一種生物生態提升水體質量的反應系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種生物生態提升水體質量的反應系統，由依次連接的預處理裝置、生態倍增反應器及立體式生物膜反應器構成，生態倍增反應器由槽體、水流驅動裝置及藻類采收機構構成，槽體內放置由水流驅動裝置驅動隨污水流動的流化床及藻類；立體式生物膜反應器包括外殼及設置于外殼內部的厭氧區、好氧區、回流區、排泥區和膜產水區，厭氧區和好氧區外圍設置有一體的分隔層，分隔層與筒體之間的環形區域形成回流區，分隔層的頂部設置出水區，在筒體與出水區位置對應的內表面周向設置連續或間斷的介電電泳電極DEP膜。本實用新型使污泥經過生態倍增反應器和立體式生物膜反應器雙重凈化，具有增強BOD、TN、TP等污染物質脫除效果，節能降耗、占地面積小。
【專利說明】
一種生物生態提升水體質量的反應系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及污水生物處理技術領域，具體涉及一種生物生態提升水體質量的反應系統。
【背景技術】
[0002]廢水好氧生物處理技術可分為生物膜法和活性污泥法兩大類。活性污泥法雖較為成熟，但也存在很多的缺點和不足，如占地面積大、基建費用高等，同時對水質、水量變化的適應性較差。生物膜法可彌補活性污泥法的諸多不足:運行穩定性好、無污泥膨脹、對污染物的去除率高、反應器的體積和占地面積小等優點。但是傳統的生物膜法也有其缺陷，如生物濾池易受堵塞，需周期性反沖洗，同時固定填料以及曝氣設備的更換較困難;生物流化床反應器中的載體顆粒只有在流化狀態下才能發揮作用，使其工藝的運行穩定性較差。
[0003]近年來，盡管生物脫氮技術有了很大發展，但硝化和反硝化仍然是在兩個獨立的或分隔的具有不同溶解氧濃度的反應器中進行(如傳統A/0工藝)，或是在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環境的同一個反應器中進行(如氧化溝或SBR工藝)。缺氧段和好氧段均采用的是傳統的活性污泥法，污泥和水在缺氧池接觸并發生脫氮和脫除有機物后，再一起進入到后續的好氧段進行脫碳和硝化反應，隨后泥水混合物進入后續的沉淀池進行泥水分離，分離后的污泥再回流至缺氧段。
[0004]由于一個脫氮過程被分成兩個獨立的系統，二者難以在空間、時間和條件上得到統一。因此一般的生物脫氮系統脫氮效果差(通常不會超過70%)。而且這些系統中還需要分設多個獨立處理單元，如必須設置污泥回流系統，使得基建和管路設備投資多，占地面積較大，運行費用也高。另外，根據上述反應，硝化過程需要投加堿度，而反硝化過程也需要補充碳源，造成系統投資高，運行費用也高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是針對現有的脫氮除磷工藝效率較低、占地面積大的缺陷，提供一種先后經過立體式生物膜反應器和生態倍增反應器雙重凈化，具有增強B0D、TN、TP等污染物質的脫除效果、節能降耗、占地面積小的生物生態提升水體質量的反應系統。
[0006]本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:它包括依次連接的預處理裝置、立體式生物膜反應器及生態倍增反應器;所述立體式生物膜反應器包括外殼及設置于外殼內部的厭氧區、好氧區、回流區、排泥區和膜產水區，所述外殼包括上部的筒體和底部的倒錐體;所述厭氧區、好氧區自下而上依次設置于外殼的筒體內部，倒錐體內為排泥區，倒錐體底部開設有排泥口 ；厭氧區底部設置有布水管，布水管的入水口連接預處理裝置的出水口，厭氧區和好氧區之間設置曝氣裝置;厭氧區和好氧區外圍設置有一體的分隔層，分隔層與筒體之間的環形區域形成回流區；分隔層的頂部設置出水區，在筒體與出水區位置對應的內表面周向設置連續或間斷的膜產水區，膜產水區設置介電電泳電極DEP膜，厭氧區內設有厭氧填料，好氧區內設有好氧填料；
