[发明专利]弱电介入强化除磷渗滤系统及方法

权利要求书

1.一种弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：包括供电设备(1)、渗滤柱(2)、生物电极阴极(3)、生物电极阳极(4)，所述生物电极阴极(3)、生物电极阳极(4)分别与供电设备(1)电连接，生物电极阴极(3)与生物电极阳极(4)相互间隔地插入渗滤柱(2)的混合滤层中，所述渗滤柱(2)的混合滤层上方设有进水部件(5)，所述渗滤柱(2)的混合滤层下方设有出水部件(6)。

2.根据权利要求1所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述渗滤柱(2)的混合滤层包括从上至下依次设置的第一砾石层(7)、第一粗砂层(8)、复合填料层(9)、第二粗砂层(10)和第二砾石层(11)；

所述第一砾石层(7)、第二砾石层(11)的砾石粒径为0.3～0.8cm，第一粗砂层(8)、第二粗砂层(10)的粗砂粒径为0.4～1.0mm。

3.根据权利要求2所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述复合填料层(9)包括粒径均处于0.4～1.0mm的河砂与生物炭，河砂与生物炭按照质量比10：1的比例混合。

4.根据权利要求3所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述生物炭的制备过程为：以香蕉秸秆为原料，对香蕉秸秆原料进行载镁改性处理。

5.根据权利要求4所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述对香蕉秸秆原料进行载镁改性处理，具体包括：将香蕉秸秆干燥粉碎后，按香蕉杆粉与氯化镁溶液固液比为1:10g/ml～1:15g/ml进行浸渍，然后在温度400℃～450℃中贫氧碳化3.5小时，过30目筛后获得所述生物炭；所述氯化镁溶液浓度为1～1.5mo l/L；

所述香蕉秸秆为香蕉果实串中间的茎秆。

6.根据权利要求1所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述生物电极阳极(4)位于渗滤柱(2)的混合滤层外侧并围绕混合滤层布置，所述生物电极阴极(3)位于渗滤柱(2)的混合滤层中部；

所述生物电极阴极(3)为石墨碳，生物电极阳极(4)为泡沫镍。

7.根据权利要求1所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述供电设备(1)包括太阳能板(12)、太阳能电源控制箱(13)，太阳能板(12)与太阳能电源控制箱(13)电连接，太阳能电源控制箱(13)分别与所述生物电极阴极(3)、生物电极阳极(4)电连接。

8.根据权利要求1所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述进水部件(5)包括进水管(14)、布水器(15)，进水管(14)与布水器(15)连接，布水器(15)设于所述渗滤柱(2)的混合滤层上方。

9.根据权利要求1所述的弱电介入强化除磷渗滤系统，其特征在于：所述出水部件(6)包括集水腔(16)、排水管道(17)，集水腔(16)位于所述渗滤柱(2)的混合滤层下方，排水管道(17)位于集水腔(16)内并沿自身侧壁设有多个开孔。

10.一种弱电介入强化除磷渗滤方法，基于权利要求1-9任一项所述的弱电介入强化除磷渗滤系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

污水经管网收集，从进水部件(5)进入并均匀分布于渗滤柱(2)上部，然后从渗滤柱(2)的混合滤层向下渗滤；

供电设备(1)输出5～20V的直流电压，使生物电极阴极(3)与生物电极阳极(4)之间形成弱电场，带负电的磷酸根向生物电极阳极(4)方向迁移，遇到滤层物质阻碍时被吸附于滤层物质上，同时通过电流刺激促进除磷菌的生长，提高气化除磷效应；

水向下渗滤后进入出水部件(6)，从出水部件(6)排出。