[发明专利]一种同时去除水中硝酸氮和微量有机物的生物膜电化学反应器

摘要

本发明属于水处理技术领域，涉及一种同时去除水中硝酸氮和微量有机物的生物膜电化学反应器，根据不同阴阳极材质条件下，电化学反应及产物完全不同的原理，将反应器分成三个功能区，先在第一功能区中实现阴极产氢和阳极炭解的电化学反应，为第二功能区中颗粒电极层的氢自养反硝化菌还原硝酸氮提供条件，在前两个功能区中产生的电化学反应和生化反应产物进入第三功能区后利用阳极氧化作用，将水中的微量有机成份和残留的氨氮等污染物进行氧化分解，达到综合处理的目的，在三个功能区中的化学反应各不相同，并且电极材质也可以根据需要进行更换设置，从而实现针对原水中不同类型的微量有机物类型，能达到高效去除的目的。

主权项

1.一种同时去除水中硝酸氮和微量有机物的生物膜电化学反应器，其特征在于主体结构包括反应器、第一阳极、活性炭填料、第一阴极、不锈钢电极棒、填料投加孔、第二阴极、第二阳极、自动放气阀、电源、电压调节器、布水器、回流阀、进水管、出水管、回流管和出水阀；反应器的外壳采用玻璃钢材质制成，反应器内分为第一功能区、第二功能区和第三功能区三个反应功能区，其中第一功能区和第三功能区为两个独立的生物膜电化学反应区，第一功能区的下部和上部分别设置均为平板式结构的第一阳极和第一阴极，第三功能区的下部和上部分别设置均为平板式结构的第二阴极和第二阳极；第一阴极、第二阴极并联后通过导线与电源的负极相连，第一阳极、第二阳极并联后通过导线与电源的正极相连，第一阳极与电源之间、第二阳极与电源之间均设置有电压调节器，分别用于调节第一功能区和第三功能区的电压；第二功能区为三维生物膜阴极，第一阴极的表面垂直均匀安装直径为5mm的不锈钢电极棒以增大与活性炭填料的接触面积，增加阴极空间效率，通过向第二功能区接种自养反硝化菌，利用三维生物膜阴极产氢和第一功能区阳极产生的无机碳源提供给自养反硝化菌脱氮；三个功能区内均填充活性炭填料，活性炭填料通过设置在各个功能区右侧的填料投加孔进行填充，活性碳填料与下部电极相接触，与上部电极距离为2‑5cm；反应器顶部的出水管上垂直安装自动排气阀，用以排除反应器内产生的剩余气体，出水管端部设有出水阀；出水管与回流管连通，回流管将部分出水回流至反应器底部，回流管与反应器底部的进水管相通，回流管上靠近进水管处安装有控制回流阀，反应器的底部设置有与进水管连接的布水器。