一种混合处理酸性矿业废水和养殖废水的多路耦合系统

本技术涉及污水处理领域，特别涉及一种混合处理酸性矿业废水和养殖废水的多路耦合系统。

背景技术：

1、酸性矿山废水主要由三种途径形成：矿井水渗入到地表、矿物废石和尾矿暴露到空气当中时与空气和水蒸气接触、选矿的时候结合了酸性药剂进行选矿。酸性矿山废水普遍存在ph较低、高浓度铁、锰离子和其它重金属离子等污染问题，同时会对周边人员的身体健康造成严重危害。目前治理酸性矿山废水主要有以下几种技术：源头控制技术，即隔绝矿物与其接触；末端治理技术，主要有物理法、化学法、生物化学法，除了这些传统的方法之外，近年来还出现人工湿地法、电化学处理等新技术。

2、农业污染成为三大污染源之一，其中养殖废水是我国农业污染最主要的来源，主要包括畜牧业废水及水产养殖废水两方面。其主要成分为动物尿液、粪便、饲料残渣等丰富的有机物及清洗水等，这促使养殖废水具有氧化需氧量高、有机质含量高、氮磷元素富集及富含大量的致病菌等特点。目前治理养殖废水主要分为城市养殖废水处理技术与农村养殖废水治理技术。城市养殖废水处理技术主要包括工业处理技术和自然生态处理技术。工业处理技术主要包括物化法(芬顿氧化法、吸附法、电工化学氧化法及絮凝沉淀法)和生物法(好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术及混合生物处理技术)。自然生态处理法主要包括人工湿地以及氧化塘法，主要通过自然生态中的动植物或微生物协同处理养殖废水中，达到有机质降解、降低养殖废水高生化特性，达到合理排放条件。而农村养殖业具有一定分散性、养殖规模小、养殖废水难以统一排放，资金投入量少及管理模式不规范等特点。对于农村养殖废水的主要处理技术包括厌氧处理、堆肥处理、自然处理(稳定塘工艺、土地处理、人工湿地等)。其中，堆肥技术及自然处理是当前农村对养殖废水最主要的处理方式。具有耗地资源大、周期较长、处理量有限等特点，并具有一定的资源优化及价值回收的功能。

3、目前已有的处理酸性矿业废水与养殖废水的系统多为单独处理，且存在化学试剂消耗多、系统操作复杂、资源需求量大、容易造成二次污染、成本高等特点。因此，发明一种满足低能耗、技术要求低、运行成本低等要求同时可以将酸性矿业废水与养殖废水多路耦合处理的系统和方法是有必要的。

技术实现思路

1、本技术目的在于将酸性矿业废水与养殖废水进行多路耦合同步处理，实现低能耗、低成本，相比现有技术提供一种混合处理酸性矿业废水和养殖废水的多路耦合系统，包括两个絮凝沉淀池、微生物燃料电池、微生物电解池以及微离心生物沉淀池，微生物燃料电池和微生物电解池分别与临近的絮凝沉淀池之间、微生物燃料电池和微离心生物沉淀池之间均连接有导水管，微生物电解池和微离心生物沉淀池之间连接有三通水管，微生物电解池从外向内依次包括mec外层室、mec中层室以及mec内层室，mec内层室内部设置有螺旋石墨棒，mec外层室内设置有螺旋碳刷，mec外层室与mec内层室之间通过循环水管相通，微生物燃料电池的阴极通过铜线与mec外层室连接，微生物燃料电池的阳极通过铜线与mec中层室连接，微生物电解池与絮凝沉淀池之间的导水管连接处位于mec中层室上，三通水管靠近微生物电解池一侧设置有两个端部，且两个端部分别与mec中层室以及mec内层室底部相通，三通水管的靠近微生物电解池的两端上均安装有蠕动泵，三通水管靠近微生物燃料电池的端部上安装有ph探头，三通水管与mec中层室连接的端部以及微生物燃料电池与微离心生物沉淀池之间的导水管上均安装有单向阀。

2、通过微生物燃料电池、微生物电解池和微离心生物沉淀池的配合使用，可实现酸性矿业废水与养殖废水进行多路耦合同步处理，相较于现有技术，各种废水无需单独处理，从而有效简化总体的操作繁琐度，同时大幅度降低对化学试剂的需求，有效避免因废水处理对环境造成的二次污染；并且本方案中电流温和、不刺激，微生物产生的电流更有利于微生物的生长环境；在mfc与mec双重强化作用下，实现废水净化；净化后的水流污染性低，废水中的污染物被充分分离、吸收且操作难度低、对人力成本要求不高，成本低、操作简单且效率高。