[0008]生態倍增反應器包括用于容納污水的槽體、設置于槽體內的水流驅動裝置及設置于槽體頂部的藻類采收機構;膜產水區的出水口連接槽體的入水口，槽體中部設置水流驅動裝置，驅動水流產生自槽體的底部向中部上揚，經過頂部之后，沿著槽體的側壁向底部回流的定向循環，靠近槽體上部的藻類顆粒隨水流進入藻類采收機構中；槽體內表面設置微曝氣膜。
[0009]所述的藻類采收機構由采收槽及傳送帶構成，采收槽為設置在槽體頂部內壁上逆所述定向循環的方向延伸的槽，采收槽橫截面呈L狀，“L”的短臂與槽體連接，“L”的長臂頂端低于槽體內的水面;采收槽由具有柵孔的格柵板制成，采收槽內設置帶鉤的傳送帶。
[0010]所述的水流驅動裝置為設置于槽體的中部的固定式潛水攪拌機;所述水流驅動裝置和微曝氣膜交替工作。
[0011 ]在槽體中放置有流化床顆粒，流化床顆粒為直徑0.5-2mm的活性炭顆粒。
[0012]所述的藻類采收機構的出料口和立體式生物膜反應器的排泥口均連接燃料供應
目.ο
[0013]所述的介電電泳電極DEP膜包括鈑金電極組件、滲透膜和平板框架，平板框架的前、后兩面安裝滲透膜，所述滲透膜之間設置鈑金電極組件;所述鈑金電極組件包括兩片分別連接交流電源不同輸出端且相互絕緣的電極板，所述電極板為一體成型的鈑金件，包括多條平形排列的電極及同時連接所有所述電極的一條或一條以上邊線;兩所述電極板交錯疊放，使一電極板的電極置于另一電極板的兩相鄰電極之間；所述平板框架上設置有連通兩滲透膜之間的產水腔的產水出口。
[0014]所述電極板為梳齒狀電極板，包括多條平行排列的電極，及同時連接所有所述電極一端的一條邊線，所述電極的另一端為自由端;一電極板的邊線位于另一電極板中電極的自由端側。
[0015]所述電極板為柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩端的邊線。
[0016]所述電極板為立體柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩端的兩條邊線;所述電極的兩端彎折，在交錯疊放時相互避讓。
[0017]兩所述電極板外部均設置絕緣層;或一電極板外部設置絕緣層，另一電極板為耐腐蝕性材料制成的裸電極。
[0018]本實用新型的優點和有益效果為:
[0019]1、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，污水通過預處理去除水體中的大顆粒物質以及無機沙粒等物質后進入立體式生物膜反應器，通過反應器生物降解，去除水體中的B0D、TN、TP等污染物質，最后通過介電電泳平板膜出水。立體式生物膜反應器的出水進入生態倍增反應器，生態倍增反應器以藻類快速增值為目的，在快速增值的同時，固化水體中的B0D、TN、TP等污染物質，生態倍增反應器后設置藻類回收裝置，回收倍增器內大量繁殖的藻類，回收的藻類作為能源進行回收供后續工藝利用。
[0020]2、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，采用了立體式生物膜反應器，硝化和反硝化過程能在立體式生物膜反應器內同時連續發生，不僅可以節省反應時間，還可減小反應器容積，節省占地面積；同時，反硝化過程增加的堿度可以補充硝化過程減少的部分堿度，從而節約藥劑投加量;反硝化過程如果置于硝化過程前段，也可節省碳源的投加。
