分散式农村污水处理的一体化水处理系统。
参照图1，生物反应区包括相互连通的缺氧区3、好氧一区4、好氧二区5，不同的反应区之间采用有机树脂玻璃隔板相互隔开；且生物反应区内填充有用以为厌氧微生物或厌氧微生物提供载体的空心球复合载体，缺氧区3的填充率为38％～42％，本实施中优选为40％，好氧一区4和好氧二区5的填充率为30～32％，本实施例中优选为30％，空心球复合载体为聚丙烯纤维编织而成，以使空心球复合载体的密度接近水的密度且悬浮性较佳，空心球复合载体可为厌氧微生物和好氧微生物提供依附的生物膜。
缺氧区3一侧与进水蠕动泵2的出水端相互连通，且缺氧区3与进水蠕动泵2的连接点靠近缺氧区3的底部，使得配水箱1内的污水在进水蠕动泵2的泵送下从缺氧区3的底部进入到缺氧区3内，也使得空心球复合载体在缺氧区3内保持悬浮状态而不至于沉底。在缺氧区3与好氧一区4的隔板上开设有四个直径相同并等距的溢流孔，四个溢流孔位于同一水平面上并靠近缺氧区3与好氧一区4的上部，缺氧区3与好氧一区4之间通过溢流孔相互连通，好氧一区4和好氧二区5之间隔板的底部开设有四个等距且直径相同的连接孔，好氧二区5的上部与电絮凝区6上部之间也通过四个溢流孔相互连通，电絮凝区6与沉淀区7的底部之间也通过四个连接孔相互连通，使得污水在一体化反应系统中的各个反应区内呈竖流式流动。
好氧一区4和好氧二区5分别通过气管外接有一鼓风机9，气管的另一端伸入好氧一区4或好氧二区5的液面内部并连接有微孔曝气砂头14，好氧一区4和好氧二区5内部的空心球复合载体在外部鼓风机9充氧条件下在污水中也维持悬浮状态，且微孔曝气砂头14也使得氧气均匀散布；好氧一区4和好氧二区5的顶部连通有回流管道，回流管道连通有回流蠕动泵8，回流蠕动泵8的出水口与缺氧区3的底部相互连通，回流蠕动泵8将好氧一区4和好氧二区5内污水回流至缺氧区3内进行反硝化反应，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；缺氧区3、好氧一区4、好氧二区5、电絮凝区6和沉淀区7的底部皆开设有排泥孔，从而便于将各个反应区内的沉淀污染物和污泥排出处理系统，同时在反应系统长期不使用时，排泥孔还可用以排空口，将反应主体中的所有液体排出反应系统。为了进一步提升沉淀区7的沉淀效果，在沉淀区7的底部侧壁上安装有斜板16，且斜板16与水平面之间的倾角为45°，沉淀区7的上清液经过出水管排出，沉淀物由底部的排泥孔排出。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO(氧浓度)不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧区进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4 +)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3 --N(NH4 +)氧化为NO3 -，通过回流控制返回至A区，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3 -还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
参照图1和图2，电絮凝区6中竖直设置有两块单极式连接的电极板13，两块电极板13与污水依次通过生物反应区、电絮凝区6以及沉淀区7的方向垂直设置。电极板13包括铝电极板或铁电极板中的任意一种，本实施例中，电极板13采用铁电极板，且电极板13的厚度在1～2mm，两块电极板13的之间的间距为0.5～3.5cm。电絮凝区6的相对两侧壁上分别可拆卸连接有多个位于同一水平面的卡块，相邻卡块之间形成用以容纳电极板13插入的卡槽15，卡槽15的宽度与电极板13的厚度一致，通过多个卡槽15可以任意调节铁极板间距，本实施例中，两块电极板13之间的间距为2cm。在电絮凝区6设置有卡块的侧壁上固接有档杆，两个档杆相互平行并位于同一水平面上，且档杆位于卡槽15的下侧，档杆用以支撑电极板13的底部，便于电极板13的安放和取出。
参照图1，两块电极板13连接有直流电源10，直流电源10与电极板13之间设置有数字电路控制箱11。污水从电絮凝区6顶部的溢流孔进入，在通过电絮凝区6底部的连接孔进行沉淀区7进行固液分离，此时电絮凝区6内的电极板13的电解时间为连续电解，打开直流电源10和数字电路控制箱11的开关，在调节直流电源10恒定输出电流后，污水会在电絮凝区6中进行一系列电解、沉淀、水解、吸附、絮凝、脱稳、气浮等反应，主要污染物磷酸盐从水中分离，达到净化污水的功能。数字电路控制箱11内安装有时间继电器，数字电路控制箱11配合时间继电器用于周期性改变直流电源10的电流方向从而控制两块电极板13正负极的转变。在工作过程中，为了防止铁电极板钝化以及极化带来的不利影响，电极板13的正负极性将周期性地自动交换，切换周期由数字电路箱内的时间继电器自由设定。电絮凝区6设小流量增氧机12，必要时可向电絮凝区6内充氧，为进一步缓解浓度极化情况同时降低能耗，可采用间歇通电代替连续通电，电极板13的电解时间采用电解20～30min，停歇5～10min的电解方式，且每次电解的正负极相反，本实施例中采用每反应20min后停歇5min，同时电极板13表面所产生的漂浮絮体定期从排泥孔清理出电絮凝区6。
