CN201517060U - 电解-生物厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解-生物厌氧反应器。它具有反应器本体、支脚，反应器本体从上到下依次设有污泥沉淀室、渐扩室、升流式反应室，反应器本体底部外侧设有进水管、外循环管进口，渐扩室上部设有过流锥形挡板，污泥沉淀室内设有三相分离器，污泥沉淀室上部侧壁设有溢流堰、溢流堰出水管、气液分离器。反应器本体上部设有回流外循环出口，出水由外循环出口经过外设电解槽流入外循环进口，电解槽阴阳两极由阳离子交换膜隔开。本实用新型能够通过外循环电解作用，促进硫化物转化和氧化，缓解其对生物处理的毒性抑制，保证厌氧生物处理反应器效能，缓解基质抑制；反应器对低碳硫比废水处理潜力大，抗冲击能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种电解-生物厌氧反应器。
背景技术
随着国民经济的快速发展，我国食品、制革、医药化工等行业产生大量的含高浓度有机物和硫酸盐的废水，处理难度大，给环境带来日趋严重的影响。传统的厌氧生物处理方法中，硫酸盐往往做为电子受体被硫酸盐还原菌还原为硫化物(包括H2S、HS-、S2-)[1]，而高浓度的硫化物会带来毒性、腐蚀性、恶臭和高耗氧量等一系列问题，排放受到了国家标准的严格限制，其非竞争性抑制也会使得产甲烷效率降低，使厌氧过程恶化甚至失败[2-3]。
在针对硫化物的处理方法中，目前常见的主要有物化法(如气提、混凝沉淀、吸附等)[4-5]和生化法两大类。物化法操作方便、运行稳定，但能耗、化学药剂和运行费用相对较高。生化法包括分相厌氧消化法和生物脱硫技术等，研究热点主要集中于生物脱硫技术，如无色硫细菌或光合细菌除硫、生物同步脱氮除硫等[6-7]。生物脱硫具有处理成本低、无需催化剂和可以回收单质硫等特点，但是现有生物脱硫工艺还存在许多缺陷：1)必须有合适电子受体存在，如氧气、硝酸盐或亚硝酸盐等；2)生物过程不易控制，工艺运行管理难度大。
在现有针对硫化物的处理方法中，曾有利用电解法处理硫化钠溶液的研究报道。Petrov等人[8]的研究都表明，在NaHS或者Na2S阳极液体系中，当工作电极电位达到-200mV时(相对于饱和甘汞电极)，阳极区S2-可以被氧化为单质硫及多硫化物，而且S2-的电化学氧化率可高于85％。说明在低电压(槽电压≤1V)的电解体系中，S2-向单质硫或者多硫化物转化是可行的。国内易清风[9-10]等人的研究表明，电解温度在61℃时，槽电压可控制在0.9～1.2V之间，电流密度20～30mA/cm2之间，阳极过电位在0.4V以下，研究了电解温度、电解时间、硫化钠溶液浓度及电流密度对多硫化物生成效率的影响，只有电流密度的大小对生成效率有较明显的影响，而且电流密度在30mA/cm2以上时多硫化物的生成效率显著下降，在综合考虑各影响因素的基础上提出了较为合适的电解操作条件。因此，借鉴这些研究成果，将电解与硫酸盐生物还原结合，开发出新型电解-生物厌氧反应器，解除硫化物对生物反应的抑制，确保厌氧生物反应的持续高效进行。
参考文献：
[1]M.T.马迪根，J.M.马丁克，J.帕克.微生物生物学[M].北京：科学出版社，(2001)，P625.
[2]McCartney，D.M.，Oleszkiewicz，J.A.Sulfide Inhibition of AnaerobicDegradation ofLactate and Acetate.Wat.Res.1991，25(2)：203-209
[3]Reis，M.A.M.，Almeida，J.S.，Lemos，P.C.and Carrondo，M.J.T.Effect ofhydrogen sulfide on growth of sulfate reducing bacteria.Biotechnol.Bioengin.1992，40：593-600
[4]Kabdasli，I.，Tünay O.，Orhon D.Sulfate removal from indigo dyeing texilewastewater.Wat Sci Tech.1995，32：21-27
[5]Oleszkiewicz，J.A.，Anaerobic treatment of high sulfate wastewater.Wat.Res.1986，13：423-428
[6]任南琪，王爱杰，李建政，杜大仲.硫化物氧化及新工艺[J].哈尔滨工业大学学报.2003，35(3)：265-275
[7]Mahmood，Q.，Zheng，P，Cai，J，，Wu，D.L，，Hu，B.L，，Li.J.Y.，2007.Anoxicsulfidebiooxidation using nitrite as electron acceptor[J].J Hazard Mater.147：249-256
[8]Petrov，K.，Srinivasan，S.Low temperature removal hydrogen sulfide from sourgas and its utilization for hydrogen and sufur production.Int.J.Hydrogen.Energy.1996，21(3)：163-169
[9]易清风.石墨电极硫化钠的阳极氧化机理探索[J].物理化学学报.2000，16(3)：264-268
[10]刘秀玲，王佳.硫化物电化学氧化过程研究[J].材料保护.2001，34(3)：1-3
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种电解-生物厌氧反应器。
