公布日：2023.09.19
申請日：2023.08.04
分類號：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
本發明公開一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置與方法，屬于污水處理技術領域；包括生物載體，設置在反應器內，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；供電模塊與設在反應器內腔底端的碳布電性連接；曝氣組件，包括設置在反應器內的曝氣管，曝氣管通過鎖緊組件與反應器固定；曝氣組件與設置在反應器外的曝氣泵電性連接；出水組件，包括設置在反應器頂端的溢流槽，溢流槽與外界連通。本發明結構簡單，使用方便，方便在碳源不足的前提下實現對低碳氮比的養豬場廢水的脫氮處理，處理效率高，處理效果好，處理成本低。
權利要求書
1.一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于，包括：反應器(1)，生物載體(2)，設置在所述反應器(1)內，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)還與設在所述反應器(1)內腔底端的碳布(7)電性連接；曝氣組件，包括設置在所述反應器(1)內的曝氣管(8)，所述曝氣管(8)呈環形設置并通過鎖緊組件與所述反應器(1)固定；所述曝氣組件與設置在所述反應器(1)外的曝氣泵(9)電性連接；出水組件，包括設置在所述反應器(1)頂端的溢流槽(10)，所述溢流槽(10)與外界連通。
2.根據權利要求1所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：生物載體(2)設置在芯材(11)上，所述芯材(11)的頂端通過固定環(12)懸吊在所述反應器(1)內，所述芯材(11)的底端設置有懸墜塊(13)，所述芯材(11)與所述碳纖維(5)電性連接。
3.根據權利要求2所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述芯材(11)內設置有用于導電的第一導線(14)，所述第一導線(14)位于所述反應器(1)內的一端與所述碳纖維(5)電性連接，所述第一導線(14)的另一端伸出所述反應器(1)并所述供電模塊(6)電性連接。
4.根據權利要求1所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述供電組件還包括懸吊設置在所述反應器(1)內腔的參比電極(15)，所述參比電極(15)通過第二導線(16)與所述供電模塊(6)電性連接。
5.根據權利要求1所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述鎖緊組件包括若干等間隔設置在所述曝氣管(8)上的固定塊(17)，所述固定塊(17)的底端滑動連接有鎖定桿(18)，所述鎖定桿(18)與開設在所述反應器(1)側壁的鎖定槽(26)對應設置，所述鎖定桿(18)與所述鎖定槽(26)可拆卸連接。
6.根據權利要求5所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述鎖定桿(18)包括滑動連接在所述固定塊(17)內的活動桿(19)，所述活動桿(19)的一端伸出所述固定塊(17)并固接有旋鈕(20)，所述活動桿(19)的另一端轉動連接有連接桿(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)；所述活動桿(19)朝向所述鎖定塊(22)的一端固接有兩個對稱設置的定位桿(23)，所述定位桿(23)與所述固定塊(17)的側壁抵接。
7.根據權利要求6所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述固定塊(17)朝向所述反應器(1)側壁的一端固接有定位彈簧(24)，所述定位彈簧(24)遠離所述固定塊(17)的一端固接有與所述反應器(1)側壁抵接的接觸環(25)，所述接觸環(25)和所述定位彈簧(24)套設在所述連接桿(21)上。
8.根據權利要求1所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于：所述反應器(1)的頂端側壁開設有若干溢流孔(27)，所述溢流孔(27)的底端高于所述溢流槽(10)的內腔底端；所述溢流槽(10)的底端傾斜設置并在低點設置排水管(28)。
