[发明专利]一种厌氧-光伏驱动电化学处理系统及处理方法和应用

说明书

本发明公开了一种厌氧‑光伏驱动电化学处理系统及处理方法和应用。该厌氧‑光伏驱动电化学处理系统包括顺次连接的：厌氧处理单元，所述厌氧处理单元包括填料型折流板厌氧反应器；絮凝沉淀单元；电化学处理单元；电化学消毒单元；过滤单元；所述厌氧‑光伏驱动电化学处理系统还包括光伏电源驱动单元。由于采用的是可再生光伏能源提供电力，又无需额外投加化学试剂，因而处理成本大大降低；效率高、运行稳定，能较好地克服传统工艺的不足，尤其适合农村分散式小规模养殖场所排放的养殖废水的治理。

技术领域

本发明属于地表水污染水体处理技术领域，更具体地，涉及一种厌氧-光伏驱动电化学处理系统及处理方法和应用。

背景技术

随着国民经济的高速发展，人们生活水平的快速提高，对畜禽产品种类、质量和数量的需求也日益提高，为满足人们的需求，各种各类规模的畜禽养殖场纷纷涌现，使得畜禽养殖业由传统的家庭养殖转向集约化规模化养殖发展。然而，规模化的畜禽养殖业给企业带来经济效益的同时，一些企业由于环保设施相对滞后，已给养殖场周边的地表水、地下水、土壤和空气带来严重污染，并严重影响到养殖场周边人们的正常生产生活。而在广大农村，传统的种地经济效益低下，畜禽养殖由于能给农户带来可观的经济收入，现已成为一些农民的主要职业。然而，以农户为单元的分散式养殖是农村主要养殖模式，其规模较小，分布点多，资金投入少，几乎无污染防治设施，因此，畜禽养殖在一些农村已成当地主要的污染源之一，并给当地农村生态环境造成极大的破坏，严重影响新农村建设，也极大阻碍了乡村振兴战略的顺利实施，迫切需要与之相适应的治理方法。

畜禽养殖废水主要由畜禽尿液、冲洗水以及少量生产生活用水组成，其COD_Cr、BOD₅、磷、氮以及SS高，是典型的高浓度有机废水。当前，畜禽养殖废水的处理方法主要有还田利用法、物化处理法、生物处理法、自然生态处理法等。还田利用法是传统的处理方法，直接作为农家肥来使用，然而过量使用会导致地表水、地下水和土壤污染,该法虽投资少、能耗低，但必需严格控制用量。常见的物化处理技术有吸附法、絮凝沉淀法、电化学氧化法、Fenton法等，该法可较快地去除氮、磷、重金属以及有机物，然而运行和维护成本较高，大大阻碍了该法在农村分散式小规模养殖场的使用。生物处理方法主要分为好氧生物处理、厌氧生物处理及其组合处理工艺，虽效果较好，然而受气候影响较大，处理速度慢，维护管理费用高。自然生态处理法是利用天然水体、土壤及其生物作用来净化污水，主要有氧化塘、土地处理系统以及人工湿地等自然处理系统。该法运行与管理费用低、二次污染小等优点，但受气候影响较大，处理速度较慢。此外，单纯采用上述方法都很难达到排放要求，为降低成本，一般将上述工艺进行组合来对养殖场废水进行治理。其中，厌氧生物处理能耗少、成本低，具有较高的有机物负荷能力，也能降解好氧微生物不能降解的有机物，因而在畜禽废水处理中是常用的一个处理单元；絮凝沉淀法能高效快速地去除一些大分子有机物、磷、重金属，也是常见的物化处理单元之一；电化学方法通过使用特殊电极，使水体中的氮在电极表面发生而得以去除，此外还能产生一些强氧化性基团，能氧化一些难降解有机物，在高级水处理中也是常见工艺之一；然而运行成本限制了这些处理单元在农村分散式小规模养殖场的使用。为此探索适合以农户为单元的农村分散式养殖排放污水处理方法也一直是环保工作者关注的焦点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的以上问题，提出一种能在农村分散式小规模养殖场使用的高效、低成本的处理方法。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种厌氧-光伏驱动电化学处理系统，该厌氧-光伏驱动电化学处理系统包括顺次连接的：

厌氧处理单元，所述厌氧处理单元包括填料型折流板厌氧反应器；

絮凝沉淀单元；

电化学处理单元；

电化学消毒单元；

过滤单元；

所述厌氧-光伏驱动电化学处理系统还包括光伏电源驱动单元。