3、进一步的，微生物燃料电池与mec中层室之间的铜线上串联有电压表，微生物燃料电池与mec中层室之间的铜线上还并联有备用电源以及调控开关，有效保证微生物燃料电池与微生物电解池之间通路的稳定性，可作为备用，降低因电路损坏对整个废水处理进程的影响。

4、进一步的，微生物燃料电池内部设置有堆叠式多通路，微生物燃料电池内阳极室以及阴极室内的废水均经过堆叠式多通路，堆叠式多通路的阳极铜线上连接有多个均匀分布的竖直碳刷，堆叠式多通路的阴极铜线上连接有多个均匀分布的竖直石墨棒，多个竖直碳刷和多个竖直石墨棒相互间隔分布，使进入到微生物燃料电池内的废水能被充分电解混合，使废水中污染物的分离更加充分。

5、进一步的，微离心生物沉淀池底部连接脉冲电机，脉冲电机下方外端还设置有清污口，微离心生物沉淀池中部设有旋转轴，且旋转轴与脉冲电机输出端固定连接，旋转轴中部固定连接有花管，花管外设有螺旋挂膜柱，螺旋挂膜柱与花管之间连接有多个连杆，当废水进入到微离心生物沉淀池内时，在脉冲电机的带动下旋转轴转动，从而使花管以及螺旋挂膜柱同步转动，使微离心生物沉淀池内液体能在旋转作用下充分离心并经过球形玉龙充分进行反应沉淀，实现废水中污染物的沉淀分离。另外微离心生物沉淀池的出水口设置在上方，充分净化后的液体由微生物沉淀池上方出水口流出系统。

6、进一步的，螺旋挂膜柱为螺旋形结构，且螺旋挂膜柱上连接有多个均匀分布的球形玉龙，使螺旋挂膜柱在随着旋转轴旋转时，其螺旋形更易与被离心的废水接触，使净化更加充分。

7、可选的，微离心生物沉淀池靠近底部的外端开凿有验淤口，验淤口盖设有密封盖，微离心生物沉淀池内底端固定连接有底座，底座上方卡接有验淤架，在废水处理过程中，可通过密封盖观察微离心生物沉淀池内延淤架的发光情况，根据该发光情况使工作人员可在微离心生物沉淀池外就初步判断微离心生物沉淀池内沉淀的淤泥的深度，便于其及时对微离心生物沉淀池内污泥进行清淤排污，从而有效避免因沉淀过多，导致废水中沉淀物难以与水充分分离并随水流一同从微离心生物沉淀池上方的出水口一同排出，进而有效保正废水净化后的清洁度，使净化效果更好。

8、进一步的，验淤架包括与底座卡接固定的导光横杆以及多个分别固定连接在导光横杆上端的多个导光竖管，多个导光竖管沿着远离验淤口的方向高度逐渐增大，且多个导光竖管的顶部均高于验淤口，导光横杆包括位于外侧的硬质外层以及被包裹在硬质外层内部的导光内层，硬质外层端部与密封盖靠近微离心生物沉淀池内的口部相互而接触，且硬质外层与密封盖接触的端面以及密封盖均为透明结构，在需要检验微离心生物沉淀池内淤泥深度是否过厚时，可开启导光竖管顶部的灯，当导光竖管顶部被淤泥覆盖时，由于淤泥的重力会导致导光竖管顶部被挤压弯曲变形，此时，其顶端发出的光线不能顺利进入到导光竖管内，使密封盖处观察不到对应的光晕颜色。

9、进一步的，导光竖管包括与硬质外层固定连接的导光竖杆以及固定连接在导光竖杆上端的弹性动光层，硬质外层上开凿有多个透光孔，多个透光孔分别与多个导光竖杆内部相通，弹性动光层内定端安装有灯珠，微离心生物沉淀池外安装有信号开关，多个灯珠均与信号开关信号连接，另外值得注意的是，多个灯珠的灯光颜色不同，从而可根据密封盖处发出的光颜色大致判断淤泥的深度，便于及时进行清淤排污处理，降低淤泥再次进入到水中并随之排出的情况发生。

10、相比于现有技术，本技术的优点在于：

11、(1)通过微生物燃料电池、微生物电解池和微离心生物沉淀池的配合使用，可实现酸性矿业废水与养殖废水进行多路耦合同步处理，相较于现有技术，各种废水无需单独处理，从而有效简化总体的操作繁琐度，同时大幅度降低对化学试剂的需求，有效避免因废水处理对环境造成的二次污染；并且本方案中电流温和、不刺激，微生物产生的电流更有利于微生物的生长环境；在mfc与mec双重强化作用下，实现废水净化；净化后的水流污染性低，废水中的污染物被充分分离、吸收且操作难度低、对人力成本要求不高，成本低、操作简单且效率高。