專利名稱：：可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件及一體化磁電氧化生物濾池和應(yīng)用系統(tǒng)的制作方法可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件及一體化磁電氧化生物濾池和應(yīng)用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及廢水凈化領(lǐng)域，具體涉及一種可對難生化廢水、電鍍廢水、納濾或RO膜產(chǎn)生濃液、印染廢水等采用集磁電氧化還原、生物除磷脫氮、過濾、沉淀、排泥于一體的裝置處理而達(dá)標(biāo)排放或回用處理過程中所采用的凈化處理元件一一鐵碳管及含有該鐵碳管的一體化磁電氧化還原生物濾池及應(yīng)用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在廢水處理領(lǐng)域中，難生化處理的廢水一般包括石化、制藥、印染、制漆、電鍍、皮革、垃圾滲濾液等各種廢水。目前，國內(nèi)外處理電鍍廢水方法比較多，如采用化學(xué)法，雖然其工藝較為成熟，但流程復(fù)雜，其中絡(luò)廢水需分流處理，六價鉻投加還原劑還原三價鉻，表面活性劑化學(xué)破乳、除油等分類處理后再進(jìn)行綜合處理，操作環(huán)節(jié)多，勞動強度大。因配制、投加藥劑污泥量大，運行費用通常為10-15元/噸，且處理COD、油、磷酸鹽等有機污染物不易達(dá)標(biāo)。而目前國內(nèi)的垃圾壓縮站主要采取臥式壓縮和壓塊成型兩種方式。廣州市目前有壓縮轉(zhuǎn)運站148座，深圳將建設(shè)垃圾轉(zhuǎn)運站418座，目前己完成垃圾轉(zhuǎn)運站建設(shè)100多座，按每座垃圾轉(zhuǎn)運站每天壓宿垃圾50噸計算，每座垃圾轉(zhuǎn)運每天將產(chǎn)生垃圾滲濾液10-15噸(包括沖洗廢水)，按深圳418座垃圾轉(zhuǎn)運站計算，將產(chǎn)生垃圾滲濾液6270噸。壓縮垃圾封閉式大容量轉(zhuǎn)運方式雖然解決了傳統(tǒng)的垃圾中轉(zhuǎn)站超負(fù)荷運作，但存在污水易滲漏到地面上，散發(fā)出非常難聞的臭味，讓周圍的居民抱怨不已等問題，同時也帶出了垃圾滲濾液處理方式的轉(zhuǎn)移問題，垃圾滲濾液原來是由垃圾填埋場、垃圾發(fā)電廠等專業(yè)處理后達(dá)到三級排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放的，現(xiàn)在垃圾滲濾液大部分轉(zhuǎn)移到垃圾轉(zhuǎn)運站，垃圾轉(zhuǎn)運站按現(xiàn)有的場地、資金和技術(shù)等根本沒有辦法解決垃圾滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放的能力，除非有占地面積極小、處理效率極高、運行費用極低的小型垃圾瀝濾液處理裝置或技術(shù)的出現(xiàn)。按照國家建設(shè)部和深圳市垃圾轉(zhuǎn)運站建設(shè)指引要求各項污染指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)環(huán)保要求，滲漏液要經(jīng)沉砂池處理后，再排入污水管網(wǎng)。以每座垃圾轉(zhuǎn)運站每天將產(chǎn)生CODcr達(dá)40000mg/L的垃圾滲濾液10噸排入污水管網(wǎng)，則相當(dāng)于每座垃圾轉(zhuǎn)運站每天向市政污水管網(wǎng)排入CODcr達(dá)400mg/L的高濃度污水1000噸。如果將6000多噸垃圾瀝濾液經(jīng)簡單的沉砂池處理后排入污水管網(wǎng)，相當(dāng)于垃圾轉(zhuǎn)運站每天向市政污水管網(wǎng)排入CODcr達(dá)400mg/L的高濃度污水600000噸，這樣，必然會加重市政污水廠的負(fù)荷。如果全國1萬多垃圾轉(zhuǎn)運站的垃圾瀝濾液經(jīng)簡單的沉砂池處理后排入污水管網(wǎng)，相當(dāng)于垃圾轉(zhuǎn)運站每天向市政污水管網(wǎng)排入CODcr達(dá)400mg/L的高濃度污水1億噸，所以，研發(fā)和推廣占地面積極小、處理效率極高、運行費用極低的小型垃圾瀝濾液處理裝置非常必要。在垃圾滲濾液等各種難以生化的部分廢水處理方面，垃圾滲濾液等髙濃度有機廢水經(jīng)厭氧濾池+SBR+MBR等傳統(tǒng)工藝處理之后，通常將近有400600mg/L的COD無法用生物處理，目前利用納濾或反滲透法處理高濃度、高鹽份污水己得到廣泛應(yīng)用，在城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理中也已有成熟的運行經(jīng)驗，目前國內(nèi)有公司嘗試引進(jìn)德國技術(shù)運用于中國垃圾焚燒廠瀝濾液處理。但焚燒廠垃圾瀝濾液與填埋場滲濾液不同，有機物、懸浮物含量要高的多，反滲透濃縮液量也要比填埋場滲濾液大的多。一般來說二級RO系統(tǒng)處理填埋場滲濾液的濃縮比可達(dá)到10%，而運用于瀝濾液處理時，經(jīng)實驗證明濃縮比最高只有50%,反滲透膜也極易污染中毒，膜組件更換頻繁，而且預(yù)處理系統(tǒng)要復(fù)雜得多。反滲透法產(chǎn)生的濃縮液的處理是一個難點，填埋場滲濾液的濃縮液可以采用回灌填埋區(qū)進(jìn)行處理，利用已填埋的垃圾吸附降解濃縮液中的重金屬及有機物，而焚燒廠瀝濾液用反滲透法處理產(chǎn)生的濃縮液還有50%以上，由于沒有填埋場回灌的便利條件，回噴焚燒爐水量又太大，因此用膜處理法處理瀝濾液的前提是必須解決濃縮液的處理問題。申請人針對現(xiàn)有技術(shù)上述問題做了一系列的研究，如《一種廢水凈化方法及其磁化混凝器集成設(shè)備》(專利號200310117654.4,申請日2003年12月31日)，《磁化光催化集成污水再生利用裝置》(專利號200520056849.7，申請日2005年4月12日)，《一種光電磁集成的廢水高級氧化方法及裝置》(專利申請?zhí)?007100731666，申請日2007年4月20日)，雖然上述專利文獻(xiàn)中涉及磁力混凝、電催化氧化、UF超濾、污泥自動脫水等工藝方法，但是不能解決反沖洗濃液處理和電鍍廢水處理回用，使廢水的處理受到一定的限制。另外，上述處理裝置占地面積較大，無法實現(xiàn)催化還原反應(yīng)和沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥于一體化工作，沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥等工序必須在另外的池內(nèi)實現(xiàn)，無疑增加了工程制造和使用成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可凈化廢水的處理元件一一鐵碳管構(gòu)件，以及含有該鐵碳管構(gòu)件、可實現(xiàn)催化氧化還原反應(yīng)、沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥于一體化之生物濾池和應(yīng)用系統(tǒng)。