公布日：2023.09.19
申请日：2023.08.04
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开一种强化养猪废水生物脱氮的电强化装置与方法，属于污水处理技术领域；包括生物载体，设置在反应器内，生物载体包括相互贴合缠绕的改性玄武岩纤维和碳纤维；供电组件，包括供电模块，供电模块与碳纤维电性连接；供电模块与设在反应器内腔底端的碳布电性连接；曝气组件，包括设置在反应器内的曝气管，曝气管通过锁紧组件与反应器固定；曝气组件与设置在反应器外的曝气泵电性连接；出水组件，包括设置在反应器顶端的溢流槽，溢流槽与外界连通。本发明结构简单，使用方便，方便在碳源不足的前提下实现对低碳氮比的养猪场废水的脱氮处理，处理效率高，处理效果好，处理成本低。
权利要求书
1.一种强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于，包括：反应器(1)，生物载体(2)，设置在所述反应器(1)内，所述生物载体(2)包括相互贴合缠绕的改性玄武岩纤维(4)和碳纤维(5)；供电组件，包括供电模块(6)，所述供电模块(6)与所述碳纤维(5)电性连接；所述供电模块(6)还与设在所述反应器(1)内腔底端的碳布(7)电性连接；曝气组件，包括设置在所述反应器(1)内的曝气管(8)，所述曝气管(8)呈环形设置并通过锁紧组件与所述反应器(1)固定；所述曝气组件与设置在所述反应器(1)外的曝气泵(9)电性连接；出水组件，包括设置在所述反应器(1)顶端的溢流槽(10)，所述溢流槽(10)与外界连通。
2.根据权利要求1所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：生物载体(2)设置在芯材(11)上，所述芯材(11)的顶端通过固定环(12)悬吊在所述反应器(1)内，所述芯材(11)的底端设置有悬坠块(13)，所述芯材(11)与所述碳纤维(5)电性连接。
3.根据权利要求2所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述芯材(11)内设置有用于导电的第一导线(14)，所述第一导线(14)位于所述反应器(1)内的一端与所述碳纤维(5)电性连接，所述第一导线(14)的另一端伸出所述反应器(1)并所述供电模块(6)电性连接。
4.根据权利要求1所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述供电组件还包括悬吊设置在所述反应器(1)内腔的参比电极(15)，所述参比电极(15)通过第二导线(16)与所述供电模块(6)电性连接。
5.根据权利要求1所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述锁紧组件包括若干等间隔设置在所述曝气管(8)上的固定块(17)，所述固定块(17)的底端滑动连接有锁定杆(18)，所述锁定杆(18)与开设在所述反应器(1)侧壁的锁定槽(26)对应设置，所述锁定杆(18)与所述锁定槽(26)可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述锁定杆(18)包括滑动连接在所述固定块(17)内的活动杆(19)，所述活动杆(19)的一端伸出所述固定块(17)并固接有旋钮(20)，所述活动杆(19)的另一端转动连接有连接杆(21)，所述连接杆(21)伸出所述固定块(17)并固接有与所述锁定槽(26)相适配的锁定块(22)；所述活动杆(19)朝向所述锁定块(22)的一端固接有两个对称设置的定位杆(23)，所述定位杆(23)与所述固定块(17)的侧壁抵接。
7.根据权利要求6所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述固定块(17)朝向所述反应器(1)侧壁的一端固接有定位弹簧(24)，所述定位弹簧(24)远离所述固定块(17)的一端固接有与所述反应器(1)侧壁抵接的接触环(25)，所述接触环(25)和所述定位弹簧(24)套设在所述连接杆(21)上。
8.根据权利要求1所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于：所述反应器(1)的顶端侧壁开设有若干溢流孔(27)，所述溢流孔(27)的底端高于所述溢流槽(10)的内腔底端；所述溢流槽(10)的底端倾斜设置并在低点设置排水管(28)。
