[发明专利]用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置及处理方法

权利要求书

1.用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：由CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)、Fenton氧化区(3)、膜深度处理区(4)四部分组成；CSTR厌氧区(1)内设有阳极电极Ⅰ(8)，厌氧氨氧化区(2)由内置曝气头(12)的前置曝气区(5)和设有阳极电极Ⅱ(9)的主反应区(6)构成，Fenton氧化区(3)内设有阴极电极Ⅲ(10)、曝气头(13)和外加Fe²⁺(14)；阳极电极Ⅰ(8)、阳极电极Ⅱ(9)上分别富集厌氧消化污泥与厌氧氨氧化污泥；所述的阳极电极Ⅰ(8)与阳极电极Ⅱ(9)通过导线(7)与稳压电源(11)的正极相连，所述的阴极电极Ⅲ(10)通过导线(7)与稳压电源(11)的负极相连。

2.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)、Fenton氧化区(3)三区为钢结构或钢筋混凝土结构。

3.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：位于CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)、Fenton氧化区(3)内的导线(5)均采用不锈钢丝。

4.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：所述的阳极电极Ⅰ(8)、阳极电极Ⅱ(9)、阴极电极Ⅲ(10)材料为碳毡。

5.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)体积之比为1～1.5，厌氧氨氧化区(2)、Fenton氧化区(3)体积之比为1.5～2，三区分别用于进行有机物氧化、厌氧氨氧化、电Fenton氧化和絮凝破乳反应。

6.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：厌氧氨氧化区(2)设置内置曝气头(12)的前置曝气区(5)，为氨氧化反应提供氧气，同时避免了曝气对厌氧氨氧化区(2)主反应区(6)的过分扰动，利于主反应器内形成表层呈好氧状态、内部呈厌氧状态的颗粒污泥，以实现脱氮反应。

7.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化- Fenton联合处理装置，其特征在于：Fenton氧化区(3)内设置曝气头(13)和外加Fe²⁺(14)，为电Fenton氧化反应和絮凝破乳反应提供氧气和Fe²⁺。

8.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：膜深度处理区(4)包括超滤、纳滤、反渗透膜处理系统，通过物理过滤作用去除餐厨废水中剩余的有机物、盐分污染物质。

9.根据权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置，其特征在于：CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)、Fenton氧化区(3)组成微生物电解池，CSTR厌氧区(1)和厌氧氨氧化区(2)作为阳极进行高效有机物氧化反应和氨氧化反应，同时向Fenton氧化区(3)输送电子；Fenton氧化区(3)作为阴极接收CSTR厌氧区(1)、厌氧氨氧化区(2)输送的电子进行Fenton氧化和絮凝破乳反应；膜深度处理区(4)通过物理过滤作用去除的餐厨废水中剩余的有机物、盐分污染物质。

10.一种采用权利要求1所述的用于处理餐厨废水的微生物电解池-厌氧氨氧化-Fenton联合处理装置的处理方法，其特征在于：餐厨废水在微生物电解池的作用下，CSTR厌氧区(1)进行有机物高效厌氧发酵反应，厌氧氨氧化区(2)进行厌氧氨氧化反应，Fenton氧化区(3)进行Fenton氧化和絮凝破乳反应，膜深度处理区(4)通过物理过滤作用去除餐厨废水中剩余的有机物、盐分污染物质；具体步骤如下：

步骤1、在CSTR厌氧区(1)中设置阳极电极Ⅰ(8)，厌氧氨氧化区(2)中设置阳极电极Ⅱ(9)，Fenton氧化区(3)中设置阴极电极Ⅲ(10)，三个电极通过导线与稳压电源(11)相连，组装好微生物电解池系统；

步骤2、餐厨废水先送至CSTR厌氧区(1)进行有机物氧化反应，使大分子有机物氧化为小分子化合物并产生沼气，在外加电压的作用下，CSTR厌氧区(1)内微生物的物质与能量代谢得到加强，产甲烷菌得到驯化富集，从而提高了反应区内有机物降解效率及沼气产量，在减轻后续工艺的COD负荷同时高效回收沼气能源，并向Fenton氧化区(3)输送电子；

步骤3、CSTR厌氧区(1)产水自流入厌氧氨氧化区(2)进行厌氧氨氧化反应，CSTR厌氧区(1)产水先送至内置曝气头(12)的前置曝气区(5)进行预曝气，提供氨氧化反应所需的氧气，后流入主反应区(6)，在阳极电级(9)的作用下发生NH₄⁺-N的氧化反应生成NO₂^--N，原水中的NH₄⁺-N和生成的NO₂^--N扩散进入反应区的颗粒污泥内部发生厌氧氨氧化反应，实现脱氮目的，并向Fenton氧化区(3)输送电子；

步骤4、厌氧氨氧化区(2)产水通过泵提升至Fenton氧化区(3)进行残余油脂的电Fenton氧化反应和絮凝破乳反应，Fenton氧化区(3)作为阴极通过接收CSTR厌氧区(1)和厌氧氨氧化区(2)输送来的电子及曝气头(13)产生的氧气反应生成H₂O₂，H₂O₂和外加Fe²⁺(14)反应生成Fe³⁺、OH^-和·OH，氧化和絮凝残余油脂和其他难降解有机物，以缓解膜深度处理区(4)的膜污染；

步骤5、Fenton氧化区(3)产水通过泵送至膜深度处理区(4)，膜深度处理区(4)包括超滤、纳滤、反渗透等膜处理系统，通过物理过滤作用去除餐厨废水中剩余的有机物、盐分污染物质后，产水达标排放或厂内回用。