本申请实施例还提供了一种A/O-电絮凝一体化处理系统的工艺，包括以下步骤：
S1、将污水汇流收集在配水箱1内进行均化，并开启鼓风机9为微孔曝气砂头供气，并在后续的处理过程中持续曝气；
S2、启动进水蠕动泵2将进水箱内的污水泵入缺氧区3内进行氨化反应，未经处理的污水中氮存在的主要形式是有机氮化合物(蛋白质和氨基酸)和氨氮等，在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮；
缺氧区3内的污水进入好氧一区4和好氧二区5进行硝化反应，硝化反应由好氧型微生物完成，在有氧状态下，利用无机碳为碳源将NH4 +氧化成NO2 -，然后再氧化成NO3 -，使好氧区中硝化细菌更容易富集，硝化反应更彻底；
S2、启动回流蠕动泵8将好氧二区5内的污水回流至缺氧区3进行反硝化反应，反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮的过程，反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，以硝酸盐氮为电子受体，以污水中的有机物作为电子供体，提供能量并被氧化稳定，在反硝化菌的代谢活动下，NO2 —-N和NO3 --N有两个转化途径：同化反硝化(合成)，最终产物为有机氮化合物，成为菌体的组成部分；异化反硝化(分解)，最终产物为气态氮；
S3、好氧二区5内的污水通过溢流孔进入到电絮凝区6，开启数字电路控制箱连通电极板13和直流电源10对污水进行电絮凝除磷，电解时间可以为连续电解，同时电解时间还可通过时间继电器设置为20～30min，电极交换周期为5～10min，同时间断开启增氧机12为电絮凝区6进行充氧，进行除磷后的污水通过连接孔进入到沉淀区7，沉淀区7内安装有斜板16，经过斜板16沉淀后的上清液经沉淀区7上部出水管排出；
S4，将缺氧区3、好氧二区5、电絮凝区6和沉淀区7内的沉淀污泥经由排泥孔进行清除。
将A/O生物膜法作为脱氮主体，电絮凝作为强化除磷过程，将生化段、除磷段、沉淀段的全流程工艺结构优化整合为一体化水处理系统，其中生化段采用的是A/O生物膜法，其中特有的空心球复合载体，提高了生物量，同时降低产泥量，污泥清理周期长，便于自控运行和管理，采用电絮凝除磷，无需加药，同时周期性交换极板正负极缓解极板极化的发生，降低了能耗，同时提高了除磷效果，小流量增氧机12向电絮凝区6曝气可进一步降低浓度差极化现象，进一步提高除磷效率。生化法和电化学法的结合满足了一体化设备所需要的小型化要求，安全稳定且方便管理，适用于小规模污水的脱氮除磷处理。
应用例
在本研究采用模拟的含较高浓度氮磷农村污水。启动进水蠕动泵2和回流蠕动泵8，回流比为200％，同时开启直流电源10，通过实际操作因素的优化，调节进水流量为47.75ml/min，电流密度为2.22mA/cm2，极板间距控制在2.0cm，电极交换周期为10min，在电絮凝区6的停留时间为34min，经过电絮凝处理的污水，进入沉淀区7静置分离，处理水达标排放。
表1实施例1处理污水效果
Figure BDA0003137211030000081
以上结果表明：采用本申请处理系统和污水处理方法，对模拟的农村污水进行处理，可有效去除污水污染指标，化学需氧量、氨氮、总氮以及总磷等水质指标的去除效果明显，尤其是出水总磷低于1mg/L，可实现处理水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。经过48h的连续电解，由于采用周期性地交换电极模式，铁电极的钝程度化并不明显。同时也对比了不进行周期互换正负极的条件，发现最终的总磷去除率只有80.3％，而对应的平均电压为24.6V，相比于周期性互换的平均电压却只有16.2V，大大降低了能耗。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：包括配水箱(1)，所述配水箱(1)通过进水蠕动泵(2)连通有一体化反应系统，所述一体化反应系统包括依次相互连通生物反应区、电絮凝区（6）以及沉淀区（7），所述进水蠕动泵(2)与所述生物反应区的前端相互连通，所述电絮凝区（6）中设有两块单极式连接的电极板（13），两块所述电极板（13）连接有直流电源(10)。
2.根据权利要求1所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述电絮凝区（6）内的电极板（13）的电解时间为连续电解。