9.一种强化养猪废水生物脱氮的电强化方法，根据权利要求1-8任意一项所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，其特征在于，包括以下步骤：将碳布(7)固定在反应器(1)的底端并与供电模块(6)通电；将环形的曝气管(8)通过锁紧组件固定在反应器(1)内并位于碳布(7)的上方，然后将曝气管(8)与曝气泵(9)连通；根据反应器(1)的规格选择合适的改性玄武岩纤维(4)和碳纤维(5)，二者贴合铰接构成成生物载体(2)，并将碳纤维(5)与供电模块(6)电性连接；向反应器(1)注入污水，同时进行曝气和通电，然后将处理完的污水溢流到溢流槽(10)内排出。
10.根据权利要求9所述的强化养猪废水生物脱氮的电强化方法，其特征在于：设备运行前，生物载体(2)接种市政活性污泥。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种强化养猪废水生物脱氮的电强化装置与方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种强化养猪废水生物脱氮的电强化装置，包括：
反应器，
生物载体，设置在所述反应器内，所述生物载体包括若干相互贴合缠绕的改性玄武岩纤维和碳纤维；
供电组件，包括供电模块，所述供电模块与所述碳纤维电性连接；所述供电模块还与设在所述反应器内腔底端的碳布电性连接；
曝气组件，包括设置在所述反应器内的曝气管，所述曝气管呈环形设置并通过锁紧组件与所述反应器固定；所述曝气组件与设置在所述反应器外的曝气泵电性连接；
出水组件，包括设置在所述反应器顶端的溢流槽，所述溢流槽与外界连通。
优选的，所述生物载体设置在芯材上，所述芯材的顶端通过固定环悬吊在所述反应器内，所述芯材的底端设置有悬坠块，所述芯材与所述碳纤维电性连接。
优选的，所述芯材内设置有用于导电的第一导线，所述第一导线位于所述反应器内的一端与所述碳纤维电性连接，所述第一导线的另一端伸出所述反应器并所述供电模块电性连接。
优选的，所述供电组件还包括悬吊设置在所述反应器内腔的参比电极，所述参比电极通过第二导线与所述供电模块电性连接。
优选的，所述锁紧组件包括若干等间隔设置在所述曝气管上的固定块，所述固定块的底端滑动连接有锁定杆，所述锁定杆与开设在所述反应器侧壁的锁定槽对应设置，所述锁定杆与所述锁定槽可拆卸连接。
优选的，所述锁定杆包括滑动连接在所述固定块内的活动杆，所述活动杆的一端伸出所述固定块并固接有旋钮，所述活动杆的另一端转动连接有连接杆，所述连接杆伸出所述固定块并固接有与所述锁定槽相适配的锁定块；所述活动杆朝向所述锁定块的一端固接有两个对称设置的定位杆，所述定位杆与所述固定块的侧壁抵接。
优选的，所述固定块朝向所述反应器侧壁的一端固接有定位弹簧，所述定位弹簧远离所述固定块的一端固接有与所述反应器侧壁抵接的接触环，所述接触环和所述定位弹簧套设在所述连接杆上。
优选的，所述反应器的顶端侧壁开设有若干溢流孔，所述溢流孔的底端高于所述溢流槽的内腔底端；所述溢流槽的底端倾斜设置并在低点设置排水管。
一种强化养猪废水生物脱氮的电强化方法，包括以下步骤：
准备反应器；选择合适的反应器并检查水密性，然后检查溢流槽的设置是否合格；
布置供电组件；将碳布固定在反应器的底端并与供电模块通电；
布置曝气组件；将环形的曝气管通过锁紧组件固定在反应器内并位于碳布的上方，然后将曝气管与曝气泵连通；
布置生物载体；根据反应器的规格选择合适的改性玄武岩纤维和碳纤维，二者贴合铰接构成成生物载体，并将碳纤维与供电模块电性连接；
处理污水；向反应器注入污水，同时进行曝气和通电，然后将处理完的污水溢流到溢流槽内排出。
优选的，步骤五中，设备运行前，生物载体接种市政活性污泥。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本发明使用时，改性玄武岩纤维作为微生物的附着地点，在水中可以快速分散、吸附活性污泥，形成微生物聚集体，同时本发明在改性玄武岩纤维内掺入导电性强的碳纤维，在反应器内中构建以碳布为阳极、以改性玄武岩纤维和碳纤维构成的生物载体为阴极的电极体系，通过控制阴极电位，借助碳纤维向生物载体内的反硝化菌提供电子，强化养猪废水中的反硝化过程，解决养猪废水碳源不足影响反硝化的瓶颈问题；生物载体内的氧气含量向内逐渐减少，因此生物载体内的微生物同时进行硝化和反硝化过程；曝气泵通过曝气管向反应器内进行曝气，为反应器内的废水提供充足的氧气，保证废水的处理过程。
本发明结构简单，使用方便，方便在不外加碳源的前提下实现对低碳氮比的养猪场废水的脱氮处理，处理效率高，处理效果好，处理成本低。
（发明人：周向同;魏玉庆;徐宏;吴智仁;刁庆鑫）
