一种有机废水处理系统的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别地，涉及一种有机废水处理系统。


背景技术：

2.垃圾渗滤液、厨余垃圾浆料厌氧发酵脱水后的废水，废水成分复杂，属于典型的处理难度大的高浓度cod、高氨氮有机废水。废水中污染物浓度高，化学需氧量(cod，3000～20000mg/l)、bod5(1200～8000mg/l)、总氮(tn，1200～2670mg/l)、氨氮(nh
3-n，1400～2500mg/l)、总磷(tp，30～120mg/l)、悬浮物(ss，》4000mg/l)、含盐量(12000～25000mg/l)、动植物油(100～1500mg/l)、色度(300～800倍)，废水中的难生物降解有机物质所占比大，其碳氮比(bod5:tkn)低，仅为1:1～3:1，废水的碳氮比低不利于总氮的有效去除。
3.餐厨废水处理目前主要采用厌氧生物处理、好氧生物处理、高级氧化和膜技术处理等几种或多种单元组合的处理装置，而垃圾渗滤液国内目前普遍采用膜分离技术，以mbr+纳滤+反渗透处理工艺为主。厨余垃圾废水经处理后应达到《污水综合排放标准(gb8978-1996)》中“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》gb/t 31962-2015)中“b级”标准，部分地区还需达到更为严格的《污水综合排放标准》(gb8978-1996)“一级标准”，且对总氮排放值有要求；垃圾渗滤液经处理后需达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)。
4.公开号cn106396282a的文献公开了一种“餐厨垃圾浆料厌氧发酵废水处理装置”，该装置包括隔油初沉池、调节池、第一ph调节池、氨吹脱塔、第二ph调节池、a/o生化处理装置、沉淀池、芬顿反应器、混凝沉淀池。废水先后经隔油初沉池、调节池、第一ph调节池、氨吹脱塔、第二ph调节池、a/o生化处理装置、沉淀池、芬顿反应器、混凝沉淀池进行处理，在去除废水中cod、bod5、ss等污染物的同时，可有效去除tn、tp和有效降低废水色度，并提高tn、tp去除率，处理后的废水中cod、bod5、tn、nh
3-n、tp、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(gb/t 31962-2015)“b级”要求，具有较好效果，但不满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)“一级标准”的要求。
5.现有技术中还有一种由“预处理装置+厌氧处理装置+好氧处理装置+反渗透膜过滤装置”等组合而成的处理垃圾渗滤液、厨余垃圾废水的装置，其不足是：一是厌氧处理单元运行管理要求高，尤其是厌氧处理装置在运行过程中消耗废水中的碳源，使废水中碳氮比进一步下降(cod、bod5降低，氨氮升高)，碳氮比的降低更不利于废水的生物脱氮；二是反渗透膜过滤装置作为末端的深度处理，虽然可以满足《污水排入城镇下水道水质标准》“b级”标准的要求以及《污水综合排放标准》(gb8978-1996)“一级标准”、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的要求，其不足是废水中的油脂易导致反渗透膜堵塞，废水中的高盐分会加速反渗透膜的老化，反渗透膜使用寿命短，尤其是反渗透膜过滤装置是一种物理过滤装置，只是将废水中的污染物进行了截留，并未将污染物真正降解，所产生的大量浓缩液需另行进行复杂过程的处理，容易导致二次污染，且运行成本较高。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种有机废水处理系统，以解决现有处理系统存在的不满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)“一级标准”的要求、反渗透膜使用寿命短、容易导致二次污染、且运行成本较高的技术问题。
7.本发明采用的技术方案如下：
