公布日：2023.11.28
申請日：2023.09.01
分類號：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，公開了一種微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器。該反應(yīng)器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；圓柱形上部的頂部設(shè)置有蓋板，蓋板上設(shè)置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；側(cè)壁的一側(cè)設(shè)置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；另一側(cè)從上至下設(shè)置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；鏤空電極托盤上水平設(shè)有陰極，垂直設(shè)有多個陽極電極；圓柱形上部的內(nèi)部設(shè)置有盤管；半球形下部的底部設(shè)置有礦化泥排出口。本發(fā)明通過序批式運行和微電壓驅(qū)動強化技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)器的進一步減容，有機物轉(zhuǎn)化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
權(quán)利要求書
1.一種微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其特征在于，該反應(yīng)器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；所述圓柱形上部的頂部設(shè)置有蓋板，所述蓋板上設(shè)置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；所述變頻電機用于控制設(shè)置于所反應(yīng)器內(nèi)部的攪拌器的啟停；所述參比電極插入所述反應(yīng)器內(nèi)部；所述圓柱形上部的側(cè)壁的一側(cè)設(shè)置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；所述圓柱形上部的側(cè)壁的另一側(cè)從上至下設(shè)置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；所述進泥口與進泥泵連接；所述圓柱形上部的靠近所述半球形下部的底部設(shè)置有鏤空電極托盤，所述鏤空電極托盤上水平設(shè)置有陰極電極，所述鏤空電極托盤上垂直設(shè)置有多個陽極電極；所述圓柱形上部的內(nèi)部設(shè)置有盤管，所述盤管與設(shè)置于所述反應(yīng)器外部的循環(huán)水泵連接，用于通過循環(huán)水控制所述反應(yīng)器內(nèi)部的消化溫度；所述半球形下部的底部設(shè)置有礦化泥排出口，所述礦化泥排出口與礦化泥排出泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述圓柱形上部的高徑比為(1.9-2.2)∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口均設(shè)有球閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述沼氣排放管上設(shè)置有阻火器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述陰極電極與設(shè)置于所述反應(yīng)器外部的電源負極導(dǎo)線連接，所述多個陽極電極與設(shè)置于所述反應(yīng)器外部的電源正極導(dǎo)線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述陰極電極的材料為泡沫鎳或鍍鎳鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述多個陽極電極的材料各自獨立地為碳纖維布或石墨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述參比電極為Ag/AgCl電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述多個陽極電極的粗糙程度為99-101Ra。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，其中，所述陽極電極為四個。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器。本發(fā)明通過序批式運行和微電壓驅(qū)動強化技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)器的進一步減容，有機物轉(zhuǎn)化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種微電壓驅(qū)動強化的厭氧序批式反應(yīng)器，該反應(yīng)器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；
所述圓柱形上部的頂部設(shè)置有蓋板，所述蓋板上設(shè)置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；所述變頻電機用于控制設(shè)置于所反應(yīng)器內(nèi)部的攪拌器的啟停；所述參比電極插入所述反應(yīng)器內(nèi)部；
所述圓柱形上部的側(cè)壁的一側(cè)設(shè)置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；所述圓柱形上部的側(cè)壁的另一側(cè)從上至下設(shè)置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；所述進泥口與進泥泵連接；
所述圓柱形上部的靠近所述半球形下部的底部設(shè)置有鏤空電極托盤，所述鏤空電極托盤上水平設(shè)置有陰極電極，所述鏤空電極托盤上垂直設(shè)置有多個陽極電極；
所述圓柱形上部的內(nèi)部設(shè)置有盤管，所述盤管與設(shè)置于所述反應(yīng)器外部的循環(huán)水泵連接，用于通過循環(huán)水控制所述反應(yīng)器內(nèi)部的消化溫度；
所述半球形下部的底部設(shè)置有礦化泥排出口，所述礦化泥排出口與礦化泥排出泵連接。
本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果如下：
本發(fā)明的反應(yīng)器在序批式運行基礎(chǔ)上，引入了微電壓驅(qū)動強化，可以借助陽極呼吸菌對多種有機物(揮發(fā)酸、葡萄糖、蛋白、纖維素等)進行氧化降解產(chǎn)生電子傳遞到陽極，電子經(jīng)過外電路傳遞到陰極，在陰極還原特定的目標底物(氫離子)。微生物電解對廣泛底物均具有強大的生物轉(zhuǎn)化能力，電子在陰極表面具有良好的還原轉(zhuǎn)化能力。通過借助微生物電解耦合厭氧消化系統(tǒng)在機理上能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜有機質(zhì)的快速轉(zhuǎn)化，同時改變電子傳遞路徑，形成以胞外電子作用為基礎(chǔ)的產(chǎn)甲烷過程，由此富集到倍增時間段短、產(chǎn)甲烷能力更強的嗜氫產(chǎn)甲烷菌。從而實現(xiàn)反應(yīng)器的進一步減容，有機物轉(zhuǎn)化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
（發(fā)明人：王佳偉;任征然;高金華;文洋;張含）
