公布日：2023.09.19

申請(qǐng)日：2023.08.04

分類號(hào)：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

本發(fā)明公開一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置與方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域；包括生物載體，設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，生物載體包括相互貼合纏繞的改性玄武巖纖維和碳纖維；供電組件，包括供電模塊，供電模塊與碳纖維電性連接；供電模塊與設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)腔底端的碳布電性連接；曝氣組件，包括設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的曝氣管，曝氣管通過(guò)鎖緊組件與反應(yīng)器固定；曝氣組件與設(shè)置在反應(yīng)器外的曝氣泵電性連接；出水組件，包括設(shè)置在反應(yīng)器頂端的溢流槽，溢流槽與外界連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，方便在碳源不足的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)低碳氮比的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的脫氮處理，處理效率高，處理效果好，處理成本低。

權(quán)利要求書

1.一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于，包括：反應(yīng)器(1)，生物載體(2)，設(shè)置在所述反應(yīng)器(1)內(nèi)，所述生物載體(2)包括相互貼合纏繞的改性玄武巖纖維(4)和碳纖維(5)；供電組件，包括供電模塊(6)，所述供電模塊(6)與所述碳纖維(5)電性連接；所述供電模塊(6)還與設(shè)在所述反應(yīng)器(1)內(nèi)腔底端的碳布(7)電性連接；曝氣組件，包括設(shè)置在所述反應(yīng)器(1)內(nèi)的曝氣管(8)，所述曝氣管(8)呈環(huán)形設(shè)置并通過(guò)鎖緊組件與所述反應(yīng)器(1)固定；所述曝氣組件與設(shè)置在所述反應(yīng)器(1)外的曝氣泵(9)電性連接；出水組件，包括設(shè)置在所述反應(yīng)器(1)頂端的溢流槽(10)，所述溢流槽(10)與外界連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：生物載體(2)設(shè)置在芯材(11)上，所述芯材(11)的頂端通過(guò)固定環(huán)(12)懸吊在所述反應(yīng)器(1)內(nèi)，所述芯材(11)的底端設(shè)置有懸墜塊(13)，所述芯材(11)與所述碳纖維(5)電性連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述芯材(11)內(nèi)設(shè)置有用于導(dǎo)電的第一導(dǎo)線(14)，所述第一導(dǎo)線(14)位于所述反應(yīng)器(1)內(nèi)的一端與所述碳纖維(5)電性連接，所述第一導(dǎo)線(14)的另一端伸出所述反應(yīng)器(1)并所述供電模塊(6)電性連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述供電組件還包括懸吊設(shè)置在所述反應(yīng)器(1)內(nèi)腔的參比電極(15)，所述參比電極(15)通過(guò)第二導(dǎo)線(16)與所述供電模塊(6)電性連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述鎖緊組件包括若干等間隔設(shè)置在所述曝氣管(8)上的固定塊(17)，所述固定塊(17)的底端滑動(dòng)連接有鎖定桿(18)，所述鎖定桿(18)與開設(shè)在所述反應(yīng)器(1)側(cè)壁的鎖定槽(26)對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述鎖定桿(18)與所述鎖定槽(26)可拆卸連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述鎖定桿(18)包括滑動(dòng)連接在所述固定塊(17)內(nèi)的活動(dòng)桿(19)，所述活動(dòng)桿(19)的一端伸出所述固定塊(17)并固接有旋鈕(20)，所述活動(dòng)桿(19)的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接桿(21)，所述連接桿(21)伸出所述固定塊(17)并固接有與所述鎖定槽(26)相適配的鎖定塊(22)；所述活動(dòng)桿(19)朝向所述鎖定塊(22)的一端固接有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的定位桿(23)，所述定位桿(23)與所述固定塊(17)的側(cè)壁抵接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述固定塊(17)朝向所述反應(yīng)器(1)側(cè)壁的一端固接有定位彈簧(24)，所述定位彈簧(24)遠(yuǎn)離所述固定塊(17)的一端固接有與所述反應(yīng)器(1)側(cè)壁抵接的接觸環(huán)(25)，所述接觸環(huán)(25)和所述定位彈簧(24)套設(shè)在所述連接桿(21)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器(1)的頂端側(cè)壁開設(shè)有若干溢流孔(27)，所述溢流孔(27)的底端高于所述溢流槽(10)的內(nèi)腔底端；所述溢流槽(10)的底端傾斜設(shè)置并在低點(diǎn)設(shè)置排水管(28)。

9.一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化方法，根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，其特征在于，包括以下步驟：將碳布(7)固定在反應(yīng)器(1)的底端并與供電模塊(6)通電；將環(huán)形的曝氣管(8)通過(guò)鎖緊組件固定在反應(yīng)器(1)內(nèi)并位于碳布(7)的上方，然后將曝氣管(8)與曝氣泵(9)連通；根據(jù)反應(yīng)器(1)的規(guī)格選擇合適的改性玄武巖纖維(4)和碳纖維(5)，二者貼合鉸接構(gòu)成成生物載體(2)，并將碳纖維(5)與供電模塊(6)電性連接；向反應(yīng)器(1)注入污水，同時(shí)進(jìn)行曝氣和通電，然后將處理完的污水溢流到溢流槽(10)內(nèi)排出。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化方法，其特征在于：設(shè)備運(yùn)行前，生物載體(2)接種市政活性污泥。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置與方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化裝置，包括：