3.根据权利要求1所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述直流电源(10)与电极板（13）之间设置有数字电路控制箱（11），所述数字电路控制箱（11）内安装有时间继电器，所述数字电路控制箱（11）配合时间继电器用于周期性改变直流电源(10)的电流方向从而控制两块电极板（13）正负极的转变。
4.根据权利要求3所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述电极板（13）的电解时间采用电解20～30min，停歇5～10min的电解方式，且每次电解的正负极相反。
5.根据权利要求1所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述电絮凝区（6）连通有增氧机（12）。
6.根据权利要求1所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述生物反应区包括通过隔板相互分隔的缺氧区（3）、好氧一区（4）、好氧二区（5），所述缺氧区（3）底部与所述进水蠕动泵(2)的出水端相互连通，所述缺氧区（3）的上部与所述好氧一区（4）的上部通过溢流孔相互连通，所述好氧一区（4）和好氧二区（5）之间隔板的底部开设有连接孔，所述好氧二区（5）的上部与电絮凝区（6）上部之间也通过溢流孔相互连通；所述电絮凝区（6）与所述沉淀区（7）的之间也通过连接孔相互连通；所述好氧二区（5）连通有回流蠕动泵(8)，所述回流蠕动泵(8)的出水口与缺氧区（3）的底部相互连通；所述缺氧区（3）、好氧一区（4）、好氧二区（5）、电絮凝区（6）和沉淀区（7）的底部皆开设有排泥孔。
7.根据权利要求6所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述生物反应区内填充有用以为厌氧微生物或厌氧微生物提供载体的空心球复合载体，所述缺氧区（3）的填充率为38%～42%，所述好氧一区（4）和好氧二区（5）的填充率为30～32%。
8.根据权利要求6所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统，其特征在于：所述好氧一区（4）和好氧二区（5）分别通过气管外接有一鼓风机(9)，所述气管的另一端伸入好氧一区（4）或好氧二区（5）的液面内部并连接有微孔曝气砂头（14）。
9.一种应用如权利要求1-8任一项所述的一种A/O-电絮凝一体化处理系统的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将污水汇流收集在配水箱（1）内进行均化，并开启鼓风机（9）为微孔曝气砂头（14）供气，并在后续的处理过程中持续曝气；
S2、启动进水蠕动泵（2）将进水箱（1）内的污水泵入缺氧区（3）内进行氨化反应，未经处理的污水中氮存在的主要形式是有机氮化合物和氨氮等，在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮;
缺氧区（3）内的污水进入好氧一区（4）和好氧二区（5）进行硝化反应，硝化反应由好氧型微生物完成，在有氧状态下，利用无机碳为碳源将NH4 +氧化成NO2 -，然后再氧化成NO3 -，使好氧区中硝化细菌更容易富集，硝化反应更彻底；
S2、启动回流蠕动泵（8）将好氧二区（5）内的污水回流至缺氧区（3）进行反硝化反应，反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮的过程，反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，以硝酸盐氮为电子受体，以污水中的有机物作为电子供体，提供能量并被氧化稳定，在反硝化菌的代谢活动下，NO2 —-N和NO3 --N有两个转化途径：同化反硝化（合成），最终产物为有机氮化合物，成为菌体的组成部分；异化反硝化（分解），最终产物为气态氮；
S3、好氧二区（5）内的污水通过溢流孔进入到电絮凝区（6），开启数字电路控制箱（11）连通电极板（13）和直流电源（10）对污水进行电絮凝除磷，电解时间可以为连续电解，同时电解时间还可通过时间继电器设置为20～30min，电极交换周期为5～10min，同时间断开启增氧机（12）为电絮凝区（6）进行充氧，进行除磷后的污水通过连接孔进入到沉淀区（7），沉淀区（7）内安装有斜板（16），经过斜板（16）沉淀后的上清液经沉淀区（7）上部出水管排出；
S4，将缺氧区（3）、好氧二区（5）、电絮凝区（6）和沉淀区（7）内的沉淀污泥经由排泥孔进行清除。