8.一种有机废水处理系统，包括：沿废水流动方向依次设置且连通的多模式生化处理装置、沉淀气浮装置、电催化反应装置及曝气生物过滤装置；多模式生化处理装置用于对进入的废水进行生化处理，以去除废水中的cod、bod、tn、nh
3-n及tp；沉淀气浮装置用于使多模式生化处理装置排出的废水依次经过物理沉淀和气浮分离后，使物理沉淀出的污泥部分返回至多模式生化处理装置，其余部分污泥和气浮分离出的上层浮渣内存储，而气浮分离出的下层液进入电催化反应装置，以进一步去除废水中的ss、tp、cod、胶体类污染物及色度；电催化反应装置用于对沉淀气浮装置排出的下层液进行电催化反应，以进一步降低废水中的cod、bod5、nh
3-n，并破坏废水中的有色基团；曝气生物过滤装置用于对电催化反应装置排出的废水进行生物和物理处理，以降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附。
9.进一步地，多模式生化处理装置包括用于提供废水生化反应场所的反应筒，反应筒的上端连接有用于送入待反应废水的第一进水管，及用于将反应后的废水向外排出的第一出水管，第一进水管连通沉淀气浮装置的排泥口，第一出水管连通外部的进水管以及沉淀气浮装置的进水口；反应筒的下端设有沿其周向依次间隔设置的多组循环曝气装置，多组循环曝气装置配合作用，使反应筒内废水和活性污泥组成的泥水混合液形成沿周向间歇或连续循环的循环流，和/或使泥水混合液与空气混合后形成沿四周点状曝气的点状曝气混合流，进而使反应筒内形成好氧环境、或缺氧-厌氧环境、或同步硝化反硝化环境。
10.进一步地，循环曝气装置包括用于提供流动动力的循环泵、用于使泥水混合液沿周向间歇或连续循环流动的循环流组件、用于使泥水混合液与空气混合后向四周点状曝气射流的曝气射流组件；循环泵位于反应筒外，且连接于循环流组件中；循环流组件的进流端穿过反应筒侧壁后伸入反应筒，其相对的出流端穿过反应筒的侧壁后朝中心延伸；曝气射流组件的进流端与循环流组件的出流段连通，其相对的出流端穿过反应筒的侧壁后朝内延伸。
11.进一步地，沉淀气浮装置包括沿废水流动方向依次设置且连通的物理沉淀装置和气浮装置；物理沉淀装置用于使多模式生化处理装置排出的废水进行物理沉淀后，沉淀出的污泥部分返回至多模式生化处理装置，其余部分内存储，而沉淀分离出的上层液进入气浮装置，以进一步去除废水中的ss和tp；气浮装置用于使物理沉淀装置排出的上层液进行混凝和气浮分离后，分离出的上层浮渣进入物理沉淀装置内存储，而下层液进入电催化反应装置，以去除废水中的悬浮物和胶体类污染物，及进一步去除废水中的cod、tp及色度。
12.进一步地，物理沉淀装置包括用于使废水进行物理沉淀的沉淀池、用于存储沉淀出的污泥的贮泥池、用于泵送污泥的污泥泵；沉淀池的进水口连通多模式生化处理装置的出水口，沉淀池的排泥口分别连通多模式生化处理装置的进水口和贮泥池，沉淀池的出水口连通气浮装置的进水口；污泥泵连接于沉淀池与多模式生化处理装置连通的管路中。
13.进一步地，气浮装置包括用于提供气浮分离场所的气浮池、连接于气浮池出水侧
内壁面上以形成排渣槽的成槽板、用于向废水中释放加压溶气水的溶气机构、用于将上层浮渣撇入排渣槽的撇渣机构；气浮池的进水口连通沉淀池的出水口，且两者连通的管路上连接用于投加混凝剂的混凝剂投加器，气浮池的出水口连通电催化反应装置的进水口；溶气机构设置于气浮池的下部；撇渣机构设置于气浮池的上方且部分位于气浮池内的废水中；排渣槽连通贮泥池。
14.进一步地，电催化反应装置包括反应器，及设置于反应器内的阴极板、阳极板和模块化粒子电极，阴极板和阳极板垂直反应器底板的宽度方向依次间隔且交错布设，以将反应器的内腔分隔为沿进水至出水方向依次布设的反应区间，模块化粒子电极上下叠放布设于各反应区间内；阴极板的第一侧开口，且阳极板的第二侧开口，或阴极板的第二侧开口，且阳极板的第一侧开口，以使废水沿进水至出水方向呈水平折流式依次穿个各反应区间；反应器外设有与反应器连通的排气循环系统，排气循环系统用于使反应产生的氢气由反应器的顶部向外排出，且使反应产生的其它混合气体在反应器和排气循环系统间循环用作曝气，以搅动叠放的模块化粒子电极处的废水，进而提高传质和反应效率。
