申请日2017.12.11
公开(公告)日2018.06.15
IPC分类号C02F9/14; C02F1/461; C02F1/72
摘要
本实用新型涉及一种圆筒式电催化‑生物膜联合废水处理反应器，所述反应器整体为圆筒形状，包括位于圆筒内中心区域的电催化反应室和位于圆筒内周边区域的生物处理室;所述电催化反应室的下部与污水进水口相连;上面为敞口结构供水溢流至生物处理室;所述电催化反应室内部包括若干层同轴且间隔设置的阳极圆筒和阴极圆筒;所述生物处理室上部具有接收电催化反应室溢流水的开口;内部具有生物膜填料;下部设有净水出水口，所述阳极圆筒与阴极圆筒分别与外部直流稳压电源的正负极电联接。本实用新型结合电催化技术和生物膜处理技术的优点，特别将电催化阳极和阴极做成环形结构，可增强催化氧化反应效率，成本低，处理废水效果好。
权利要求书
1.一种圆筒式电催化-生物膜联合废水处理反应器，其特征在于，所述反应器整体为圆筒形状，包括位于圆筒内中心区域的电催化反应室和位于圆筒内周边区域的生物处理室;所述电催化反应室的下部与污水进水口相连;上面为敞口结构供水溢流至生物处理室;所述电催化反应室内部包括若干层同轴且间隔设置的阳极圆筒和阴极圆筒;所述生物处理室上部具有接收电催化反应室溢流水的开口;内部具有生物膜填料;下部设有净水出水口，所述阳极圆筒与阴极圆筒在反应室内相互绝缘地固定在反应室内，且分别与外部直流稳压电源的正负极电联接。
2.如权利要求1所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述电催化室的下部设置有第一布水板。
3.如权利要求2所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述生物处理室的上部设置有第二布水板。
4.如权利要求3所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述阳极圆筒为二氧化铅、二氧化锡或二氧化钌涂覆的钛基电极，所述阴极圆筒为钛或不锈钢电极。
5.如权利要求4所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述生物膜填料为管状的聚乙烯中空纤维膜。
6.如权利要求1-5任意一项所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述反应器高400～600cm，直径Φ200～400cm;所述电催化反应室的直径为反应器直径的1/3-2/3。
7.如权利要求6所述的联合废水处理反应器，其特征在于，所述阳极圆筒与阴极圆筒的间距为2～10cm;所述阳极圆筒和阴极圆筒厚度为2～10mm;阳极圆筒和阴极圆筒的高度为反应器高度80%～95%。
说明书
一种圆筒式电催化-生物膜联合废水处理反应器
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种电催化-生物联合处理装置。
背景技术
随着工业技术的迅猛发展，工业生产排放的污染物数量和种类与日俱增，使有限的水资源受到严重的污染。而工业废水中的污染物大多是有毒有害的有机物，很多有机污染物具有三致(致癌、致畸、致突变)作用和生物累积性，易在水体和沉积物中不断累积，最终通过食物链进入生物体及人体内，危害人体健康。
电催化氧化技术是高级氧化水处理技术之一，电催化方法具有不需要添加氧化剂、处理量大、设备简单易操作、很少产生二次污染等优点，能快速有效地将有毒有机物氧化成低毒或无毒的产物，或者将难生物降解有机物氧化为可生物降解有机物，在水处理领域具有广阔的应用前景。现有的电催化氧化反应装置有很多不足，例如：多组电极同时工作时，水力停留时间过长，处理效果和处理效率低下;阳极板的活性表面层利用率较低;现有反应装置进水布水设备形式单一，废水容易在反应装置内形成水力学短流或死角，影响处理效果;现有反应装置在使用过程中会放出大量的热，随着工作时间的延长，装置内的温度会不断升高，严重影响装置的工作效率和使用寿命。
膜生物反应器技术，因其取代传统生物处理工艺中的二沉池，实现高污泥浓度运行，且具有出水水质好、运行维护简单、占地面积小、污泥浓度高、剩余污泥产量低等优点，在废水处理领域得到广泛应用。虽然该技术拥有许多传统活性污泥法所不具有的优点。但是，其能耗高、成本高仍是阻碍其发展的两大瓶颈。高昂的膜价格以及频繁的膜污染造成的膜组件清洗、更换是导致该技术运行成本高的主要原因。而膜污染造成的膜使用寿命缩短、频繁的化学清洗、膜通量下降以及操作费用的增加等问题，大大限制了该技术的推广和应用。
可见，现有技术中的上述两种水处理技术均具有相应的问题和不足。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种将电催化氧化方法和生物膜方法相结合的反应装置，具有传质效率高，反应区域大，处理效率高，造价低廉，操作简便的特点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种圆筒式电催化-生物膜联合废水处理反应器，所述反应器整体为圆筒形状，包括位于圆筒内中心区域的电催化反应室和位于圆筒内周边区域的生物处理室;所述电催化反应室的下部与污水进水口相连;上面为敞口结构供水溢流至生物处理室;所述电催化反应室内部包括若干层同轴且间隔设置的阳极圆筒和阴极圆筒;所述生物处理室上部具有接收电催化反应室溢流水的开口;内部具有生物膜填料;下部设有净水出水口，所述阳极圆筒与阴极圆筒在反应室内相互绝缘地固定在反应室内，且分别与外部直流稳压电源的正负极电联接。
进一步，所述电催化室的下部设置有第一布水板。
进一步，所述生物处理室的上部设置有第二布水板。
进一步，所述反应器高400～600cm，直径Φ200～400cm;所述电催化反应室的直径为反应器直径的1/3-2/3。
进一步，所述正极圆筒与负极圆筒的间距为2～10cm;所述正极圆筒和负极圆筒厚度为2～10mm;正极圆筒和负极圆筒的高度为反应器高度80%～95%。
进一步，所述阳极圆筒为二氧化铅、二氧化锡或二氧化钌涂覆的钛基电极，所述阴极圆筒为钛或不锈钢电极。
进一步，所述生物膜填料为管状的聚乙烯中空纤维膜。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
将电催化技术和生物膜处理技术结合至一个反应器中，增强了废水中污染物的去除效果，提高出水水质;电催化阳极电极和电催化阴极电极交替排列在反应器内部，成环形结构，可增强催化氧化反应效率;经过电催化处理的废水中氧气含量高，进行生物降解时无需曝气，减少了能源消耗;选择管状的聚乙烯中空纤维膜作为生物膜载体，其异向传质作用提高了生物膜对水中有机物的降解效率。
