本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備，尤其涉及面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)及運行方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國大部分地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善，但面源污染問題不容忽視，尤其是汛期溢流污染問題，尤其是在合流制排水體系的老舊城區(qū)、分流制管網(wǎng)錯接和分流制管網(wǎng)建設(shè)不完善的城區(qū)，汛期城鎮(zhèn)雨水與污水混合排放極為普遍，這一情況是導(dǎo)致汛期河道水體水質(zhì)惡化的主要原因。

2、為了應(yīng)對汛期溢流污染問題，研究者們提出了很多快速處理方法，如調(diào)蓄、沉淀、過濾、生物濾池、人工濕地等，這些處理方法的主要目的是快速處理水中的懸浮物、有機物等，以滿足排放入河的要求，減少降雨溢流導(dǎo)致的面源影響。然而，由于處理時間較短，處理單元本身僅具有較單一性能，導(dǎo)致單一處理方法無法保證氮、磷、有機物、懸浮物等多種污染物同步去除效果達到理想水平。其中，曝氣生物濾池是一種集物理、生物、化學(xué)反應(yīng)過程于一體的污水處理技術(shù)，對污水中的氮、磷、有機物及懸浮物均有一定的去除性能，其在懸浮物、有機物去除方面可圈可點，但由于溢流污水中有機物的生物可利用性較低、處理負荷大且整體好氧環(huán)境，其對難降解有機物、氮、磷等污染物的生化去除效率較低。因此，對現(xiàn)有方法的改良、升級勢在必行。

3、近年來，生物電化學(xué)系統(tǒng)在能源和化學(xué)生產(chǎn)方面的可持續(xù)性以及在水處理方面的高效性而受到廣泛關(guān)注。生物電化學(xué)系統(tǒng)加速電子轉(zhuǎn)移、促進氮、磷等污染物轉(zhuǎn)化、提升有機物生物可利用性的特性，使其在汛期溢流污染快速處理方面具有較高的適用性。生物電化學(xué)系統(tǒng)與生物濾池的結(jié)合（電解生物濾池系統(tǒng)）可同時實現(xiàn)生物濾池的高懸浮物去除性能與生物電化學(xué)系統(tǒng)的高氮、磷、有機物同步消減效率。通過利用生物電化學(xué)過程加速電子轉(zhuǎn)移、污染物轉(zhuǎn)化的特性，大幅降低汛期溢流污染處理時間，契合汛期溢流污染水量大、短時污染強的快速處理需求。該技術(shù)可有效減少汛期溢流污染，實現(xiàn)汛期雨水、溢流污水中氮、磷、有機物、懸浮物等污染物的快速凈化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)及運行方法。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，包括生物電化學(xué)系統(tǒng)和曝氣生物濾池系統(tǒng)，

3、所述生物電化學(xué)系統(tǒng)包括池體一，所述池體一內(nèi)設(shè)置有生物陽極和生物陰極，所述生物陽極和生物陰極連接至電源，

4、所述曝氣生物濾池系統(tǒng)包括池體二，經(jīng)過池體一處理的污水進入池體二，所述池體二內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置、過濾裝置和出清水裝置。

5、進一步地，所述生物陽極和生物陰極均包括導(dǎo)電網(wǎng)籠，所述導(dǎo)電網(wǎng)籠內(nèi)設(shè)置有電極主體。

6、進一步地，所述生物陽極和生物陰極之間設(shè)置有參比電極。

7、進一步地，所述池體一底部設(shè)置有貯泥池。

8、進一步地，所述過濾裝置包括沿污水流向依次設(shè)置的粗濾層和精濾層。

9、進一步地，還包括反沖洗裝置，所述反沖洗裝置包括設(shè)置在池體二底部的反沖洗泵，所述反沖洗泵連接至出清水裝置。

10、進一步地，所述反沖洗裝置包括與出清水裝置連接的清水池，所述反沖洗泵與清水池連接。

11、進一步地，所述出清水裝置包括設(shè)置在池體二上端的溢流槽，所述溢流槽環(huán)繞池體二上端分布。

12、一種面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟，

13、s1，預(yù)處理，接種污水處理廠缺氧處理工段活性污泥于池體一及池體二內(nèi)，生物陽極和生物陰極通電，維持0.1v電壓，持續(xù)20d；

14、s2，啟動，調(diào)整電壓為0.5v，向池體一中通入污水，同時開啟曝氣裝置；

15、s3，運行，至出清水裝置出檢測到清水，維持電壓為0.5v，系統(tǒng)開始正常運行，生物陽極上富集的電活性微生物分解有機物，并將產(chǎn)生的電子傳遞至生物陰極；生物陰極上的電活性微生物獲取電子，并將生物陰極附近污水中的硝態(tài)氮還原為氮氣。

16、本發(fā)明的有益效果在于：

17、1、將生物電化學(xué)系統(tǒng)與曝氣生物濾池耦聯(lián)，形成面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，充分利用生物電化學(xué)系統(tǒng)快速的電子轉(zhuǎn)移特性，提高曝氣生物濾池的脫氮速率，相同脫氮需求下，可大大縮減處理時間，達到應(yīng)急快速處理溢流污染的效果；

18、2、充分利用生物電化學(xué)過程打破難降解有機物的降解壁壘，將大分子有機物降解為生物可利用性高的小分子有機物，提升污水b/c比，強化脫氮性能；

19、3、利用生物電化學(xué)系統(tǒng)陽極析出鐵離子，強化系統(tǒng)對磷和懸浮固體的絮凝去除效果；

20、4、前端的生物電化學(xué)系統(tǒng)不僅作為電解生物濾池系統(tǒng)的強化處理單元，同時發(fā)揮初沉池作用，對原水中固體物質(zhì)進行初步沉淀以減少后續(xù)曝氣生物濾池的堵塞風險，并在反沖洗時對反沖洗出水進行沉淀、澄清。

技術(shù)特征：

1.一種面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，包括生物電化學(xué)系統(tǒng)和曝氣生物濾池系統(tǒng)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述生物陽極和生物陰極均包括導(dǎo)電網(wǎng)籠，所述導(dǎo)電網(wǎng)籠內(nèi)設(shè)置有電極主體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述生物陽極和生物陰極之間設(shè)置有參比電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述池體一底部設(shè)置有貯泥池。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置包括沿污水流向依次設(shè)置的粗濾層和精濾層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，還包括反沖洗裝置，所述反沖洗裝置包括設(shè)置在池體二底部的反沖洗泵，所述反沖洗泵連接至出清水裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述反沖洗裝置包括與出清水裝置連接的清水池，所述反沖洗泵與清水池連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，其特征在于，所述出清水裝置包括設(shè)置在池體二上端的溢流槽，所述溢流槽環(huán)繞池體二上端分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，包括以下步驟，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)及運行方法，將生物電化學(xué)系統(tǒng)與曝氣生物濾池耦聯(lián)，形成面向溢流污染快速處理的電解生物濾池系統(tǒng)，充分利用生物電化學(xué)系統(tǒng)快速的電子轉(zhuǎn)移特性，提高曝氣生物濾池的脫氮速率，相同脫氮需求下，可大大縮減處理時間，達到應(yīng)急快速處理溢流污染的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：兗少鋒,方穎珂,徐洪斌,李潔,劉潤澤,呂明哲,關(guān)曉美,王婧,李紅亮,熊泓博
受保護的技術(shù)使用者：河南省生態(tài)環(huán)境技術(shù)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9