一種低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種難降解廢水處理設(shè)備，具體涉及生物膜沉積鐵與回收過(guò)氧化氫溶液的芬頓處理結(jié)合等離子體、微生物作用的反應(yīng)裝置。本實(shí)用新型裝置包括接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器、過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)、沉積鐵生物膜反應(yīng)池。本實(shí)用新型分為三個(gè)階段，第一階段為生物膜形成階段；第二階段為產(chǎn)過(guò)氧化氫階段（初步處理階段）；第三階段為協(xié)同降解污染物階段。本實(shí)用新型回收利用初步處理產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)不至于使過(guò)氧化氫污染環(huán)境，危害人體健康。此外，經(jīng)等離子體處理后的載體表面，產(chǎn)生大量的極性官能團(tuán)，使載體表面的親水性普遍增強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】一種低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種難降解廢水處理設(shè)備，具體涉及生物膜沉積鐵與回收過(guò)氧化氫溶液的芬頓處理結(jié)合等離子體、微生物作用的反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]化工、紡織等行業(yè)廢水含有大量難降解有機(jī)物，單獨(dú)的等離子體、芬頓技術(shù)處理能力有限，且對(duì)于普通均相芬頓體系而言，反應(yīng)結(jié)束后還會(huì)產(chǎn)生大量的含鐵污泥，后處理復(fù)雜。造成二次污染。缺少一種能夠?qū)㈣F離子負(fù)載與載體上，使之不產(chǎn)生二次污染的技術(shù)。另夕卜，接觸輝光放電等離子技術(shù)降解苯酚、苯甲酸類廢水產(chǎn)生過(guò)氧化氫未得到有效利用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是制造一種以生物膜為載體吸附鐵離子，在過(guò)氧化氫溶液環(huán)境中，非均相芬頓技術(shù)結(jié)合低溫等離子體技術(shù)處理難降解廢水的裝置，以及該裝置的實(shí)施方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型低溫等離子體協(xié)同芬頓生物膜反應(yīng)裝置的技術(shù)解決方案為:(I)采用接觸輝光放電等離子技術(shù)對(duì)難降解廢水進(jìn)行預(yù)處理；(2 )將降解過(guò)程產(chǎn)生的大量過(guò)氧化氫控制在最佳濃度；(3)取樣口不斷測(cè)定沉積鐵生物膜反應(yīng)池中過(guò)氧化氫含量；(4)采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)產(chǎn)生等離子體(Ar) ；(5)用低溫等離子體處理載體后投加于Fe (OH)3膠體懸浮液中形成沉積鐵；(6)沉積鐵生物膜反應(yīng)池中的難降解廢水在低溫等離子體、非均相芬頓技術(shù)同時(shí)作用下降解。
[0005]具體技術(shù)方案如下:一種低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置，所述裝置包括接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器、過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)、沉積鐵生物膜反應(yīng)池；其特征在于:
[0006]所述接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器，由高壓直流電源和多電極反應(yīng)器組成；其中多電極反應(yīng)器包括陰極(5)、多電極陽(yáng)極(6)、支管(11)、磁子(14)、測(cè)溫口(15)、取樣口
(16);所述陰極(5)置于支管(11)中；陰極(5)、多電極陽(yáng)極(6)置于生物膜裝置(12)中；磁子(14)安裝于生物膜裝置(12)底部下方，為磁力加熱攪拌器部件，對(duì)反應(yīng)池內(nèi)廢水進(jìn)行加熱、攪拌；測(cè)溫口(15)、取樣口(16)開設(shè)于多電極反應(yīng)器的多電極陽(yáng)極(6)與陰極(5)之間圓孔處；
