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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明公开了一种采用双面复合电催化陶瓷膜的膜生物反应器及其应用，包括进水管、进水泵、溢流孔、单向阀、搅拌装置、缺氧区‑好氧区隔板、电化学膜组件，电化学膜组件由采用磁控溅射方法制备的双面复合电催化陶瓷膜构成，在外侧为阴极层，而内侧为阳极层，集膜过滤、阴极类芬顿催化氧化、阳极电催化氧化于一体，充分发挥过滤强化传质对电极界面反应的促进作用，且阴阳极间距可控制在1～10毫米，有效降低了低电导率溶液电阻引起的电位降，本发明反应器在连续流模式下运行时可实现难降解有机物的高效氧化降解和矿化去除，显著提高对难降解有机污染物的去除效率。

主权项：1.一种采用双面复合电催化陶瓷膜的膜生物反应器，其特征在于，包括进水机构、反应机构、曝气机构、污泥回流机构、污泥排出机构和出水机构，所述进水机构包括进水管，所述进水管上设置有进水泵，所述进水泵连接进水槽，所述进水槽内设置有溢流孔，所述进水槽与所述反应机构通过单向阀连接，所述反应机构包括反应容器，所述反应容器内设置有缺氧区和好氧区，所述缺氧区与所述缺氧区之间设置区域隔板，所述区域隔板设置于所述反应容器上端，所述缺氧区域所述好氧区下端联通，所述缺氧区内设置有搅拌装置，所述好氧区内设置有反应组件和曝气机构，所述反应组件包括电化学膜组件和反应隔板，所述电化学膜组件两侧对称设置所述反应隔板，所述污泥回流机构包括污泥回流管和污泥回流口，所述污泥回流管与所述污泥排出机构连接，所述污泥排出机构包括排泥孔、污泥泵和排泥管，所述排泥管上设置有三通阀，所述三通阀与所述污泥回流管连接，所述排泥孔设置于所述反应容器底端，所述排泥孔与所述排泥管连接，所述排泥管上设置污泥泵，所述出水机构包括出水管和出水泵；所述电化学膜组件包括阴极层和阳极层，所述阴极层与所述阳极层分别通过导线连接于电源的负极和正极，所述阴极层与所述阳极层之间以陶瓷微滤膜为基底，所述阴极层设置于所述陶瓷微滤膜的外侧，所述阳极层设置于所述陶瓷微滤膜的内侧；所述阴极层是通过在陶瓷微滤膜外侧沉积的铜、铁、钛的任一种或者两种构成，所述阳极层是通过在陶瓷微滤膜内侧沉积的铝、钛、铂、二氧化钛、氧化锡任一种或多种构成；所述出水管插入所述电化学膜组件内部，所述电化学膜组件为管式或平板式组件；所述阴极层在所述电源的负电势驱动下发生以下反应：阴极层：O2+2H++2e-→H2O2FeⅡ+H2O2→FeⅢ+·OH+OH-FeⅢ+e-→FeⅡ所述阳极层在所述电源的正电势的驱动下发生以下反应：阳极层：M+H2O→M（·OH）+H++e-M（·OH）+H2O2→M+O2·--+H2O+H+M（·OH）+O2·-→M+1O2+OH-阴极层在负电势驱动下通过电化学反应路径发生类芬顿反应生成·OH，而阳极层在正电势驱动下通过电化学反应路径发生水氧化反应生成·OH和1O2；所述曝气机构包括曝气孔，所述曝气孔连接曝气管的一端，所述曝气管另一端连接曝气泵，所述曝气孔设置于所述电化学膜组件正下方，所述曝气孔处曝气量在1.0～3.0m3h。

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