[0021]3、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，采用了立體式生物膜反應器，無需額外投加藥劑和碳源，運行費用低。如前所述，在硝化反應過程中，將Img的NH4+-N氧化為N03—N，要消耗7.14mg的堿度，而在反硝化過程中，還原Img硝態氮能產生3.75mg的堿度。因此，在本實用新型提供的一體化的缺氧-好氧系統中，反硝化反應所產生的堿度可補償硝化反應消耗的堿度的一半左右。對含氨氮濃度不高的廢水(如生活污水、紡織染整行業、電鍍廢水、啤酒廢水等)可不必另行投堿以調節PH值。
[0022]另外，由于缺氧段在前，好氧段在后，盡管反硝化過程需要消耗一定的碳源，但此時進水的有機物濃度較高，碳源充足，此時，反硝化菌以原污水中的有機物為碳源，以回流的硝化液中硝酸鹽的氧為受電體，進行呼吸和生命代謝活動，將硝態氮還原為氣態氮，而不需外加碳源(如甲醇等)。
[0023]4、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，采用了立體式生物膜反應器，生物活性更高。在傳統的脫氮工藝中，硝化菌和反硝化菌是捆綁在一起的，難以徹底分開。由于污泥的回流，硝化菌會進入到反硝化段，由于氧含量低下，因此硝化菌活性會受到抑制，而當它隨出水再次進入硝化段后又需要一段恢復活性的過程。由于缺氧段和好氧段均采用膜法，微生物被固定在各自的反應器內，硝化菌和反硝化菌不會混雜在一起，二者徹底分開，分別在各自的具有良好的代謝環境體系中生存，生物活性均處于最佳生理狀態。而這對于保證高脫氮率是非常重要的。
[0024]5、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，立體式生物膜反應器采用介電電泳電極DEP膜，介電電泳電極DEP膜可以很好的截留凈化液中懸浮的活性污泥，使活性污泥不需要再經過二沉池進行回流，減少二沉池占地及建設成本。回流的凈化液與污水充分混合，起到稀釋污水的作用，這樣可降低進水CODcr濃度對厭氧區的沖擊，當CODcr負荷變小時，處理的效率提高;也使沉降到布水區的活性污泥隨水流再次上升回到厭氧區，防止活性污泥的流失。
[0025]6、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，采用含有鈑金電極組件的介電電泳電極DEP膜，通過在鈑金電極組件上施加交流電，從而在介電電泳電極以及滲透膜的附近產生不勻稱電場，利用固體微粒與其所懸浮的連續相介電極化能力不同的原理，介電電泳力將固體微粒推離電極或者將固體微粒吸附在電極上，減少甚至消除滲透膜工藝中發生的膜污染和堵膜現象，可連續運行，無需間歇式進行抽吸，不需要在線清洗，節省能耗。且過濾膜可以很好的截留凈化液中懸浮的活性污泥，使活性污泥不需要再經過二沉池進行回流，減少二沉池占地及建設成本。
[0026]7、本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統，介電電泳電極DEP膜所使用的鈑金電極組件中的電極板是通過沖壓一體成型，其上制有多條平形排列的電極，以及連接所述電極的一條或一條以上邊線，兩片電極板之間交錯疊放，使兩片電極板的電極相互間隔對應以形成電極組；電極板通過鈑金工藝一體成型，生產成本低，較圓柱形電極降低成本70%以上;任何一處位置連接電源即可使得整板得以供電，從而使電極和連接導線集成在一個鈑金件上;根據鈑金選材質地和厚度的不同，可具備一定柔性或剛性，可卷曲或平展使用;在安裝時由于各電極之間相對位置已經設定好，可進行整個電極板的一體安裝，不會造成電極排列的混亂。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型生物生態提升水體質量的反應系統的原理方框圖；
[0028]圖2為本實用新型中的生態倍增反應器的結構示意圖；
