[实用新型]一种微电流曝气生物膜活性炭反应器

说明书

本实用新型提供一种微电流曝气生物膜活性炭反应器，解决了当前污水处理领域内现有竖直装置好氧区充氧难、污水处理效率不够高的问题。本实用新型微电流曝气生物膜活性炭反应器，包括微电流生物膜活性炭系统、智慧控制系统；所述微电流生物膜活性炭系统包括厌氧生物膜活性炭床层、好氧生物膜活性炭床层及微电流。生物膜活性炭床层处于微电流中，微电流的刺激能够增大微生物的活性，促进电子传递，提高生物膜活性炭系统处理废水的能力。所述智慧控制系统包括控制器、曝气泵、曝气管、溶解氧感应器探头等，可以实现曝气充足可控，气泡均匀细小，氧气利用率高。可以增加活性炭使用寿命，增大对污水的处理效果。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种外加电流生物膜活性炭反应器。

背景技术

活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和大表面积的人工炭材料制品，而且活性炭制备原料广泛。吸附作用是活性炭最显著的特征之一，能从液相中吸附各种物质。活性炭广泛应用于处理污水，活性炭吸附作用主要与活性炭的物理化学性质有关，并且受废水污染物的影响较大，而且活性炭的吸附并不是无限的，需要定期更换活性炭。

生物膜活性炭就是在活性炭上固定微生物，可以提高活性炭的吸附容量，并且延长活性炭使用寿命，增强对水中有机物的降解能力，生物活性炭在处理污水过程中综合了活性炭的吸附作用和生物的氧化分解作用，生物活性炭用于处理污废水，显著提高对废水中污染物的去除率，对毒物和负荷变化的适应性显著提高，改善了污泥脱水及消化的性能，延长了活性炭的寿命，是一种以生物处理为主，同时具有物化处理特点的生物处理技术。

厌氧与好氧结合的工艺具有较多优势，厌氧工艺能大量去除废水中的有机物和悬浮物，使与之组合在一起的好氧工艺有机负荷减小，好氧污泥的产量也应的下降，而且整个工艺的反应容积也小得多。厌氧工艺布置在好氧工艺之前，作为前处理工艺能起到稳定作用，减小了对好氧工艺负荷的波动；与单一好氧工艺相比，需氧量减少且需氧量相对稳定，节约了资源并且操作相对简单，厌氧工艺又能改善废水的了生化性，提高了好氧工艺的效率。采用水平布置厌氧区和好氧区，占地面积广，在我国土地资源紧张的情况下，竖直布置尤其重要，但是在竖直布置过程中，好氧区充氧又成为研究的重点。

直流电刺激能够改变微生物的增长，提高微生物的增长速度，控制适宜强度的直流电流可以提高细胞的胞内蛋白含量并且增强细胞ATP酶活性，在一定程度上提高了微生物的代谢能力，向微生物施加微弱电场能够影响微生物的生长代谢，当细胞置于适宜强度的直流电场中，细胞膜的通透性会有所改变，提高微生物细胞膜的通透性有利于将各种外源物质引入活体细胞中。在污水处理过程中，会发生一系列氧化还原反应，而氧化还原反应的本质都是电子传递过程，微电流的刺激可以增强细胞间的电子传递，促进反应的进行。

发明内容

针对当前污水处理领域内现有竖直装置好氧区充氧难的问题，本发明提供了一种外加微电流的曝气生物膜活性炭反应器，其结构紧凑，设计合理，可更好利用微电流对微生物的促进作用，污水处理效果好。

因此，本发明提供一种微电流曝气生物膜活性炭反应器。本发明方案如下，一种微电流曝气生物膜活性炭反应器，所述反应器包括微电流生物膜活性炭系统、智慧控制系统；所述微电流生物膜活性炭系统包括圆柱形竖直反应器本体1内的自下而上依次设置的厌氧生物膜活性炭床层7、好氧生物膜活性炭床层9，及电极19，稳压电源15；所述电极(19)位对称分布于反应器本体(1)内好氧生物膜活性炭床层(9)和厌氧生物膜活性炭床层(7)两侧的内壁上；电极19与稳压电源15电连接；

所述好氧生物膜活性炭床层9填充好氧生物膜活性炭，在厌氧生物膜活性炭床层7填充厌氧生物膜活性炭。所述生物膜活性炭为煤质活性炭。所述生物膜活性炭的强度≥95％、灰分≤5％、碘吸附值≥1100、亚甲基蓝吸附值≥175、pH为7.2±0.1、比表面积≥1050m²/g。所述生物膜活性炭表面有含氧官能团羧基、羟基或羰基。本装置在活性炭床层内柱壁对称布设导电材料，并在外部增加直流稳压电源，通过调节直流稳压电源，可以使生物膜活性炭处于不同电流强度的电场中。