15.进一步地，排气循环系统包括与反应器的顶部连通的排气管、设置于反应器外的抽吸风机、与抽吸风机分别连通的抽气管和曝气干管、及与曝气干管连通的多根曝气支管；抽气管的进气端穿设反应器后，位于反应器内废水液面的上方；曝气干管的排气端穿设反应器后，延伸至反应器的底板上，多根曝气支管对应多组叠放的模块化粒子电极设置，且各曝气支管延伸至最底端的模块化粒子电极的下方，并各曝气支管上设有若干曝气孔。
16.进一步地，反应器包括上端敞口的外壳体、及可拆卸式罩设于外壳体敞口端上的上盖体；排气管连通于上盖体的顶部；模块化粒子电极的一侧外凸形成连接凸起，其相对设置的另一侧内凹形成连接凹口，且模块化粒子电极通过连接凹口侧支设于底板上，通过相邻两个模块化粒子电极之间的连接凸起和连接凹口的配合沿外壳体的高度方向依次叠放；抽气管的进气端穿设外壳体后延伸至阴极板和阳极板的上方，曝气干管的排气端穿设外壳体后延伸至底板上，且各曝气支管位于竖向叠放最底端的模块化粒子电极的连接凹口中。
17.进一步地，曝气生物过滤装置包括用于提供废水的生物和物理处理的反应池、用于进行曝气的曝气构件、及用于进行生物处理的生物滤料层；反应池的进水口连通电催化反应装置的出水口；曝气构件设置于反应池的下部，且与设置于反应池外的气源装置连通；生物滤料层安装于反应池的中部。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明有机废水处理系统中，“多模式生化处理装置+沉淀气浮装置+电催化反应装置+曝气生物过滤装置”组合构成了对废水进行处理的整体新方案，在多模式生化处理装置的处理中，可有效去除废水中的cod、bod、tn、nh
3-n及tp；在沉淀气浮装置的物理沉淀处理中，可进一步去除废水中的悬浮物ss和tp；在沉淀气浮装置的混凝、气浮分离处理中，可进一步去除废水中的悬浮物、胶体类污染物、cod、tp及色度，废水经沉淀气浮装置处理后，水中的cod污染物，特别是大分子难降解污染物得到部分去除，从而可有效减小后续电催化反应装置的耗电量，节约电耗的成本；电催化反应装置的处理中，进一步降低了废水中的cod、bod5及nh
3-n，废水中的有色基团被破坏，一部分难降解有机物被氧化为无机矿物质，另一部分难降解有机物被氧化分解为小分子有机物，提高废水的可生化性；曝气生物过滤装置的处理中，降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，从
而使经本发明系统处理后的废水中cod＜50mg/l、bod5＜5mg/l、tp＜0.5mg/l、tn＜40mg/l、nh
3-n＜5mg/l、动植物油＜10mg/l、ss＜30mg/l、色度＜30倍，污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》gb8978-1996“一级标准”、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的要求；且本发明系统中不使用膜分离技术，进而不存在现有“预处理装置+厌氧处理装置+好氧处理装置+反渗透膜过滤装置”系统中存在的上述技术问题。
20.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
21.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1是本发明优选实施例的有机废水处理系统的结构示意图；
23.图2是图1中多模式生化处理装置的俯视结构示意图；
24.图3是图2中a-a向剖视主视结构示意图；
25.图4是图2中b-b向剖视结构示意图；
26.图5是图2中c-c向剖视结构示意图；
27.图6是图1中电催化反应装置的主视结构示意图；
28.图7是图6中去除上盖体后的俯视结构示意图；
29.图8是图6中阳极板的主视结构示意图；
30.图9是图6中排气循环系统的结构示意图；
31.图10是图6中复合粒子电极实施例一的空间结构示意图；
32.图11是图6中复合粒子电极实施例二的空间结构示意图；
33.图12是图6中复合粒子电极实施例三的正面投影示意图；
34.图13是图12中塑性片的空间结构示意图；
35.图14是图6中模块化粒子电极的主视结构示意图；
36.图15是图14中绝缘筐的剖面结构示意图。
37.图例说明