[0029]圖3為本實用新型中的立體式生物膜反應器的結構示意圖；
[0030]圖4是本實用新型的介電電泳電極DEP膜的內部結構示意圖；
[0031]圖5是本實用新型的介電電泳電極DEP膜的外部結構示意圖；
[0032]圖6是本實用新型的當兩電極板疊加時，其中連接不同輸出端的電極位置分布示意圖；
[0033]圖7是本實用新型的電場及介電電泳力矢量和等值線圖；
[0034]圖8是本實用新型的實施例一的電極板結構示意圖；
[0035]圖9是本實用新型的實施例一的鈑金電極組件結構示意圖；
[0036]圖10是本實用新型的實施例二的電極板結構示意圖；
[0037]圖11是本實用新型的實施例二的電極板結構不意圖；
[0038]圖12是本實用新型的實施例三的鈑金電極組件的主視圖；
[0039]圖13是本實用新型的實施例三的鈑金電極組件的仰視圖；
[0040]圖14是本實用新型的實施例三的鈑金電極組件的俯視圖；
[0041 ]圖15是本實用新型的實施例三的平板膜元件剖視圖。
[0042]附圖標記說明
[0043 ] 1-預處理裝置、2-生態倍增反應器、3-立體式生物膜反應器；
[0044]21-槽體、22-水流驅動裝置、23-采收槽、24-傳送帶；
[0045]31-厭氧區、32-好氧區、33-回流區、34-排泥區、35-膜產水區、36-外殼、37-錐體、38-筒體、39-排泥口、310-曝氣裝置、311-分隔層、312-布水管、313-出水區；314-鈑金電極組件、315-滲透膜、316-平板框架、317-產水腔、318-導流布、319-產水出口、320-電源轉接頭、321-第一電極、322-第二電極、323-梳齒狀電極板、324-梳齒狀電極板的電極、325-梳齒狀電極板的邊線、326-柵形電極板、327-柵形電極板的電極、328-柵形電極板的邊線、329-立體柵形電極板、330-立體柵形電極板的電極、331 -立體柵形電極板的邊線。
【具體實施方式】
[0046]下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0047]如圖1所示，本實用新型的生物生態提升水體質量的反應系統包括依次連接的預處理裝置1、立體式生物膜反應器3和生態倍增反應器2。預處理裝置I用于去除污水中的大顆粒懸浮物質、在傳輸過程中帶入的無機沙礫等，如來水PH無法滿足二級生化處理要求，還需在進入生態倍增反應器前調節污水的PH值。立體式生物膜反應器3中通過細菌的生物降解，進一步去除水體中的BOD(生物需氧量)、TN(總氮)、TP(總磷)等污染物質。經過立體式生物膜反應器3處理的廢水進入生態倍增反應器2，生態倍增反應器2以藻類快速增值為目的，同時進一步固化污水中的BOD(生物需氧量)、ΤΝ(總氮)、ΤΡ(總磷)等污染物質，達到提升出水級別的目的。
[0048]如圖2所示，生態倍增反應器2以回收藻類作為可再生能源為目的，包括槽體21、水流驅動裝置22、藻類采收機構，藻類采收機構包括采收槽23和傳送帶24。其中槽體21用于容納污水，采用全透光設計，定期在槽體21中投放一定數量的流化床，為藻類附著生長提供優良場所，使藻類快速自我增殖，并基于流化床形成藻類顆粒。水流驅動裝置22采用固定式潛水攪拌機，設置在槽體21中部，通過不間斷攪拌，使藻類充分與水體混合，并驅動水流攜帶藻類顆粒進行定向循環，強化藻類生長周期，增強其附在流化床的能力，同時利于后期藻類的回收。槽體21內壁上還設置微曝氣膜，通過無氣泡曝氣在微曝氣膜表面培養生物膜，在生物膜代謝的同時去除水體中的BOD、TN和TPο水流驅動裝置22和微曝氣膜可交替工作，當水流驅動裝置22停止運轉時，可通過微曝氣膜進行曝氣，在提供水體溶解氧的同時帶動水體循環流動。由于藻類在夜晚無法進行光合作用，需要大量氧氣進行呼吸作用，在曝氣膜曝氣提供動力循環的同時，還可以為藻類和微生物提供溶解氧，供其生長需要。
