電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置及使用方法。該裝置包括上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體、生物電極系統(tǒng)、恒溫水浴系統(tǒng)，生物電極系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體內(nèi)微生物體系提供電子供體，恒溫水浴系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體提供恒溫水??；上流式厭氧生物反應(yīng)器的污泥區(qū)設(shè)置一對可調(diào)電極面積和電極間距的生物電極，生物電極通過金屬導(dǎo)線與反應(yīng)裝置主體外部的直流電源相連接，電極電壓、回路電流以及陰極電勢均通過裝置主體外部連接的直流電源和電表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)控。本發(fā)明加速厭氧污泥顆?；?，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的快速啟動和對氯代硝基苯的穩(wěn)定降解，并且結(jié)構(gòu)可靠、易加工、能耗小、運(yùn)行穩(wěn)定。
【專利說明】電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型電化學(xué)耦合厭氧生物反應(yīng)裝置及方法，其屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在廢水生物處理領(lǐng)域，厭氧生物處理技術(shù)應(yīng)用范圍廣、運(yùn)行能耗低、容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量少、并具有產(chǎn)沼產(chǎn)能作用，是廢水處理工藝中最廣泛應(yīng)用的工藝之一。厭氧生物處理工藝從最初的化糞池到后續(xù)開發(fā)的厭氧生物濾池、厭氧接觸法、分段厭氧處理法、污泥膨脹床和厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤等，發(fā)展迅猛、應(yīng)用廣泛。其中上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB),因其具有有機(jī)負(fù)荷和去除率高，抗負(fù)荷沖擊和溫度、pH變化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為厭氧生物處理的主流工藝裝置。但在一定的沖擊負(fù)荷條件以及有毒物質(zhì)的影響下，厭氧反應(yīng)器容易發(fā)生出水COD升高，pH下降以及反應(yīng)器污泥上浮或洗出的酸化現(xiàn)象，并且這一現(xiàn)象長期以來也成為UASB這一主流工藝的推廣應(yīng)用的限制因素之一。
[0003]氯代硝基苯是一類典型的含氯含硝基芳烴化合物，它具三致效應(yīng)和遺傳毒性，屬于我國規(guī)定的一類優(yōu)先污染物，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料等行業(yè)，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難生物降解，常規(guī)厭氧生物處理工藝對其不能降解或因缺乏可用電子供體導(dǎo)致降解速率十分緩慢。目前，國內(nèi)外對該類難降解污染物的修復(fù)技術(shù)通常是通過添加可酵解有機(jī)物或者可緩慢釋放氫氣的物質(zhì)(如ZVI等)，作為電子供體來加速氯代化合物的還原降解，但上述方法電子供體由于擴(kuò)散作用或者被非生物作用利用導(dǎo)致不必要的損失，且利用效率不高。電化學(xué)耦合厭氧微生物工藝是一種新興的厭氧生物處理技術(shù)，近年來逐漸應(yīng)用于廢水中硝酸鹽、高氯酸鹽、金屬Cr以及偶氮染料的處理，但現(xiàn)有污染物去除種類較為單一、電極強(qiáng)化功能有限。同時(shí)，電極耦合工藝電極安裝方式受限，缺乏一種穩(wěn)固并且電極面積、電極間距可調(diào)的安裝方式。
`[0004]此外，耦合系統(tǒng)缺乏一套有效的運(yùn)行監(jiān)控方式，并且生物電極強(qiáng)化厭氧生物反應(yīng)器對氯代硝基苯的作用機(jī)理有待進(jìn)一步明確。因此，開發(fā)新型電化學(xué)耦合厭氧生物反應(yīng)裝置處理難降解有機(jī)廢水具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在于克服上述技術(shù)中存在的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加工成本低廉的電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置及使用方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案概括如下:
一種電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置，包括上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體、生物電極系統(tǒng)、恒溫水浴系統(tǒng)，生物電極系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體內(nèi)微生物體系提供電子供體，恒溫水浴系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體提供恒溫水??；