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，其特征在于包括一筒壁開有多個小孔的中心管，所述中心管置于一外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外壁包覆有電極材料層，內(nèi)腔與進(jìn)水口連通，中心位置裝有與電源外接的陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有出水口和排污口。優(yōu)選地，所述電極材料為鐵碳混合物，其由交錯疊加的鐵塊和活性碳塊構(gòu)成，所述鐵塊和活性碳塊之間隔有承托圈。優(yōu)選地，所述進(jìn)水pH值為13.5的條件下，采用的鐵碳質(zhì)量比為為130:1。優(yōu)選地，所述陽極管由金屬材料或石墨制成，長度與中心管一致，其電源電壓為330V，電流為5300mA。本發(fā)明還提供了一種含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，包括箱體、箱體支架、污泥排放口和總出水口，其特征在于所述及箱體內(nèi)還設(shè)有鐵碳管支撐架，所述鐵碳管支撐架上設(shè)有總進(jìn)水管、布水支管、鐵碳管出水總管及至少一鐵碳管構(gòu)件，其中所述鐵碳管出水總管與各鐵碳管出水口連接，布水支管與鐵碳管構(gòu)件連接以成行排列的形式安裝在鐵碳管支撐架上并與總進(jìn)水管連通；各鐵碳管構(gòu)件之間設(shè)置的曝氣盤及過濾式生物填料；所述鐵碳管構(gòu)件包括一筒壁開有多個小孔的中心管，所述中心管置于一外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外壁包覆有電極材料層，內(nèi)腔與布水支管連通，中心位置裝有與電源外接的陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有鐵碳管出水口和鐵碳管排污口。其中，所述陽極管由金屬材料或石墨制成，長度與中心管一致，其電源電壓為330V，電流為5300mA。所述總進(jìn)水管管路上，設(shè)有磁化器。所述總進(jìn)水管管路上設(shè)有至少一個可加入活性碳或/和雙氧水之加藥口及空氣入口。所述出水總管管路上設(shè)有PH控制儀及加堿液入口。所述電極材料為鐵碳混合物，其由交錯疊加的鐵塊和活性碳塊構(gòu)成，所述鐵塊和活性碳塊之間隔有承托圈。所述進(jìn)水pH值為13.5的條件下，采用的鐵碳質(zhì)量比為為130:1。進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種一體化磁電氧化生物濾池應(yīng)用系統(tǒng)，包括廢水收集池、污泥池，其特征在于在所述廢水收集池和污泥池之間，還包括一含有鐵碳管構(gòu)件的一體化磁電氧化生物濾池，所述濾池進(jìn)水口連通收集池出水口，出水口接離子交換池，底部接污泥池；所述鐵碳管構(gòu)件包括一筒壁含有多個小孔的中心管，所述中心管置于一密封的外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外表包覆有電極材料層，中心管內(nèi)腔與布水管進(jìn)水口連通，中心位置裝有陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有出水口和排污口；在各鐵碳管構(gòu)件之間，還設(shè)有曝氣盤及過濾過生物填料。所述收集池進(jìn)水管路上還依序設(shè)有初沉池、升流厭氧污泥床反應(yīng)器，所述初沉池內(nèi)加有Ca(OH)2。所述磁電氧化生物濾池出水管路上還依序設(shè)有超濾器及反滲透系統(tǒng)，其反滲透系統(tǒng)出水接清水池，濃縮廢水回流至收集池內(nèi)。由于采用上述技術(shù)方案，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1.本發(fā)明鐵碳管采用封閉式結(jié)構(gòu)，每一支獨立的鐵碳管就是一個獨立的廢水處理單元，鐵碳管內(nèi)的鐵碳混合物，或交叉疊加的鐵塊和活性碳塊，不僅導(dǎo)電、吸附力強，而且其比表面積非常大，表面帶電，在酸性或堿性條件和外加低電壓(6~30V)、弱電流(5~300mA)的作用下，多個鐵碳管就組成了無數(shù)的微型電解槽對廢水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。在電化學(xué)反應(yīng)過程中通過進(jìn)水總管及布水支管加入的空氣及雙氧水(H202)或次氯酸和活性碳粉末作為流動還原劑協(xié)同工作，可將常規(guī)電解槽微型化，利用導(dǎo)體一電介質(zhì)混合填料組成無數(shù)的微型電解槽-鐵碳管，可以使被電解物的泳移距離大大縮短，電解電壓大大減小，能耗與停留時間大大降低，解決了傳統(tǒng)的鐵碳床填料"結(jié)疤"、"鈍化"問題。本發(fā)明一體化的濾池采用了有效的封閉式氣水力沖刷鐵碳管內(nèi)電極材料技術(shù)，將每一支鐵碳管獨立的廢水處理單元的所有出水口聯(lián)通，匯集的廢水加堿后在反應(yīng)器內(nèi)沉淀排泥，上清液流向后續(xù)的超濾、納濾或反滲透裝置產(chǎn)水回用，這樣成功地解決了氧化還原、生物吸附分解、沉淀排泥等工藝集于一體化的難題，節(jié)省了裝置的占地面積，提高了廢水處理效率。2.本發(fā)明具有催化氧化功能的鐵碳管電解體系-鐵碳管支撐架是相對獨立的，可根據(jù)場地等實際需要以內(nèi)置形式安裝在箱體內(nèi)或與箱體分體外置安裝，分體外置安裝時，布水支管由布水管支架支撐在鐵碳管支撐架上，非常靈活、方便。3.適用性廣。本發(fā)明不受電鍍廢水按水質(zhì)分流處理的限制，在一體化裝置內(nèi)實現(xiàn)自控分流處理，使高效反應(yīng)和沉淀過濾及自動排泥等工序在一體化裝置內(nèi)實現(xiàn)。4.處理效果優(yōu)異。本發(fā)明集磁電氧化及生物處理方式于一體，廢水處理過程中，既包括有機物被羥基自由基氧化分解的過程，又存在有吸附、絮凝沉淀與氣浮、生物除磷脫氮等多種物理化學(xué)過程，可使廢水得到較為徹底的處理。5.氧化反應(yīng)瞬間完成，時間短，處理效率高。本發(fā)明處理過程中可將有機物大分子氧化降解成小分子，再進(jìn)一步分解為二氧化碳和水，污泥和浮渣量少，無二次污染，是一種清潔的水處理方法。6.本發(fā)明所設(shè)計的裝置設(shè)備簡單，占地面積少，操作管理方便，操作一般是在常溫常壓下進(jìn)行。7.投資省，運轉(zhuǎn)費用較低。本發(fā)明電極與電能的消耗都很低；鐵碳管具有價格低、耐水力沖刷、自然耗損率低的特點。經(jīng)連續(xù)運行的300噸/天的實例證實，采用本發(fā)明對電鍍廢水處理到達(dá)標(biāo)排放或回用，處理到達(dá)標(biāo)排放的噸水投資為2000-2500元人民幣，占地20平方，綜合運行總成本為4元人民幣/噸，是傳統(tǒng)化學(xué)法處理的三分之一，大大節(jié)約了處理成本。處理到生產(chǎn)回用的噸水投資為4000-5000元人民幣，占地40平方，綜合運行總成本為5元人民幣/噸，因為本發(fā)明可高效除鹽，所以納濾或RO膜產(chǎn)生濃液再經(jīng)磁電高級氧化裝置進(jìn)行污染物氧化及高效除鹽的循環(huán)處理，使納濾或RO膜產(chǎn)常年保持^80y。