[发明专利]电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤化工行业焦化废水处理技术，尤其涉及一种电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器。

背景技术

煤化工行业是大的水资源污染行业之一，其中焦化废水是煤高温干馏、煤气净化、副产品回收与精制过程中产生的工业有机废水，具有污染物浓度高、组分极其复杂、含有苯酚、吡啶、喹啉、吲哚等难降解多环芳香族化合物(PAHs)，可生化性差，是难降解工业有机废水的典型代表。

现有技术中，大部分的焦化企业废水的处理效果不理想，常存在二级生化处理出水不达标的问题，主要表现为出水中COD、氨氮等指标超标。

发明内容

本发明的目的是提供一种电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器，包括依次连接的电化学氧化池、调节池、脱氮曝气生物滤池，所述电化学氧化池内设有经过导线与外部直流电源相接的阳极极板和阴极极板，所述脱氮曝气生物滤池内装有火山岩滤料。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器，由于利用极板产生的强氧化剂进行难降解有机物的降解，提高废水的可生化性，降低废水的生物毒性；耦合脱氮曝气生物滤池后，利用生物滤池的同步脱碳氮功能，高效地去除电化学氧化出水中的可生物降解有机物及硝酸盐氮。上述耦合工艺尤其适用于煤化工行业水质复杂、难降解有机物浓度高、生物毒性大、可生化性差的有机废水。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器的结构示意图。

图中：

1、电化学氧化池，2、阳极极板，3、阴极极板，4、直流电源，5、穿孔曝气管，6、调节池，7、进水泵，8、脱氮曝气生物滤池，9、曝气头，10、气体流量计，11、火山岩滤料，12、出水管，13、滤池进水阀，14、滤池出水阀，15、反冲洗进水阀，16、反冲洗出水阀，17、空压机。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合反应器，其较佳的具体实施方式是：

包括依次连接的电化学氧化池、调节池、脱氮曝气生物滤池，所述电化学氧化池内设有经过导线与外部直流电源相接的阳极极板和阴极极板，所述脱氮曝气生物滤池内装有火山岩滤料。

所述阳极极板为掺硼金刚石膜电极，所述阴极极板为312不锈钢钢板。

所述阳极极板与阴极极板间距为1cm，所施加电流密度为75mA/cm²，所述直流电源电压在安全电源36V以下。

所述电化学氧化池内水力停留时间为45min，距离池底10cm处设有穿孔曝气管。

所述火山岩滤料粒径为0.4cm至0.6cm。

所述脱氮曝气生物滤池的曝气量控制在气水比1:1。

电化学氧化技术处理难降解有机废水主要有两方面的作用，其一是污染物在电极上发生直接电化学反应，这部分作用占的比例较小；其二是利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原反应，进而将有机污染物氧化化为低碳链有机物、二氧化碳和水。更重要的是：电化学氧化技术能够有效提高难降解有机废水的可生化性，如今限制其大规模应用的瓶颈是其能耗较高，运行费用高，如将其与生物技术协同使用必将具有广泛应用前景。

曝气生物滤池，作为常用的深度处理技术之一，它是将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中，以滤池中填装的粒状填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长着大量生物膜，当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用，实现污染物的高效去除，该技术在城市污水处理及回用中得到了广泛的应用。曝气生物滤池有多种运行方式，可单级使用(同时脱碳氮)，可二级串联使用(一级脱氮，一级脱氮)，也可多级串联使用。

本发明针对煤化工行业焦化废水二级生化处理出水COD、氨氮不达标，且COD主要为难降解有机物的问题，提出了一种经济、高效的耦合反应器，即电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合联用技术，具有十分重要的现实意义。是一种高效的焦化废水深度处理技术，即电化学氧化与脱氮曝气生物滤池耦合联用技术。