本發(fā)明實(shí)施例涉及污水處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種沼液處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代畜牧產(chǎn)業(yè)體系的逐漸完善和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，逐步由分散型、粗放型向規(guī)?；?、集約化經(jīng)營轉(zhuǎn)變，畜禽糞便排放量隨之急劇增長以及產(chǎn)生的環(huán)境問題日益突出。厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)由于其具備控制畜禽糞便環(huán)境污染和緩解農(nóng)村能源日益增長需求壓力的雙重功能，近年來在世界范圍內(nèi)受到普遍關(guān)注和快速發(fā)展。我國自19世紀(jì)70年代開始大力發(fā)展建設(shè)戶用沼氣池，截止到2010年底其數(shù)量已達(dá)到3850萬口。然而，隨著我國農(nóng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及農(nóng)村養(yǎng)殖模式逐漸由原始的農(nóng)戶散養(yǎng)向集約化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變，大中型沼氣工程逐漸替代戶用沼氣工程成為了沼氣技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。因此，國家出臺(tái)了一系列政策加大規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程的建設(shè)。根據(jù)農(nóng)業(yè)部《中國農(nóng)村能源年鑒2009-2013》的數(shù)據(jù)顯示，截止到2012年底我國處理農(nóng)業(yè)廢棄物的沼氣工程中日產(chǎn)沼氣量不低于300m³的大中型及特大型沼氣工程達(dá)到15026座，年總產(chǎn)氣量12.8億m³。其中北京京郊地區(qū)特大型沼氣工程1座，大中型沼氣工程133座，年沼氣總產(chǎn)量2325萬m³。

規(guī)?；託夤こ虨轲B(yǎng)殖場(chǎng)以及村鎮(zhèn)帶來了大量的生物能源，增加了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，但與此同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量沼液。沼液中除含有豐富的氮、磷、鉀外還含有鐵、銅、錳等微量元素，作物利用率高，其農(nóng)田施用不但能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，還具有防病抗逆作用。雖然沼液農(nóng)田土地消納是一種低成本的資源性利用方式，然而往往由于沼液養(yǎng)分濃度相對(duì)較低，肥效和施肥便捷性均低于化肥，同時(shí)由于種植業(yè)的利潤低農(nóng)戶不愿意花費(fèi)太多精力等原因，使得真正愿意使用沼液作為農(nóng)肥的比例仍然較低(<35％)。而且，我國農(nóng)田土地管理分散、農(nóng)戶擁有土地面積小，這也使得大中型沼氣工程產(chǎn)生的沼液充分還田仍無法廣泛實(shí)施。因此，部分大中型沼氣工程面對(duì)每日排出的大量沼液而無法消納感到苦不堪言，甚至在一些偏僻的溝渠進(jìn)行暗排，其不僅對(duì)地下水體環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，同時(shí)也是對(duì)于沼液中養(yǎng)分資源的一種浪費(fèi)。因此，沼液的合理處置是制約當(dāng)前規(guī)?；託夤こ炭沙掷m(xù)發(fā)展的重要因素。

人工濕地生態(tài)污水處理技術(shù)具有建造成本低、維護(hù)方便、處理效果好等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為一種新興的沼液處理方法。傳統(tǒng)的人工濕地在應(yīng)用過程中，雖然濕地植物可以吸收和利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，根系還會(huì)釋放出一定量的氧氣來改善濕地床體的氧環(huán)境，從而提高濕地的凈化能力。但是濕地床體自然吸氧能力有限，在利用人工濕地處理高濃度污染物的廢水時(shí)，傳統(tǒng)人工濕地不足以滿足有機(jī)物及氨氮的氧化去除。在傳統(tǒng)人工濕地中配置人工曝氣裝置可以有效的解決人工濕地床體供氧不足的問題，進(jìn)而促進(jìn)高濃度的污染物充分的氧化降解去除。

為最大程度的增加人工濕地床體的氧環(huán)境，傳統(tǒng)的人工曝氣裝置經(jīng)常被安裝在濕地床體的底部，使曝氣充分布滿整個(gè)濕地床體。雖然此種配置形式可以使沼液中高濃度的氨氮充分的經(jīng)過硝化反應(yīng)去除，但是會(huì)導(dǎo)致人工濕地中缺少厭氧/缺氧的環(huán)境，硝化反應(yīng)產(chǎn)生的大量硝態(tài)氮無法進(jìn)一步在厭氧/缺氧條件下通過反硝化作用去除，從而極大地限制了總氮的去除效率。同時(shí)，人工曝氣裝置的加入也增加了人工濕地的運(yùn)行成本。