[0007]所述過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)，連接取樣口( 16)，由取樣口( 16)取出水樣，定時(shí)監(jiān)測(cè)裝置中過(guò)氧化氫含量，并反饋給高壓直流電源，控制電壓來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，同時(shí)通過(guò)增減陽(yáng)極數(shù)目來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，以達(dá)到適合的過(guò)氧化氫濃度范圍；
[0008]所述沉積鐵生物膜反應(yīng)池，包括液位控制器(I)、水泵(2)、進(jìn)水管(3)、出水管
(4)、導(dǎo)管(7)、流量計(jì)(8)、空氣壓縮機(jī)(9)、冷卻水管(10)、生物膜裝置(12)、曝氣器(13)、矩形粗孔過(guò)濾材料(17)和扇形粗孔過(guò)濾材料(18);難降解廢水通過(guò)水泵(2)由進(jìn)水管(3)進(jìn)入裝置內(nèi)，通過(guò)液位控制器(I)控制裝置內(nèi)的水位，并反饋給水泵(2)，控制進(jìn)水；所述反應(yīng)池呈圓柱形，冷卻水管(10)包圍該圓柱形池體，冷卻水由池底管口進(jìn)入由池頂管口流出，用于降低接觸輝光放電時(shí)的反應(yīng)池內(nèi)溫度；生物膜裝置(12)內(nèi)分布有呈環(huán)形均勻排列的十六塊矩形生物膜載體及六塊扇形生物膜載體，生物膜載體采用粗孔過(guò)濾組件，矩形粗孔過(guò)濾組件(17)的上部設(shè)有總出水管(4);各組件出水口均與總出水管(4)相連；在裝置底部設(shè)有曝氣器(13 )，通過(guò)空氣壓縮機(jī)(9 )供氣，并由轉(zhuǎn)子流量計(jì)(8 )控制供氣量。
[0009]進(jìn)一步的，所述矩形生物膜載體為十六塊，扇形生物膜載體為六塊。
[0010]進(jìn)一步的，所述相鄰矩形粗孔過(guò)濾組件(17)間隔5cm，相鄰扇形粗孔過(guò)濾組件
(18)間隔 5cm。
[0011]以上所述一種低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置的實(shí)施方法，分為三個(gè)階段，第一階段為生物膜形成階段；第二階段為產(chǎn)過(guò)氧化氫階段(初步處理階段)；第三階段為協(xié)同降解污染物階段，所述方法步驟如下:
[0012]第一階段:首先細(xì)菌與載體表面相接觸，然后用低溫等離子體Ar處理載體后置于Fe (OH) 3膠體懸浮液中形成沉積鐵，調(diào)節(jié)放電電流，保持60W的功率，使微生物胞外多糖類物質(zhì)在相對(duì)穩(wěn)定的條件下附著于載體表面，隨其生長(zhǎng)繁殖形成生物膜；
[0013]第二階段:將難降解廢水通過(guò)水泵(2)由進(jìn)水管(3)進(jìn)入低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置中央，首先進(jìn)入生物膜裝置，從附著生物膜的半包圍的粗孔過(guò)濾材料
(17)、( 18)中向外溢滿全池；調(diào)整輝光電壓為620V，在pH=4時(shí)，采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)降解廢水，作為初步處理階段；伴隨著廢水的降解，陽(yáng)極和電解質(zhì)溶液界面之間產(chǎn)生大量活性物質(zhì)過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫濃度逐漸增加；
[0014]第三階段:當(dāng)過(guò)氧化氫濃度達(dá)到4mmol/L時(shí)，生物膜中沉積鐵離子與過(guò)氧化氫組成類Fenton體系,通過(guò)Fenton反應(yīng)降解廢水中的污染物；同時(shí)，利用輝光放電產(chǎn)生的等離子體協(xié)同降解廢水中的污染物質(zhì)，另外起部分消毒作用；沉積鐵生物膜反應(yīng)池還依靠生物膜中存在的微生物降解廢水中的有機(jī)物。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型的接觸輝光等離子體反應(yīng)器所產(chǎn)生等離子體有三方面作用，(I)初步降解廢水；(2)產(chǎn)生Ar等離子體促進(jìn)鐵離子在載體PVC處沉積；(3)產(chǎn)生低溫等離子體對(duì)各類難降解廢水進(jìn)行氧化、消毒處理，對(duì)難降解廢水進(jìn)行深度處理。
[0017]本實(shí)用新型采用多電極等離子體反應(yīng)器，在加快掛膜速度、增加過(guò)氧化氫產(chǎn)量的同時(shí)，能夠使難降解廢水脫色率、COD去除率顯著提高。
[0018]本實(shí)用新型回收利用初步處理產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)不至于使過(guò)氧化氫污染環(huán)境，危害人體健康。