高效產(chǎn)水回用率。金屬離子Cu2+、C"、Zn2+等在直流電場作用下，穿過生物膜，朝著陰極定向遷移，在陰極不鋼板實現(xiàn)電沉積，配合一體化濾池工藝時具有脫除重金屬離子等無機離子的能力，水中的Cl-、Ca2+、Mg2+等隨著微生物的增殖，濃度逐漸減小，起到軟化水質(zhì)的作用。比投資軟水裝置節(jié)省2/3費用。8.適用范圍寬廣氨氮污水、含硫污水、含油污水、難降解有機、石化、電鍍、制藥、造紙、焦化等高難度化工廢水處理，也可用于城市污水改造及中水回用。圖1為本發(fā)明鐵碳管構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明磁電氧化生物濾池結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為圖2的A-A剖面圖；圖4為本發(fā)明應(yīng)用于電鍍廢水處理系統(tǒng)圖；圖5為本發(fā)明應(yīng)用于難生化廢水(垃圾滲透液)處理系統(tǒng)圖；圖6為本發(fā)明應(yīng)用于超濾、納濾或RO膜產(chǎn)生濃液處理系統(tǒng)圖。g巾1—-箱體5—鐵碳管構(gòu)件20—箱體支架2—-總進(jìn)水管501—陽極管21—進(jìn)氣管3—-磁化器502—上封頭22—濃液回流管4—布水支管503_中心管6--鐵碳管支撐架管卡504—溶解性金屬鐵塊25—純水出水管7—-曝氣盤505—承托圈■一收集池8—鐵碳管出水口總管506—活性碳纖維混合塊101一提升泵9--自控加堿液口507—外套管102一離子交換池10-懸浮式過濾填料508—下封頭103-含氰廢水收集池11-自控加藥口509—螺紋活接接頭104-污泥池12-螺紋活接5010—鐵碳管出水口105一磁電氧化生物濾池13-污泥排放口5011—鐵碳管進(jìn)水口107-超濾器14一出水槽5012—鐵碳管支撐架108一高壓泵15一總出水口5013—鐵碳管排污口109-反滲透裝置16一固液分離空間18—負(fù)極連接頭110--初沉池17-正極連接頭19一鐵碳管支撐架112-—UASBR具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明首先提供了一種可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件5，如圖1所示，其包括一中心管503,該中心管503筒壁開有多個均勻分布的小孔，廢水流進(jìn)入中心管503內(nèi)腔后在外加電壓及藥制協(xié)同下對有機污染進(jìn)行催化氧，然后可從上述小孔流出，所述中心管503置于一封閉的外套管507內(nèi)腔內(nèi)，中心管503外壁包覆有電極材料層，廢水從中心管503筒壁小孔流出后可經(jīng)過該電極材料層滲出至中心管503和外套管507之間的空腔內(nèi)進(jìn)行電化學(xué)氧化還原處理-即進(jìn)行內(nèi)電解。所述電極材料層可采用鐵碳混合物或活性碳纖維混合塊，其可由交錯疊加的溶解性金屬鐵塊504和活性碳纖維混合塊506構(gòu)成，可設(shè)置至少一組或一組以上，其中活性碳纖維混合塊506為含碳量大于80%以上的活性碳纖維，厚度在2-10毫米之間；溶解性金屬鐵塊504可為冷扎鐵扳，厚度在0.8-3毫米之間。所述鐵碳混合物也可以是活性碳顆粒材料和金屬鐵的混合物。在溶解性金屬鐵塊504和活性碳纖維混合塊506之間，隔有承托圈505，該承托圈505厚度約為1-2毫米，其上鉆有孔徑為1-2毫米的小孔。所述中心管503內(nèi)腔與鐵碳管進(jìn)水口5011連通，中心位置裝有一陽極管501，所述陽極管501由金屬材料(如鐵等)或石墨制成，陽極管501上的正極接頭17與電源外接，其電源電壓為330V,電流為5300mA，陽極管501可采用實心的鐵棒，其長度與中心管503—致。所述外套管507上、下端分別通過上封頭502和下封頭508將中心管503密封，外套管507上分別開設(shè)有鐵碳管出水口5010和鐵碳管排污口5013。這樣，整個鐵碳管構(gòu)件5除進(jìn)、出水口和排污口外，其余全部封閉，可裝于生物濾池內(nèi)或生物濾池外，可單獨使用，也可組合使用，既靈活，又方便組合和安裝。本發(fā)明在鐵碳管構(gòu)件5中設(shè)置一陽極管501，在廢水通過進(jìn)水口進(jìn)入鐵碳管構(gòu)件5中心管503內(nèi)腔時，將先與陽極管501接觸進(jìn)行電催化氧化。此時其反應(yīng)式為陽極反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>H202+OH—H02-+H20Fe2++H02~>Fe3++H02-由于有機物參與陰極的還原反應(yīng)，使官能團發(fā)生了變化改變了原有機物性質(zhì)，降低了色度，改善了B/C值；一些無機物也參予反應(yīng)生成沉淀得以去除，如Fe2+S2——FeS|;廢水的膠體粒子和微小分散的污染物受電場作用，產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，向相反電荷的電極移動，并聚集在電極上使水澄清；陽極生成的新生態(tài)Fe^經(jīng)中和生成Fe(OH)3，有極強的吸附能力，使水得以澄清；陰極生成的氫氣，具有氣浮效應(yīng)。廢水經(jīng)中心管503再進(jìn)入電極材料層滲出至中心管503和外套管507之間的空腔內(nèi)進(jìn)行電化學(xué)氧化還原處理-即即進(jìn)行內(nèi)電解。此時，鐵為陽極，碳成為陰極，廢水中導(dǎo)電電解質(zhì)起導(dǎo)電作用。在外加電源和流動還原劑的作用下，可形成千千萬萬個微小電池，產(chǎn)生電催化氧化還原反應(yīng)。其反應(yīng)式為(1)陽極反應(yīng)為FeFe2++2e—(2)陰極反應(yīng)為酸性條件下2H++2e—H2T堿性條件下02+2H20+4e_40H_(3)電解質(zhì)中反應(yīng)為Fe2++2H20Fe(OH)2+2H+H++Fe(OH)2+02Fe(OH)3丄Fe^具有較強的還原作用，可使廢水中的某些氧化性組分還原，同時Fe(OH)2及Fe(OH)3還具有絮凝和吸附作用。原電池的微電流也有直接氧化還原作用，還能刺激水體中的微生物的代謝作用，促進(jìn)微生物處理廢水。此外，陽極生成的大量的F^+不斷地進(jìn)入溶液，不但有效地克服了陽極極化反應(yīng)，而且其還原作用使一些大分子降解為小分子，同時，生成的Fe2+作為絮體中心，絮凝吸附水中懸浮顆料，達(dá)到廢水凈化的目的。本發(fā)明具體實施中，中心管503和密封外套管507及上、下封頭502、508可采用不銹鋼或PVC材料。鐵碳管直徑為200-500毫米，長度為1-4米，每支鐵碳管構(gòu)件5日處理污水量為1-10噸，可工業(yè)化制造標(biāo)準(zhǔn)件。其構(gòu)件組裝連接為所述中心管503外重疊的多層由承托圈505的兩端為溶解性金屬鐵塊504及之間填充滿活性碳纖維混合塊506或活性碳顆粒等鐵碳混合物組成的電極材料層，該電極材料層外套裝不銹鋼或PVC材料的密封外套管507，然后通過上封頭502和下封頭508密封連接，鐵碳管進(jìn)水口5011就是中心管503下端的螺紋活接頭的內(nèi)徑，鐵碳管的出水口5010和鐵碳管排污口5013在密封外套管507的下端突出，中心管503中心插裝有陽極管501。