38.1、模块化粒子电极；11、绝缘筐；111、连接凸起；112、连接凹口；12、绝缘包材；121、安装通道；13、粒子体；14、分隔体；2、多模式生化处理装置；21、反应筒；22、第一进水管；23、第一出水管；24、循环泵；25、循环流组件；251、进流管；252、第一开关阀；253、循环水管；254、第二开关阀；255、第一喷嘴；26、曝气射流组件；261、曝气水管；262、第三开关阀；263、射流曝气器；264、空气管；265、第四开关阀；266、第二喷嘴；27、悬浮填料；28、放空管；29、筛网；3、电催化反应装置；30、反应器；301、反应区间；31、外壳体；32、上盖体；41、阴极板；42、阳极板；50、排气循环系统；51、排气管；52、抽吸风机；53、抽气管；54、曝气干管；55、曝气支管；56、消泡网；60、布水系统；601、配水孔；61、配水管；62、出水堰；63、第二进水管；64、第二出水管；65、排空管；66、挡板；70、排渣系统；71、浮渣槽；72、浮渣排出管；8、沉淀气浮装置；801、排渣槽；81、沉淀池；82、贮泥池；83、污泥泵；85、气浮池；86、成槽板；87、溶气机构；88、撇渣机构；9、曝气生物过滤装置；91、反应池；92、曝气构件；93、生物滤料层。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
40.参照图1，本发明的优选实施例提供了一种有机废水处理系统，包括：沿废水流动方向依次设置且连通的多模式生化处理装置2、沉淀气浮装置8、电催化反应装置4及曝气生物过滤装置9。多模式生化处理装置2用于对进入的废水进行生化处理，以去除废水中的cod、bod、tn、nh
3-n及tp。沉淀气浮装置8用于使多模式生化处理装置2排出的废水依次经过物理沉淀和气浮分离后，使物理沉淀出的污泥部分返回至多模式生化处理装置2，其余部分污泥和气浮分离出的浮渣内存储，而气浮分离出的下层液进入电催化反应装置3，以进一步去除废水中的ss、tp、cod、胶体类污染物及色度。电催化反应装置3用于对沉淀气浮装置8排出的下层液进行电催化反应，以进一步降低废水中的cod、bod5、nh
3-n，并破坏废水中的有色基团。曝气生物过滤装置9用于对电催化反应装置3排出的废水进行生物和物理处理，以降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，使排出的废水中cod＜50mg/l、bod5＜5mg/l、tp＜0.5mg/l、tn＜40mg/l、nh
3-n＜5mg/l、动植物油＜10mg/l、ss＜30mg/l、色度＜30倍。
41.本发明有机废水处理系统中，“多模式生化处理装置+沉淀气浮装置+电催化反应装置+曝气生物过滤装置”组合构成了对废水进行处理的整体新方案，在多模式生化处理装置2的处理中，可有效去除废水中的cod、bod、tn、nh
3-n及tp；在沉淀气浮装置8的物理沉淀处理中，可进一步去除废水中的悬浮物ss和tp；在沉淀气浮装置8的混凝、气浮分离处理中，可进一步去除废水中的悬浮物、胶体类污染物、cod、tp及色度，废水经沉淀气浮装置8处理后，水中的cod污染物，特别是大分子难降解污染物得到部分去除，从而可有效减小后续电催化反应装置3的耗电量，节约电耗的成本；电催化反应装置8的处理中，进一步降低了废水中的cod、bod5及nh
3-n，废水中的有色基团被破坏，一部分难降解有机物被氧化为无机矿物质，另一部分难降解有机物被氧化分解为小分子有机物，提高废水的可生化性；曝气生物过滤装置9的处理中，降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，从而使经本发明系统处理后的废水中cod＜50mg/l、bod5＜5mg/l、tp＜0.5mg/l、tn＜40mg/l、nh
3-n＜5mg/l、动植物油＜10mg/l、ss＜30mg/l、色度＜30倍，污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》gb8978-1996“一级标准”、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)的要求；且本发明系统中不使用膜分离技术，进而不存在现有“预处理装置+厌氧处理装置+好氧处理装置+反渗透膜过滤装置”系统中存在的上述技术问题。