[0019]此外，經(jīng)等離子體處理后的載體表面，產(chǎn)生大量的極性官能團(tuán)，使載體表面的親水性普遍增強(qiáng)。同時(shí)，鐵離子的沉積量增大。由于鐵離子在載體表面的沉積過(guò)程主要是含氧、含氮的極性官能團(tuán)與鐵離子間形成化學(xué)鍵或化學(xué)吸附的結(jié)果。而經(jīng)低溫等離子體氧化一鐵沉積技術(shù)處理的載體表面呈電中性，使細(xì)菌加速在PVC載體上附著成膜。
[0020]生物膜載體由環(huán)狀長(zhǎng)方形板和扇形地板構(gòu)成近半封閉結(jié)構(gòu)，可增大接觸面積，提高傳質(zhì)效率，改善廢水處理效果。
[0021]生物膜過(guò)厚會(huì)增加生物膜外層的傳質(zhì)阻力，阻礙底物進(jìn)入生物膜內(nèi)層，本實(shí)用新型通過(guò)控制反應(yīng)池中的碳氮比，從而控制消化細(xì)菌的含量，防止好氧異養(yǎng)菌大量繁殖增加生物膜的厚度。
[0022]本實(shí)用新型將鐵離子牢固附著于生物膜上，與過(guò)氧化氫形成新型多相芬頓體系，能夠高效率的處理難降解廢水。此裝置對(duì)廢水中污染物的去除率可以達(dá)到99%以上。充分利用了生物膜的吸附性和芬頓反應(yīng)的強(qiáng)氧化性，最大限度的減少鐵泥的形成，幾乎產(chǎn)生二次污染，且過(guò)氧化氫得以回收利用，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和良好的環(huán)境效益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型多電極等離子體反應(yīng)器的俯視圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型的沉積鐵生物膜反應(yīng)池的載體結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型的沉積鐵生物膜反應(yīng)池的載體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0027]其中，1為液位控制器,2為水泵，3為進(jìn)水管,4為總出水管,5為陰極,6為陽(yáng)極，7為導(dǎo)管，8為流量計(jì)，9為空氣壓縮機(jī)，10為冷卻水，11為支管，12為生物膜裝置，13為曝氣器，14為磁子，15為測(cè)溫口，16為取樣口，17為矩形粗孔過(guò)濾材料，18為扇形粗孔過(guò)濾材料，19為冷卻水進(jìn)口，20為冷卻水出口。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型裝置包括接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器、過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)、沉積鐵生物膜反應(yīng)池。
[0029]I)接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器，由高壓直流電源(O?1000V)和多電極反應(yīng)器組成。其中多電極反應(yīng)器由陰極5、多電極陽(yáng)極6、冷卻水管10、磁子14、進(jìn)水口 15和取樣口 16構(gòu)成，詳見圖2。陰極材料為碳棒，直徑為5_，置于底部為砂芯的支管中。冷卻水夾套包裹陽(yáng)極材料為鉬絲，直徑為0.4mm，被密封于玻璃管中，露出約1mm。該電極是從該實(shí)用新型裝置上部進(jìn)入溶液與陰極產(chǎn)生輝光放電。冷卻水10包圍本實(shí)用新型的圓柱形池體，冷卻水由池底管口進(jìn)入由池頂管口流出，用于降低接觸輝光放電時(shí)的反應(yīng)池內(nèi)溫度；磁子14安裝于生物膜裝置12底部下方，為磁力加熱攪拌器部件，對(duì)反應(yīng)池內(nèi)廢水進(jìn)行加熱、攪拌；測(cè)溫口 15、取樣口 16開設(shè)于多電極反應(yīng)器的多電極陽(yáng)極與陰極之間圓孔處，如圖2所示。反應(yīng)廢水溫度為30°C，電解質(zhì)溶液為2g/L Na2S04。
