公布日：2022.02.01
申請日：2021.12.13
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/12(2006.01)I;C02F1/463(2006.01)I;C02F1/461(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置及方法，包括：依次連接的總進水管、沉淀池、中間水池、調(diào)節(jié)池、SBR池、清水池；三維電催化氧化單元反應(yīng)器，三維電催化氧化單元反應(yīng)器的一端通過第一進水管連接至中間水池，三維電催化氧化單元反應(yīng)器的另一端通過第一出水管連接至調(diào)節(jié)池；調(diào)節(jié)池通過第二進水管連接至SBR池，以及通過回流管連接至沉淀池中設(shè)置的三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器。本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果在于通過電化學(xué)絮凝、電催化氧化共同作用達到污水高效處理的目的，特別適用于高氨氮、低C/N比生活污水處理，總氮及總磷去除效率高，且污水處理后的污泥產(chǎn)量少，可節(jié)省剩余污泥處理費用。
權(quán)利要求書
1.一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，其特征在于，包括：依次連接的總進水管、沉淀池、中間水池、調(diào)節(jié)池、SBR池、清水池；三維電催化氧化單元反應(yīng)器，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的一端通過第一進水管連接至所述中間水池，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的另一端通過第一出水管連接至所述調(diào)節(jié)池；所述調(diào)節(jié)池通過第二進水管連接至所述SBR池，以及通過回流管連接至所述沉淀池中設(shè)置的三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器中設(shè)有多組第一陰極板、多組第一陽極板、第一粒子電極和第一濾板；多組所述第一陰極板、多組所述第一陽極板、所述第一粒子電極和所述第一濾板設(shè)置在所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的第一進水管與第一出水管之間；多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板交錯設(shè)置，并與第一電源的負極和正極連接，所述第一粒子電極設(shè)置于多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板之間，所述第一濾板設(shè)置于多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板的上端和下端，所述第一電源包括雙向脈沖電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器中設(shè)有第二陽極板、第二陰極板、第二粒子電極和第二濾板；所述第二陰極板和所述第二陽極板分別與第二電源的負極和正極連接，所述第二粒子電極設(shè)置于所述第二陰極板和所述第二陽極板之間，所述第二濾板設(shè)置于所述第二陰極板和所述第二陽極板的上端和下端，所述第二電源包括雙向脈沖電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述沉淀池中通過第一隔板隔開的前半部分設(shè)置為隔渣區(qū)，所述隔渣區(qū)設(shè)有所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器和提籃格柵，所述沉淀池的下部設(shè)有污泥斗，所述沉淀池靠近所述中間水池的一側(cè)設(shè)置有沉淀池出水堰，所述沉淀池出水堰的出水高度低于所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的頂部高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述中間水池設(shè)置有第一液位計和第二隔板，通過所述第二隔板能夠?qū)⑺鲋虚g水池和所述調(diào)節(jié)池分隔開，所述第二隔板的高度低于所述沉淀池出水堰的出水高度；所述第一進水管上設(shè)有電氧化進水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池通過所述第二進水管連接至SBR池布水器，所述第二進水管上設(shè)有SBR進水泵，所述調(diào)節(jié)池中設(shè)置有第二液位計。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述SBR池中設(shè)置有填料組件，所述填料組件的表面附著生物膜；所述SBR池的下部設(shè)有射流曝氣器，所述射流曝氣器通過第一進氣管路連接氣源，所述第一進氣管路上設(shè)有第一電動閥；所述SBR池靠近所述清水池的一側(cè)設(shè)置有SBR出水堰，所述SBR池通過排泥管連接至所述沉淀池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBR污水處理裝置，其特征在于，所述清水池中設(shè)置有超濾膜組件；所述超濾膜組件的底部設(shè)有所述曝氣管，所述曝氣管通過第二進氣管路連接氣源，所述第二進氣管路上設(shè)有第二電動閥；所述清水池通過排泥管連接至所述沉淀池。
9.一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理方法，利用根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項所述的電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，其特征在于，該方法包括：啟動所述電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，通過總進水管將污水通過電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置；使污水依次經(jīng)過沉淀池、中間水池、三維電催化氧化單元反應(yīng)器、調(diào)節(jié)池、SBR池和清水池；通過回流管將流向所述SBR池進水中的一部分污水回流至三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理方法，其特征在于，還包括：對所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器進行沖洗，對所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器進行沖洗包括提高所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的曝氣量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置及方法。通過三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的電化學(xué)凝絮和三維電催化氧化單元反應(yīng)器的電催化氧化共同作用達到污水高效處理的目的，特別適用于高氨氮、低C/N比生活污水處理，具有脫氮除磷效率高、水力停留時間短、投資運行成本低、運行控制簡單、受溫度影響較小、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，包括：