除此之外，畜禽糞便經(jīng)過厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液，其中會(huì)殘留一定量的鋅、鉻、鉛等重金屬，雖然沼液中此類重金屬的濃度一般較低，但是在農(nóng)田中連續(xù)的施用沼液，會(huì)造成土壤的重金屬累積，進(jìn)而對(duì)生態(tài)環(huán)境以及人體安全造成潛在的危害。人工濕地對(duì)于重金屬的去除機(jī)理主要依靠濕地植物的吸收，可是當(dāng)植物在冬天枯萎或死亡之后，重金屬又從植物體內(nèi)釋放出來，無法實(shí)現(xiàn)重金屬的徹底去除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行沼液處理時(shí)，存在的處理系統(tǒng)運(yùn)行成本高、沼液中總氮去除效率低以及沼液中重金屬無法徹底去除的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的沼液處理系統(tǒng)及方法。

一方面本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沼液處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電解處理單元、人工濕地處理單元以及回流單元，其中，

所述電解處理單元包括電解池4、電解池陽極板3以及電解池陰極板2，所述電解池陽極板3和所述電解池陰極板2布置在所述電解池4內(nèi)；

所述人工濕地處理單元包括厭氧區(qū)6、好氧區(qū)9、微生物電池陽極板7、微生物電池陰極板10、質(zhì)子交換隔膜8以及曝氣裝置11，所述曝氣裝置11的曝氣管道布設(shè)在所述厭氧區(qū)6和所述好氧區(qū)9之間，且所述曝氣管道上的出氣口開口向上，所述曝氣管道上部為所述好氧區(qū)9、下部為所述厭氧區(qū)6，所述厭氧區(qū)6的基質(zhì)中含有反硝化微生物，所述好氧區(qū)9的基質(zhì)中含有硝化微生物，所述質(zhì)子交換隔膜8緊靠所述曝氣管道下方布置，所述微生物電池陽極板7布置在所述厭氧區(qū)6中，且所述微生物電池陽極板7與所述電解池陽極板3之間電連接，所述微生物電池陰極板10布置在所述好氧區(qū)9中，且所述微生物電池陰極板10與所述電解池陰極板2之間電連接；

所述回流單元包括出水池12和回流管道13，所述出水池12位于所述人工濕地處理單元的出水口下方，用于收集所述人工濕地處理單元排出的處理后的沼液，所述回流管道13連接所述出水池12和所述電解池4，用于將所述出水池12中收集到的沼液回流至所述電解池4中；

所述電解池4與所述人工濕地處理單元通過進(jìn)水管道5連接，所述進(jìn)水管道5一端與所述電解池4的出水口連接，所述進(jìn)水管道5另一端的部分管道埋設(shè)于所述厭氧區(qū)6底部，且所述部分管道的管壁上設(shè)置有多個(gè)出水口。

其中，所述系統(tǒng)還包括沉淀池1，所述沉淀池1與所述電解池4相連，所述沉淀池1用于對(duì)沼液進(jìn)行預(yù)處理。

其中，所述好氧區(qū)9表層種植有濕地植物14。

其中，所述微生物電池陽極板7緊靠所述質(zhì)子交換隔膜8下方布置，所述微生物電池陰極板10緊靠所述濕地植物根系14下方布置。

其中，所述厭氧區(qū)6采用生物碳或鋼渣作為基質(zhì)。

其中，所述好氧區(qū)9采用沸石、爐灰渣或蛭石作為基質(zhì)。

其中，所述電解池4的出水口的水平高度高于所述進(jìn)水管道另一端的水平高度，所述電解池4中沼液利用虹吸效應(yīng)流入所述人工濕地處理單元。

另一方面本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沼液處理方法，所述方法包括：

將沼液加入所述電解池4，沼液中的重金屬離子在所述電解池陰極板2處發(fā)生絮凝反應(yīng)，并沉淀到所述電解池4底部；

經(jīng)所述電解處理單元處理后的沼液通過所述進(jìn)水管道5進(jìn)入所述人工濕地處理單元，在所述厭氧區(qū)6中，所述反硝化微生物對(duì)沼液中的硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化去除；經(jīng)反硝化處理的沼液進(jìn)入所述好氧區(qū)9，所述曝氣裝置11通過曝氣管道從所述好氧區(qū)9底部進(jìn)行強(qiáng)化曝氣，所述硝化微生物對(duì)沼液中的氨氮進(jìn)行硝化處理，將所述氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；同時(shí)，在所述人工濕地處理單元中形成的微生物電池，通過所述微生物電池陽極板7與所述電解池陽極板3電連接、所述微生物電池陰極板10與所述電解池陰極板2電連接形成電解回路15，向所述電解處理單元供電；

