本发明专利技术公开了一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置及方法，属于厌氧污水净化领域。本发明专利技术的一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置，包括厌氧反应器，所述的厌氧反应器中设置有金属电极板，金属电极板与太阳能直流发电系统相连接；本发明专利技术在厌氧反应器外接太阳能直流发电系统，通过反应器污泥区的电极板，并在颗粒污泥驯化完成后向反应器中加入新型活性催化微电解填料，利用电极电场、填料和颗粒污泥微生物的联合作用，去除难降解物质，特别是对低温条件下反应器运行进行强化，同时可以节约能耗，有效提高难降解物质去除率，保持反应器持续稳定运行。本发明专利技术主要适用于工业废水、垃圾渗滤液等高浓度难降解废水的生物强化处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种厌氧污水净化领域中的生物强化装置及方法，更具体的说，它涉及，主要适用于工业废水、垃圾渗滤液等高浓度难降解废水的生物强化处理。
技术介绍
高浓度难降解工业废水中污染物浓度高，废水可生化性差，对生态环境和人体健康产生危害，用传统处理工艺处理效果差，技术和经济上都存在较大困难，是工业废水处理领域长期存在的技术难题。现有技术中，有采用物化处理工艺，例如活性炭吸附法、湿式氧化法、蒸馏法等，运行费用高，投资大，效果仍很不理想；采用焚烧法，或经大倍数加水稀释化进行生化处理，费用更加昂贵，工程化应用困难。厌氧生物处理过程能耗低，有机容积负荷高，一般为5 10kgC0D/m3-d,最高的可达30 50kgC0D/m3 · d ；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；剩余污泥量少，耐冲击负荷能力强，产出的沼气是一种清洁的能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，而上流式厌氧污泥床UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Bed)工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到了广泛的欢迎和应用。但是，上流式厌氧污泥床仍存在一定缺陷，进水中悬浮物要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/L以下，污泥床内有短流现象，影响处理能力，并且对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。中国专利申请号200710023837. 8，专利技术名称为一种难降解高浓度有机废水的处理方法，该申请案公布了芬顿氧化法-EGSB-MBR组合系统处理难降解高浓度有机废水的方法；中国专利申请号=200810196051.0，专利技术名称为催化铁还原与厌氧水解酸化协同预处理工业废水的方法，该申请案将毒害污染物的毒性官能团脱出，减少毒性污染物对厌氧微生物毒害作用。以上研究虽能提高废水综合生物降解性能，但也存在一定问题，对于进水悬浮物较高的污水处理效率难以保证，同时对低温下污水厌氧处理，存在比较大的缺陷。本专利技术所采用的填料具有一定的孔隙率，可以在发挥电解作用的同时吸附和絮凝废水中的悬浮物； 同时利用太阳能将光能转化为电能，通过电化学强化低温下微生物处理效果，弥补现有太阳能转化为热能技术中产热量不足，难以提高污水温度，污水降解效率不高等缺陷。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术针对现有厌氧污水生物处理中难降解物质(如酰胺、脂类、有机酸等)处理效率低的不足，以及厌氧反应器在低温下运行的缺陷，提供。技术方案实现本专利技术目的的技术解决方案为一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置，包括厌氧反应器，所述的厌氧反应器中设置有金属电极板，金属电极板与太阳能直流发电系统相连接。所述的太阳能直流发电系统由太阳能电池板、充电控制器和蓄电池通过导线连接。所述的金属电极板安装在厌氧反应器的污泥区，金属电极板设有1组以上，金属电极板通过电池板连接导线与太阳能直流发电系统相连接。所述的太阳能电池板的材料为太阳能多晶硅或单晶硅。