[发明专利]一种电化学-生物耦合处理有机废水的设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理设备的设计以及污水处理工艺的创新技术领域，特别是涉及一种电化学-生物耦合处理有机废水的设备及方法，主要用于高含盐有机废水的处理。

背景技术

目前，由于化工废水成分的复杂性，现有处理工艺处理的效果不好、出水难以达标，因此，开发一种将预处理与生化处理相结合的一体化技术具有广阔的应用前景。

生物接触氧化作为一种生物法，能够有效去除废水中的有机物、臭味，降低废水色度，而且在工程应用上工艺成熟，运行成本低，管理方便简易。但生物法对成分复杂的有毒有害难降解污染物的降解速度慢，分解不彻底，甚至由于中毒而失去处理能力。而电化学法作为一种废水处理的高级氧化技术，可通过电化学燃烧或电化学转化，快速高效地与废水中污染物通过获得或失去电子而发生氧化还原反应，使难降解有机污染物转化降解成二氧化碳和水或较简单的有机物。电化学技术发展迅速，处理能力强且反应设备简单，操作容易，易于控制。但采用电化学氧化或还原有机物时存在诸多如产热、析氢、析氧、析氯等副反应，电流效率较低，因此处理能耗较大，运行费用较高。

针对高含盐难降解有机废水的特点，电化学法在此种高含盐环境下，更利于降解一些通过生物法无法降解的有机物，而且可将电化学反应中引起电流效率降低的副反应，如产热、析氧、析氢、电迁移等有效地利用于生物反应中，同时，由于一些工业废水的污染物中含有大量氮、磷元素，经电化学预处理后产生的氮、磷物质可以作为生物处理持续的营养源，这些对于生物法将污染物最终转化成CO₂和H₂O，从而实现污染物的彻底去除具有重要的保证。因此，发明一种将电化学法与生物法相耦合来处理高含盐难降解有机废水的方法，使得在整个耦合技术的层面上让电流效率和处理效果大幅提高，实现在一体化反应器中不仅提高废水可生化性，还能有效降低废水COD值，同时降低处理成本，这些对于形成电-生物耦合工艺处理高含盐有机废水及其工业化应用具有十分重要的参考意义。

公开号为CN1295033A和CN1285316A的专利采用了电解法处理难降解有机废水，降低了废水COD的同时，提高了后续废水处理的可生化性，但此种方法不能保证达标排放，需要进行后续的生物处理。公开号为CN102557252A的专利，采用了电化学-生物耦合的方式对PPCPs进行处理，其中去除率可达到95％，但是，它是采用进水-反应-沉淀分步处理，且生物膜存在于电极之间，脱落的生物膜容易附着在电极板上，影响电极效率。

发明内容

本发明的目的在于：设计一种电化学-生物耦合处理的方法，该方法能利用电化学法降解生物法难以降解的有机物，提高废水可生化性；同时缩短单独使用电化学方法的处理时间，降低电流密度，减少运行成本，形成一种电化学-生物耦合处理高含盐难降解有机废水的方法，其处理效果优于单独一种方法的处理效果，经处理后的废水COD值可在150mg/L以下，达到国家排放标准。

本发明的技术方案：一种电化学-生物耦合处理有机废水的设备，包括原水罐、反应容器及储水罐，在所述反应容器的一外侧部连通设置着进水槽，另一外侧部则连通设置着出水槽；进水槽与设置在反应容器旁的原水罐通过蠕动泵相连，出水槽则与设置在反应容器旁的出水管通过抽水泵相连；在所述的反应容器内横向固接设置着固定杆，固定杆下设置着弹性填料，弹性填料悬浮设置在反应容器内，在所述的反应容器上方分别设置着不锈钢阴极板和钛合金阳极板，阴、阳极板顶端部与连接架相连接固定，使得阴、阳极板也是悬空设置在反应容器内；在所述的反应容器底部设置着曝气头，所述的弹性填料位于阴、阳极板及曝气头之间；在反应容器内与出水槽相邻处设置着三相分离器。所述反应容器为矩形或圆形。所述阴、阳极板规格均为：长15cm，宽10cm；阴、阳极板之间相距7.5cm。所述的弹性填料由填料、弹性花片、塑料套管和中心绳四部分组成，在所述的塑料套管的下部设置着弹性花片，弹性花片上均布设置着填料，在所述的塑料套管上设置着与固定杆相连接的中心绳；所述的弹性花片为塑料圆片，所述的填料为雪花状或丝状或者网状树枝形的高分子聚合物。所述曝气头至少设置两个，并均布设置在反应容器内的底部中心区域。在所述反应容器内底部连接曝气头，管路上设置增氧机。

一种采用权利要求1所述的设备处理有机废水的方法，该方法由下述步骤组成：