本發(fā)明屬于水污染治理，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新污染物治理管控工作的推進(jìn)，許多濃度低、生物難降解的新污染物進(jìn)入了管理者的管控目標(biāo)中，例如抗生素、pfas（全氟和多氟烷基物質(zhì)，per-?andpolyfluoroalkyl?substances）等化合物。目前常規(guī)的單一活性污泥法無(wú)法對(duì)這類(lèi)新污染物進(jìn)行降解，無(wú)法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)處理排放，排放到環(huán)境中的新污染物對(duì)環(huán)境具有長(zhǎng)期富集毒害或內(nèi)分泌干擾。雖然電解技術(shù)可對(duì)pfas等化合物進(jìn)行降解，然而，由于此類(lèi)污染物在污水中的濃度較低，電解過(guò)程中往往對(duì)水及污水中的其它化合物進(jìn)行電解，能耗特別高，而對(duì)此類(lèi)污染物的降解效率很低，處理效果差。因此，急需一種處理裝置，可對(duì)廢水中地新污染物進(jìn)行快速、高效處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置及方法，可有效去除廢水中的新污染物。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，包括生物池和電解池，生物池的頂部通過(guò)出水裝置與電解池的頂部連通，生物池的底部設(shè)有進(jìn)水管；所述電解池內(nèi)由上至下依次設(shè)有吸附層、第一承托層和出水層，所述出水層設(shè)有出水管；所述吸附層中設(shè)有至少兩塊相對(duì)設(shè)置的電極板，電極板與電源連接。

4、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述吸附層采用導(dǎo)電聚合物、石墨烯及其衍生物、碳納米管、活性炭復(fù)合材料或金屬有機(jī)框架與碳基復(fù)合材料制成。

5、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極板在吸附層中沿電解池高度方向相互平行且間隔布設(shè)；相鄰兩塊電極板分別與電源的正極和負(fù)極連接。

6、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電解池內(nèi)設(shè)有第二承托層，第二承托層上設(shè)有石英砂濾層；所述第二承托層位于吸附層的上方。

7、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述生物池內(nèi)由下向上依次設(shè)有布水層、第三承托層和生物料層；進(jìn)水管設(shè)置在布水層中。

8、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述布水層中還設(shè)有曝氣管。

9、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述生物池的頂部還設(shè)有沖洗排出管，與出水裝置連通。

10、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種新污染物廢水生物-間歇電解處理方法，采用第一方面提供的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置；所述方法包括：

11、步驟10，從進(jìn)水管向生物池中輸入廢水，廢水在生物池中由下向上流動(dòng)，通過(guò)生物降解處理廢水中的有機(jī)污染物，處理后的廢水通過(guò)出水裝置進(jìn)入電解池中；

12、步驟20，廢水在電解池中由上向下流動(dòng)，吸附層吸附廢水中的污染物，經(jīng)過(guò)吸附層后的水從出水層經(jīng)出水管流出；

13、步驟30，在出水管的出口處檢測(cè)水中污染物的濃度，如果濃度超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，則停止向生物池中輸入廢水；打開(kāi)電源，使得電極板通電，對(duì)吸附層中吸附的污染物進(jìn)行電解；預(yù)設(shè)時(shí)間段后，關(guān)閉電源，向生物池中輸入廢水。

14、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟20中，廢水在電解池中由上向下流動(dòng)，先經(jīng)過(guò)石英砂濾層，石英砂濾層攔截廢水中的顆粒物，然后廢水再流向吸附層。

15、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，在沖洗階段，從進(jìn)水管向生物池內(nèi)輸入清水，對(duì)生物池進(jìn)行沖洗，沖洗后的水依次經(jīng)出水裝置和沖洗排出管排出；從出水管向電解池中輸入清水，對(duì)電解池進(jìn)行沖洗，沖洗后的水依次經(jīng)出水裝置和沖洗排出管排出。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

17、（1）本發(fā)明提供的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置及方法，先利用生物池對(duì)廢水中的大部分有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解，然后再利用電解池對(duì)廢水中的抗生素、pfas等新污染物進(jìn)行吸附，有效去除廢水中的新污染物，并使得新污染物濃度在吸附層中濃縮，通過(guò)間歇通電對(duì)吸附層中的新污染物進(jìn)行電解，不會(huì)過(guò)多電解水和其他污染物，提高電解效率；本發(fā)明先利用生物降解，大大降低廢水中污染物濃度后輸入吸附層，可減輕吸附層的處理負(fù)擔(dān)，防止吸附層短時(shí)間飽和，提高處理效率；對(duì)出水中污染物濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在出水污染物濃度達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，即吸附層即將飽和，電極板通電對(duì)吸附層中的新污染物進(jìn)行電解，預(yù)設(shè)時(shí)間段后，停止通電，保證處理效率的同時(shí)降低能耗。

