申请日2018.01.18
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F101/16; C02F101/30; C02F101/10
摘要
本实用新型提供一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，包括三个同心椭圆环形廊道，其由外至内分别为缺氧沟、厌氧沟及好氧沟，所述厌氧沟与相邻两廊道之间通过质子交换膜相隔，所述每个廊道内靠近质子交换膜的位置处均设有碳纤维刷填料，所述多个碳纤维刷填料通过线缆与电能收集装置连接，所述厌氧沟通过集水廊道与好氧沟连接，所述好氧沟通过管道与缺氧沟连接，在厌氧沟内设有污水进水管，在所述缺氧沟内设有出水管。该系统解决了传统微生物燃料电池无法同时对含氮硫的有机废水处理及传统脱硫工艺无法实现硫单质回收的问题，也打破了现有微生物燃料电池构型单一、与传统污水处理工艺结合较少的现状。
权利要求书
1.一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，包括三个同心椭圆环形廊道，其由外至内分别为缺氧沟(3)、厌氧沟(1)及好氧沟(2)，其特征在于：所述厌氧沟(1)与相邻两廊道之间通过质子交换膜(6)相隔，所述每个廊道内靠近质子交换膜(6)的位置处均设有碳纤维刷填料(7)，所述多个碳纤维刷填料(7)通过线缆(9)与电能收集装置(10)连接，所述厌氧沟(1)通过集水廊道(20)与好氧沟(2)连接，所述好氧沟(2)通过管道(21)与缺氧沟(3)连接，在厌氧沟(1)内设有污水进水管(4)，在所述缺氧沟(3)内设有出水管(12)。
2.根据权利要求1所述的一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，其特征在于：所述厌氧沟(1)内设有澄清区(5)，所述澄清区(5)至进水方向依次包含有混合池(13)、絮凝池(14)及斜管沉淀池(15)。
3.根据权利要求2所述的一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，其特征在于：所述斜管沉淀池(15)内设有斜管(17)，在斜管(17)的下方设有多个排泥管(18)，在斜管(17)的上方设有多个集水管(16)，所述集水管(16)与集水廊道(20)相通。
4.根据权利要求2所述的一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，其特征在于：所述混合池(13)及絮凝池(14)的内部均设置有搅拌器(19)。
5.根据权利要求1所述的一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，其特征在于：所述好氧沟(2)内设有转盘曝气机(8)。
6.根据权利要求1所述的一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，其特征在于：所述厌氧沟(1)及缺氧沟(3)内均设有潜水推流器(11)。
说明书
一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统。
背景技术
在很多行业中经常会产生大量的含硫废水，如皮革加工、石油化工以及染料和洗涤等，这类废水成分复杂、污染严重，常常含有高浓度的硫化物、有机物和氨氮。目前针对此类废水主要采用的是物理化学方法或者传统的活性污泥法处理，这种方法不仅建设成本高、耗能大、而且还易产生二次污染，而微生物燃料电池废水处理法能够在去除废水中硫化物、有机物和氨氮的同时产生电能，因此被越来越多的应用在废水处理技术领域。
然而，现有的微生物燃料电池往往仅能对含有单类污染物的废水进行处理，例如大多数的除硫脱氮微生物燃料电池阳极室和阴极室内需分别加入含硫废水和含氮废水，无法实现含氮硫有机废水的综合处理;并且利用微生物燃料电池除硫，其生成的硫单质往往以悬浮状态存在于反应室内，无法实现有效回收，后续处理中在氧气的作用下还会进一步生成硫酸根进入水体，造成二次污染，同时，微生物燃料电池脱氮常常以硝酸盐作为电子受体，而对于含有氨氮的废水仍需另设好氧池进行硝化反应，这就导致了现有的微生物燃料电池尚无法在同一个反应器内完成硫化物、有机物和氨氮的同步去除。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，该系统解决了传统微生物燃料电池无法同时对含氮硫的有机废水处理及传统脱硫工艺无法实现硫单质回收的问题，也打破了现有微生物燃料电池构型单一、与传统污水处理工艺结合较少的现状。
为此，本实用新型所采用的技术方案为：
一种耦合Orbal氧化沟的微生物燃料电池废水处理系统，包括三个同心椭圆环形廊道，由外至内分别为缺氧沟、厌氧沟及好氧沟，在厌氧沟与相邻两廊道之间通过质子交换膜相隔，在每个廊道内靠近质子交换膜的位置处设置碳纤维刷填料用作电极，再将碳纤维刷填料通过线缆与电能收集装置连接，以收集产生的电能;在厌氧沟内设有澄清区及污水进水管，澄清区里设置集水廊道与好氧沟相连，好氧沟通过管道与缺氧沟相连，在缺氧沟的内部设有出水管，处理后的污水通过出水管流出。
优选地，澄清区按其进水流方向依次包括有混合池、絮凝池及斜管沉淀池，所述斜管沉淀池内设有斜管，在斜管的下方设有多个排泥管，在斜管的上方设有多个集水管，所述集水管与集水廊道相通，在混合池及絮凝池的内部均设置有搅拌器。
进一步优选的是澄清区中采用聚合氯化铝与PAM配合作为絮凝剂来实现硫单质的沉淀回收。
优选地，所述好氧沟内设有转盘曝气机，所述厌氧沟及缺氧沟内均设有潜水推流器。
优选地，所述厌氧沟内碳纤维刷填料的下方还设有污泥斗或者吸泥管。
本实用新型的有益效果具体表现为以下几个方面：
1、本实用新型将厌氧沟设置于好氧沟和缺氧沟之间，在厌氧沟与相邻两廊道之间以质子交换膜相隔，使得两侧电子受体(氧气和硝酸盐)可以共用同一个电子供体(硫化物)，同时实现硫化物、有机物和氨氮的去除;
2、本实用新型的各反应室采用环形廊道的形式，这样有利于延长水力停留时间，保证碳纤维刷填料与废水的充分接触，促进电化学反应的进行;
3、本实用新型在厌氧沟内设置澄清区，不仅有利于硫单质的沉淀回收，还能避免后续硫酸根生成造成二次污染;
4、本实用新型将Orbal氧化沟和微生物燃料电池相结合，打破了现有的微生物燃料电池构型单一的不足，可以在保证电能输出的同时，又能增加污水处理效果，达到净化和产能的双重目标。