[实用新型]一种新型三维电极生物膜废水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，特别是一种新型三维电极生物膜废水处理装置。

背景技术

染料厂排出的工业废水含有大量色度很高的复杂有机物，这类有机物往往难以生化降解，成为废水处理的技术难题。近年来，一种可能处理难降解有机污染物的电化学氧化法受到世界各国的重视。这种方法具有无需化学药品，占地面积小，不会造成二次污染，管理方便等优点。然而由于与应用有关的许多问题特别是降解机理、处理速度和经济性问题尚未完全解决，使该方法的工业应用受到了限制。但是传统的平板二维电极面体比小、单位槽体处理量小、电流效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型三维电极生物膜废水处理装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种新型三维电极生物膜废水处理装置，包括反应器，所述反应器为长方体，其两组对角均设有出水口，另外两组对角设有进水口，所述反应器内设有正电极和阴电极，所述正电极和阴电极外接直流稳压电源，所述阴电极表面裹绕若干层生物膜，所述反应器内设有隔膜，将正电极和阴电极隔离开来，隔膜与阴电极之间填充粒子电极。

在上述方案基础上优选，所述的正电极采用惰性金属钛作为阳极基体材料，在其表面镀钌，形成RuO₂/Ti阳极。

在上述方案基础上优选，所述的阴电极采用碳纤维毡作为阴极。

在上述方案基础上优选，所述的隔膜采用醋酸纤维膜。

根据上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型一体式反应器将阳极区和阴极区通过隔膜分隔，不仅克服了分隔式反应器阳极区和阴极区传质慢的缺点，还可以充分利用阳极，提高反应器的电流效率，本反应器选择惰性金属钛作为阳极基体材料，在其表面镀钌，形成RuO₂/Ti阳极，该电极导电性能良好且不易被氧化，电极电位高于水电解析氧电位，有效去除NH₄⁺-N，能耗低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1-反应器；2-出水口；3-进水口；4-正电极；5-阴电极；6-直流稳压电源；7-生物膜；8-隔膜；9-粒子电极。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种新型三维电极生物膜废水处理装置，包括反应器1，所述反应器1为长方体，其两组对角均设有出水口2，另外两组对角设有进水口3，所述反应器1内设有正电极4和阴电极5，所述正电极4和阴电极5外接直流稳压电源6，所述阴电极5表面裹绕若干层生物膜7，所述反应器1内设有隔膜8，将正电极4和阴电极5隔离开来，隔膜8与阴电极5之间填充粒子电极9。

进一步的，所述的正电极4采用惰性金属钛作为阳极基体材料，在其表面镀钌，形成RuO₂/Ti阳极。

进一步的，所述的阴电极5采用碳纤维毡作为阴极。

进一步的，所述的隔膜8采用醋酸纤维膜。

本实用新型依据导电性能、机械强度、吸附性能、电极价格、是否易于微生物固定化和附着生长等因素选择电极材料。目前，常用的阳极材料为碳阳极。在电解过程中，碳阳极消耗，导致出水色度增加。因此，本反应器选择惰性金属钛作为阳极基体材料，在其表面镀钌，形成RuO2/Ti阳极，该电极导电性能良好且不易被氧化，电极电位高于水电解析氧电位。

本实用新型在构建三维电极的过程中，常采用金属导体、导电陶瓷、铁氧体、镀上金属的玻璃球或塑料球、石墨、颗粒活性炭、无烟煤、硫等作为填充电极材料。无烟煤等天然矿物含有未知矿相成分，作为填充电极材料，电化学反应复杂，影响研究的稳定性。以硫作为填充电极材料，易导致出水硫酸根增加。因此，本反应器采用颗粒活性炭作为填充电极材料。颗粒活性炭导电性好、易极化，此外，颗粒活性炭生物附着性好，有利于微生物在其表面的生长，维持反应器内拥有更多的生物量。