CN202110737814.3A 2021-06-29 2021-06-29 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺 Pending CN113336314A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110737814.3A CN113336314A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110737814.3A CN113336314A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113336314A true CN113336314A (zh) 2021-09-03

Family

ID=77481893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110737814.3A Pending CN113336314A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113336314A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114573104A (zh) * 2022-05-05 2022-06-03 中创宏远（北京）环保科技有限公司 一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺
CN114940560A (zh) * 2022-05-05 2022-08-26 中创宏远（北京）环保科技有限公司 上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114573104A (zh) * 2022-05-05 2022-06-03 中创宏远（北京）环保科技有限公司 一种上升流活性污泥-生物膜双生物电解污水处理工艺
CN114940560A (zh) * 2022-05-05 2022-08-26 中创宏远（北京）环保科技有限公司 上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺
CN114940560B (zh) * 2022-05-05 2023-08-22 中创宏远（北京）环保科技有限公司 上升流活性污泥-生物膜系统电絮凝气浮污水处理工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101759323B (zh) 一种高含氮猪场废水处理组合工艺
AU2020100706A4 (en) A membrane bioreactor system for rural decentralized wastewater
WO2010115319A1 (zh) 一种污水处理工艺及系统
CN102153233A (zh) 垃圾焚烧厂渗滤液处理方法及系统
CN103936229A (zh) 一种城市污水改良a2/o强化脱氮除磷处理装置及工艺
CN112591951A (zh) 一种市政污水的催化电解净化系统及净化方法
CN113336314A (zh) 一种a/o-电絮凝一体化处理系统及工艺
CN210855718U (zh) 一种新型农村污水处理系统
CN108178438A (zh) 一种农村生活污水处理系统及净化方法
CN114291942A (zh) 一种催化电解市政污水净化系统及净化方法
CN112592007A (zh) 一种市政污水极限脱氮深度净化系统及其净化方法
WO2020238021A1 (zh) 一种集约型模块化组合水产养殖尾水处理系统
CN203866153U (zh) 一种城市污水改良a2/o强化脱氮除磷处理装置
CN101708930B (zh) 发酵工业废水分质回用系统和方法
CN1413916A (zh) 气浮生物处理工艺及设备
CN210261454U (zh) 一种海水养殖尾水处理系统
CN112707603A (zh) 一种市政污水的深度净化再生利用系统及其方法
CN210261453U (zh) 一种循环水养殖暨尾水处理一体化水处理系统
CN109231673B (zh) 一种A/O联合微电场-Fe/C强化除磷装置及其应用
CN210261455U (zh) 一种集约型模块化组合水产养殖尾水处理系统
CN215855629U (zh) 一种市政污水的深度净化再生利用系统
CN215924504U (zh) 一种a/o-电絮凝一体化处理装置
CN211226819U (zh) 橡胶助剂废水处理系统
CN210261261U (zh) 一种处理水产养殖尾水的高效脱氮除磷系统
CN100375724C (zh) 一种折流板反应器及其处理污水的方法

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