根據(jù)上述設(shè)計的鐵碳管構(gòu)件5結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提供了一種集氧化還原反應(yīng)和沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥于一體的磁電氧化生物濾池105。如圖2、圖3所示，該濾池包括一箱體1，在該箱體1上，設(shè)有總進(jìn)水管2和總出水口15，所述箱體1內(nèi)腔底部設(shè)有箱體支架20以及與其相連的鐵碳管支撐架19，鐵碳管支撐架19上裝有布水支管4，所述箱體1內(nèi)設(shè)有成行排列的鐵碳管構(gòu)件5，其作為磁電高級氧化反應(yīng)單元，鐵碳管進(jìn)水口5011通過螺紋活接12與布水支管4連通，且通過鐵碳管支承架5012垂直固定在箱體1內(nèi)，由于鐵碳管構(gòu)件5為一長度較長的筒體型構(gòu)件，因此，在所述鐵碳管構(gòu)件5中部位置，還設(shè)有鐵碳管支撐架管卡6，通過該管卡可將各鐵碳管構(gòu)件5固于箱體支架20上，其上端的鐵碳管出水口5010與所有其他支鐵碳管出水口連通到總出水口15。這樣，廢水進(jìn)入磁電氧化生物濾池后進(jìn)入至少一個由內(nèi)裝電極材料的鐵碳管構(gòu)件5中，每個鐵碳管可作為一個獨立的處理單元，多個鐵碳管構(gòu)件5組合排列于箱體1內(nèi)，布水支管4及以其連接的若干支鐵碳管構(gòu)件5之間，可形成一固液分離空間16。在該空隙中，可填上多層不同大小、不同材料的輕質(zhì)纖維過濾填料或輕質(zhì)生物填料10形成的濾池，或填上比重大于1.1的多層不同大小、不同材料的生物填料，可以是不同大小的石英砂、陶粒、和活性碳粒。該比重大于1.1的填料由穿孔隔板支撐，濾池上端外連接總出水口15;濾池和布水支管4下的V型漏斗構(gòu)成排泥單元，漏斗底部外通連接污泥排放口13。在各鐵碳管構(gòu)件5之間，還設(shè)有曝氣盤7，其位于鐵碳管構(gòu)件5中間位置，與進(jìn)氣管21連通。濾池的曝氣源與鐵碳管氣源交替工作，只有鐵碳管需要氣源沖洗電極材料時，生物濾池的曝氣停止工作。因此，整個濾池可形成催化還原反應(yīng)和沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥于一體的整體結(jié)構(gòu)，上述反應(yīng)可在一個整體裝置內(nèi)完成，既節(jié)約加工成本，又可節(jié)省場地。如圖3所示，在總進(jìn)水管2進(jìn)水通道上，還設(shè)有磁化器3，同時還可設(shè)有至少一個可加入活性碳或/和雙氧水之自控加藥口11及空氣入口。磁化器3所產(chǎn)生的磁場強度在8000-12000高斯之間，作用在于改變水本身以及包含在水中其它物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)，產(chǎn)生物理變化和電化學(xué)變化的能量。當(dāng)磁力線與有機廢水水流垂直正交，水在外力作用下以一定的流速通過磁場，作切割磁力線運動時，水中會產(chǎn)生電荷和使電荷運動的電動勢，于是廢水就產(chǎn)生了電流、電位差等物理變化，產(chǎn)生形成了電能。這時廢水中有了電荷、電位，就會改變水本身以及包含在水中的其它物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)，這種磁化水就有了與其相接觸的管壁、容器壁產(chǎn)生物理變化和電化學(xué)變化的能量。在高濃度廢水中，不同程度地溶有鹽、堿、酸等成份的雜質(zhì)，廢水有一定的酸度，同時也不同程度地懸浮著不溶解的固體雜質(zhì)和微量的金屬、非金屬元素，這些雜質(zhì)和其它元素具有一定導(dǎo)電性能的非絕緣物質(zhì)，不同程度地都可以被磁化，廢水中的鈣和鐵等雜物也同時會產(chǎn)生帶正電和負(fù)電的離子。離子由于正負(fù)電的關(guān)系而相互吸引，使懸浮雜物凝聚，體積增大，完成廢水磁化混凝過程。在總進(jìn)水管2中加入微量雙氧水(H202)或次氯酸等氯系氧化劑及流動還原劑協(xié)同工作并間歇曝氣，在外加低電壓(5~30V)、弱電流(20~300mA)作用下，對污染物質(zhì)同時進(jìn)行電化學(xué)吸附、電化學(xué)氧化還原反應(yīng)及芬頓反應(yīng)(Fenton'sreagent〕，可達(dá)到脫除重金屬離子、去除COD、色度、除臭、殺菌的目的，使有機廢水得到較為徹底的處理，排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。本發(fā)明在鐵碳管出水總管8上，還設(shè)有自控加堿液口9，所加堿液與匯合的各鐵碳管構(gòu)件5出水混合后在濾池箱體1內(nèi)沉淀；沉淀池的空間是充分利用布水支管4及以其連接的若干支鐵碳管構(gòu)件5之間的空隙實現(xiàn)，沉淀污泥沉到不銹鋼布水支管4下所設(shè)的V型漏斗內(nèi)由污泥排放口13通過液位計自控將污泥排向污泥濃縮池，在沉淀池的空間中上層填裝有超輕上浮式纖維過濾填料10或生物填料，生物填料可采用不同大小的石英砂、陶粒、和活性碳粒。上清液通過纖維過濾填料10去除懸浮物后由濾池總出水口15流向后續(xù)處理裝置(如超濾過濾器及納濾或RO膜過濾器等)。廢水經(jīng)鐵碳管5完成內(nèi)電解后，再由鐵碳管出水口5010與其他組別的鐵碳管出水口5010和鐵碳管出水口匯集管8連通，在鐵碳管出水口匯集管8中通過自控加堿液口9加入堿液，然后流入箱體1內(nèi)下端的箱內(nèi)支架20上30-50厘米處。系統(tǒng)發(fā)生如下反應(yīng)。1)電解含氰廢水含氰廢水進(jìn)入獨立電解單元時，CN—可在陽極管直接被氧化，CN'陽極氧化需在堿性條件下進(jìn)行，因為堿性條件下形成的CN—易于在陽極放電；同時陽極反應(yīng)也需要有OH'離子參加，當(dāng)有NaOCI加入時，不僅使溶液導(dǎo)電性增加，而且配合CNT易于在陽極放電，可使Oc「的氧化強度增強5-10倍，強化了陽極的氧化作用。維持PH》10時有助于防止溶液中CNCI的積聚，且可使游離CNT濃度降至0.1mg/1以下。2)除六價鉻陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫分子，并有二價及三價鐵析出。反應(yīng)式如下2H++2e—2H—H2此種新生態(tài)氫[H]具有很強的還原能力，將六價鉻還原成三價鉻，然后以氫氧化鉻沉淀去除。Cr2072_+6Fe2++14H+—2Cr3++6Fe3++7H20Cr042—+3Fe2++8H+—Cr3++3Fe3++4H20Cr3++30H——Cr(OH)s丄Fe3++30H——Fe(OH)3丄3)除重金屬離子金屬極板受電化學(xué)作用，以離子狀態(tài)溶于水中，電解過程中H+大量消耗，OH—逐漸增多，電解液逐漸變?yōu)閴A性，(PH:7-9)并生成穩(wěn)定氫氧化物沉淀。Cr3++30H_—Cr(OH)3丄<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>4)除磷鐵極板受電化學(xué)作用析出的Fe^被氧化成Fe"和磷酸根反應(yīng)沉淀，而且能與其它金屬形成共沉淀達(dá)到最好的除磷效果。