[0030]2)過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)，用于控制初步處理階段過(guò)氧化氫濃度，由取樣口 16取出水樣，定時(shí)監(jiān)測(cè)裝置中過(guò)氧化氫含量，并反饋給高壓直流電源，通過(guò)控制電壓來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，同時(shí)通過(guò)增減陽(yáng)極數(shù)目來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，以達(dá)到適合的過(guò)氧化氫濃度范圍。H2O2的測(cè)定方法原理是H2O2與鈦離子在酸性溶液中形成穩(wěn)定橙色絡(luò)合物-過(guò)鈦酸:Ti4++H202+2H20 — TiO2.H202+4H+，H2O2的測(cè)定方法是用移液槍移取125 μ L取出樣放入96孔板內(nèi)，加入60 μ L的1:5的硫酸，20 μ L的0.lmol/L鈦鹽，再加入45 μ L的蒸餾水。靜置十分鐘后，用酶標(biāo)儀在395nm波長(zhǎng)下測(cè)定溶液中過(guò)H2O2的濃度。過(guò)氧化氫濃度隨著高壓直流電源電壓的增長(zhǎng)而逐漸上升，電壓從550V升高至650V，20min后生成的H2O2濃度分別為0.30,0.40,0.77、1.18和1.80mmol/L。當(dāng)電壓低于620V時(shí)H2O2生成速率常數(shù)增長(zhǎng)的較快，高于620V后增長(zhǎng)的逐漸變緩。當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，陽(yáng)極鉬絲會(huì)出現(xiàn)熔融現(xiàn)象，造成不必要的消耗。故調(diào)節(jié)電壓時(shí)需控制在620V以下；過(guò)氧化氫濃度隨著陽(yáng)極數(shù)目的增多而上升，當(dāng)陽(yáng)極數(shù)目分別為2、4、6、8時(shí)，20min后生成的H2O2濃度分別為1.35,2.19,3.66和5.22mmol/L,多電極提高了.0H的濃度，.0H相互結(jié)合成H2O2,使H2O2濃度越來(lái)越高。
[0031]3)沉積鐵生物膜反應(yīng)池，包括進(jìn)水管3、曝氣器13、矩形粗孔過(guò)濾材料17和扇形粗孔過(guò)濾材料18。難降解廢水通過(guò)水泵2由進(jìn)水管3進(jìn)入低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置中央，首先進(jìn)入生物膜裝置，從附著生物膜的半包圍的粗孔過(guò)濾材料17、18中向外溢滿全池。通過(guò)液位控制器I控制裝置內(nèi)的水位，并反饋給水泵2，控制進(jìn)水。如圖3所示，生物膜裝置12內(nèi)分布有十六塊矩形生物膜載體(呈環(huán)形均勻排列)、六塊扇形生物膜載體，生物膜載體采用粗孔過(guò)濾組件，相鄰矩形粗孔過(guò)濾組件17間隔5cm，相鄰扇形粗孔過(guò)濾組件18間隔5cm，各組件內(nèi)側(cè)出水口由出水管將出水排入下部總出水管4。矩形粗孔過(guò)濾組件17的上部設(shè)有總出水管4。各組件出水口均與上部總出水管4相連。在裝置底部設(shè)有曝氣器13，通過(guò)空氣壓縮機(jī)9供氣，并由轉(zhuǎn)子流量計(jì)8控制供氣量。當(dāng)活性污泥掛膜于粗孔過(guò)濾組件后，形成半包圍生物膜，難降解廢水通過(guò)進(jìn)水管3進(jìn)入裝置內(nèi)，與生物膜內(nèi)的微生物充分接觸，污染物通過(guò)生化反應(yīng)被降解得到凈化的污水最終透過(guò)附著生物膜的載體由總出水管4自流出水。在低溫等離子體Ar氣處理后，PVC載體表面的親水性明顯增強(qiáng)，細(xì)菌附著量及成膜速度在經(jīng)等離子體鐵沉積技術(shù)改性后的載體表面有顯著提高。沉積的鐵離子在過(guò)氧化氫存在條件下，通過(guò)非均相芬頓技術(shù)，呈強(qiáng)氧化性，氧化難降解廢水。借助粗孔過(guò)濾材料17、18自身的過(guò)濾分離功能，無(wú)需額外設(shè)置固液分離裝置。
[0032]本實(shí)用新型分為三個(gè)階段，第一階段為生物膜形成階段；第二階段為產(chǎn)過(guò)氧化氫階段(初步處理階段)；第三階段為協(xié)同降解污染物階段。
[0033]第一階段:首先細(xì)菌與載體表面相接觸，然后用低溫等離子體Ar處理載體后置于Fe (OH) 3膠體懸浮液中形成沉積鐵，調(diào)節(jié)放電電流，保持60W的功率，使微生物胞外多糖類物質(zhì)在相對(duì)穩(wěn)定的條件下附著于載體表面，隨其生長(zhǎng)繁殖形成生物膜。
[0034]第二階段:將難降解廢水通過(guò)水泵2由進(jìn)水管3進(jìn)入低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置中央，首先進(jìn)入生物膜裝置，從附著生物膜的半包圍的粗孔過(guò)濾材料17、18中向外溢滿全池。調(diào)整輝光電壓為620V，在pH=4時(shí)，采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)降解廢水，作為初步處理階段。伴隨著廢水的降解，陽(yáng)極和電解質(zhì)溶液界面之間產(chǎn)生大量活性物質(zhì)過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫濃度逐漸增加。