[0049]采收槽23為設置在槽體21頂部內壁上的槽，逆定向循環的方向延伸，其橫截面呈L狀，“L”的短臂與槽體21連接，“L”的長臂頂端低于槽體21內的水面。采收槽23為具有柵孔的格柵板，靠近水體上部的藻類顆粒被格柵板捕獲進入采收槽23中，水通過柵孔過濾出去，藻類顆粒留在采收槽23內。采收槽23內設置帶鉤的傳送帶24，裝置定期對采收槽23內藻類顆粒進行回收，使其成為可再生資源。采收槽23上的槽體21側壁設置出水口。
[0050]流化床采用為直徑0.5-2mm的活性炭顆粒，利于藻類附著并生長形成藻類顆粒。同時由于活性炭顆粒還極有一定的吸附性，可以吸附水體中的藻類，使藻類圍繞著活性炭顆粒進行生長，減少水體中的自由藻類，方便藻類收集。由于藻類顆粒內主要成分為活性炭和藻類，均是高熱量物質，收集的藻類顆粒可以和立體式生物膜反應器底部排出的活性污泥一同通過燃料供應裝置的預處理之后，進入反應器中燃燒，使水體中的污染物質轉化為燃燒能源，強化了資源的回收。
[0051]水流的循環方向是:自槽體21底部向中部上揚，經過頂部之后，沿著槽體21側壁向底部回流。在該定向循環中，當藻類顆粒運動到槽體21頂部時，藻類可以通過陽光進行光合作用，固化水體中的TN、TP和B0D，同時釋放氧氣，并且一部分藻類顆粒隨水流進入并滯留在采收槽23中，剩余藻類顆粒返回槽體21底部繼續循環；當藻類顆粒運動到槽體21底部時，藻類通過呼吸作用消耗氧氣，同時分解體內的BOD用以合成新的藻類細胞。在定向循環的作用下，藻類會以流化床為基礎進行自我增殖，形成藻類顆粒，隨著藻類顆粒的生長，顆粒內的藻類再固化水體中的TN、TP和BOD，如此循環。由于隨著藻類顆粒的生長，其浮力越來越大，逐漸漂在水體的表層，因此很容易進入采收槽23中。
[0052]如圖3所示，立體式生物膜反應器3包括厭氧區31、好氧區32、回流區33、排泥區34、膜產水區35和外殼36，其中排泥區34、厭氧區31、好氧區32自下而上依次設置。外殼36的下部為容納排泥區34的倒錐體37，倒錐形上部連接容納厭氧區31和好氧區32的柱形的筒體38，倒錐體37的底部開設有排泥口 39。穿過外殼36的布水管312設置在厭氧區31的下部，曝氣裝置310設置在厭氧區31和好氧區32之間，用于向好氧區32提供空氣。厭氧區31和好氧區32的外圍設置一體的分隔層311，分隔層311與筒體38之間的環形區域為回流區33。
[0053]分隔層311的頂部設置位置低于筒體38的邊沿或者出水孔，使分隔層311內的水位低于筒體38，在筒體38上部形成出水區313。在筒體38與出水區位置對應的內表面周向設置連續或間斷的膜產水區35。本實用新型的膜產水區35所使用的膜優選內置介電電泳電極的DEP 膜。
[0054]厭氧區31內安裝固定的厭氧填料，厭氧填料優選柔性組合填料，增加污泥接觸面積，從而增強厭氧區的污泥負荷，固定的安裝方式能夠固化附著在厭氧填料上的厭氧活性污泥，使其不會隨水流進入好氧區32。
[0055]好氧區32內為可懸浮漂移的好氧填料，并用管式曝氣裝置310增強周邊曝氣效果，好氧填料可隨曝氣在整個好氧區32內部進行無規則移動。好氧填料優選表面附著生物膜的移動床生物填料，移動床生物填料可以固化活性污泥，通過曝氣裝置310進入好氧區32的空氣可滲透進入生物膜。隨著氧氣被微生物消耗，生物膜中的微生物可自然分層，即貼在生物膜表面的是硝化菌群，而反硝化菌和其他異樣菌則附著在生物膜的內層，碳氧化、硝化和反硝化過程分別在化物膜的不同部位進行，以提高好氧區的污泥負荷和處理效率。
[0056]布水管312采用環形布水，在產生最大擾度情況下達到布水均勻，在厭氧區31的底部形成布水區。當反應開始時，布水管312向厭氧區31輸入污水，污水在厭氧區31與好氧區32中進行復合的脫氮除磷過程:
[0057]在厭氧區31內，由反硝化菌進行反硝化反應，利用污水中的有機物作碳源，將污水中的NO3-N和NO2-N還原為N2釋放N2至空氣，達到脫氮的目的；同時回流的活性污泥中嗜磷菌在厭氧狀態下，釋放出少量磷；
[0058]在好氧區32內，有機物被微生物生化降解而繼續下降，硝化菌利用水中BOD5作為氫供給體(有機碳源)將有機氮氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降；隨著硝化過程的繼續，水體中NO3-N的濃度不斷增加；嗜磷菌在好氧狀況下對磷過量攝取，使磷的濃度快速下降，達到除磷的目的。
[0059]細菌代謝產生的活性污泥隨著經過脫氮除磷之后的凈化液，由好氧區32頂端溢流至出水區313，之后一部分凈化液透過過濾膜進入膜產水區35向外界輸出產水，另一部分凈化液經過回流區33循環至布水管312周圍的布水區。過濾膜可以很好的截留凈化液中懸浮的活性污泥，使活性污泥不需要再經過二沉池進行回流，減少二沉池占地及建設成本。
[0060]水的回流過程為:回流的凈化液與污水充分混合，起到稀釋污水的作用，這樣可降低進水CODcr濃度對厭氧區31的沖擊，也使沉降到布水區的活性污泥隨水流再次上升回到厭氧區31，防止活性污泥的流失。活性污泥的回流過程為:活性污泥被過濾膜截留后，隨凈化液通過回流區33回流到布水區，再進入厭氧區31;多余的活性污泥在排泥區34沉淀積累，通過定期開放排泥口39排出反應器之外。由于凈化液在在自身重力作用下進行回流，因此無需提供額外的動力，運行過程中節能降耗。
[0061]如圖4、5所示，本實用新型的膜產水區35所使用的介電電泳電極的DEP膜的結構為:包括鈑金電極組件314、滲透膜315、平板框架316，平板框架316的前、后兩面采用壓塑方式安裝滲透膜315，兩滲透膜315之間為產水腔317，鈑金電極組件314設置在產水腔317內。兩電極板外側與兩滲透膜之間分別設置導流布318;平板框架316的側邊上設置有連通產水腔317的產水出口 319。平板框架316優選ABS材料，平板框架316與滲透膜315的安裝結構為可更換滲透膜的夾層平板結構，當滲透膜315破損時可更換，結構元件重復利用。平板框架316上設置有電源轉接頭320。
[0062]關于鈑金電極組件314的實施例1:
[0063]鈑金電極組件314包括兩片相互絕緣的電極板，電極板為在薄金屬板材上直接切割或沖壓成型的鈑金件，包括多條平形排列的電極及同時連接所有電極的一條或一條以上邊線;兩電極板交錯疊放，使一電極板的電極置于另一電極板的兩相鄰電極之間的空間中，兩電極板通過平板框架316上設置的電源轉接頭320連接交流電源的不同輸出端形成電極組，在周圍產生非勻稱電場。兩電極板可均絕緣，也可一個絕緣另一個為裸電極；當有一個電極板為裸電極時，該電極板應為耐腐蝕材料，或經過耐腐蝕處理。當交流電源的兩輸出端之間的相位相差優選180°時，在介電電泳電極以及滲透膜的附近產生不勻稱電場;且由于交流電源輸入的頻率不同，在不勻稱電場中產生正介電電泳效應或負介電電泳效應。
[0064]如圖6所示，第一電極板中的第一電極321(涂黑色)設置在第二電極板的第二電極322(涂白色)之間的空檔，使第一電極321和第二電極322交錯排列，構成電極組;第一邊線和第二邊線分別連接交流電源的不同輸出端，第一邊線和第二邊線的形狀可以相同，也可以不同。
[0065]如圖7所示，當第一邊線和第二邊線分別接通交流電源的兩輸出端時，電極相對的棱線之間形成不均勻電場，圖為介電電泳電極陣列中沿電極的長度方向產生介電電泳力矢量和等值線。