42.可选地，如图2所示，多模式生化处理装置2包括用于提供废水生化反应场所的反应筒21，反应筒21的上端连接有用于送入待反应废水的第一进水管22，及用于将反应后的废水向外排出的第一出水管23，第一进水管22连通沉淀气浮装置8的排泥口，第一出水管23连通外部的进水管以及沉淀气浮装置8的进水口。反应筒21的下端设有沿其周向依次间隔设置的多组循环曝气装置，多组循环曝气装置配合作用，使反应筒21内废水和活性污泥组成的泥水混合液形成沿周向间歇或连续循环的循环流，和/或使泥水混合液与空气混合后形成沿四周点状曝气的点状曝气混合流，进而使反应筒21内形成好氧环境、或缺氧-厌氧环境、或同步硝化反硝化环境。
43.本发明的多模式生化处理装置2工作时，外部待反应的废水和由沉淀气浮装置8回
流的污泥分别由第一进水管22送入反应筒21，经反应筒21内微生物的生物化学作用后，再由第一出水管23向外排出至沉淀气浮装置8，从而形成连续反应；反应时，反应筒21内的废水和活性污泥组成的泥水混合液在循环曝气装置的作用下，形成沿周向间歇或连续循环的循环流，和/或在循环曝气装置的作用下，与空气混合后形成沿四周点状曝气的点状曝气混合流，从而使反应筒21内形成好氧环境、或缺氧-厌氧环境、或同步硝化反硝化环境。
44.本发明装置，可在单级反应器、连续流条件下实现好氧模式、缺氧-厌氧模式、同步硝化反硝化模式，及好氧模式、缺氧-厌氧模式、同步硝化反硝化模式的任意组合模式等多种工作模式，使反应筒21内污水中的溶解氧在不同空间、不同时间分布不均匀，在反应筒21内部形成数量众多且微小的厌氧、缺氧和好氧区域，分别为厌氧菌、反硝化细菌及硝化细菌的作用提供了优势环境，且无需内回流、无需多个反应器串联，构造与运行维护简单，适用范围广，在满足有效去除废水中cod、bod等污染物的同时，可有效去除tn、nh
3-n、tp，同时解决了现有a2/o技术需多个池体组合、sbr技术仅能序批式运行不能连续进水的共性技术问题；现有常规的射流曝气均为点状曝气，容积较大的生化池，特别是直径较大圆柱形生化池，虽然采用布置多个射流曝气器进行曝气，但仍然会存在曝气死角，导致反应筒内死角区域无法充氧且出现污泥沉积的现象，进而减小生化池的有效容积，导致污染物去除效率降低，本发明装置中，通过设置多组循环曝气装置，在反应筒21内形成间歇或者连续的循环水流，使进入反应筒内的废水与反应筒内预设的活性污泥充分接触、混合均匀，实现反应筒内无死角的完全混合，消除反应筒内曝气与搅拌的死角，解决大直径圆柱形曝气池内采用射流曝气器存在的该上述问题。
45.可选地，如图2所示，循环曝气装置包括用于提供流动动力的循环泵24、用于使泥水混合液沿周向间歇或连续循环流动的循环流组件25、用于使泥水混合液与空气混合后向四周点状曝气射流的曝气射流组件26。循环泵24位于反应筒21外，且连接于循环流组件25中。循环流组件25的进流端穿过反应筒21侧壁后伸入反应筒21，其相对的出流端穿过反应筒21的侧壁后朝中心延伸。曝气射流组件26的进流端与循环流组件25的出流段连通，其相对的出流端穿过反应筒21的侧壁后朝内延伸。
46.本可选方案中，如图2所示，循环流组件25包括进流管251、连接于进流管251中的第一开关阀252、循环水管253、连接于循环水管253中的第二开关阀254、多个第一喷嘴255。进流管251位于反应筒21外，其进水端穿过反应筒21侧壁后伸入反应筒21内，其相对的出水端连接循环泵24的进口。循环水管253的进水端连接循环泵24的出口，其相对的出水端穿过反应筒21的侧壁后朝中心延伸，且循环水管253的出水端端部封闭。多个第一喷嘴255位于循环水管253的同一侧，且沿循环水管253的长度方向依次设置，并分别与循环水管253连通。工作时，循环泵24启动，第一开关阀252和第二开关阀254开启，反应筒21内的泥水混合液首先进入进流管251，然后通过循环泵24后再进入循环水管253，最后由循环水管253上连接的多个第一喷嘴255向外喷出，从而形成沿周向的循环流动。
