申请日2016.06.16
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F3/00; C02F3/34; C02F3/30; C02F101/30
摘要
一种一体式废水处理装置及其使用方法，属于废水处理技术领域，所述一体式废水处理装置包括第一管体、第二管体和第三管体，第一管体一侧设有废水进入孔，第三管体一侧设有废水流出孔;第一管体内设有生物阴极，生物阴极表面有厌氧微生物;第二管体内设有填料和微氧曝气头;第三管体内设有生物阳极，生物阳极表面有厌氧微生物。所述一体式废水处理装置的使用方法如下：废水流入第一管体，大分子有机物的化学键断裂，分解为小分子物质;废水流入第二管体，小分子物质分解为易降解有机物;废水流入第三管体，厌氧微生物将易降解有机物进行分解;废水从废水流出孔流出。本发明所述一体式废水处理装置占地面积小，可降低废水中COD，无需二次处理。
权利要求书
1.一种一体式废水处理装置，其特征在于，包括：依次连接的第一管体、第二管体和第三管体，所述第一管体一侧设有废水进入孔，所述第三管体一侧设有废水流出孔，废水由所述第一管体流向所述第三管体;所述第一管体内设有生物阴极，所述生物阴极与外电路相连，所述生物阴极表面附着有厌氧微生物;所述第二管体内设有填料和微氧曝气头，所述微氧曝气头相对于所述填料更靠近所述生物阴极，所述填料表面附着有微氧好氧微生物;所述第三管体内设有生物阳极，所述生物阳极与外电路相连，所述生物阳极表面附着有所述厌氧微生物。
2.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述厌氧微生物为混菌或单一胞外产电菌。
3.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第三管体内靠近生物阳极设有用于测定所述厌氧微生物的生长情况的参比电极。
4.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第一管体的管壁沿水流方向设有多组第一固定孔，所述生物阴极可选择的固定于其中一组所述第一固定孔，所述第三管体的管壁沿水流方向设有多组第二固定孔，所述生物阳极可选择的固定于其中一组所述第二固定孔，通过调节所述生物阴极和所述生物阳极的固定位置，以调节所述生物阴极与所述生物阳极之间的距离。
5.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述填料为圆筒状，短于或等于所述第二管体长度。
6.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第一管体的管壁设有第一取样孔，所述第一取样孔设在所述生物阴极所在横截面或顺水流远离所述生物阴极横截面的位置;所述第二管体的管壁设有第二取样孔;所述第三管体的管壁设有第三取样孔，所述第三取样孔设在所述生物阳极所在横截面或顺水流远离所述生物阳极横截面的位置。
7.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第一管体、所述第二管体和所述第三管体的材质为有机玻璃、PVC、玻璃、钢筋混凝土或钢材。
8.根据权利要求1所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第一管体远离所述第二管体的一侧设有第一端盖，所述第三管体远离所述第二管体的一侧设有第四管体，所述废水流出孔设于所述第四管体管壁上，所述第四管体远离所述第三管体的一侧设有第二端盖。
9.根据权利要求8所述的一体式废水处理装置，其特征在于：所述第二端盖设有第一穿入孔、第二穿入孔、第三穿入孔和排气孔，所述第一穿入孔中插入恒温装置，所述第二穿入孔中插入氧溶量检测探头(DO探头)，所述第三穿入孔中插入PH探头。
10.一种权利要求1所述的一体式废水处理装置的使用方法，其特征在于：废水流入所述第一管体内与所述生物阴极接触，在所述厌氧微生物的分解和所述生物阴极的还原作用下，废水中大分子有机物的化学键断裂，分解为小分子物质;经过所述生物阴极的废水流入所述第二管体，在所述第二管体中进行微氧接触氧化反应，氧气通过所述微氧曝气头进入所述第二管体内，为所述填料上附着的所述微氧好氧微生物提供氧源，所述微氧好氧微生物将所述小分子物质分解为易降解有机物;经过所述填料的废水流入所述第三管体与所述生物阳极接触，所述生物阳极表面附着的所述厌氧微生物将易降解有机物进行分解，并产生额外电子，通过所述外电路，将额外电子提供给所述生物阴极;经过所述生物阳极的废水从所述废水流出孔流出。
说明书