出水池12接收由所述人工濕地處理單元排出的沼液，沼液通過所述回流管道13回流至所述電解池4中。

其中，在所述將沼液加入所述電解池4之前，還包括：

將沼液加入沉淀池1進(jìn)行預(yù)處理。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種沼液處理系統(tǒng)及方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

(1)通過在電解處理單元中電解池陰極板電解水生成的氫氧根離子，與沼液中重金屬離子結(jié)合生成氫氧化物絮凝，沉淀在電解池底部，實(shí)現(xiàn)沼液中重金屬的去除；

(2)通過人工濕地處理單元好氧區(qū)中硝化微生物的硝化作用將沼液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，再通過厭氧區(qū)中反硝化微生物的反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?，提高沼液中總氮的去除效率?/p>

(3)通過人工濕地處理單元中形成的微生物電池向電解處理單元供電，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)的自供能，降低了運(yùn)行成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種沼液處理系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種沼液處理方法流程圖。

附圖標(biāo)記：

1-沉淀池； 2-電解池陰極板；

3-電解池陽極板； 4-電解池；

5-進(jìn)水管道； 6-厭氧區(qū)；

7-微生物電池陽極板； 8-質(zhì)子交換隔膜；

9-好氧區(qū)； 10-微生物電池陰極板；

11-曝氣裝置； 12-出水池；

13-回流管道； 14-濕地植物；

15-電解回路。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種沼液處理系統(tǒng)的示意圖，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括：電解處理單元、人工濕地處理單元以及回流單元，其中：

所述電解處理單元包括電解池4、電解池陽極板3以及電解池陰極板2，所述電解池陽極板3和所述電解池陰極板2布置在所述電解池4內(nèi)。

其中，電解池陰極板2與微生物電池陰極板10電連接、電解池陽極板3與微生物電池陽極板7電連接形成電解回路15，所述電解處理單元的電量由所述人工濕地處理單元中形成的微生物電池供給，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，便于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。電解池陰極板2和電解池陽極板3均選用石墨或低碳鋼等材料。

具體地，電解處理單元用于通過電解絮凝作用去除沼液中的重金屬離子。將沼液加入電解池4中，電解池陽極板3和電解池陰極板2浸沒在沼液中，電解池陰極板2附近因電解水過程中產(chǎn)生大量的氫氧根離子，沼液中的重金屬離子(鐵、鉻、鋅、銅等)會(huì)聚集在電解池陰極板2處與氫氧根離子結(jié)合生成的氫氧化物，進(jìn)而產(chǎn)生絮凝，沉淀到電解池4底部，從而達(dá)到去除沼液中重金屬的效果。

所述人工濕地處理單元包括厭氧區(qū)6、好氧區(qū)9、微生物電池陽極板7、微生物電池陰極板10、質(zhì)子交換隔膜8以及曝氣裝置11，所述曝氣裝置11的曝氣管道布設(shè)在所述厭氧區(qū)6和所述好氧區(qū)9之間，且所述曝氣管道上的出氣口開口向上，所述曝氣管道上部為所述好氧區(qū)9、下部為所述厭氧區(qū)6，所述厭氧區(qū)6的基質(zhì)中含有反硝化微生物，所述好氧區(qū)9的基質(zhì)中含有硝化微生物，所述質(zhì)子交換隔膜8緊靠所述曝氣管道下方布置，所述微生物電池陽極板7布置在所述厭氧區(qū)6中，且所述微生物電池陽極板7與所述電解池陽極板3之間電連接，所述微生物電池陰極板10布置在所述好氧區(qū)9中，且所述微生物電池陰極板10與所述電解池陰極板2之間電連接。