9.一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化方法，根據權利要求1-8任意一項所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，其特征在于，包括以下步驟：將碳布(7)固定在反應器(1)的底端并與供電模塊(6)通電；將環形的曝氣管(8)通過鎖緊組件固定在反應器(1)內并位于碳布(7)的上方，然后將曝氣管(8)與曝氣泵(9)連通；根據反應器(1)的規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；向反應器(1)注入污水，同時進行曝氣和通電，然后將處理完的污水溢流到溢流槽(10)內排出。
10.根據權利要求9所述的強化養豬廢水生物脫氮的電強化方法，其特征在于：設備運行前，生物載體(2)接種市政活性污泥。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提出了一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置與方法。
為實現上述目的，本發明提供了一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化裝置，包括：
反應器，
生物載體，設置在所述反應器內，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在所述反應器內腔底端的碳布電性連接；
曝氣組件，包括設置在所述反應器內的曝氣管，所述曝氣管呈環形設置并通過鎖緊組件與所述反應器固定；所述曝氣組件與設置在所述反應器外的曝氣泵電性連接；
出水組件，包括設置在所述反應器頂端的溢流槽，所述溢流槽與外界連通。
優選的，所述生物載體設置在芯材上，所述芯材的頂端通過固定環懸吊在所述反應器內，所述芯材的底端設置有懸墜塊，所述芯材與所述碳纖維電性連接。
優選的，所述芯材內設置有用于導電的第一導線，所述第一導線位于所述反應器內的一端與所述碳纖維電性連接，所述第一導線的另一端伸出所述反應器并所述供電模塊電性連接。
優選的，所述供電組件還包括懸吊設置在所述反應器內腔的參比電極，所述參比電極通過第二導線與所述供電模塊電性連接。
優選的，所述鎖緊組件包括若干等間隔設置在所述曝氣管上的固定塊，所述固定塊的底端滑動連接有鎖定桿，所述鎖定桿與開設在所述反應器側壁的鎖定槽對應設置，所述鎖定桿與所述鎖定槽可拆卸連接。
優選的，所述鎖定桿包括滑動連接在所述固定塊內的活動桿，所述活動桿的一端伸出所述固定塊并固接有旋鈕，所述活動桿的另一端轉動連接有連接桿，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；所述活動桿朝向所述鎖定塊的一端固接有兩個對稱設置的定位桿，所述定位桿與所述固定塊的側壁抵接。
優選的，所述固定塊朝向所述反應器側壁的一端固接有定位彈簧，所述定位彈簧遠離所述固定塊的一端固接有與所述反應器側壁抵接的接觸環，所述接觸環和所述定位彈簧套設在所述連接桿上。
優選的，所述反應器的頂端側壁開設有若干溢流孔，所述溢流孔的底端高于所述溢流槽的內腔底端；所述溢流槽的底端傾斜設置并在低點設置排水管。
一種強化養豬廢水生物脫氮的電強化方法，包括以下步驟：
準備反應器；選擇合適的反應器并檢查水密性，然后檢查溢流槽的設置是否合格；
布置供電組件；將碳布固定在反應器的底端并與供電模塊通電；
布置曝氣組件；將環形的曝氣管通過鎖緊組件固定在反應器內并位于碳布的上方，然后將曝氣管與曝氣泵連通；
布置生物載體；根據反應器的規格選擇合適的改性玄武巖纖維和碳纖維，二者貼合鉸接構成成生物載體，并將碳纖維與供電模塊電性連接；
處理污水；向反應器注入污水，同時進行曝氣和通電，然后將處理完的污水溢流到溢流槽內排出。
優選的，步驟五中，設備運行前，生物載體接種市政活性污泥。
與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：本發明使用時，改性玄武巖纖維作為微生物的附著地點，在水中可以快速分散、吸附活性污泥，形成微生物聚集體，同時本發明在改性玄武巖纖維內摻入導電性強的碳纖維，在反應器內中構建以碳布為陽極、以改性玄武巖纖維和碳纖維構成的生物載體為陰極的電極體系，通過控制陰極電位，借助碳纖維向生物載體內的反硝化菌提供電子，強化養豬廢水中的反硝化過程，解決養豬廢水碳源不足影響反硝化的瓶頸問題；生物載體內的氧氣含量向內逐漸減少，因此生物載體內的微生物同時進行硝化和反硝化過程；曝氣泵通過曝氣管向反應器內進行曝氣，為反應器內的廢水提供充足的氧氣，保證廢水的處理過程。
本發明結構簡單，使用方便，方便在不外加碳源的前提下實現對低碳氮比的養豬場廢水的脫氮處理，處理效率高，處理效果好，處理成本低。
（發明人：周向同;魏玉慶;徐宏;吳智仁;刁慶鑫）