[0066]如圖8所示，本實施例的兩片電極板均為梳齒狀電極板323，該梳齒狀電極板323由多條平行排列的電極324及共同連接該電極324—端的一條邊線325構成，多條平行排列的電極324的另一端為自由端。兩片梳齒狀電極板323交錯疊放，兩片梳齒狀電極板323的電極324之間左右間隔對應，形成電極組。如圖9所示，當兩片電極板交疊構成鈑金介電電泳電極結構時，第一梳齒狀電極板的電極324從第二梳齒狀電極板的電極之間插入，形成電極組。這樣可以防止兩片電極板在疊加時邊線325相接觸，產生干涉。梳齒狀電極板323的外表面可均設置絕緣層，也可一個絕緣另一個為裸電極板;當有一個梳齒狀電極板323為裸電極板時，該梳齒狀電極板323應為耐腐蝕材料，或經過耐腐蝕處理。
[0067]關于鈑金電極組件314的實施例2:
[0068]如圖10所示，與實施例1的區別在于，兩片電極板為柵形電極板326，該柵形電極板由多條平行排列的電極327及連接該電極的兩端的兩條邊線328構成。兩片柵形電極板間隔疊放，形成電極組。兩片柵形電極板326的邊線328之間采用絕緣片進行間隔疊放。當兩片柵形電極板326交疊構成鈑金介電電泳電極結構時，在兩柵形電極板326的邊線328之間設置所述絕緣片，可避免柵形電極板326的邊線328相接觸，可由于電極327的兩端均通過邊線328連接在一起，因此電極在安裝時位置相對固定，不需要后期調整。
[0069]實施例3:
[0070]如圖11所示，與實施例2的區別在于，兩片電極板為立體柵形電極板329，該立體柵形電極板329由多條平行排列的電極330及連接該電極的兩端的兩條邊線331構成，電極330的兩端向同側方向彎折后，再分別連接兩條邊線。優選的方式為:電極330的兩端向垂直于電極的方向彎折后，再向平行于電極330的方向彎折90°，形成階梯狀，使電極330的中部相對于兩端凸起。如圖12、圖13所示，兩片立體柵形電極板329的邊線部分間隔疊放，兩片立體柵形電極板329的電極330之間相互交錯疊放，形成電極組。如圖14所示，由于電極330的兩端彎折，因此兩立體柵形電極板329的邊線331之間存在縫隙，能相互避讓自動絕緣。如圖15所示，兩電極板的相對邊線之間設置固定件，將兩電極板固定為一體。[0071 ]內部設置鈑金電極組件14的介電電泳電極DEP膜的工作過程是:
[0072]本實用新型所涉及的介電電泳電極DEP膜浸泡于外殼筒體上部所需要處理的廢水中，由于相對于水而更低的介電極化能力，固體顆粒在廢水中通常表現為陰性介電電泳性質；即在不勻稱電場中，固體顆粒被向弱電場方向移動。如圖2、圖3所示，廢水經過滲透膜15的表面，在滲透膜15內的鈑金電極組件14提供介電電泳力所需的不勻稱電場。當廢水中固體顆粒靠近滲透膜15時，在介電電泳力的作用下，固體顆粒向遠離滲透膜15的方向移動，如此減少甚至消除膜污染和堵膜得發生；凈水通過滲透膜15進入兩滲透膜15之間的產水腔17，再通過與產水腔17連通的產水出口 19排出。
[0073]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。
【主權項】
1.一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:它包括依次連接的預處理裝置、立體式生物膜反應器及生態倍增反應器;所述立體式生物膜反應器包括外殼及設置于外殼內部的厭氧區、好氧區、回流區、排泥區和膜產水區，所述外殼包括上部的筒體和底部的倒錐體;所述厭氧區、好氧區自下而上依次設置于外殼的筒體內部，倒錐體內為排泥區，倒錐體底部開設有排泥口 ；厭氧區底部設置有布水管，布水管的入水口連接預處理裝置的出水口，厭氧區和好氧區之間設置曝氣裝置;厭氧區和好氧區外圍設置有一體的分隔層，分隔層與筒體之間的環形區域形成回流區；分隔層的頂部設置出水區，在筒體與出水區位置對應的內表面周向設置連續或間斷的膜產水區，膜產水區設置介電電泳電極DEP膜，厭氧區內設有厭氧填料，好氧區內設有好氧填料； 生態倍增反應器包括用于容納污水的槽體、設置于槽體內的水流驅動裝置及設置于槽體頂部的藻類采收機構;膜產水區的出水口連接槽體的入水口，槽體中部設置水流驅動裝置，驅動水流產生自槽體的底部向中部上揚，經過頂部之后，沿著槽體的側壁向底部回流的定向循環，靠近槽體上部的藻類顆粒隨水流進入藻類采收機構中；槽體內表面設置微曝氣膜。