电解-生物厌氧反应器是在反应器支架上设有反应器本体，反应器本体从下到上依次设有反应器进水口、升流式反应室、渐扩室、污泥沉淀室，在污泥沉淀室中间设有三相分离器，污泥沉淀室上部设有溢流堰、反应器回流出口，溢流堰上设有溢流堰出水口，在升流式反应室设有取样口，电解槽通过阳离子交换膜分成阳极槽和阴极槽，阳极槽上设有电解槽进水口、取样口、电解槽出水口、导线接入口，反应器回流出口与电解槽进水口连接，电解槽出水口与反应器回流入口连接，气液分离器上设有大气连通口、出水口、导气孔。
所述的污泥沉淀室径高比为5∶3～4∶3，渐扩室偏离垂直方向的角度为28～32度，升流式反应室径高比为3∶5～2∶5。
所述的阳极槽以回流水作为电解液，以石墨电极为阳极；阴极槽以氯化钠为电解液，以铁丝作为阴极。
电解-生物厌氧反应工艺是水由泵从进水口打入，依次经过升流式反应室、渐扩室、污泥沉淀室，然后经过三相分离器得到气液固三者的分离，然后到溢流堰，这里水流分了两部分，一部分通过溢流堰出水口再到气液分离器，在这里气液分离，气体由导气孔出去，最终污水由出水口流出；另一部分作为回流从反应器回流出口流入到电解槽中的阳极槽，经过阳极槽的电解反应最终通过反应器回流入口回流到反应器中，通过这样的一个生物反应器再加上回流系统的设置，使得电解槽中回流水中的硫化物的氧化率也可达到80％以上，充分的解除硫化物对反应器内微生物的抑制作用；同时反应器的运行负荷可以达到9～10kgCOD/m3d，COD的去除率可高达85～90％。
附图说明
附图是电解-生物厌氧反应器，图中，反应器支架1、反应器进水口2、升流式反应室3、渐扩室4、污泥沉淀室5、三相分离器6、溢流堰7、溢流堰出水口8、取样口9、气液分离器10、大气连通口11、出水口12、导气孔13、反应器回流出口14、电解槽进水口15、阳极槽16、阴极槽17、电解槽18、阳离子交换膜19、取样口20、电解槽出水口21、导线接入口22、反应器回流入口23。
具体实施方式
如附图所示，电解-生物厌氧反应器是在反应器支架1上设有反应器本体，反应器本体从下到上依次设有反应器进水口2、升流式反应室3、渐扩室4、污泥沉淀室5，在污泥沉淀室5中间设有三相分离器6，污泥沉淀室5上部设有溢流堰7、反应器回流出口14，溢流堰7上设有溢流堰出水口8，在升流式反应室3设有取样口9，电解槽18通过阳离子交换膜19分成阳极槽16和阴极槽17，阳极槽16上设有电解槽进水口15、取样口20、电解槽出水口21、导线接入口22，反应器回流出口14与电解槽进水口15连接，电解槽出水口21与反应器回流入口23连接，气液分离器10上设有大气连通口11、出水口12、导气孔13。
所述的污泥沉淀室5径高比为5∶3～4∶3，渐扩室4偏离垂直方向的角度为28～32度，升流式反应室3径高比为3∶5～2∶5。
所述的阳极槽16以回流水作为电解液，以石墨电极为阳极；阴极槽17以氯化钠为电解液，以铁丝作为阴极。
Claims (3)
1.一种电解-生物厌氧反应器，其特征在于在反应器支架(1)设有反应器本体，反应器本体从下到上依次设有反应器进水口(2)、升流式反应室(3)、渐扩室(4)、污泥沉淀室(5)，在污泥沉淀室(5)中间设有三相分离器(6)，污泥沉淀室(5)上部设有溢流堰(7)、反应器回流出口(14)，溢流堰(7)上设有溢流堰出水口(8)，在升流式反应室(3)设有取样口(9)，电解槽(18)通过阳离子交换膜(19)分成阳极槽(16)和阴极槽(17)，阳极槽(16)上设有电解槽进水口(15)、取样口(20)、电解槽出水口(21)、导线接入口(22)，反应器回流出口(14)与电解槽进水口(15)连接，电解槽出水口(21)与反应器回流入口(23)连接，气液分离器(10)上设有大气连通口(11)、出水口(12)、导气孔(13)。
2.根据权利要求1所述的一种电解-生物厌氧反应器，其特征在于所述的污泥沉淀室(5)径高比为5∶3～4∶3，渐扩室(4)偏离垂直方向的角度为28～32度，升流式反应室(3)径高比为3∶5～2∶5。
3.根据权利要求1所述的一种电解-生物厌氧反应器，其特征在于所述的阳极槽(16)以回流水作为电解液，以石墨电极为阳极；阴极槽(17)以氯化钠为电解液，以铁丝作为阴极。
Priority Applications (1)
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| CN2009201977831U CN201517060U (zh) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 电解-生物厌氧反应器 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105858879A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 郑州市环境保护监测中心站 | 一种高效电解脱硫厌氧反应器 |
| CN109354329A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-19 | 河北旭杰环境工程有限公司 | 高硫酸盐、高cod废水的处理方法 |
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2009
- 2009-09-30 CN CN2009201977831U patent/CN201517060U/zh not_active Expired - Lifetime
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