[发明专利]外置浸没式电催化厌氧膜生物反应装置

说明书

本发明公开了一种外置浸没式电催化厌氧膜生物反应装置，包括进水箱、抽吸泵a、UASB反应器、储气罐、抽吸泵b、膜处理装置、抽吸泵c、气泵和出水箱；所述进水箱通过抽吸泵a连接至UASB反应器的进水口，UASB反应器的出水口通过抽吸泵b连接至膜处理装置的进水口，所述膜处理装置通过抽吸泵c连接至出水箱；所述储气罐分别与UASB反应器的顶部、气泵相连，所述气泵还与膜处理装置相连。在本发明中，设计的泡沫碳化硅填料、电极装置和膜装置等，使污泥中有机物使用比率增加，有效提高反应效率及污染物去除率。

技术领域

本发明涉及一种生物反应装置，具体说是一种外置浸没式电催化厌氧膜生物反应装置。

背景技术

近年来，随着制药、印染和化工等行业的快速发展，人工合成的有机物种类与数量与日俱增，随之而来的是大量难降解有机污染物的产生。全国各大制药厂、印染厂、化工厂纷纷新建或扩建，增加产量，以满足市场的需求，这些工厂生产过程中排出大量的有机废水，一旦直接排放，不仅会对周边环境造成严重污染，更会给人类健康和生态环境带来严重的危害。制药、印染和化工等工业废水通常表现为成分易变，难降解，有效可用电子供体不充分，有机污染物浓度高；悬浮物比重较轻、难于沉淀的有机物含量高；色度较高；废水的可生化性较差；多为间歇排放，废水成分复杂，水质水量变化大。因此，制药、印染和化工等工业废水处理研究显得尤为重要。厌氧生物处理是一种高效的生物处理技术，具有有机负荷高、污泥产量小等优点，目前被广泛应用于高浓度有机废水的处理。但其出水浓度较高，去除效果较差。在专利号为201510338060.9的中国发明专利中公开了一种“用于污水处理的反应器”，该装置由UASB反应器池和位于以反应器池中央轴线上的支撑杆，支撑杆上连接有配水管，还包括污泥回流管。该工艺结构简单，布水效果好，填料架结构稳固，但也存在一些缺点：①反应器对参数控制要求较为苛刻，难以保证颗粒污泥中微生物在其最适条件下反应；②反应装置简单，处理方式单一，难以保证对有机废水的高去除率。

传统的UASB反应器在使用的过程中存在一定的缺陷，反应过程中污泥颗粒反应不充分，有机物处理不完全，温度、酸碱度等指标难控制，对污染物的去除效率低，导致反应器的污水处理效果不理想。另外，厌氧生物过程需要大量的电子供体用于微生物代谢等过程。解决这个问题的常用策略是添加额外的电子底物(如乳酸、葡萄糖和乙醇)，但这无疑增加了运营成本。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本申请提供了能实现全自控、连续出水、处理高浓度中药废水的新型外置浸没式电催化厌氧膜生物反应器。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种外置浸没式电催化厌氧膜生物反应装置，包括进水箱、抽吸泵a、UASB反应器、储气罐、抽吸泵b、膜处理装置、抽吸泵c、气泵和出水箱；所述进水箱通过抽吸泵a连接至UASB反应器的进水口，UASB反应器的出水口通过抽吸泵b连接至膜处理装置的进水口，所述膜处理装置通过抽吸泵c连接至出水箱；所述储气罐分别与UASB反应器的顶部、气泵相连，所述气泵还与膜处理装置相连。

进一步地，所述UASB反应器内由下至上依次设有布水装置、污泥浓缩区、污泥悬浮区和三相分离器，所述污泥浓缩区设有厌氧微生物污泥床，污泥悬浮区设有污泥反应室，所述污泥反应室内设有泡沫碳化硅填料，在泡沫碳化硅填料与三相分离器之间设有电催化装置；电催化装置产生的沼气由三相分离器进入储气罐中，在UASB反应器底部设有放空管。

进一步地，电催化装置接至外部电源，该电催化装置包括阴极、阳极和参比电极，所述阴极、阳极由石墨颗粒制成。

进一步地，三相分离器由沉淀区、回流缝和气室组成。

进一步地，在UASB反应器顶部设有液位传感器，在污泥反应室侧面的壳体上设有温度传感器、pH/ORP传感器，所述液位传感器、温度传感器、pH/ORP传感器均与PLC自控柜相连。

更进一步地，所述膜处理装置为外置式，具体包括膜组件和曝气管，所述曝气管位于膜组件下方。