其中，曝氣裝置11的曝氣管道布設(shè)在人工濕地處理單元豎直方向的中間位置，將所述人工濕地處理單元分隔成上下兩個(gè)區(qū)域，且所述曝氣管道上的出氣口開口朝上，在曝氣裝置11通過曝氣管道的出氣口進(jìn)行強(qiáng)化曝氣時(shí)，曝氣裝置11將空氣大量充入所述曝氣管道的上方區(qū)域，這樣既可以提高所述曝氣管道上方區(qū)域的含氧量，同時(shí)又可以保留所述曝氣管道下方區(qū)域的缺氧環(huán)境，從而在人工濕地處理單元中形成上部含氧量高的好氧區(qū)9和下部含氧量低的厭氧區(qū)6，進(jìn)而既提高了好氧區(qū)9中好氧微生物的活性，同時(shí)也為厭氧區(qū)6中厭氧微生物的活動(dòng)保留了合適的環(huán)境。其中，所述反硝化微生物在厭氧環(huán)境下可以通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?；所述硝化微生物在有氧環(huán)境下可以通過硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。

另外，質(zhì)子交換隔膜8為非導(dǎo)電性多孔材料制成，如玻璃纖維等，將其布置在厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9之間，可有效阻止電子在厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9之間的傳遞。微生物電池陽極板7和微生物電池陰極板10均采用具有較高導(dǎo)電性、比表面積大的非氧化型石墨材料制成，且微生物電池陽極板7和微生物電池陰極板10表面都設(shè)置有均勻的穿孔，以便人工濕地內(nèi)部沼液流動(dòng)的通暢。

具體地，經(jīng)電解處理單元處理后的沼液在人工濕地處理單元的厭氧區(qū)6中，通過反硝化微生物的反硝化作用使得沼液中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛コ?，然后沼液在人工濕地處理單元中自下而上的流?dòng)進(jìn)入好氧區(qū)9，曝氣裝置11通過曝氣管道從好氧區(qū)9底部進(jìn)行強(qiáng)化曝氣，沼液在好氧區(qū)9中，通過硝化微生物的硝化作用使得沼液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，這里產(chǎn)生的硝態(tài)氮將在后續(xù)處理中進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)6進(jìn)行反硝化反應(yīng)。通過人工濕地處理單元中厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9對(duì)沼液的循環(huán)處理，可以使得沼液中的氨氮最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?，提高了沼液中總氮的去除效率?/p>

同時(shí)，沼液中污染物在微生物電池陰極板10處發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生電子，沼液中污染物在微生物電池陽極板7處發(fā)生還原反應(yīng)消耗電子，質(zhì)子交換隔膜8的存在阻止了電子在厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9之間的傳遞。又由于微生物電池陽極板7與電解池陽極板3之間電連接，微生物電池陰極板10與電解池陰極板2之間電連接，則在電解池陽極板3和電解池陰極板2之間形成電壓差，以供電解處理單元對(duì)沼液中的水進(jìn)行電解。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了人工濕地處理單元向電解處理單元供電，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，便于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

除此之外，沼液中還會(huì)含有大量的生物病原體，如大腸桿菌等，在沼液農(nóng)田施用過程中會(huì)對(duì)農(nóng)田和自然生態(tài)環(huán)境造成危害。微生物電池陰極板10附近在工作過程中會(huì)生成過氧化氫，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沼液中的生物病原體的殺菌去除。

所述回流單元包括出水池12和回流管道13，所述出水池12位于所述人工濕地處理單元的出水口下方，用于收集所述人工濕地處理單元排出的處理后的沼液，所述回流管道13連接所述出水池12和所述電解池4，用于將所述出水池12中收集到的沼液回流至所述電解池4中。

具體地，出水池12收集的沼液中還含有經(jīng)人工濕地處理單元好氧區(qū)9處理后得到硝態(tài)氮，為了將沼液中的氮元素徹底去除，需要在厭氧區(qū)6中經(jīng)過反硝化微生物的反硝化作用，所以需要將出水池12中的沼液回流至電解池然后再通過進(jìn)水管道5進(jìn)入人工濕地處理單元的厭氧區(qū)6。

所述電解池4與所述人工濕地處理單元通過進(jìn)水管道5連接，所述進(jìn)水管道5一端與所述電解池4的出水口連接，所述進(jìn)水管道5另一端的部分管道埋設(shè)于所述厭氧區(qū)6底部，且所述部分管道的管壁上設(shè)置有多個(gè)出水口。

具體地，沼液在所述系統(tǒng)中先經(jīng)過電解處理單元的電解處理后通過進(jìn)水管道5進(jìn)入人工濕地處理單元的厭氧區(qū)6，沼液再自下而上進(jìn)入好氧區(qū)9，經(jīng)人工濕地處理單元處理后的沼液通過出水口流出至出水池12中，出水池12中的部分沼液再經(jīng)回流管道13回流至電解池4與電解池4中的沼液混合，其中出水池12中沼液的回流量可以根據(jù)實(shí)際情況確定，例如可以設(shè)置回流量為出水池12容量的50％。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沼液處理系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