一种利用太阳能的厌氧污水处理强化方法，其步骤为(a)在厌氧反应器外安装太阳能直流发电系统，太阳能直流发电系统与金属电极板相连接，并处于断路状态；(b)接种污泥，保持厌氧反应器内有机负荷低于lkgCOD/m3· d，运行2个月后逐渐提高进水浓度至^gCOD/m3 · d，对厌氧反应器中的污泥进行驯化；(c)污泥经3飞个月完成驯化后，向污泥区加入新型活性催化微电解填料，控制填料与厌氧反应器内污泥区体积比为0. Γ0. 2 ；(d)待颗粒污泥中有机物适应新型活性催化微电解填料共存环境后，接通电路，使污泥-填料体系在外加电压1 3V的状态下运行，形成外电场-微生物-微电解强化反应体系。所述的厌氧反应器为上流式厌氧颗粒污泥床，驯化后厌氧反应器中污泥形态呈颗粒状。所述的厌氧反应器为膨胀颗粒污泥床，驯化后厌氧反应器中污泥形态呈颗粒状。步骤(C)中新型活性催化微电解填料为多孔架构式结构，含铁75 85%、碳10 20%、催化剂 5%，阴阳极形成合金一体化，粒度为10 30mm，比重为1. Og/cm3。本专利技术的原理是在微生物-微电解反应体系中，新型活性催化微电解填料在无需外接电源的情况下自身产生1.2V电位差，当系统通水后设备内形成原电池系统，在其周围产生许多电场，形成电流。生成的1 2+通过调节PH值进一步产生狗3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用，可以保证上流式厌氧污泥床对低SS浓度的要求，减小SS对颗粒污泥性状影响，保证微生物具有高反应活性。微电解反应中生成大量羟基自由基，对难降解物质有较高的去除效果。在污泥区通过电极板加外加电场后，受外电场影响，反应中产生的阴阳离子会加速向特定极板方向运动，从根本上增加了底物传质效率。在微生物-微电解反应中，离子会在外电场影响下运动形成局部浓度差，根据勒沙特列平衡移动原理，反应会降解有机物生成更多离子，达到动态平衡，加速整体反应进程。本专利技术通过将太阳能转化为电能，在反应器污泥区形成外电场，使反应区同时进行生化反应和电化学反应，电化学反应对微生物生化反应进行强化，形成外电场-微生物-微电解强化体系。有益效果本专利技术与现有技术相比，其显著优点为(1)利用太阳能的厌氧污水处理强化装置及方法，以太阳能-微生物-微电解集成的形4式，实现厌氧反应器处理难降解有机物的有效运行；(2)利用太阳能直流发电系统，充分开发利用自然能源，减少电能消耗；(3)在污泥反应区设置金属电极板，形成电场，结合生化反应和电化学反应特点，共同降解有机物，实现了二者的有效联合，充分提高反应效率；(4)利用新型活性催化微电解填料，形成微生物-微电解反应，使生化反应实现进一步强化，同时保证处理效率；(5)通过外电场从根本上增加传质效果，使低温条件下对微生物反应进行强化，解决厌氧反应器冬季运行处理效率普遍偏低的问题；(6)通过投加新型活性催化微电解填料，进一步提高难降解物质处理效率，有利于提高厌氧反应器的污泥负荷及有机负荷，对保证产甲烷率也有重要作用。附图说明图1为本专利技术的一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置的整体工艺示意图； 图2为本专利技术的一种利用太阳能的厌氧污水处理强化方法的流程示意图。附图中标号说明太阳能电池板1、充电控制器2、蓄电池3、厌氧反应器4、进水口 5、金属电极板6、污泥 7、型活性催化微电解材填料8、气泡9、出水口 10、沼气口 11、电池板连接导线12。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术做进一步说明。结合图1，本专利技术的一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置，包括太阳能电池板 1、充电控制器2、蓄电池3、厌氧反应器4、进水口 5、金属电极板6、污泥7、型活性催化微电解材填料8、气泡9、出水口 10、沼气口 11和电池板连接导线12，其中厌氧反应器4中设置有金属电极板6，金属电极板6与太阳能直流发电系统相连接。太阳能直流发电系统由太阳能电池板1、充电控制器2和蓄电池3通过导线连接， 太阳本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用太阳能的厌氧污水处理强化装置，包括厌氧反应器（４），其特征在于，所述的厌氧反应器（４）中设置有金属电极板（６），金属电极板（６）与太阳能直流发电系统相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任洪强，牛川，丁丽丽，许柯，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84
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