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一種基于電子調控的產電脫鹽裝置及利用該裝置處理含丙烯腈煉化廢水的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201511027545.2

申請日:

2015.12.30

公開號:

CN105540849A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/30申請日:20151230|||公開
IPC分類號: C02F3/30; H01M8/16; C02F101/30(2006.01)N 主分類號: C02F3/30
申請人: 哈爾濱工業大學
發明人: 魏利; 魏超; 李春穎; 魏東
地址: 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號
優先權:
專利代理機構: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 牟永林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511027545.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.01.30|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種基于電子調控的產電脫鹽裝置及利用該裝置處理含丙烯腈煉化廢水的方法,本發明涉及廢水處理及資源循環利用領域,特別是涉及產電脫鹽裝置及利用該裝置處理煉化廢水的方法。本發明的目的是為了解決現有工業廢水處理難度大,生物化學處理難且工業廢水中能源浪費的問題。本發明的基于電子調控的產電脫鹽裝置包括陽極室、陽極碳刷、陰離子交換膜、脫鹽室、陽離子交換膜、陰極碳刷、陰極室、參比電極、外電阻和曝氣裝置。本發明的產電脫鹽裝置處理廢水的方法具體是按以下步驟進行:首先將具有煉化廢水降解能力的活性污泥進行馴化使之全部成為產電生物膜,然后含丙烯腈煉化廢水經陽極室處理再經陰極室處理,最后經脫鹽室脫鹽處理得到凈化好的污水。

權利要求書

1.一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:該裝置包括陽極室(1)、陽極碳
刷(2)、陰離子交換膜(3)、脫鹽室(4)、陽離子交換膜(5)、陰極碳刷(6)、陰極室(7)、
參比電極(8)、外電阻(9)和曝氣裝置(16);所述脫鹽室(4)設置在陽極室(1)和陰
極室(7)之間,所述脫鹽室(4)的左側與陽極室(1)的右側通過陰離子交換膜(3)相
隔,所述脫鹽室(4)的右側與陰極室(7)的左側通過陽離子交換膜(5)相隔;所述陽極
室(1)內設置有陽極碳刷(2),所述陽極室(1)的左側上方設置有第一出水口(10),所
述陽極室(1)的左側下方設置有第一進水口(11),所述參比電極(8)貫穿于陽極室(1)
的上壁設置在陽極室(1)內;所述陰極室(7)內設置有陰極碳刷(6),所述陰極室(7)
的右側上方設置有第二出水口(12),所述陰極室(7)的右側下方設置有第二進水口(13),
所述陰極室(7)的底部設置有曝氣裝置(16);所述陽極碳刷(2)通過導線與外電阻(9)
的一端相連,所述陰極碳刷(6)通過導線與外電阻(9)的另一端相連;所述脫鹽室(4)
的頂部設置有第三出水口(15),所述脫鹽室(4)的底部設置有第三進水口(14);所述第
一出水口(10)通過第一泵(17)和水管與第二進水口(13)相連;所述第二出水口(12)
通過第二泵(18)和水管與第三進水口(14)相連。
2.根據權利要求1所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:所述陽極
室(1)和陰極室(7)的容積相同。
3.利用權利要求1所述的基于電子調控的產電脫鹽裝置處理含丙烯腈煉化廢水的方法
按以下步驟進行:
一、向陽極室(1)和陰極室(7)中分別注入具有煉化廢水降解能力的活性污泥,然
后再分別向陽極室(1)和陰極室(7)加入含丙烯腈煉化廢水至蓄滿,陽極室(1)密封
1~4天,陰極室(7)通過曝氣裝置(16)持續曝氣1~4天,然后將陽極室(1)和陰極室
(7)中的含丙烯腈煉化廢水排出;
所述再分別向陽極室(1)和陰極室(7)加入含丙烯腈煉化廢水的COD為
2580mg/L~2780mg/L和丙烯腈含量為300mg/L~400mg/L;
二、采用外電阻(9)將陽極碳刷(2)和陰極碳刷(6)相連,然后向陽極室(1)和
陰極室(7)分別加入PBS緩沖液至濃度為18ppm~22ppm、加葡萄糖至濃度為
50mg/L~500mg/L,再分別向陽極室(1)和陰極室(7)加入含丙烯腈煉化廢水至蓄滿,開
始產生電流輸出,每當電壓下降至50mV時,將陽極室(1)和陰極室7中的含丙烯腈煉化
廢水排出;
三、重復操作步驟二20天~30天后,陽極室(1)內的陽極碳刷(2)上生成厭氧產電
生物膜,陰極室(7)內的陰極碳刷(6)上生成好氧產電生物膜,然后利用泵(17)將陽
極室(1)經厭氧產電生物膜處理完的丙烯腈煉化廢水輸送到陰極室(7),并利用曝氣裝置
(16)持續曝氣控制陰極室(7)溶氧量在2mg/L~4mg/L;利用泵(18)將陰極室(7)經
好氧產電生物膜處理完的丙烯腈煉化廢水輸送到脫鹽室(4),脫鹽室(4)中的陽離子交換
膜(5)將陰極室(7)輸送過來的丙烯腈煉化廢水中的陽離子傳入陽極室(1),陰離子交
換膜(3)將陰極室(7)輸送過來的丙烯腈煉化廢水中的陰離子傳入陰極室(7),此時外
置電阻(9)上呈現出穩定的電能輸出,最終將脫鹽室(4)中的廢水經第三出水口(15)
排出,即完成丙烯腈煉化廢水的產電脫鹽處理。
4.根據權利要求3所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:步驟一所
述陽極室(1)密封1天。
5.根據權利要求3所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:步驟一所
述陰極室(7)通過曝氣裝置(16)持續曝氣1天。
6.根據權利要求3所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:步驟二所
述然后向陽極室(1)和陰極室(7)分別加入PBS緩沖液至濃度為20ppm。
7.根據權利要求3所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:步驟二所
述加葡萄糖至濃度為200mg/L。
8.根據權利要求3所述的一種基于電子調控的產電脫鹽裝置,其特征在于:步驟三所
述并利用曝氣裝置(16)持續曝氣控制陰極室(7)溶氧量在3mg/L。

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