所述的生物電極系統(tǒng)包括一對平行放置的生物電極、直流電源、導(dǎo)電鈦線、電化學(xué)工作站，所述的生物電極包括生物陰極和生物陽極；所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體內(nèi)部從下往上依次設(shè)置布水板、污泥床和三相分離器，所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體底部經(jīng)進(jìn)水管道與進(jìn)水泵相連；在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體上部，氣體經(jīng)過三相分離器后通過氣體管道與濕式氣體流量計(jì)相連；三相分離器頂部設(shè)有溢流堰，三相分離器分離的消化液經(jīng)溢流堰由出水口外排；布水板上部和污泥床之間通過可拆卸電極固定裝置設(shè)置一對平行放置的生物電極，生物電極通過金屬導(dǎo)線經(jīng)上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體上設(shè)置的導(dǎo)線封閉通道與外部的直流電源相連。
[0007]所述的生物陰極為不銹鋼網(wǎng)電極，生物陽極為石墨氈電極，金屬導(dǎo)線為導(dǎo)電鈦線。
[0008]所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體通過緊固螺栓固定ORP計(jì)探頭、pH探頭，通過導(dǎo)線分別與氧化還原電位檢測儀、PH檢測儀連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)器內(nèi)部ORP和pH指標(biāo)。
[0009]所述的恒溫水浴系統(tǒng)包括套筒、循環(huán)泵、水浴加熱裝置，所述的套筒套在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體的外部，套筒和上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體之間的水通過循環(huán)泵和管道與水浴加熱裝置相連，維持反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度恒定，保障厭氧生物反應(yīng)裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行。
[0010]所述的生物電極通過可拆卸電極固定裝置固定，與上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體的圓筒軸線平行放置，所述的可拆卸電極固定裝置包括膜固定件、第一固定條、第二固定條；
所述的膜固定件為一個(gè)長方體挖去中間一個(gè)長方體構(gòu)成的框架，膜固定件的前后兩個(gè)面用于固定生物電極的寬邊一端，膜固定件的寬面中心各打有一個(gè)不穿透的圓孔槽，用于連接第一固定條、第二固定條，第一固定條和第二固定條通過在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體上安裝的有機(jī)玻璃管通道與膜固定件相連，連接筒體的一端與連接膜固定件一端的接口處裝有墊圈。
[0011]所述裝置的使用方法，在使用前，所述的石墨氈電極(即生物陽極未附著微生物)先后用1.0M NaOH和1.0M HCl清洗，再在蒸餾水中儲存?zhèn)溆?；所述的不銹鋼網(wǎng)電極(即生物陰極未附著微生物)先在含70%乙醇水溶液中超聲清洗20min，用純水清洗后，再在純水中超聲20min后備用。
[0012]所述裝置的使用方法，所述的生物電極的間距以及電極尺寸調(diào)節(jié)通過改變可拆卸電極固定裝置規(guī)格以及采用相應(yīng)尺寸的生物電極與上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體相匹配的尺寸實(shí)現(xiàn)；通過在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體上設(shè)置多個(gè)高度不同的固定裝置安裝孔，通過選用不同的固定裝置安裝孔，調(diào)節(jié)所述的生物電極面積以及高度和位置，不用的固定裝置安裝孔用帶螺紋的有機(jī)玻璃棒密封。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:這種電極耦合厭氧生物反應(yīng)器在反應(yīng)器污泥層設(shè)置了一對生物電極，生物電極與裝置外部電源相連。該厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)合理，工作性能良好，生物電極促進(jìn)有機(jī)物去除和氯代硝基苯等難降解有機(jī)物的還原轉(zhuǎn)化降解，并加速厭氧污泥顆?；瑢?shí)現(xiàn)反應(yīng)器的快速啟動和對氯代硝基苯的穩(wěn)定降解，并且結(jié)構(gòu)可靠、易加工、能耗小、運(yùn)行穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2a、2b、2c分別是厭氧反應(yīng)器電極安裝位置的俯視、左視和主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是可拆卸生物膜電極固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是采用人工模擬含對氯硝基苯廢水在電極耦合厭氧反應(yīng)器以及與其平行的常規(guī)上流式厭氧反應(yīng)器在運(yùn)行360天后中反應(yīng)器中污泥顆粒粒徑質(zhì)量分布對比圖。其中橫坐標(biāo)為不同的粒徑分布范圍，縱坐標(biāo)為該范圍顆粒污泥所占中污泥質(zhì)量的百分比。圖中，Reactor I表征常規(guī)上流式厭氧生物反應(yīng)器污泥，Reactor 2表征電極耦合上流式厭氧生物反應(yīng)器污泥；