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>5)混凝作用除SS可溶性金屬極板在陽極上解離出的Fe^與水溶液中離子作用，生成的Fe(OH)s。反應(yīng)式如下Fe2++20H——Fe(OH)2丄4Fe(OH)2+02+2H20—4Fe(OH)3丄上述反應(yīng)產(chǎn)生的Fe(OH)3活性很強，能與水中有機和無機雜質(zhì)凝聚產(chǎn)生膠羽，以去除廢水中懸浮物。比鋁鹽、鐵鹽之混凝劑對廢水中的懸浮物以及難于沉淀的細(xì)微離子等凝聚去除效果更好。6)氣浮作用去除油脂和膠體在電凝過程中，陽極與陰極表面不斷產(chǎn)生氧氣和氫氣，并以微細(xì)氣泡形式逸出，可以粘附于廢水中的絮狀物及油類物質(zhì)，令其比重變小，浮至水面，產(chǎn)生氣浮作用，它比傳統(tǒng)氣浮法用釋放器溶氣水產(chǎn)生的氣泡微小，效果更強。當(dāng)加堿完成上述氧化還原后，生成的氫氧化物將在箱內(nèi)支架20下30-50厘米處的v型漏斗內(nèi)沉淀，上清液再向上涌向由曝氣盤7和懸浮式過濾填料10，且不銹鋼箱內(nèi)支連架20接外加電源的負(fù)極接頭18，從而組成的外加直流電壓的曝氣生物濾池。生物濾池PH二3.5，總停留時間6-8小時，采用外加直流電壓、不銹鋼布水支管做陰極，內(nèi)填懸浮式生物填料，形成了電生物技術(shù)，即微電解-生物膜復(fù)合工藝ECR-IBAF。電生物技術(shù)原理是使污染物在生物和電化學(xué)雙重作用下降解，而且微弱的電流可以刺激水體中的微生物的代謝活動，促進(jìn)生物膜電極反硝化過程。生物膜的傳質(zhì)模型是三維方向的傳質(zhì)，是由不同的通道隔離開的質(zhì)量分布均勻的多孔結(jié)構(gòu)，類似一個海棉體，其基質(zhì)降解速率受微生物生長動力學(xué)和基質(zhì)及氧在膜內(nèi)的傳質(zhì)過程控制。電解及生物反應(yīng)中金屬離子在生物膜陰極及不銹鋼極板上還原有如下幾步①水化離子向電極定向遷移；②水層膜變形，并被吸附和遷移到電極表面的活化部分；③金屬離子放電，即在陰極上奪取電子轉(zhuǎn)變原子態(tài)；④金屬粒子排例成一定晶格的晶體附在陰極板或生物膜陰極上，形成電吸附和生物吸附。磁電氧化生物濾池(ECR-IBAF)懸浮狀生物濾料為自養(yǎng)微生物提掛膜提供場所，在外加直流電壓的情況下廢水中經(jīng)鐵碳管氧化還原生成氫氧化物沉淀后剩余微量金屬離子"2+、(:/+、Zn2+等在直流電場作用下，穿過生物膜，朝著陰極定向遷移，在陰極不鋼支架20實現(xiàn)電沉積，從而達(dá)到了完成去除微量金屬離子的目的。當(dāng)不銹鋼箱內(nèi)支連架20電沉積時還有剩余一些電沉積不了的金屬離子及有機污染物則由ECR-IBAF工藝完成。ECR全稱為電化學(xué)反應(yīng)裝置，IBAF工藝全稱為固定化微生物-曝氣生物濾池，是在固定化微生物技術(shù)(IM)基礎(chǔ)上，結(jié)合曝氣生物濾池(BAF)發(fā)展而成的污水處理新工藝。與傳統(tǒng)的曝氣生物濾池相比，I-BAF采用一類高效懸浮大孔載體，該載體比表面積大(80m2/g)，孔隙率高(98%)。同時，通過分子設(shè)計，在載體引入大量的活性和強極性基團并通過固定化技術(shù)，將大量變異菌和酶制劑牢牢固定在載體上，單位體積生物量大、最高可達(dá)60g/L。載體平均濕密度為1.00g/cm3，在水中呈懸浮狀。由于采用固定化技術(shù)，微生物不易脫落，這樣既提高了生物濃度，又避免了堵塞，可省去二沉池，大大簡化工藝流程，使操作管理更加簡便和科學(xué)，易于控制。ECR-IBAF具有在高進(jìn)水負(fù)荷下出水穩(wěn)定的優(yōu)點，污染物去除量及去除率均隨進(jìn)水濃度的提高而增加，即在--定濃度范圍內(nèi)去除率隨COD容積負(fù)荷的增大而升高，表現(xiàn)出ECR-IBAF適應(yīng)處理高濃度廢水的優(yōu)異能力。ECR-IBAF的容積負(fù)荷可達(dá)28kgB0D5/m3.d，因此，采用ECR-IBAFI工藝，可使裝置容積大大減小，從而減少土地占用面積，降低工程造價，節(jié)約國土資源。在ECR-IBAF工藝中，依據(jù)載體性能可維持生物的多樣性，使好氧、厭氧和兼性菌同時存在，這一特點在去除高濃度、大分子、難降解有機物和順4+^方面有其獨特的優(yōu)點。ECR-IBAF工藝還具有脫除重金屬離子等無機離子的能力，水中的Cl-、Ca2+、Mg2+等隨著微生物的增殖，濃度逐漸減小，起到軟化水質(zhì)的作用。當(dāng)廢水經(jīng)上一系列的處理工序后，由總出水口15流出進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放或者流向后續(xù)的處理回用系統(tǒng)。本發(fā)明磁電氧化生物濾池可應(yīng)用于不同的廢水凈化系統(tǒng)中。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明廢水凈化系統(tǒng)做進(jìn)一步詳述。實施例一本實施例為電鍍廢水釆用磁電高級氧化對污染物進(jìn)行高級氧化及高效除鹽，施以超濾為保安過濾，最后以納濾或RO膜產(chǎn)水回用的方法及電鍍廢水磁電高級氧化自控處理回用的實例。如圖4所示，本實施例包括廢水收集池100、含氰廢水收集池103、磁電氧化生物濾池105、污泥池104、離子交換池102，所述廢水收集池100可收集含鉻廢水和清洗廢水，廢水收集池100內(nèi)設(shè)有PH計、液位計，其內(nèi)可選擇加入酸性物；含氰廢水收集池103內(nèi)設(shè)有PH計、液位計，其內(nèi)可選擇加入堿性物。這是因為，收集池100廢水通常呈酸性，一般不用加酸或小量加酸，可降低運行成本。需加酸處理中，酸性物可采用工業(yè)級的硫酸或硝酸或鹽酸，可優(yōu)選硫酸，其屬于一種價廉物美的物質(zhì)。酸化時廢水的PH值調(diào)至2-5，酸化的作用在于將廢水的大分子有機物變化為小分子有機物，可為下一步的磁電催化氧化反應(yīng)提供必要的條件。所述含氰廢水收集池103PH值調(diào)至10-12，作用在于在鐵碳管破氰單元內(nèi)避免產(chǎn)生氯化氰有毒氣體，廢水進(jìn)入鐵碳管破氰單元內(nèi)(將其中一支布水支管4與總進(jìn)水管2獨立的為鐵碳管破氰單元)進(jìn)行電催化氧化破氰處理，含氰廢水收集103內(nèi)亦設(shè)有PH計、液位計，其內(nèi)可加入NaOH，廢水進(jìn)入鐵碳管破氰單元的輸送管道中加入NaCIO等氯系氧化劑。電鍍含氰廢水采用酸堿度為dO之堿性物及氯系氧化劑對含氰廢水進(jìn)入鐵碳管構(gòu)件5內(nèi)進(jìn)行破氰處理；鐵碳管破氰單元出水與鐵碳管綜合廢水單元出水匯合到出水總管混合時酸堿中和以減少加堿量，在加堿生成氫氧化物沉淀時可降低加堿成本。