一种一体式废水处理装置及其使用方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种一体式废水处理装置及其使用方法。
背景技术
废水处理一直是污染治理领域重点关注的问题之一，其中工业废水的处理更是重中之重，目前的废水处理方法以厌氧工艺为主，但由于需要后续处理，处理速度较慢。微生物电解池作为一种新技术，可以利用其阴极还原作用，对废水中的大分子有机物的化学键进行还原断裂，使其降解为小分子，但经此方法处理后的废水无法完全矿化，化学需氧量(COD)较高，还需要进一步进行矿化处理。接触氧化法可以较容易对废水进行矿化，降低废水中的COD，但也有设备占地面积较大等不足。因此，如果能研发出一种可以解决现有技术不足的设备，将会使废水处理进行的更加节能和高效。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种一体式废水处理装置及其使用方法，该装置占地面积小，可以对废水进行高效的矿化处理，降低废水中COD，无需进行二次处理。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种一体式废水处理装置，包括依次连接的第一管体、第二管体和第三管体，所述第一管体一侧设有废水进入孔，所述第三管体一侧设有废水流出孔，废水由所述第一管体流向所述第三管体;所述第一管体内设有生物阴极，所述生物阴极与外电路相连，所述生物阴极表面附着有厌氧微生物;所述第二管体内设有填料和微氧曝气头，所述微氧曝气头相对于所述填料更靠近所述生物阴极，所述填料表面附着有微氧好氧微生物;所述第三管体内设有生物阳极，所述生物阳极与外电路相连，所述生物阳极表面附着有所述厌氧微生物。
所述厌氧微生物为混菌或单一胞外产电菌。
所述第三管体内靠近生物阳极设有用于测定所述厌氧微生物的生长情况的参比电极。
所述第一管体的管壁沿水流方向设有多组第一固定孔，所述生物阴极可选择的固定于其中一组所述第一固定孔，所述第三管体的管壁沿水流方向设有多组第二固定孔，所述生物阳极可选择的固定于其中一组所述第二固定孔，通过调节所述生物阴极和所述生物阳极的固定位置，以调节所述生物阴极与所述生物阳极之间的距离。
所述填料为圆筒状，短于或等于所述第二管体长度。
所述第一管体的管壁设有第一取样孔，所述第一取样孔设在所述生物阴极所在横截面或顺水流远离所述生物阴极横截面的位置;所述第二管体的管壁设有第二取样孔;所述第三管体的管壁设有第三取样孔，所述第三取样孔设在所述生物阳极所在横截面或顺水流远离所述生物阳极横截面的位置。
所述第一管体、所述第二管体和所述第三管体的材质为有机玻璃、PVC、玻璃、钢筋混凝土或钢材。
所述第一管体远离所述第二管体的一侧设有第一端盖，所述第三管体远离所述第二管体的一侧设有第四管体，所述废水流出孔设于所述第四管体管壁上，所述第四管体远离所述第三管体的一侧设有第二端盖。
所述第二端盖设有第一穿入孔、第二穿入孔、第三穿入孔和排气孔，所述第一穿入孔中插入恒温装置，所述第二穿入孔中插入氧溶量检测探头(DO探头)，所述第三穿入孔中插入PH探头。
本发明一种一体式废水处理装置的使用方法如下：废水流入所述第一管体内与所述生物阴极接触，在所述厌氧微生物的分解和所述生物阴极的还原作用下，废水中大分子有机物的化学键断裂，分解为小分子物质;经过所述生物阴极的废水流入所述第二管体，在所述第二管体中进行微氧接触氧化反应，氧气通过所述微氧曝气头进入所述第二管体内，为所述填料上附着的所述微氧好氧微生物提供氧源，所述微氧好氧微生物将所述小分子物质分解为易降解有机物;经过所述填料的废水流入所述第三管体与所述生物阳极接触，所述生物阳极表面附着的所述厌氧微生物将易降解有机物进行分解，并产生额外电子，通过所述外电路，将额外电子提供给所述生物阴极;经过所述生物阳极的废水从所述废水流出孔流出。
本发明的有益效果：
本发明一体式废水处理装置创新性的将微生物电解池技术与微氧接触氧化技术结合起来，充分发挥两种技术各自的优点，并使二者相互促进，通过所述生物阴极表面附着的所述厌氧微生物的分解和所述生物阴极的还原作用，可以使得废水中大分子有机物的化学键断裂，分解为小分子物质，分解后的所述小分子物质在所述填料表面附着的所述微氧好氧微生物的作用下，分解为易降解有机物，所述易降解有机物在所述生物阳极被所述厌氧微生物分解，产生的额外电子通过所述外电路提供给阴极，进一步促进所述生物阴极反应的进行，而分解后的产物可以作为所述厌氧微生物生存所必须的营养物质，保证所述厌氧微生物的生长，从而使得废水处理更加高效，且本发明具有结构简单，易于降低废水COD，无需进行二次处理，能耗低，占地面积小等优点。