圖5是電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置在系統(tǒng)長期穩(wěn)定后與普通UASB在平行條件下以2100kgC0D/L/d的進(jìn)水條件下出水的COD去除率的對比曲線圖。圖中1#表征普通UASB出水COD去除率變化曲線，2#表征電極耦合UASB出水COD去除率變化曲線；
圖6是電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置與常規(guī)UASB在平行條件下，在360天以后反應(yīng)器出水的pH對比圖。圖中Rl曲線表示UASB出水pH, R2曲線表示電極耦合UASB出水PH變化情況；
圖中:進(jìn)水泵1、布水板2、污泥床3、生物陰極4、生物陽極5、直流電源6、導(dǎo)線封閉通道
7、三相分離器8、溢流堰9、濕式氣體流量計(jì)10、出水口 11、上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體12、水浴加熱裝置13、循環(huán)泵14、pH檢測儀15、氧化還原電位檢測儀16、套筒17、ORP探頭18、pH探頭19、可拆卸電極固定裝置20、膜固定件21、第一固定條22、第二固定條23。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明在厭氧反應(yīng)器的污泥床位置通過固定裝置設(shè)置了一對生物電極，整個(gè)裝置內(nèi)部體系類似于單室微生物電解池(MEC)。生物電極的存在促進(jìn)了厭氧反應(yīng)器中的微生物代謝，提高廢水COD去除能力，并加快對含氯含硝基芳烴等難降解有機(jī)物的還原轉(zhuǎn)化；同時(shí)，在電場作用下，微生物胞外聚合物(EPS)分泌增多，污泥粒徑變大、顆粒化進(jìn)程加快，從而縮短整個(gè)厭氧生物反應(yīng)器的 啟動時(shí)間；該裝置外部與電化學(xué)在線工作站相連，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器中生物電極的電化學(xué)參數(shù)，優(yōu)化反應(yīng)器電化學(xué)參數(shù)，從而加快含氯含硝基芳烴的轉(zhuǎn)化降解，強(qiáng)化電極功能。可拆卸電極固定裝置將電極固定厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)生物電極快速穩(wěn)固安裝。改變可拆卸電極固定裝置規(guī)格于安裝位置，實(shí)現(xiàn)電極面積、電極間距以及電極安裝位置的調(diào)節(jié)。厭氧生物反應(yīng)內(nèi)設(shè)置的ORP和pH檢測器以及外部電表，檢測反應(yīng)裝置中的0RP、pH以及電流等指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)裝置有效的運(yùn)行監(jiān)控。
[0016]本發(fā)明電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置，主要包括一個(gè)圓柱型的上流式厭氧生物反應(yīng)器，在厭氧生物反應(yīng)器從下往上依次設(shè)置布水系統(tǒng)、污泥床和三相分離裝置，在厭氧反應(yīng)器下部通過進(jìn)水管道與進(jìn)水泵相連，厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)部污泥沉淀區(qū)通過可拆卸電極固定裝置固定一對生物電極，陰極為不銹鋼網(wǎng)，陽極為石墨氈。電極通過導(dǎo)電鈦線經(jīng)厭氧反應(yīng)器筒體設(shè)置的通道與電源相連。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)裝置器電化學(xué)參數(shù)提升電極強(qiáng)化作用，外加0RP、pH、電流在線監(jiān)測裝置實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)裝置的運(yùn)行監(jiān)控。厭氧生物反應(yīng)器外部設(shè)置一個(gè)恒溫水浴系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)維持裝置溫度。
[0017]在厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置一對生物電極，這不是厭氧反應(yīng)器和電化學(xué)技術(shù)的簡單疊加，而是可形成以下耦合作用。(I)在電極兩端施加電壓，有助于厭氧污泥胞外聚合物(EPS)含量的增加，有助于污泥的團(tuán)聚，進(jìn)而有利于污泥顆?；?，污泥粒徑增加，沉降性能加強(qiáng)。(2)生物陰極可作為電子供體，加快氯代硝基苯的還原轉(zhuǎn)化速率，同時(shí)生物陽極強(qiáng)化微生物代謝作用，從而提高有機(jī)廢水COD去除性能。(3)外加生物電極可降低厭氧反應(yīng)器內(nèi)的氧化還原電位，有利于產(chǎn)甲烷菌的代謝生長。(4)電極厭氧反應(yīng)器耦合體系由于在生物陰極處不斷發(fā)生析氫反應(yīng)，伴隨而來的是0H_的不斷產(chǎn)生，從而增加提高了反應(yīng)器內(nèi)部的堿度，提高反應(yīng)裝置的抗酸化能力。
