公布日：2023.11.28
申請日：2023.09.01
分類號：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I
摘要
本發明屬于污泥處理領域，公開了一種微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器。該反應器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；圓柱形上部的頂部設置有蓋板，蓋板上設置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；側壁的一側設置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；另一側從上至下設置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；鏤空電極托盤上水平設有陰極，垂直設有多個陽極電極；圓柱形上部的內部設置有盤管；半球形下部的底部設置有礦化泥排出口。本發明通過序批式運行和微電壓驅動強化技術實現反應器的進一步減容，有機物轉化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
權利要求書
1.一種微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其特征在于，該反應器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；所述圓柱形上部的頂部設置有蓋板，所述蓋板上設置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；所述變頻電機用于控制設置于所反應器內部的攪拌器的啟停；所述參比電極插入所述反應器內部；所述圓柱形上部的側壁的一側設置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；所述圓柱形上部的側壁的另一側從上至下設置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；所述進泥口與進泥泵連接；所述圓柱形上部的靠近所述半球形下部的底部設置有鏤空電極托盤，所述鏤空電極托盤上水平設置有陰極電極，所述鏤空電極托盤上垂直設置有多個陽極電極；所述圓柱形上部的內部設置有盤管，所述盤管與設置于所述反應器外部的循環水泵連接，用于通過循環水控制所述反應器內部的消化溫度；所述半球形下部的底部設置有礦化泥排出口，所述礦化泥排出口與礦化泥排出泵連接。
2.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述圓柱形上部的高徑比為(1.9-2.2)∶1。
3.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口均設有球閥。
4.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述沼氣排放管上設置有阻火器。
5.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述陰極電極與設置于所述反應器外部的電源負極導線連接，所述多個陽極電極與設置于所述反應器外部的電源正極導線連接。
6.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述陰極電極的材料為泡沫鎳或鍍鎳鐵。
7.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述多個陽極電極的材料各自獨立地為碳纖維布或石墨。
8.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述參比電極為Ag/AgCl電極。
9.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述多個陽極電極的粗糙程度為99-101Ra。
10.根據權利要求1所述的微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，其中，所述陽極電極為四個。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器。本發明通過序批式運行和微電壓驅動強化技術實現反應器的進一步減容，有機物轉化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
為了實現上述目的，本發明提供了一種微電壓驅動強化的厭氧序批式反應器，該反應器為密封裝置，包括相互連通的圓柱形上部和半球形下部；
所述圓柱形上部的頂部設置有蓋板，所述蓋板上設置有變頻電機、沼氣排放管、液位計、壓力傳感器和參比電極；所述變頻電機用于控制設置于所反應器內部的攪拌器的啟停；所述參比電極插入所述反應器內部；
所述圓柱形上部的側壁的一側設置有溫度傳感器、pH傳感器和人孔蓋板；所述圓柱形上部的側壁的另一側從上至下設置有溢流排泥口、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和進泥口；所述進泥口與進泥泵連接；
所述圓柱形上部的靠近所述半球形下部的底部設置有鏤空電極托盤，所述鏤空電極托盤上水平設置有陰極電極，所述鏤空電極托盤上垂直設置有多個陽極電極；
所述圓柱形上部的內部設置有盤管，所述盤管與設置于所述反應器外部的循環水泵連接，用于通過循環水控制所述反應器內部的消化溫度；
所述半球形下部的底部設置有礦化泥排出口，所述礦化泥排出口與礦化泥排出泵連接。
本發明的技術方案的有益效果如下：
本發明的反應器在序批式運行基礎上，引入了微電壓驅動強化，可以借助陽極呼吸菌對多種有機物(揮發酸、葡萄糖、蛋白、纖維素等)進行氧化降解產生電子傳遞到陽極，電子經過外電路傳遞到陰極，在陰極還原特定的目標底物(氫離子)。微生物電解對廣泛底物均具有強大的生物轉化能力，電子在陰極表面具有良好的還原轉化能力。通過借助微生物電解耦合厭氧消化系統在機理上能夠實現復雜有機質的快速轉化，同時改變電子傳遞路徑，形成以胞外電子作用為基礎的產甲烷過程，由此富集到倍增時間段短、產甲烷能力更強的嗜氫產甲烷菌。從而實現反應器的進一步減容，有機物轉化率的進一步提高，污泥減量化效果的進一步提升。
（發明人：王佳偉;任征然;高金華;文洋;張含）