[0035]第三階段:當(dāng)過(guò)氧化氫濃度達(dá)到4mmol/L時(shí)，生物膜中沉積鐵離子與過(guò)氧化氫組成類Fenton體系,通過(guò)Fenton反應(yīng)降解廢水中的污染物。同時(shí)，利用輝光放電產(chǎn)生的等離子體協(xié)同降解廢水中的污染物質(zhì)，另外起部分消毒作用。本實(shí)用新型中沉積鐵生物膜反應(yīng)池還依靠生物膜中存在的微生物降解廢水中的有機(jī)物。
[0036]本實(shí)用新型低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置，同時(shí)借助低溫等離子體、類Fenton技術(shù)和微生物處理廢水中難降解污染物，使印染廢水的降解率顯著提高，脫色明顯加快。
[0037]下面通過(guò)實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的處理工序:
[0038]實(shí)施例1:
[0039](I)用低溫等離子體Ar處理附著于載體上的活性污泥，后置于Fe (OH) 3膠體懸浮液中形成沉積鐵；
[0040](2)調(diào)節(jié)輝光電流，功率維持在60W。使微生物胞外多糖類物質(zhì)附著于載體表面，繁殖形成生物膜；
[0041](3)調(diào)節(jié)輝光電壓為620V，將苯酚模擬廢水由水泵通入低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置；
[0042](4)采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)降解，記錄過(guò)氧化氫的濃度變化；
[0043](5)隨著污染物質(zhì)的降解，過(guò)氧化氫濃度逐漸上升，當(dāng)過(guò)氧化氫濃度達(dá)到2mmol/L時(shí)，控制廢水PH為4 ；
[0044](6)采用輝光電壓為550V，采用陽(yáng)電極數(shù)目為2，且成對(duì)稱分布；
[0045](7)反應(yīng)至苯酚模擬廢水降解率不在發(fā)生變化，記錄降解率、反應(yīng)時(shí)間。
[0046]實(shí)施例2
[0047]其他條件不變，將實(shí)施例1中的步驟(5)中的2mmol/L的過(guò)氧化氫濃度改為3mmol/L的過(guò)氧化氫濃度。
[0048]實(shí)施例3
[0049]其他條件不變，將實(shí)施例1中的步驟(5)中的2mmol/L的過(guò)氧化氫濃度改為4mmol/L的過(guò)氧化氫濃度。
[0050]實(shí)施例4
[0051]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中550V的輝光電壓改為575V。
[0052]實(shí)施例5
[0053]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中550V的輝光電壓改為600V。
[0054]實(shí)施例6
[0055]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中550V的輝光電壓改為625V。
[0056]實(shí)施例7
[0057]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中550V的輝光電壓改為650V
[0058]實(shí)施例8
[0059]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中陽(yáng)極數(shù)目為2改為陽(yáng)極數(shù)目為4。
[0060]實(shí)施例9
[0061]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中陽(yáng)極數(shù)目為2改為陽(yáng)極數(shù)目為6。
[0062]實(shí)施例10
[0063]其他條件不變，將實(shí)施例1中步驟(6)中陽(yáng)極數(shù)目為2改為陽(yáng)極數(shù)目為8。
[0064]通過(guò)實(shí)例證實(shí)印染廢水中的污染物質(zhì)在本實(shí)用新型低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置中的降解最佳條件的過(guò)氧化氫濃度為3?4mmol/L，輝光電壓的最佳范圍為650?675V。降解率隨陽(yáng)極數(shù)目的增加而提高，