[0018]以下通過實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0019]實(shí)施例1
圖1示出了一種新型電化學(xué)耦合厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置主要包括一套圓柱形的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體12 (厭氧反應(yīng)器)，筒體內(nèi)自下往上依次布設(shè)布水板2，污泥床3以及一個(gè)三相分離器8，在厭氧反應(yīng)器的污泥床3底部通過固定裝置安裝一對生物電極。厭氧反應(yīng)器殼體采用機(jī)玻璃制成，其內(nèi)徑為9cm，高為60cm，總體積為4.85L，有效體積為4.05L。生物電極對由生物陰極4和生物陽極5組成，通過可拆卸電極固定裝置固定在厭氧反應(yīng)器筒體上，連接生物陰極4和生物陽極5的耐腐蝕鈦線通過厭氧反應(yīng)器筒體上設(shè)置的導(dǎo)線封閉通道7連接外部的直流電源6。生物陰極4的材料為不銹鋼網(wǎng)，生物陽極5的材料為石墨租,兩電極，寬為5cm,長為20cm有效正對面積為為100cm2。生物陰極4和生物陽極5安裝區(qū)域的反應(yīng)器筒體處正對安裝兩螺旋緊固件。其中螺旋緊固件為pH探頭19，通過導(dǎo)線連接pH檢測儀15 ;另一螺旋緊固件為ORP探頭18，通過導(dǎo)線連接氧化還原電位檢測儀(0RP檢測儀)16。厭氧反應(yīng)器在筒體外部設(shè)有一套恒溫水浴裝置，主要由套筒17、循環(huán)泵14以及一套水浴加熱裝置13構(gòu)成，循環(huán)泵14及水浴加熱裝置13經(jīng)管道與套筒17上下部相連。
[0020]上述厭氧反應(yīng)器的工作過程如下:污水通過進(jìn)水泵I進(jìn)入反應(yīng)器底部，通過布水板2與顆粒污泥充分混合。在污水上升過程中通過安裝有生物陰極4和生物陽極5的電場區(qū)域，與生物膜電極及該 區(qū)域污泥充分接觸后到達(dá)三相分離裝置8。污泥代謝產(chǎn)生的沼氣通過反應(yīng)器上部集氣管，經(jīng)水封瓶和濕式氣體流量計(jì)10后排出，懸浮厭氧顆粒污泥經(jīng)三相分離裝置8沉降返回污泥懸浮區(qū)，分離的水通過溢流堰9后經(jīng)出水口 11排出。與此同時(shí)，由厭氧反應(yīng)器12外部的套筒17、水浴加熱裝置13以及循環(huán)泵14構(gòu)成一循環(huán)水管路，循環(huán)泵14提供水循環(huán)動力，維持反應(yīng)器的溫度恒定。
[0021]圖2a、2b、2c分別示出反應(yīng)器電極安裝部分的俯視圖、主視圖和左視圖。
[0022]圖3示出了可拆卸電極固定裝置的示意圖。固定裝置主要由三部分組成:膜固定件a,固定條b和固定條C。該固定裝置是由有機(jī)玻璃制造而成。膜固定件a為一個(gè)長方體挖去中間一個(gè)長方體構(gòu)成的框架，寬2cm,長5cm,高1.5cm。膜固定件a的前后兩個(gè)面用于固定膜電極的寬邊(5cm) —端。固定裝置2cm的寬度為預(yù)設(shè)的電極間距，實(shí)際可通過制作不同寬度的固定件來調(diào)節(jié)電極間距。膜固定件a的寬面中心各打有一個(gè)不穿透的圓孔槽，用于連接固定條b和固定條C。固定條b和c為兩個(gè)完全相同的圓柱形有機(jī)玻璃棒,與膜固定件a連接的一端直徑比a寬邊上的不穿透圓孔槽略小，兩者剛好咬合。固定條b、c固定于筒體上的一端直徑略大于連接膜固定件的一端。，固定條b和c通過在筒體上安裝的的有機(jī)玻璃管通道與a相連，連接筒體一端與連接固定件一端的接口處裝有墊圈，圈起密封作用。固定條與筒體固定端絞有螺紋與筒體通道上的螺紋進(jìn)行咬合固定。此外，在筒體不同高度設(shè)相同的通道孔用于固定裝置安裝，未使用固定孔用與通道孔徑一致的帶螺紋有機(jī)玻璃棒擰緊密封。通過選用不同高度的安裝孔改變膜電極的電極面積(此時(shí)膜長度應(yīng)相應(yīng)改變)和安裝位置。
[0023]將上述電極耦合厭氧反應(yīng)器以及常規(guī)UASB反應(yīng)器采用城市污水處理廠污泥以及人工模擬含對氯硝基苯廢水進(jìn)行啟動和馴化。在初始階段通過增加有機(jī)負(fù)荷以及觀察出水COD去除率的變化調(diào)整反應(yīng)器運(yùn)行。在運(yùn)行四個(gè)月后，COD去除率達(dá)到90%以上，反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。長期運(yùn)行360天后，從圖4中可以看出，相對于普通上流式厭氧反應(yīng)器，電極耦合厭氧反應(yīng)器的污泥平均粒徑較大，說明電極耦合工藝對污泥顆?；写龠M(jìn)效果。從圖5中看出反應(yīng)器長期運(yùn)行后，出水中COD去除率在穩(wěn)定在94%以上，并且電極耦合厭氧反應(yīng)器優(yōu)于常規(guī)上流式厭氧反應(yīng)器。圖6為360天以后反應(yīng)器出水pH情況，電極耦合厭氧反應(yīng)器所表示的曲線pH大于常規(guī)UASB反應(yīng)器，可知，電極耦合工藝可增加堿度，有效提高反應(yīng)器的抗酸化能力。此外，電極耦合反應(yīng)器出水中對氯硝基苯都轉(zhuǎn)化為對氯苯胺，說明其對含氯含硝基芳烴具有良好的降解效`果。
【權(quán)利要求】