18、（2）本發(fā)明中的吸附層采用導(dǎo)電材料制成，具有導(dǎo)電功能的吸附層不僅可以吸附污染物，而且電極板通電后，一方面導(dǎo)電材料表面供給污染物電子，另一方面導(dǎo)電材料表面產(chǎn)生大量的自由基，與吸附在導(dǎo)電材料表面的污染物進(jìn)行反應(yīng)，大大提高了氧化還原降解的能力，從而降低電解能耗，提高電解效率。

19、（3）本發(fā)明裝置運(yùn)行一段時(shí)間后，可對(duì)裝置進(jìn)行沖洗，從電解池底部反向進(jìn)行沖洗，沖洗后的水經(jīng)出水裝置和沖洗排出管排出；從生物池底部正向進(jìn)行沖洗，沖洗后的水也經(jīng)沖洗排出管排出；生物池和電解池獨(dú)立進(jìn)行沖洗，電解池中沖洗后的水不流入生物池內(nèi)，防止電解池內(nèi)的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入生物池而影響生物池的處理效果。

技術(shù)特征：

1.一種新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，包括生物池（1）和電解池（2），生物池（1）的頂部通過(guò)出水裝置（3）與電解池（2）的頂部連通，生物池（1）的底部設(shè)有進(jìn)水管（4）；所述電解池（2）內(nèi)由上至下依次設(shè)有吸附層（21）、第一承托層（22）和出水層（23），所述出水層（23）設(shè)有出水管（5）；所述吸附層（21）中設(shè)有至少兩塊相對(duì)設(shè)置的電極板（6），電極板（6）與電源連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述吸附層（21）采用導(dǎo)電聚合物、石墨烯及其衍生物、碳納米管、活性炭復(fù)合材料或金屬有機(jī)框架與碳基復(fù)合材料制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述電極板（6）在吸附層（21）中沿電解池高度方向相互平行且間隔布設(shè)；相鄰兩塊電極板分別與電源的正極和負(fù)極連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述電解池（2）內(nèi)設(shè)有第二承托層（24），第二承托層（24）上設(shè)有石英砂濾層（25）；所述第二承托層（24）位于吸附層（21）的上方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述生物池（1）內(nèi)由下向上依次設(shè)有布水層（11）、第三承托層（12）和生物料層（13）；進(jìn)水管（4）設(shè)置在布水層（11）中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述布水層（11）中還設(shè)有曝氣管（7）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置，其特征在于，所述生物池（1）的頂部還設(shè)有沖洗排出管（8），與出水裝置（3）連通。

8.一種新污染物廢水生物-間歇電解處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理裝置；所述方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理方法，其特征在于，步驟20中，廢水在電解池中由上向下流動(dòng)，先經(jīng)過(guò)石英砂濾層（25），石英砂濾層（25）攔截廢水中的顆粒物，然后廢水再流向吸附層（21）。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新污染物廢水生物-間歇電解處理方法，其特征在于，在沖洗階段，從進(jìn)水管向生物池內(nèi)輸入清水，對(duì)生物池進(jìn)行沖洗，沖洗后的水依次經(jīng)出水裝置和沖洗排出管排出；從出水管向電解池中輸入清水，對(duì)電解池進(jìn)行沖洗，沖洗后的水依次經(jīng)出水裝置和沖洗排出管排出。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種新污染物廢水生物?間歇電解處理裝置及方法，新污染物廢水生物?間歇電解處理裝置包括生物池和電解池，生物池的頂部通過(guò)出水裝置與電解池的頂部連通，生物池的底部設(shè)有進(jìn)水管；所述電解池內(nèi)由上至下依次設(shè)有吸附層、第一承托層和出水層，所述出水層設(shè)有出水管；所述吸附層中設(shè)有至少兩塊相對(duì)設(shè)置的電極板，電極板與電源連接。本發(fā)明提供的一種新污染物廢水生物?間歇電解處理裝置及方法，可有效去除廢水中的新污染物。

技術(shù)研發(fā)人員：鐘道旭,朱冰清,王水,劉偉,傅博文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6