申请日2016.06.22
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F3/00; C02F103/30
摘要
本发明属于废水处理领域，公开了一种印染废水处理装置以及使用该装置处理废水的方法。该印染废水处理装置包括阴极室、阳极室、离子交换膜和电源。通过组建双室微生物电解池，阴极室接种活性污泥，并通入染料废水，使微生物得到驯化和繁殖，通过外电源提供不同的外加电压，控制阴极电势，促进阴极形成的专一的具有良好电化学活性的微生物膜。调节废水的pH、水力停留时间、进水的COD浓度等参数后，印染废水在该反应器的阴极室脱色并降解，并最终排出阴极室，偶氮染料的脱色率达到90%以上。
摘要附图
权利要求书
1.一种印染废水处理装置，其特征在于，包括水槽、阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室设置在水槽内，阳极室和阴极室相通，两者之间通过阳离子交换膜隔开，阳极室和阴极室的顶部和底部分别设有阳极室出水口、阴极室出水口、阳极室进水口和阴极室进水口，阳极室出水口、阴极室出水口、阳极室进水口和阴极室进水口处设有硅胶管，阳极室和阴极室内分别设有碳刷阳极和碳刷阴极，碳刷阳极和碳刷阴极通过钛丝与可编程直流电源相连接，阴极室和阳极室顶部为密封盖，密封盖中间位置设有电极孔，钛丝穿过电极孔。
2.根据权利要求1所述的印染废水处理装置，其特征在于，所述水槽的下方对应阳极室和阴极室设有磁力搅拌器，所述阳极室和阴极室内对应磁力搅拌器位置设有搅拌子。
3.根据权利要求1所述的印染废水处理装置，其特征在于，所述阴极室内设有参比电极，参比电极通过钛丝与可编程直流电源相连接。
4.根据权利要求3所述的印染废水处理装置，其特征在于，所述参比电极为氯/氯化银电极，所述的阳极电极和阴极电极的材料为碳刷。
5.根据权利要求1所述的印染废水处理装置，其特征在于，所述水槽内设有温控系统，包括温度计和控温加热棒。
6.根据权利要求1所述的印染废水处理装置，其特征在于，所述阳极室进水口和阴极室进水口处的硅胶管连接有蠕动泵。
7.一种使用权利要求1-6任意一项所述印染废水处理装置处理印染废水的方法，其特征在于包括以下操作步骤：
步骤1：分别向阴极室和阳极室接种活性污泥，并向阴极室通入染料废水，向阳极室通入以葡萄糖为基质的磷酸盐缓冲溶液培养液，pH为7--7.4;
步骤2：通过每24h更换阳极培养液和阴极的染料废水，直到更换培养液和染料废水后，观测到阴极染料废水脱色，电流稳定，既阴极电极和阳极电极稳定挂膜;
步骤3：通过调节染料废水的水力停留时间、pH、进水的COD浓度以及外加电压、反应器温度实验参数后，系统达到稳定的状态。
8.根据权利要求8所述的使用印染废水处理装置处理印染废水的方法，其特征在于，所述的可编程直流电源能够提供0V-1.2V之间的电压。
9.根据权利要求8所述的使用印染废水处理装置处理印染废水的方法，其特征在于：阴极室和阳极室通过水槽内的控温加热棒控制温度，反应器的温度控制在25±1℃。
说明书
一种印染废水处理装置以及使用该装置处理废水的方法
技术领域
本发明涉及水处理领域领域，特别涉及一种印染废水处理装置以及使用该装置处理废水的方法。
背景技术
印染废水由于水量大、成分复杂、含有大量难降解的有机物等特点，属难处理的工业废水之一，印染废水的主要处理方法包括物化法、生物法。一方面物化法效果较好但是处理费用十分昂贵，同时大量使用的化学药剂还会引起二次污污染，另一方面，然而传统的生物法在处理印染废水时因周期长，脱色率低，使得效果不尽人意。
生物电化学系统是一种全新的生物处理技术，是废水处理领域的一个重要发展方向。微生物电化学系统是使用吸附在1个或者2个电极上的微生物来催化生物阳极的氧化反应和(或)生物阴极的还原反应。微生物电化学系统主要包括微生物燃料电池和微生物电解池，其中微生物电解池利用外加电源的存在可以更精确地控制反应器的电化学参数和微生物的生存环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种印染废水处理装置，包括水槽、阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室设置在水槽内，阳极室和阴极室相通，两者之间通过阳离子交换膜隔开，阳极室和阴极室的 顶部和底部分别设有阳极室出水口、阴极室出水口、阳极室进水口和阴极室进水口，阳极室出水口、阴极室出水口、阳极室进水口和阴极室进水口处设有硅胶管，阳极室和阴极室内分别设有碳刷阳极和碳刷阴极，碳刷阳极和碳刷阴极通过钛丝与可编程直流电源相连接，阴极室和阳极室顶部为密封盖，密封盖中间位置设有电极孔，钛丝穿过电极孔。
优选的，所述水槽的下方对应阳极室和阴极室设有磁力搅拌器，所述阳极室和阴极室内对应磁力搅拌器位置设有搅拌子。
优选的，所述阴极室内设有参比电极，参比电极通过钛丝与可编程直流电源相连接。
优选的，所述参比电极为氯/氯化银电极，所述的阳极电极和阴极电极的材料为碳刷。
优选的，所述水槽内设有温控系统，包括温度计和控温加热棒。
优选的，所述阳极室进水口和阴极室进水口处的硅胶管连接有蠕动泵。
一种使用印染废水处理装置处理印染废水的方法，其特征在于包括以下操作步骤：
步骤1：分别向阴极室和阳极室接种活性污泥，并向阴极室通入染料废水，向阳极室通入以葡萄糖为基质的磷酸盐缓冲溶液培养液，pH为7--7.4;
步骤2：通过每24h更换培养液和染料废水，直到更换培养液和染料废水后，观测到染料废水脱色，电流稳定，阴极电极和阳极电极稳定挂膜;
步骤3：通过调节染料废水的水力停留时间、pH、进水的COD浓度以及外加电压、反应器温度实验参数后，系统达到稳定的状态。
优选的，所述的可编程直流电源能够提供0V-1.2V之间的电压。
优选的，阴极室和阳极室通过水槽内的控温加热棒控制温度，反应器的温度控制在25±1℃。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明利用双室的微生物电解池系统处理印染废水时，阳极电化学活性微生物通过氧化葡萄糖，同时产生电子，电子经外电路传递至阴极室，阴极的电化学活性微生物利用电子和碳源，在外加电压的作用下克服热力学能垒，使难降解的降解为简单的有机物或无机物，从而实现印染废水的脱色和处理。
本发明采用微生物电解池技术处理印染废水，可以实现印染废水的脱色和毒性削减;一方面可以避免传统生物处理技术中能源和物质的浪费、二次污染等问题，另一方面可以避免新兴技术带来的成本昂贵、不易操作等问题;本发明的装置和方法不仅可以用来处理印染废水，还可以处理其他难以生化处理的废水。
