[发明专利]一种电化学厌氧膜生物污水处理装置及其处理方法

说明书

本发明提供了一种电化学厌氧膜生物污水处理装置及其处理方法，所述的电化学厌氧膜生物污水处理装置包括反应池，所述反应池内设置有牺牲阳极电极、非牺牲阳极电极和膜组件阴极；所述的电化学厌氧膜生物污水处理装置还包括供电装置，所述供电装置的正极分别独立地电连接所述的牺牲阳极电极和非牺牲阳极电极，所述供电装置的负极电连接所述的膜组件阴极。本发明将电化学与厌氧膜生物反应器结合，通过电絮凝预除污染物、增大污泥尺寸以及中和污泥表面电荷；通过电场静电排斥污染物，发生析氢反应改善滤饼层形貌，实现膜表面原位电清洗；电场刺激微生物的活性，提高其代谢速率,促进甲烷产率。电絮凝产生的金属离子缓解微生物代谢产酸导致的pH下降。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种污水处理装置及其处理方法，尤其涉及一种电化学厌氧膜生物污水处理装置及其处理方法。

背景技术

由水污染和水资源短缺造成用水危机已经成为人类社会发展进步所面临的最严峻的挑战之一。近年来，随着全球人口的激增以及人们生活水平的不断提高，生活用水量及工农业用水量不断增加，使原本稀缺的淡水资源更加匮乏，人类的生存和生产生活面临严峻考验。

膜分离技术一种是近年来应用日益广泛的水处理技术，常用的膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等。膜分离技术是利用物理筛分效应对大于膜孔尺寸的污染物进行截留，但同时因为截留的污染物在膜表面的堆积和水体中微生物在膜表面的生长，容易造成出水通量的下降，影响膜组件的正常运行，降低膜的使用寿命，提高了膜分离技术的应用成本。因此，采取适宜的预处理方法处理废水，缓解膜污染，是膜分离技术成功应用的重要保障。

目前，电化学法是一种研究和应用比较广泛，尤其在去除水中难降解有机物方面具有比较突出优势的水处理技术。其中，电絮凝、电氧化、电芬顿是常用的电化学水处理方法，将其应用于膜分离前对废水的预处理，也是目前研究的重点之一。电絮凝是以铝、铁等金属为阳极，在通电时阳极溶解产生离子，再经一系列水解、聚合等过程，形成络合物，通过控制电化学参数与水体理化性质，使水中的胶体物质、悬浮颗粒等絮凝沉降，有助于后续的膜分离过程的进行。电氧化是通过控制电化学参数与水体理化性质，调节电氧化过程中的反应路径与反应速率，分为直接氧化和间接氧化，直接氧化为污染物在电极表面发生电化学氧化反应；间接氧化为使溶液中产生活性较强的自由基或分子，通过自由基氧化有机物。

电化学与膜分离技术相结合是水处理工艺改进的一个重要方向。目前，将电化学手段和膜分离技术集成到一个装置中，预处理污染物减缓膜污染。

CN108217917A公开了一种电化学膜生物污水处理器，该电化学膜生物污水处理器包括：处理池；设置于所述处理池内沿第一方向依次排列的第一电极、牺牲电极和第二电极，所述牺牲电极的活泼性大于所述第一电极和所述第二电极的活泼性；设置于所述处理池内的膜组件，所述膜组件设置于所述第一电极和所述牺牲电极之间，和/或，所述膜组件设置于所述牺牲电极和所述第二电极之间；供电模块，与所述第一电极和所述第二电极电连接。

CN107459106A公开了一种电化学-膜分离水处理装置及其处理方法和用途，所述装置包括反应池，所述反应池内设置膜组件，所述膜组件一侧由内向外平行于膜组件设置感应电极和阳极板，所述膜组件另一侧平行于膜组件设置阴极板，所述阳极板和阴极板与外接电源连接；所述反应池主体一侧设有进水口，所述反应器主体上开设膜组件出水口，所述膜组件出水口与膜组件相连。上述装置虽然可以对废水先进行电化学处理，但电化学处理产生的沉淀颗粒物容易沉积到膜表面堵塞膜孔，造成膜通量的下降，同时电化学操作过程中，溶液的pH值易发生变化，影响水中离子等的存在形式，不利于水处理的正常进行。