本發(fā)明含有鐵碳管的磁電氧化生物濾池105之箱體1是采用混凝土倒制或不銹鋼材質(zhì)設(shè)計容器，每支鐵碳管構(gòu)件5是個獨立的處理單元，總進(jìn)水通道上裝有磁化器3和流量計110，磁化器3磁場強度為8000-12000高斯，可采用鐵氧體或釹鐵硼制作，磁化器3前有自控加藥口11，自控加藥口11的加藥量由加藥泵控制，分別加入活性碳粉末及雙氧水和空氣；其總進(jìn)水管2連通進(jìn)行酸化預(yù)處理之電鍍廢水收集池100;廢水收集池100及103分別通過提升泵101將廢水泵入磁電氧化生物濾池105內(nèi)，而與103相連的布水支管不與總進(jìn)水管2連通，其上面焊接有二個加藥口及一個空氣入口，分別加入活性碳粉末及氯系氧化劑和空氣。濾池出水口15接離子交換池102，底部接污泥池104，所述離子交換池102依序接有超濾器107及反滲透裝置109，三者依序連通，所述磁電氧化生物濾池105之箱體1外端連通有總進(jìn)水管2和內(nèi)端連通布水支管4，其磁電反應(yīng)器箱總進(jìn)水管2連通電鍍廢水廢水收集池100，可酸性廢水引入，以對電鍍廢水污染物進(jìn)行高級氧化及高效除鹽處理，對含氰廢水進(jìn)入磁電高級氧化裝置內(nèi)破氰單元(將其中一支布水支管4與總進(jìn)水管2獨立的為鐵碳管破氰單元)進(jìn)行電催化氧化破氰處理，在破氰過程中，氯系氧化劑在電催化的工況下其氧化能力可提高10倍。磁電反應(yīng)器箱總出水口15連接離子交換池102,離子交換池102是磁電氧化生物濾池105的100%除鹽保障，去除乘余的微量鹽份，對離子交換池102和超濾器107所產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)膜濃液回流管22可返回廢水收集池100，超濾器出水管與RO反滲透進(jìn)水管連接，超濾器出水管與RO反滲透進(jìn)水管之間設(shè)有高壓泵108，可將過濾后的水供給RO反滲透裝置109，RO反滲透裝置109所產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)膜濃液回流管22返回廢水收集池100，RO反滲透裝置從純水出水管25出水而完成電鍍廢水處理及廢水再生回用的流程。所述濾池箱體1內(nèi)排列有與總進(jìn)水管2密封連接的若千支工業(yè)級不銹鋼布水支管4,布水支管4上通過螺紋活接12垂直連接有若干支鐵碳管5，每支鐵碳管5的穿孔中心管503中間設(shè)置有陽極管501，陽極管501外接低電壓為6-30V、弱電流為5-300mA，不銹鋼布水支管4及以其連接的若干支鐵碳管5以鐵碳管緊固支架6支撐空架在濾池箱體1內(nèi)，若干支垂直連接的鐵碳管中間及上端有鐵碳管支撐架管卡50"固定，鐵碳管上端有出水口5010與所有若干支鐵碳管出水口連通到出水總管8，鐵碳管出水總管8內(nèi)裝有PH控制儀及加堿液入口9，所加堿液與匯合的各鐵碳管出水混合后在濾池箱體內(nèi)1沉淀；沉淀池的空間是充分利用布水管支管4及以其密封連接的若干支鐵碳管5之間的空隙實現(xiàn)，沉淀污泥沉到不銹鋼布水支管4下的V型漏斗內(nèi)由排污口13通過液位計自控將污泥排向污泥濃縮池(略)，在沉淀池的空間中上層填裝有超輕上浮式纖維過濾填料10，上清液通過纖維過濾填料10去除懸浮物后由總出水口15流向中間水池106及超濾過濾器107及納濾或RO膜過濾器109。濾過濾器及納濾或RO膜過濾器109所產(chǎn)生的濃液再回到電鍍廢水綜合池實現(xiàn)循環(huán)除鹽處理。實施例二本實施例應(yīng)用于難生化廢水(垃圾滲透液)處理系統(tǒng)。目前，反滲透法處理高濃度、高鹽份污水已得到廣泛應(yīng)用，在城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理中也已有成熟的運行經(jīng)驗，目前國內(nèi)有公司嘗試引進(jìn)德國技術(shù)運用于中國垃圾焚燒廠瀝濾液處理。但焚燒廠垃圾瀝濾液與填埋場滲濾液不同，有機物、懸浮物含量要高的多，反滲透濃縮液量也要比填埋場滲濾液大的多。一般來說二級RO系統(tǒng)處理填埋場滲濾液的濃縮比可達(dá)到10%,而運用于瀝濾液處理時，經(jīng)實驗證明濃縮比最高只有50%，反滲透膜也極易污染中毒，膜組件更換頻繁，而且預(yù)處理系統(tǒng)要復(fù)雜得多。反滲透法產(chǎn)生的濃縮液的處理是一個難點，填埋場滲濾液的濃縮液可以采用回灌填埋區(qū)進(jìn)行處理，利用已填埋的垃圾吸附降解濃縮液中的重金屬及有機物，而焚燒廠瀝濾液用反滲透法處理產(chǎn)生的濃縮液還有50%以上，由于沒有填埋場回灌的便利條件，回噴焚燒爐水量又太大，因此用膜處理法處理瀝濾液的前提是解決濃縮液的處理問題。本發(fā)明通過選用上述含有鐵碳管的磁電氧化生物濾池105，前級采用厭氧濾池+SBR或+1/181^等傳統(tǒng)工藝，然后進(jìn)行深度處理，可使廢水達(dá)到了一級排放標(biāo)準(zhǔn)。如圖5所示，本實施例包括廢水收集池100、污泥池104及磁電氧化生物濾池105，所述廢水收集池100入水管路上還依序設(shè)有初沉池110、升流厭氧污泥床反應(yīng)器(UASBR)112,所述初沉池110接收難生化的廢水(垃圾滲濾液)，該初沉池11內(nèi)加有Ca(OH)2。所述廢水收集池100內(nèi)設(shè)有PH計、液位計，其內(nèi)亦可選擇加入酸性物。收集池100出水口與磁電氧化生物濾池105入水口連通。在磁電氧化生物濾池105入水管路上，還設(shè)有磁化器3、流量計和提升泵101，其進(jìn)水口還前有自控加藥口11，自控加藥口11的加藥量由加藥泵控制，分別加入活性碳粉末及雙氧水和空氣，磁電氧化生物濾池105出水口接離子交換池102，底部接污泥池104。香港新界西滲濾液處理廠處理量為1800m3/d，采用氨汽提+SBR的處理工藝。設(shè)計進(jìn)水指標(biāo)為COD為10000mg/L，BOD為4000mg/L，NH3-N為3000mg/L;出水標(biāo)準(zhǔn)為COD<1000mg/L，NH3-N<25mg/L。該工程投資700萬美元，工程于1998年投入使用，處理成本為4.35美^/m3。深圳下坪滲濾液處理廠處理量為800m"d，采用氨吹脫+厭氧復(fù)合床+SBR的處理工藝。設(shè)計進(jìn)水指標(biāo)為COD為500010000mg/L，BOD為10006000mg/L，NH3-N為20003000mg/L;出水標(biāo)準(zhǔn)為三級標(biāo)準(zhǔn)。該工程投資1500萬，工程于2002年投入使用，通過為期四年的運行，設(shè)備運行良好、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，處理成本約12元/m3。目前正擴建為處理量為1200m3/d。工藝特點采用了化工規(guī)整填料塔，有效地解決了滲濾液的脫氨問題。光靠生物處理也很難將之處理至二級甚至一級標(biāo)準(zhǔn)以下，一般來講，滲濾液的COD中將近有500600mg/L無法用生物處理的方式處理。由于生物處理基本無效，因此必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)處理。磁電氧化生物濾池在某市垃圾發(fā)電廠的中試試驗結(jié)果表1:對垃圾滲漏液原液處理去除率<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>磁電氧化生物濾池對膜法產(chǎn)生的濃液處理中COD、BOD和氨氮及含鹽率等去率均達(dá)到95%以上，B/C比值提高到0.3-0.5之間，達(dá)到可回流到前級生化處理的目的。