依次連接的總進水管、沉淀池、中間水池、調(diào)節(jié)池、SBR池、清水池；
三維電催化氧化單元反應(yīng)器，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的一端通過第一進水管連接至所述中間水池，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的另一端通過第一出水管連接至所述調(diào)節(jié)池；
所述調(diào)節(jié)池通過第二進水管連接至所述SBR池，以及通過回流管連接至所述沉淀池中設(shè)置的三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器。
優(yōu)選的，所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器中設(shè)有多組第一陰極板、多組第一陽極板、第一粒子電極和第一濾板；
多組所述第一陰極板、多組所述第一陽極板、所述第一粒子電極和所述第一濾板設(shè)置在所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器的第一進水管與第一出水管之間；
多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板交錯設(shè)置，并與第一電源的負極和正極連接，所述第一粒子電極設(shè)置于多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板之間，所述第一濾板設(shè)置于多組所述第一陰極板和多組所述第一陽極板的上端和下端，所述第一電源包括雙向脈沖電源。
優(yōu)選的，所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器中設(shè)有第二陽極板、第二陰極板、第二粒子電極和第二濾板；
所述第二陰極板和所述第二陽極板分別與第二電源的負極和正極連接，所述第二粒子電極設(shè)置于所述第二陰極板和所述第二陽極板之間，所述第二濾板設(shè)置于所述第二陰極板和所述第二陽極板的上端和下端，所述第二電源包括雙向脈沖電源。
優(yōu)選的，所述沉淀池中通過第一隔板隔開的前半部分設(shè)置為隔渣區(qū)，所述隔渣區(qū)設(shè)有所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器和提籃格柵，所述沉淀池的下部設(shè)有污泥斗，所述沉淀池靠近所述中間水池的一側(cè)設(shè)置有沉淀池出水堰，所述沉淀池出水堰的出水高度低于所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的頂部高度。
優(yōu)選的，所述中間水池設(shè)置有第一液位計和第二隔板，通過所述第二隔板能夠?qū)⑺鲋虚g水池和所述調(diào)節(jié)池分隔開，所述第二隔板的高度低于所述沉淀池出水堰的出水高度；
所述第一進水管上設(shè)有電氧化進水泵。
優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)池通過所述第二進水管連接至SBR池布水器，所述第二進水管上設(shè)有SBR進水泵，所述調(diào)節(jié)池中設(shè)置有第二液位計。
優(yōu)選的，所述SBR池中設(shè)置有填料組件，所述填料組件的表面附著生物膜；
所述SBR池的下部設(shè)有射流曝氣器，所述射流曝氣器通過第一進氣管路連接氣源，所述第一進氣管路上設(shè)有第一電動閥；
所述SBR池靠近所述清水池的一側(cè)設(shè)置有SBR出水堰，所述SBR池通過排泥管連接至所述沉淀池。
優(yōu)選的，所述清水池中設(shè)置有超濾膜組件；
所述超濾膜組件的底部設(shè)有所述曝氣管，所述曝氣管通過第二進氣管路連接氣源，所述第二進氣管路上設(shè)有第二電動閥；
所述清水池通過排泥管連接至所述沉淀池。
本發(fā)明還提供一種電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理方法，利用上述所述的電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，該方法包括：
啟動所述電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置，通過總進水管將污水通過電化學(xué)預(yù)處理的SBR污水處理裝置；
使污水依次經(jīng)過沉淀池、中間水池、三維電催化氧化單元反應(yīng)器、調(diào)節(jié)池、SBR池和清水池；
通過回流管將流向所述SBR池進水中的一部分污水回流至三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器。
優(yōu)選的，還包括：對所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器進行沖洗，對所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器進行沖洗包括提高所述三維電催化氧化單元反應(yīng)器和所述三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的曝氣量。
本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果在于：
1、本發(fā)明通過三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器的電化學(xué)凝絮和三維電催化氧化單元反應(yīng)器的電催化氧化共同作用達到污水高效處理的目的，特別適用于高氨氮、低C/N比生活污水處理，總氮及總磷去除效率高，可顯著增強對分散式高氨氮低碳源生活污水的除磷脫氮效果，相比傳統(tǒng)生化工藝可顯著降低碳源和堿度等藥劑的消耗，可節(jié)約運行成本20～30％，同時將SBR進水泵上的回流管連接至三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器，可在預(yù)處理階段降低進水總磷，降低生化段能耗。
2、相比消耗電極板的電絮凝系統(tǒng)和依靠陽極間接氧化的二維電氧化系統(tǒng)，本發(fā)明采用的三維電絮凝除磷單元反應(yīng)器和三維電催化氧化單元反應(yīng)器犧牲的電極為粒子電極，具有處理效果好，能耗低，粒子電極易于補充更換等優(yōu)點。
3、本發(fā)明的SBR池采用射流曝氣，避免了缺氧攪拌時曝氣帶來的溶解氧提升，便于反應(yīng)器溶解氧的控制，特別適合小型分散式污水處理。
4、本發(fā)明還采用填料組件，在其上附著生長生物膜，形成泥膜復(fù)合的IFAS工藝，可提高生物量，顯著提高系統(tǒng)耐沖擊負荷的能力，同時固定部分微生物，一定程度上解決了硝化細菌世代周期長的問題。通過電化學(xué)與生物作用聯(lián)用脫氮除磷工藝可使得總水力停留時間降低至10h以內(nèi)，顯著降低工程建設(shè)成本。
5、本發(fā)明后端設(shè)有超濾膜組件，經(jīng)超濾膜組件過濾后排放，可有效去除出水中的懸浮物，保障水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)，用于SBR出水的深度處理，可滿足更加嚴格的出水標(biāo)準(zhǔn)，擴展了本工藝的適用范圍。
6、本發(fā)明可采用雙向脈沖電源，其不僅有效防止電極鈍化，而且相比普通電源可降低15~35％電耗。
（發(fā)明人：柏永生;常江;蘇博君;王佳偉;崔保聰;韓軍;師路遠;孫冀壚;王歡歡）