(1)通過在電解處理單元中電解池陰極板電解水生成的氫氧根離子，與沼液中重金屬離子結(jié)合生成氫氧化物絮凝，沉淀在電解池底部，實(shí)現(xiàn)沼液中重金屬的去除；

(2)通過人工濕地處理單元好氧區(qū)中硝化微生物的硝化作用將沼液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，再通過厭氧區(qū)中反硝化微生物的反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?，提高沼液中總氮的去除效率?/p>

(3)通過人工濕地處理單元中形成的微生物電池向電解處理單元供電，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)的自供能，降低了運(yùn)行成本。

在上述實(shí)施的基礎(chǔ)上，所述系統(tǒng)還包括沉淀池1，所述沉淀池1與所述電解池4相連，所述沉淀池1用于對(duì)沼液進(jìn)行預(yù)處理。

具體地，沼液進(jìn)入沉淀池1中后，靜置一段時(shí)間以使沼液中的殘?jiān)入s質(zhì)進(jìn)行物理沉淀，經(jīng)沉淀后的沼液再進(jìn)入電解處理單元進(jìn)行進(jìn)一步處理。

本發(fā)明實(shí)施例通過設(shè)置沉淀池可以去除沼液中的殘?jiān)?，便于沼液在后續(xù)處理單元中的流動(dòng)和處理。

在上述實(shí)施例中，所述好氧區(qū)9表層種植有濕地植物14。

其中，人工濕地植物14可選取根系發(fā)達(dá)的蘆葦，濕地植物14根部釋氧性能可以進(jìn)一步的提高好氧區(qū)9的含氧量，減少曝氣裝置11的能量損耗；另外濕地植物14對(duì)沼液中污染物的吸收作用可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的污染物去除能力；濕地植物14根系還可以為更多微生物提供附著表面，進(jìn)而可以進(jìn)一步的提高系統(tǒng)的污染物去除能力。

本發(fā)明實(shí)施例通過在人工濕地處理單元的好氧區(qū)表層種植濕地植物，利用濕地植物的特性進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的污染物去除能力。

在上述實(shí)施例中，所述微生物電池陽極板7緊靠所述質(zhì)子交換隔膜8下方布置，所述微生物電池陰極板10緊靠所述濕地植物根系14下方布置。

具體地，由于沼液在人工濕地處理單元中從下至上流動(dòng)，為使所述微生物電池達(dá)到最大產(chǎn)電效率，分別將微生物燃料電池陽極板7設(shè)置在厭氧區(qū)6的頂端、微生物電池陰極板10設(shè)置在靠近濕地植物根系位置。

本發(fā)明實(shí)施例通過將微生物電池陰極板和微生物電池陽極板布置在特定位置，提高了人工濕地處理單元的產(chǎn)電效率。

在上述實(shí)施例中，所述厭氧區(qū)6采用生物碳或鋼渣作為基質(zhì)；所述好氧區(qū)9采用沸石、爐灰渣或蛭石作為基質(zhì)。

其中，生物碳或鋼渣等導(dǎo)電性好，有利于厭氧區(qū)6中電子快速高效的傳遞；沸石、爐灰渣或蛭石等比表面積和孔隙率較大，可以為微生物的生長提供更多附著表面。

在上述實(shí)施例中，所述電解池4的出水口的水平高度高于所述進(jìn)水管道另一端的水平高度，所述電解池4中沼液利用虹吸效應(yīng)流入所述人工濕地處理單元。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種沼液處理方法流程圖，如圖2所示，所述方法包括：

S1，將沼液加入所述電解池4，沼液中的重金屬離子在所述電解池陰極板2附近發(fā)生絮凝反應(yīng)，并沉淀到所述電解池4底部。

S2，經(jīng)所述電解處理單元處理后的沼液通過所述進(jìn)水管道5進(jìn)入所述人工濕地處理單元，在所述厭氧區(qū)6中，所述反硝化微生物對(duì)沼液中的硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化去除；經(jīng)反硝化處理的沼液進(jìn)入所述好氧區(qū)9，所述曝氣裝置11通過曝氣管道從所述好氧區(qū)9底部進(jìn)行強(qiáng)化曝氣，所述硝化微生物對(duì)沼液中的氨氮進(jìn)行硝化處理，將所述氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；同時(shí)，在所述人工濕地處理單元中形成的微生物電池，通過所述微生物電池陽極板7與所述電解池陽極板3電連接、所述微生物電池陰極板10與所述電解池陰極板2電連接形成電解回路15，向所述電解處理單元供電。