2.根據權利要求1所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述的藻類采收機構由采收槽及傳送帶構成，采收槽為設置在槽體頂部內壁上逆所述定向循環的方向延伸的槽，采收槽橫截面呈L狀，“L”的短臂與槽體連接，“L”的長臂頂端低于槽體內的水面;采收槽由具有柵孔的格柵板制成，采收槽內設置帶鉤的傳送帶。3.根據權利要求1所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述的水流驅動裝置為設置于槽體的中部的固定式潛水攪拌機;所述水流驅動裝置和微曝氣膜交替工作。4.根據權利要求1所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:在槽體中放置有流化床顆粒，流化床顆粒為直徑0.5-2mm的活性炭顆粒。5.根據權利要求1或2所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述的藻類采收機構的出料口和立體式生物膜反應器的排泥口均連接燃料供應裝置。6.根據權利要求1所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述的介電電泳電極DEP膜包括鈑金電極組件、滲透膜和平板框架，平板框架的前、后兩面安裝滲透膜，所述滲透膜之間設置鈑金電極組件;所述鈑金電極組件包括兩片分別連接交流電源不同輸出端且相互絕緣的電極板，所述電極板為一體成型的鈑金件，包括多條平形排列的電極及同時連接所有所述電極的一條或一條以上邊線;兩所述電極板交錯疊放，使一電極板的電極置于另一電極板的兩相鄰電極之間;所述平板框架上設置有連通兩滲透膜之間的產水腔的產水出口。7.根據權利要求6所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述電極板為梳齒狀電極板，包括多條平行排列的電極，及同時連接所有所述電極一端的一條邊線，所述電極的另一端為自由端;一電極板的邊線位于另一電極板中電極的自由端側。8.根據權利要求6所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述電極板為柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩端的邊線。9.根據權利要求6所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:所述電極板為立體柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩端的兩條邊線;所述電極的兩端彎折，在交錯疊放時相互避讓。10.根據權利要求6-9中任意一項所述的一種生物生態提升水體質量的反應系統，其特征在于:兩所述電極板外部均設置絕緣層;或一電極板外部設置絕緣層，另一電極板為耐腐蝕性材料制成的裸電極。
【文檔編號】C02F9/14GK205662422SQ201520926685
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月18日
【發明人】王冰, 王力偉, 鄭貴堃
【申請人】內蒙古天環境技術有限公司, 內蒙古天一環境技術有限公司