1.一種電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置，其特征在于:包括上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)、生物電極系統(tǒng)、恒溫水浴系統(tǒng)，生物電極系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)內(nèi)微生物體系提供電子供體，恒溫水浴系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)提供恒溫水??； 所述的生物電極系統(tǒng)包括一對平行放置的生物電極、直流電源(6)、導(dǎo)電鈦線、電化學(xué)工作站，所述的生物電極包括生物陰極(4 )和生物陽極(5 ); 所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)內(nèi)部從下往上依次設(shè)置布水板(2)、污泥床(3)和三相分離器(8)，所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)底部經(jīng)進(jìn)水管道與進(jìn)水泵(I)相連；在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12 )上部，氣體經(jīng)過三相分離器(8 )后通過氣體管道與濕式氣體流量計(jì)(10)相連；三相分離器(8)頂部設(shè)有溢流堰(9)，三相分離器(8)分離的消化液經(jīng)溢流堰(9)由出水口(11)外排；布水板(2)上部和污泥床(3)之間通過可拆卸電極固定裝置(20)設(shè)置一對平行放置的生物電極，生物電極通過金屬導(dǎo)線經(jīng)上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)上設(shè)置的導(dǎo)線封閉通道(7)與外部的直流電源(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于:所述的生物陰極(4)為不銹鋼網(wǎng)電極，生物陽極(5)為石墨氈電極，連接的金屬導(dǎo)線為導(dǎo)電鈦線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)通過緊固螺栓固定ORP計(jì)探頭(18)、pH探頭(19)，通過導(dǎo)線分別與氧化還原電位檢測儀(16), pH檢測儀(15)連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)器內(nèi)部ORP和pH指標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的恒溫水浴系統(tǒng)包括套筒(17)、循環(huán)泵(14)、水浴加熱裝置(13)，所述的套筒`(17)套在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)的外部，套筒(17)和上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)之間的水通過循環(huán)泵(14)和管道與水浴加熱裝置(13)相連，維持反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度恒定，保障厭氧生物反應(yīng)裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的生物電極通過可拆卸電極固定裝置(20)固定，與上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)的圓筒軸線平行放置，所述的可拆卸電極固定裝置(20)包括膜固定件(21)、第一固定條(22)、第二固定條(23)； 所述的膜固定件(21)為一個(gè)長方體挖去中間一個(gè)長方體構(gòu)成的框架，膜固定件(21)的前后兩個(gè)面用于固定生物電極的寬邊一端，膜固定件(21)的寬面中心各打有一個(gè)不穿透的圓孔槽，用于連接第一固定條(22)、第二固定條(23),第一固定條(22)和第二固定條(23)通過在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)上安裝的有機(jī)玻璃管通道與膜固定件(21)相連，連接筒體的一端與連接膜固定件(21)—端的接口處裝有墊圈。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述裝置的使用方法，其特征在于:在使用前，所述的石墨氈電極先后用1.0M NaOH和1.0M HCl清洗，再在蒸餾水中儲存?zhèn)溆?；所述的不銹鋼網(wǎng)電極先在含70%乙醇水溶液中超聲清洗20min，用純水清洗后，再在純水中超聲20min后備用。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述裝置的使用方法，其特征在于:所述的生物電極的間距以及電極尺寸調(diào)節(jié)通過改變可拆卸電極固定裝置(20)規(guī)格以及采用相應(yīng)尺寸的生物電極與上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)相匹配的尺寸實(shí)現(xiàn)；通過在上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體(12)上設(shè)置多個(gè)高度不同的固定裝置安裝孔，通過選用不同的固定裝置安裝孔，調(diào)節(jié)所述的生物電極面積以及高度和位置，不用的固定裝置安裝孔用帶螺紋的有機(jī)玻璃棒密封。
【文檔編號】C02F3/28GK103771583SQ201410009122
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】朱亮, 高凱拓, 徐向陽, 戚嬌琴 申請人:浙江大學(xué)