[发明专利]一种处理难降解废水的内置旋转式电极的生物电化学装置

说明书

本发明公开了一种处理难降解废水的内置旋转式电极的生物电化学装置，其包括厌氧式反应器，分别设置在厌氧式反应器内的阳极、阴极，以及设置在阳极和阴极之间的参比电极，分别与阳极、阴极电连接的电源；厌氧式反应器包括反应器本体，以及形成在反应器本体上端的出水口、形成反应器本体下端的进水口；其中，阳极、阴极分别相对厌氧式反应器能够转动地设置，且阳极、阴极的转动方向相同；该装置能够有效地改善厌氧系统中挥发性脂肪酸的积累和启动时间长等缺点，同时促进电化学活性细菌与传统厌氧菌的协同作用，实现难降解有机物的高效去除。

技术领域

本发明涉及微生物电化学技术领域，具体涉及了一种处理难降解废水的内置旋转式电极的生物电化学装置。

背景技术

难降解工业废水难以直接采用生物处理达标，而采用物化处理工艺费用高，因此成为污水处理业内公认的难题。生物电化学系统是新兴的污水处理及资源回收技术，已证实其对印染、化工、医药、食品加工等难降解废水具有良好的处理效果，同时能以氢气、沼气、电能或者中水的形式高效回收资源，是一种结合生物技术和电化学还原/氧化技术优势的耦合系统。近年来，生物电化学系统与传统厌氧工艺的耦合工艺为难降解废水处理提供新思路，这种耦合工艺能够实现产甲烷细菌的电化学富集，同时电化学活性细菌与传统厌氧菌的协同效应进一步提高难降解有机物的去除效率，例如中国发明专利CN102502973B，其公开了一种处理难降解废水的无隔膜升流式连续流生物电化学装置，包括阳极、顶板、壳体、石墨棒、底板、进液管、下隔板、阴极材料、上隔板、参比电极和出液管构成，所述壳体内从下至上固定连接有底板、下隔板、上隔板、阳极和顶板，进液管的出口位于底板和下隔板之间，参比电极位于上隔板和阳极之间，出液管安装在顶板上且进口位于阳极的上方，阴极材料装在上隔板和下隔板之间，石墨棒由底板同时穿过下隔板伸入壳体内，石墨棒顶端靠近上隔板，上隔板与下隔板有通孔，石墨棒与阳极通过导线与壳体外的外电路连接。然而，该耦合工艺仍存在电化学活性细菌挂膜较慢、水力流态较差等缺陷。因此采取简易，合理，经济的方法以实现生物电化学系统与厌氧工艺的高效耦合是工业化该工艺的关键内容。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种改进的处理难降解废水的内置旋转式电极的生物电化学装置，其能够解决上述现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种处理难降解废水的内置旋转式电极的生物电化学装置，其包括厌氧式反应器，分别设置在所述厌氧式反应器内的阳极、阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间的参比电极，分别与所述阳极、所述阴极电连接的电源；所述厌氧式反应器包括反应器本体，以及形成在所述反应器本体上端的出水口、形成所述反应器本体下端的进水口；其中，所述阳极、所述阴极分别相对所述厌氧式反应器能够转动地设置，且所述阳极、所述阴极的转动方向相同。

根据本发明的一些优选方面，所述阳极的转动轴心线、所述阴极的转动轴心线分别沿水平方向延伸。

根据本发明的一些优选方面，所述阳极沿水平方向上的宽度和/或所述阴极沿水平方向上的宽度为所述厌氧式反应器沿水平方向上的宽度的0.900-0.999倍。

根据本发明的一些优选方面，所述阳极、所述阴极均具有工作状态，当所述阳极、所述阴极均处于工作状态时，所述阳极与所述阴极的转动速度相同。

根据本发明的一些优选且具体的方面，当所述阳极、所述阴极均处于工作状态时，所述阳极的转动速度、所述阴极的转动速度均为20-40r/min。

根据本发明的一些优选方面，所述电源为直流电源，所述直流电源的电压为0.7-0.9V。