[0065]本實(shí)用新型采用低溫等離子體技術(shù)加速生成生物膜，提高了廢水處理效率。接觸輝光放電反應(yīng)器簡(jiǎn)單、占地面積較小、操作便捷，同時(shí)產(chǎn)生大量活性物質(zhì)，利于降解。
[0066]本實(shí)用新型將鐵離子負(fù)載與生物膜上，構(gòu)成非均相芬頓技術(shù)，能夠高效率的處理難降解廢水，且反應(yīng)過(guò)程中的鐵污泥明顯降低。
[0067]本實(shí)用新型低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置同時(shí)發(fā)揮了生物膜的粘附性、其內(nèi)含有微生物的分解能力；等離子體的消毒、殺菌、活性物質(zhì)降解能力；多相芬頓降解能力。廢水中的難降解物質(zhì)在協(xié)同作用下，降解率在99%以上。
[0068]利用降解廢水產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，起到節(jié)約資源的作用，同時(shí)屬環(huán)境保護(hù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫等離子體協(xié)同類芬頓生物膜反應(yīng)裝置，所述裝置包括接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器、過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)、沉積鐵生物膜反應(yīng)池；其特征在于: 所述接觸輝光多電極等離子體反應(yīng)器，由高壓直流電源和多電極反應(yīng)器組成；其中多電極反應(yīng)器包括陰極(5)、多電極陽(yáng)極(6)、支管(11)、磁子(14)、測(cè)溫口(15)、取樣口(16)；所述陰極(5)置于支管(11)中；陰極(5)、多電極陽(yáng)極(6)置于生物膜裝置(12)中；磁子(14)安裝于生物膜裝置(12)底部下方，為磁力加熱攪拌器部件，對(duì)反應(yīng)池內(nèi)廢水進(jìn)行加熱、攪拌；測(cè)溫口(15)、取樣口(16)開設(shè)于多電極反應(yīng)器的多電極陽(yáng)極(6)與陰極(5)之間圓孔處； 所述過(guò)氧化氫含量控制系統(tǒng)，連接取樣口( 16)，由取樣口( 16)取出水樣，定時(shí)監(jiān)測(cè)裝置中過(guò)氧化氫含量，并反饋給高壓直流電源，控制電壓來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，同時(shí)通過(guò)增減陽(yáng)極數(shù)目來(lái)控制過(guò)氧化氫產(chǎn)量，以達(dá)到適合的過(guò)氧化氫濃度范圍； 所述沉積鐵生物膜反應(yīng)池，包括液位控制器(I)、水泵(2)、進(jìn)水管(3)、出水管(4)、導(dǎo)管(7)、流量計(jì)(8)、空氣壓縮機(jī)(9)、冷卻水管(10)、生物膜裝置(12)、曝氣器(13)、矩形粗孔過(guò)濾材料(17)和扇形粗孔過(guò)濾材料(18);難降解廢水通過(guò)水泵(2)由進(jìn)水管(3)進(jìn)入裝置內(nèi)，通過(guò)液位控制器(I)控制裝置內(nèi)的水位，并反饋給水泵(2 )，控制進(jìn)水；所述反應(yīng)池呈圓柱形，冷卻水管(10)包圍該圓柱形池體，冷卻水由池底管口進(jìn)入由池頂管口流出，用于降低接觸輝光放電時(shí)的反應(yīng)池內(nèi)溫度；生物膜裝置(12)內(nèi)分布有呈環(huán)形均勻排列的十六塊矩形生物膜載體及六塊扇形生物膜載體，生物膜載體采用粗孔過(guò)濾組件，矩形粗孔過(guò)濾組件(17)的上部設(shè)有總出水管(4);各組件出水口均與總出水管(4)相連；在裝置底部設(shè)有曝氣器(13 )，通過(guò)空氣壓縮機(jī)(9 )供氣，并由轉(zhuǎn)子流量計(jì)(8 )控制供氣量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于:所述矩形生物膜載體為十六塊，扇形生物膜載體為六塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于:所述相鄰矩形粗孔過(guò)濾組件(17)間隔5cm，相鄰扇形粗孔過(guò)濾組件(18)間隔5cm。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK203440161SQ201320543245
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月1日
【發(fā)明者】沈擁軍, 江國(guó)慶, 朱鵬, 施佳鳴, 丁建東, 曹宇鋒, 張彥 申請(qǐng)人:南通大學(xué)