[发明专利]一种原位污泥同步减量稳定处理系统及方法

权利要求书

1.一种原位污泥同步减量稳定处理系统，其特征在于，该系统由污泥浓缩系统、生物电化学系统和数据采集监测系统三部分组成；所述污泥浓缩系统为重力浓缩池，从上至下分为澄清区(1)、进泥区(2)和污泥浓缩区(3)三部分，澄清区(1)上部设有出水口(4)，进泥区(2)设有进泥口(5)，污泥浓缩区(3)设有排泥口(6)；所述生物电化学系统设有阳极电极(7)和阴极电极(8)，阳极电极(7)置于污泥浓缩区(3)，阴极电极(8)悬于澄清区(1)；所述数据采集监测系统设有负载(9)和数据采集器(11)，负载(9)两端通过导线(10)分别与阳极电极(7)和阴极电极(8)相连；数据采集器(11)与负载(9)和PC机(12)连接；

所述阳极电极(7)置于进泥口(5)下方5-10cm处；所述阴极电极(8)置于澄清区(1)的液面下1-2cm处；所述阳极电极(7)采用单个或多个多层立体结构，多个多层立体结构之间采用串联方式连接，单个多层立体结构的每个单层平面结构之间采用并联方式连接，单层平面结构采用单环或多环结构，多环结构的每个单环结构之间采用并联方式连接，每个单环结构由多个导电单元串联形成；多层立体结构的相邻单层平面结构之间的间距为5-15cm；多个多层立体结构的相邻多层立体结构之间的间距为10-20cm；阳极电极表面积与污泥浓缩系统体积之比为(1-30)m²:1m³；

系统通过外加生活污水、工业废水或含氮磷营养液来补充澄清区(1)中氮磷营养元素；通过曝气调节澄清区(1)中溶解氧溶度。

2.根据权利要求1所述的一种原位污泥同步减量稳定处理系统，其特征在于，该系统处理的污泥为处理生活污水或工业废水的污水处理厂或污水处理站产生的剩余污泥。

3.根据权利要求1所述的一种原位污泥同步减量稳定处理系统，其特征在于，所述阳极电极(7)和阴极电极(8)的导电材料均选自碳纸、碳布、碳毡、碳刷、碳纤维、石墨毡、石墨板、石墨盘或不锈钢中的一种或两种以上任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种原位污泥同步减量稳定处理系统，其特征在于，所述阴极电极(8)采用单个或多个多环平面结构，多个多环平面结构之间采用串联方式连接，多环平面结构的每个单环结构之间采用并联方式连接，每个单环结构由多个导电单元串联形成；多个多环平面结构的相邻多环平面结构之间的间距为10-20cm；阴极电极表面积与污泥浓缩系统表面积之比为1m²:(2-5)m²。

5.根据权利要求1所述的一种原位污泥同步减量稳定处理系统，其特征在于，所述导线(10)与阳极电极(7)或阴极电极(8)连接处用环氧树脂密封，导线(10)暴露部分用环氧树脂覆盖密封。

6.一种利用权利要求1-5任一项系统的原位污泥同步减量稳定处理方法，其特征在于，剩余污泥经进泥口(5)进入污泥浓缩系统的进泥区(2)，在重力作用下进行成层沉淀和压缩沉淀；剩余污泥中的游离水进入澄清区(1)，经出水堰溢出后从出水口(4)排出；浓缩后的污泥进入污泥浓缩区(3)，经排泥口(6)排出；与此同时，在阳极微生物的作用下，剩余污泥被分解产生电子、质子及其它代谢产物；部分电子传递到阳极电极(7)表面并通过外电路到达阴极电极(8)，质子经产电基质到达阴极电极(8)；在阴极电极(8)表面，电子、质子与电子受体结合并形成电流，由此实现原位污泥同步减量化和稳定化；生物电化学系统产生的电信号被数据采集器(11)收集，并传输到PC机(12)中，通过电信号变化监测系统的运行情况，便于过程及时调控。