申请日2014.10.09
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F101/30; C02F9/14
摘要
该本发明涉及一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，本发明的特征在于：膜电生物耦合工艺分为厌氧和好氧两个区，阴极板放置在厌氧区中，过滤膜和阳极板都放置在好氧区中，膜的平均孔径在0.1～0.4μm之间，膜过滤采用负压抽吸出水。本发明采用电辅助强化微生物还原和氧化降解难生物降解废水并耦合膜过滤技术而开发的，实现了厌氧微生物和好氧微生物的完全分离，并采用膜过滤出水，简化工艺流程。该方法可使难降解有机废水的CODCr去除在90%以上，色度去除在95%以上，电生物的强化降解使污水处理效果好，膜污染得到了较好的控制。膜出水提高了固液分离的效率，出水水质稳定。
权利要求书
1.一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，其特征在于：膜电生物耦合工艺分为厌氧和好氧 两个区域，阴极板放置在厌氧区域中，阴极板采用具有储电子和缓慢释电子功能的钯极板、镀钯极板 或石墨极板，该区域仅进行搅拌，不曝气，过滤膜和阳极板都放置在好氧区域中，膜采用负压抽吸出 水，该好氧区进行曝气供氧并吹扫膜表面;电辅助的电源采用直流稳压电源，膜电生物耦合工艺的厌 氧区域处于厌氧的状态，厌氧微生物利用电辅助提供的电子还原降解有机污染物，而后废水溢流进入 好氧区，在好氧区进行生物好氧处理和阳极氧化处理后，经负压抽吸膜过滤出水;电生物的强化降解 使污水处理效果好，膜污染得到了较好的控制;膜出水提高了固液分离的效率，出水水质稳定;过滤 膜的外径在5.0～15mm之间，内径在2～12mm之间，膜的平均孔径在0.1～0.4μm之间;电生物 体系可充分发挥微生物和电辅助的强化作用，且微生物可在厌氧或好氧条件下保持各自的最佳降解环 境;电辅助电极的电压为0.2～3V，总水力停留时间在20～50h，反应器的厌氧与好氧区域的水力停 留时间比为1∶1～5∶1;厌氧区域的搅拌强度为2～8w/m3，好氧区域曝气的气水比为5～10∶1。
2.如权利要求1所描述的一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，其特征是电辅助的阳极板 和阴极板分别设置在膜电生物耦合工艺的厌氧与好氧两个不同区域中;反应器总水力停留时间在10～ 20h，反应器的厌氧与好氧区域的水力停留时间比为1∶1～5∶1;厌氧区域的搅拌强度在2～8w/m3，好 氧区域的曝气的气水比在5～10∶1。
3.如权利要求1所描述的一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，其特征是难降解有机废水 首先进入膜电生物耦合工艺厌氧区经微生物还原降解后，再进入好氧区域进行降解，最后经负压抽吸 膜过滤出水。
4.如权利要求1所描述的一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，其特征是厌氧微生物和好氧 微生物完全分离，阴极板放在厌氧区，阳极板和过滤膜均放在好氧区，好氧区曝气供氧并吹扫膜表面。
5.如权利要求1所描述的一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法，其特征是阴阳极间的电压 为：0.2～3V。
说明书
一种膜电生物耦合工艺处理难降解有机废水的方法
技术领域
本发明涉及一种膜电生物耦合工艺处理难生物降解有机废水的方法，该方法主要是采用电辅助微生 物(电生物)强化难降解有机废水还原和氧化降解过程并耦合膜过滤技术而开发的，属于环境保护领域，
背景技术
随着社会工业的发展，水环境中难降解有机物的处理是环境治理中的难点，针对含难降解有机物的 工业废水日渐多样化且生化处理难度加大的趋势，特别是医药废水、印染废水、化工及燃料废水等，废水 成分复杂、色度大、生物毒性大。常规的生物处理效果差，出水悬浮物含量高。电辅助作为一种强化微生 物处理的手段，特别是电辅助阴极提供微生物还原降解所需的电子供体，可极大地提高生物的还原降解效 率。此外，电辅助作为一种生物刺激因素，使生物体产生一系列的电场生化效应，也进一步提高了微生物 的降解效率。电生物体系的核心是形成电辅助与微生物新陈代谢的多相耦合过程，以提高难生物降解有机 废水的处理效率。
膜过滤是一种高效分离的过程，广泛应用于水处理领域，如MBR污水处理工艺、污水回用的CMF 工艺等。难降解有机废水因其水质特性影响污泥微生物的泥水分离，造成生物处理后的出水悬浮物含量高， 即影响出水水质又影响生物降解系统的污泥微生物的富集。因此将电生物和膜过滤进行耦合，组成膜电生 物耦合工艺处理难降解有机废水具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于将电生物和膜过滤结合起来，提高膜电生物工艺在难降解有机污染物方面协同强 化降解效率。提供一种在电催化下利用微生物高效、稳定降解难降解有机废水，并通过膜过滤出水的新方 法。
本发明的特征在于：电生物体系分为厌氧和好氧两个区域，阴极板放置在厌氧区中，阴极板采用具 有储电子和缓慢释电子功能的钯极板、镀钯极板或石墨极板，该区仅进行搅拌，不曝气;阳极板放在好氧 区，过滤膜也放在好氧区，在该区曝气供氧并吹扫膜面。耦合工艺的厌氧区处于厌氧的状态，在电辅助供 电子的情况下，厌氧微生物利用电辅助提供的电子还原降解有机污染物，而后废水溢流进入好氧区，在好 氧区进行生物好氧处理和阳极氧化处理后，经负压抽吸膜过滤出水。过滤膜的外径在5.0～15mm之间， 内径在2～12mm之间，膜的平均孔径在0.1～0.4μm之间。电生物体系可充分发挥微生物和电辅助的强 化作用，且微生物可在厌氧和好氧条件下保持各自的最佳降解环境。电辅助电极的电压为0.2～3V，总水 力停留时间在20～50h，耦合工艺的厌氧与好氧区的水力停留时间比为1∶1～5∶1。厌氧区域的搅拌强度为 2～8w/m3，好氧区域曝气的气水比为5～10∶1。
本发明的优点在于：充分发挥了电生物和膜过滤耦合的优点，简化了工艺流程。该方法可使难降解有 机废水的CODCr去除在90%以上，色度去除在95%以上，电生物提高了污水处理效果，膜污染得到了较 好的控制。膜出水提高了固液分离的效率，出水水质稳定。