由宜興市環(huán)境監(jiān)測站于2007年11月報10號對安裝在某市垃圾發(fā)電廠滲濾液50m3/d的深度處理裝置效果的監(jiān)測，對SBR出水經(jīng)磁電氧化生物濾池處理后，對PH、COD、BOD、氨氮、磷酸鹽、總氮、SS、色度等8個項目大部分能達(dá)到國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》表4中的一級標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測報告如下表2:SBR出水經(jīng)磁電氧化生物濾池的水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>運行費用成本效益分析表3:50m3/d的磁電氧化生物濾池對滲透液的運行成本<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>噸水運行成本為278.62+50=5.57元/噸水加上前級脫氮和生化處理的費用15+5.57=20.57元/噸水。實施例三本實施例應(yīng)用于超濾、納濾或RO膜產(chǎn)生濃液處理系統(tǒng)。如圖6所示，本實施例亦包括廢水收集池100、污泥池104及磁電氧化生物濾池105，所述廢水收集池100接收RO膜濃縮廢水，其內(nèi)設(shè)有PH計、液位計，其內(nèi)亦可選擇加入酸性物。收集池100出水口與磁電氧化生物濾池105入水口連通。在磁電氧化生物濾池105入水管路上，還設(shè)有磁化器3、流量計和提升泵101，其進(jìn)水口還前有自控加藥口11，自控加藥口11的加藥量由加藥泵控制，分別加入活性碳粉末及雙氧水和空氣，磁電氧化生物濾池105出水口接離子交換池102，底部接污泥池化4。一般地，占廢水量30%左右的膜法濃液COD在600-800mg/l之間，BOD在100-150之間，氨氮在30-40mg/l之間，電導(dǎo)率在8000-10000之間，此部分廢水如果不作處理就回流到前級生化系統(tǒng)，是一個不可生化的污染物累積過程，長時間會造成前級生化系統(tǒng)效率降低甚至癱瘓。磁電氧化生物濾池技術(shù)應(yīng)用于膜法濃液處理，可將COD降至100mg/l以內(nèi)，氨氮在10mg/l以內(nèi)，電導(dǎo)率在1000-2000之間，以鐵碳管構(gòu)件5為核心的磁電氧化生物濾池其獨特的優(yōu)勢在膜法濃液處理工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。主要參數(shù)收集池100用以調(diào)節(jié)不規(guī)律排水，均衡水量水質(zhì)。設(shè)置水力停留時間為8h，液位控制器控制提升泵101運行。鐵碳管構(gòu)件5反應(yīng)鐵碳管水力停留時間為60-90min，生物濾池反應(yīng)時間為8小時。磁電氧化生物濾池105鐵碳管出水通過pH計自動控制系統(tǒng)投加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值pH為7—10的情況下，重金屬得以凝聚沉淀。用以實現(xiàn)生物濾池出水中的泥水分離。鐵碳管是本技術(shù)的關(guān)鍵處理設(shè)施，其主要參數(shù)的設(shè)計直接決定著系統(tǒng)出水效果的好壞。在水質(zhì)一定的情況下，鐵和碳的質(zhì)量比、安裝方式、碳粒徑大小以及接觸反應(yīng)時間是關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。在進(jìn)水pH值為13.5的條件下，采用的鐵碳質(zhì)量比約為130:1，分層安裝，鐵粒徑細(xì)小(4)=515mm)，碳以細(xì)薄塊狀最好；整個反應(yīng)器接觸時間為2030min，提供空氣量為0.10.13m3/min時。pH值的影響重金屬沉淀對pH要求較高，所以釆用pH自動控制器來投加NaOH量。工程投資與運行費用以鐵碳管為主體的污水處理工藝有著傳統(tǒng)工藝無法比擬的優(yōu)越性。一體化技術(shù)處理避免了管路復(fù)雜、設(shè)備多、加藥量大、控制要求高等弊端，因此工程投資費用省、運行費用低(表1)。表450噸/天的納濾或RO膜產(chǎn)生濃液處理工程主要經(jīng)濟指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實施例四本實施例應(yīng)用于高污染的封閉式湖泊水質(zhì)凈化處理系統(tǒng)。本實施例中，將鐵碳管構(gòu)件5獨立以排列裝架形式沉沒安裝在高污染的封閉式湖泊內(nèi)，可形成一個非常大的磁電氧化濾池，使湖泊水質(zhì)得到凈化。自然界的湖泊本來具有一定的自凈能力，能自我凈化水質(zhì)，保持水質(zhì)潔凈。但當(dāng)人類的污染物超標(biāo)排放時，往往會大大超過水體自身的凈化能力。使水體特別是底層水體嚴(yán)重缺氧，極大地抑制了好氧微生物(硝化細(xì)菌)的活性。在缺氧狀態(tài)下厭氧微生物大量繁殖，對落入水底的有機物進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、甲垸、氨等有害氣體，釋放臭氣并造成魚蝦大量死亡甚至絕跡。硫化氫又與水中的鐵反應(yīng)，生成硫化鐵使水體發(fā)黑。得不到及時分解的有機物沉積在水底，形成黑色淤泥，并發(fā)出惡臭。本實施例湖泊水體60000立方，平均水深3米，C0D為120mg/1、氨氮為56mg/l、有藻類。根據(jù)南方水質(zhì)藻類的生長周期及補水情況，設(shè)計循環(huán)周期為20d，附加系數(shù)1.1由公式a^="^/7(/3/^計算得近期循環(huán)水量為3000mVd。(不包括滲漏、水面蒸發(fā)、水面溢流)因此設(shè)計循環(huán)周期為480小時。選用每天處理量為10立方的鐵碳管5共300支獨立以排列裝架形式沉沒安裝在高污染的封閉式湖泊內(nèi)，再加裝生物填料及曝氣管，在支撐架下設(shè)置潛水污泥泵4臺，對湖泊水質(zhì)凈化及底泥處理。在外加直流電場下鐵碳管5開始將湖泊污水不間斷處理，加裝生物填料及曝氣管使水底有充足的溶解氧，并且隨著循環(huán)水流將曝氣機處的富氧水體帶到湖泊的各個角落，使整個湖泊都成為溶解氧充盈的好氧環(huán)境。只要做到了全湖區(qū)域的溶解氧充盈，就能從根本上消除湖泊臭氣。因為臭氣的根源就是湖底溶解氧不足，有機污染物厭氧分解所致。在充足的溶解氧和動水的環(huán)境下對水中有機污染物進(jìn)行好氧分解，生物處理法對水體無二次污染，而且能逐漸修復(fù)被破壞的生態(tài)平衡。其過程是一~NH3N03—、N02」一~N2—~N02氨氣、氮氣就從水中逸散到大氣。用這種方法水中氨氮和硝基氮可除去80%—90%。另一部分有機營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢的有益菌體。這些菌體一部分進(jìn)入食物鏈，小部分死亡。從而實現(xiàn)了污水凈化，使湖水具有極高的自凈能力，常年保持池底及水面潔凈狀態(tài)，并且根本不需要對湖邊少量的污水進(jìn)行截污。