S3，出水池12接收由所述人工濕地處理單元排出的沼液，沼液通過所述回流管道13回流至所述電解池4中。

具體地，步驟S1具體為，將沼液加入電解池4中，電解池陽極板3和電解池陰極板2浸沒在沼液中，電解池陰極板2附近因電解水產(chǎn)生大量的氫氧根離子，沼液中的重金屬離子(鐵、鉻、鋅、銅等)會(huì)聚集在電解池陰極板2處與氫氧根離子結(jié)合生成的氫氧化物，進(jìn)而產(chǎn)生絮凝，沉淀到電解池4底部。

步驟S2具體為，經(jīng)電解處理單元處理后的沼液經(jīng)進(jìn)水管道5進(jìn)入人工濕地處理單元，沼液在厭氧區(qū)6中通過反硝化微生物的反硝化作用使得沼液中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛コ?，然后沼液在人工濕地處理單元中自下而上的流?dòng)進(jìn)入好氧區(qū)9，曝氣裝置11通過曝氣管道從好氧區(qū)9底部進(jìn)行強(qiáng)化曝氣，沼液在好氧區(qū)9中，通過硝化微生物的硝化作用使得沼液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，這里產(chǎn)生的硝態(tài)氮將在后續(xù)處理中進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)6進(jìn)行反硝化反應(yīng)。通過人工濕地處理單元中厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9對(duì)沼液的循環(huán)處理，可以使得沼液中的氨氮最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?，提高了沼液中總氮的去除效率?/p>

同時(shí)，沼液中污染物在微生物電池陰極板10處發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生電子，沼液中污染物在微生物電池陽極板7處發(fā)生還原反應(yīng)消耗電子，質(zhì)子交換隔膜8的存在阻止了電子在厭氧區(qū)6和好氧區(qū)9之間的傳遞。又由于微生物電池陽極板7與電解池陽極板3之間電連接，微生物電池陰極板10與電解池陰極板2之間電連接，則在電解池陽極板3和電解池陰極板2之間形成電壓差，以供電解處理單元對(duì)沼液中的水進(jìn)行電解。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了人工濕地處理單元向電解處理單元供電，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，便于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

除此之外，沼液中還會(huì)含有大量的生物病原體，如大腸桿菌等，在沼液農(nóng)田施用過程中會(huì)對(duì)農(nóng)田和自然生態(tài)環(huán)境造成危害。微生物電池陰極板10附近在工作過程中會(huì)生成過氧化氫，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沼液中的生物病原體的殺菌去除。

步驟S3具體為，經(jīng)人工濕地處理單元處理后的沼液通過出水口流出至出水池12中，出水池12中的部分沼液在經(jīng)回流管道13回流至電解池4與電解池4中的沼液混合，其中出水池12中沼液的回流量可以根據(jù)實(shí)際情況確定，例如可以設(shè)置回流量為出水池12容量的50％。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沼液處理方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

(1)通過在電解處理單元中電解池陰極板電解水生成的氫氧根離子，與沼液中重金屬離子結(jié)合生成氫氧化物絮凝，沉淀在電解池底部，實(shí)現(xiàn)沼液中重金屬的去除；

(2)通過人工濕地處理單元好氧區(qū)中硝化微生物的硝化作用將沼液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，再通過厭氧區(qū)中反硝化微生物的反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?，提高沼液中總氮的去除效率?/p>

(3)通過人工濕地處理單元中形成的微生物電池向電解處理單元供電，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)的自供能，降低了運(yùn)行成本。

在上述實(shí)施例中，所述方法在步驟S1之前還包括：

將沼液加入沉淀池1進(jìn)行預(yù)處理。

沼液進(jìn)入沉淀池1中后，靜置一段時(shí)間以使沼液中的殘?jiān)入s質(zhì)進(jìn)行物理沉淀，經(jīng)沉淀后的沼液再進(jìn)入電解處理單元進(jìn)行進(jìn)一步處理。

本發(fā)明實(shí)施例通過設(shè)置沉淀池可以去除沼液中的殘?jiān)阌谡右涸诤罄m(xù)處理單元中的流動(dòng)和處理。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。