反應(yīng)器，

生物載體，設(shè)置在所述反應(yīng)器內(nèi)，所述生物載體包括若干相互貼合纏繞的改性玄武巖纖維和碳纖維；

供電組件，包括供電模塊，所述供電模塊與所述碳纖維電性連接；所述供電模塊還與設(shè)在所述反應(yīng)器內(nèi)腔底端的碳布電性連接；

曝氣組件，包括設(shè)置在所述反應(yīng)器內(nèi)的曝氣管，所述曝氣管呈環(huán)形設(shè)置并通過(guò)鎖緊組件與所述反應(yīng)器固定；所述曝氣組件與設(shè)置在所述反應(yīng)器外的曝氣泵電性連接；

出水組件，包括設(shè)置在所述反應(yīng)器頂端的溢流槽，所述溢流槽與外界連通。

優(yōu)選的，所述生物載體設(shè)置在芯材上，所述芯材的頂端通過(guò)固定環(huán)懸吊在所述反應(yīng)器內(nèi)，所述芯材的底端設(shè)置有懸墜塊，所述芯材與所述碳纖維電性連接。

優(yōu)選的，所述芯材內(nèi)設(shè)置有用于導(dǎo)電的第一導(dǎo)線，所述第一導(dǎo)線位于所述反應(yīng)器內(nèi)的一端與所述碳纖維電性連接，所述第一導(dǎo)線的另一端伸出所述反應(yīng)器并所述供電模塊電性連接。

優(yōu)選的，所述供電組件還包括懸吊設(shè)置在所述反應(yīng)器內(nèi)腔的參比電極，所述參比電極通過(guò)第二導(dǎo)線與所述供電模塊電性連接。

優(yōu)選的，所述鎖緊組件包括若干等間隔設(shè)置在所述曝氣管上的固定塊，所述固定塊的底端滑動(dòng)連接有鎖定桿，所述鎖定桿與開設(shè)在所述反應(yīng)器側(cè)壁的鎖定槽對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述鎖定桿與所述鎖定槽可拆卸連接。

優(yōu)選的，所述鎖定桿包括滑動(dòng)連接在所述固定塊內(nèi)的活動(dòng)桿，所述活動(dòng)桿的一端伸出所述固定塊并固接有旋鈕，所述活動(dòng)桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接桿，所述連接桿伸出所述固定塊并固接有與所述鎖定槽相適配的鎖定塊；所述活動(dòng)桿朝向所述鎖定塊的一端固接有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的定位桿，所述定位桿與所述固定塊的側(cè)壁抵接。

優(yōu)選的，所述固定塊朝向所述反應(yīng)器側(cè)壁的一端固接有定位彈簧，所述定位彈簧遠(yuǎn)離所述固定塊的一端固接有與所述反應(yīng)器側(cè)壁抵接的接觸環(huán)，所述接觸環(huán)和所述定位彈簧套設(shè)在所述連接桿上。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器的頂端側(cè)壁開設(shè)有若干溢流孔，所述溢流孔的底端高于所述溢流槽的內(nèi)腔底端；所述溢流槽的底端傾斜設(shè)置并在低點(diǎn)設(shè)置排水管。

一種強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水生物脫氮的電強(qiáng)化方法，包括以下步驟：

準(zhǔn)備反應(yīng)器；選擇合適的反應(yīng)器并檢查水密性，然后檢查溢流槽的設(shè)置是否合格；

布置供電組件；將碳布固定在反應(yīng)器的底端并與供電模塊通電；

布置曝氣組件；將環(huán)形的曝氣管通過(guò)鎖緊組件固定在反應(yīng)器內(nèi)并位于碳布的上方，然后將曝氣管與曝氣泵連通；

布置生物載體；根據(jù)反應(yīng)器的規(guī)格選擇合適的改性玄武巖纖維和碳纖維，二者貼合鉸接構(gòu)成成生物載體，并將碳纖維與供電模塊電性連接；

處理污水；向反應(yīng)器注入污水，同時(shí)進(jìn)行曝氣和通電，然后將處理完的污水溢流到溢流槽內(nèi)排出。

優(yōu)選的，步驟五中，設(shè)備運(yùn)行前，生物載體接種市政活性污泥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：本發(fā)明使用時(shí)，改性玄武巖纖維作為微生物的附著地點(diǎn)，在水中可以快速分散、吸附活性污泥，形成微生物聚集體，同時(shí)本發(fā)明在改性玄武巖纖維內(nèi)摻入導(dǎo)電性強(qiáng)的碳纖維，在反應(yīng)器內(nèi)中構(gòu)建以碳布為陽(yáng)極、以改性玄武巖纖維和碳纖維構(gòu)成的生物載體為陰極的電極體系，通過(guò)控制陰極電位，借助碳纖維向生物載體內(nèi)的反硝化菌提供電子，強(qiáng)化養(yǎng)豬廢水中的反硝化過(guò)程，解決養(yǎng)豬廢水碳源不足影響反硝化的瓶頸問(wèn)題；生物載體內(nèi)的氧氣含量向內(nèi)逐漸減少，因此生物載體內(nèi)的微生物同時(shí)進(jìn)行硝化和反硝化過(guò)程；曝氣泵通過(guò)曝氣管向反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行曝氣，為反應(yīng)器內(nèi)的廢水提供充足的氧氣，保證廢水的處理過(guò)程。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，方便在不外加碳源的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)低碳氮比的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的脫氮處理，處理效率高，處理效果好，處理成本低。

（發(fā)明人：周向同;魏玉慶;徐宏;吳智仁;刁慶鑫）