表5處理60天后檢測的數(shù)據(jù)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表63000噸/天的封閉式湖泊水質(zhì)凈化處理工程主要經(jīng)濟指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>為降低運行成本，設(shè)備可連續(xù)運行60天以后，每只開10小時，營運費用可以降低，且能滿足景觀水標(biāo)準(zhǔn)。如果湖泊船只游艇行走，鐵碳管構(gòu)件5及其組件可外置于岸邊。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，其特征在于包括一筒壁開有多個小孔的中心管，所述中心管置于一外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外壁包覆有電極材料層，內(nèi)腔與進(jìn)水口連通，中心位置裝有與電源外接的陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有出水口和排污口。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，其特征在于所述電極材料為鐵碳混合物，其由交錯疊加的鐵塊和活性碳塊構(gòu)成，所述鐵塊和活性碳塊之間隔有承托圈。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，其特征在于所述進(jìn)水pH值為13.5的條件下，采用的鐵碳質(zhì)量比為為130:1。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，其特征在于所述陽極管由金屬材料或石墨制成，長度與中心管一致，其電源電壓為330V,電流為5300mA。5、一種含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，包括箱體、箱體支架、污泥排放口和總出水口，其特征在于所述及箱體內(nèi)還設(shè)有鐵碳管支撐架，所述鐵碳管支撐架上設(shè)有總進(jìn)水管、布水支管、鐵碳管出水總管及至少一鐵碳管構(gòu)件，其中所述鐵碳管出水總管與各鐵碳管出水口連接，布水支管與鐵碳管構(gòu)件連接以成行排列的形式安裝在鐵碳管支撐架上并與總進(jìn)水管連通；各鐵碳管構(gòu)件之間設(shè)置的曝氣盤及過濾式生物填料；所述鐵碳管構(gòu)件包括一筒壁開有多個小孔的中心管，所述中心管置于一外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外壁包覆有電極材料層，內(nèi)腔與布水支管連通，中心位置裝有與電源外接的陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有鐵碳管出水口和鐵碳管排污口。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述陽極管由金屬材料或石墨制成，長度與中心管一致，其電源電壓為330V，電流為5300mA。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述總進(jìn)水管管路上，設(shè)有磁化器。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述總進(jìn)水管管路上設(shè)有至少一個可加入活性碳或/和雙氧水之加藥口及空氣入口。9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述出水總管管路上設(shè)有PH控制儀及加堿液入口。10、根據(jù)權(quán)利要求59任一項所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述電極材料為鐵碳混合物，其由交錯疊加的鐵塊和活性碳塊構(gòu)成，所述鐵塊和活性碳塊之間隔有承托圈。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的含有鐵碳管的一體化磁電氧化生物濾池，其特征在于所述進(jìn)水pH值為13.5的條件下，采用的鐵碳質(zhì)量比為為130:1。12、一種一體化磁電氧化生物濾池應(yīng)用系統(tǒng)，包括廢水收集池、污泥池，其特征在于在所述廢水收集池和污泥池之間，還包括一含有鐵碳管構(gòu)件的一體化磁電氧化生物濾池，所述濾池進(jìn)水口連通收集池出水口，出水口接離子交換池，底部接污泥池；所述鐵碳管構(gòu)件包括一筒壁含有多個小孔的中心管，所述中心管置于一密封的外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外表包覆有電極材料層，中心管內(nèi)腔與布水管進(jìn)水口連通，中心位置裝有陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有出水口和排污口；在各鐵碳管構(gòu)件之間，還設(shè)有曝氣盤及過濾過生物填料。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的一體化磁電氧化生物濾池應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述收集池進(jìn)水管路上還依序設(shè)有初沉池、升流厭氧污泥床反應(yīng)器，所述初沉池內(nèi)加有Ca(OH)2。14、根據(jù)權(quán)利要求12所述的一體化磁電氧化生物濾池應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述磁電氧化生物濾池出水管路上還依序設(shè)有超濾器及反滲透系統(tǒng)，其反滲透系統(tǒng)出水接清水池，濃縮廢水回流至收集池內(nèi)。全文摘要一種可凈化廢水的鐵碳管構(gòu)件，包括一筒壁開有多個小孔的中心管，所述中心管置于一外套管內(nèi)腔內(nèi)，其外壁包覆有電極材料層，內(nèi)腔與進(jìn)水口連通，中心位置裝有與電源外接的陽極管，所述外套管上、下端密封，其上分別開設(shè)有出水口和排污口。本發(fā)明還提供了一種含有上述鐵碳管構(gòu)件之集催化氧化還原反應(yīng)和沉淀、生物除磷脫氮、過濾、排泥于一體的磁電氧化生物濾池，包括箱體及設(shè)于箱體上之總進(jìn)水管和總出水口，所述箱體內(nèi)腔設(shè)有箱體支架及與鐵碳管支撐架，箱體支架上裝有成行排列的鐵碳管構(gòu)件，與總進(jìn)水管連通的布水管置于鐵碳管支撐架上；各鐵碳管構(gòu)件之間，還有曝氣盤及過濾填料。本發(fā)明處理電鍍廢水、納濾或RO膜產(chǎn)生濃液、印染廢水、制藥廢水等難生化廢水時運行費用及占地面積均為傳統(tǒng)工藝的二分之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。文檔編號C02F1/44GK101264946SQ20081006586公開日2008年9月17日申請日期2008年3月20日優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日發(fā)明者輝劉,彭云龍,陳兆勇申請人:深圳市碧寶環(huán)?？萍加邢薰?