47.本可选方案的具体实施例中，循环水管253沿反应筒21的径向延伸，以便使泥水混合液形成沿周向良好的循环流，且循环水管253位于反应筒21内的长度为反应筒21半径的80％～90％，以形成尽可能沿反应筒21整个断面上的循环流，进而使废水与活性污泥充分接触、均匀混合，提高废水生化处理效果和反应效率。多个第一喷嘴255沿循环水管253的长度方向均匀间隔布设，以形成沿反应筒21整个断面上均匀设置的循环流，进而提高废水与
活性污泥的混合均匀性，且各第一喷嘴255的直径为循环水管253直径的20％～50％，使由第一喷嘴255喷射的射流具有一定的初始动力，进而便于形成周向的循环流。
48.优选地，如图2和图5所示，第一喷嘴255与循环水管253在水平面内投影具有70
°
～90
°
夹角b，且第一喷嘴255与循环水管253在竖直面内投影具有1
°
～10
°
夹角a，使反应筒21内形成间歇或连续循环且呈螺旋形的循环水流，进而使废水与活性污泥混合的更加充分、均匀。
49.本可选方案中，如图2-图4所示，曝气射流组件26包括曝气水管261、连接于曝气水管261中的第三开关阀262、用于使泥水混合液与空气混合的射流曝气器263、空气管264、连接于空气管264中的第四开关阀265、多个第二喷嘴266。曝气水管261的进水端与循环水管253连通，其相对的出流端穿过反应筒21的侧壁后伸入反应筒21并连接射流曝气器263。空气管264竖直设置，其出气端连接射流曝气器263，其相对的进气端向上延伸至与大气连通。多个第二喷嘴266沿射流曝气器263的四周间隔设置，且分别与射流曝气器263连通。工作时，循环泵24开启，第一开关阀252、第三开关阀262及第四开关阀265开启时，反应筒21内的泥水混合液首先进入进流管251，通过循环泵24后再进入循环水管253，然后由循环水管253进入曝气水管261，然后再进入射流曝气器263，同时空气在射流曝气器263内负压作用下，由空气管264进入射流曝气器263，空气和泥水混合液在射流曝气器263内混合后，最后由多个第二喷嘴266向四周喷射。
50.本可选方案的具体实施例中，如图2-图4所示，曝气射流组件26位于循环流组件25的射流侧，且曝气水管261与循环水管253平行间隔设置，两者之间具有2m～4m间距，进而使循环流组件25和曝气射流组件26配合作用，加剧废水和活性污泥的混合程度，使两者更加充分的混合。射流曝气器263的中心距反应筒21内侧壁的垂直距离为反应筒21半径的1/3～1/2。射流曝气器263的中心距反应筒21底板的距离为0.3m～1m，便于射流曝气反向冲起反应筒21底板上的活性污泥，防止活性污泥沉降、沉淀。实际设计时，可根据曝气需求沿反应筒21圆周增加射流曝气器263的数量。
51.可选地，如图2所示，反应筒21呈中空筒状。本可选方案中，圆柱形反应筒21由圆形底板和环形侧壁构成，顶部有顶盖的封闭筒，也可选择无顶盖的敞口筒；反应筒21采用碳钢防腐材质或者不锈钢材质或者钢筋混凝土材质。第一进水管22和第一出水管23相对设置，且分别连接于反应筒21的侧壁上，避免由第一进水管22送入的废水直接由第一出水管23排出而形成短流。多组循环曝气装置沿反应筒21的周向均匀间隔布设，提高废水和活性污泥沿周向混合的均匀性，提高混合质量，且有效防止活性污泥沉降。
52.本发明装置工作模式如下：
53.工作模式1：好氧模式，循环泵24运行，第一开关阀252、第三开关阀262开启、射流曝气器263运行，向反应筒21内曝气，使反应筒21内的溶解氧不低于1.5mg/l，第二开关阀254间歇或者连续开启，控制循环水管253间歇或连续运行，使反应筒内形成间歇或者连续的螺旋形循环水流，防止活性污泥沉降，在该模式下，反应筒21内的微生物处于好氧环境，反应筒21的主要功能是去除废水中的cod、bod，并将氨氮转化为硝态氮，使活性污泥吸收污水中的磷。
54.工作模式2：缺氧-厌氧模式，第三开关阀262关闭，第二开关阀254开启，射流曝气器263停止运行，不向反应筒21内供氧，反应筒21内溶解氧不高于0.3mg/l。循环泵24间歇或
连续开启使循环水管253间歇或连续运行，反应筒21内形成间歇或者连续的螺旋形循环水流，防止活性污泥沉降，在该模式下，反应筒21内的微生物处于缺氧-厌氧环境，反应筒21的主要功能是反硝化脱氮、厌氧释磷。
55.工作模式3：同步硝化反硝化模式，循环泵24间歇运行，在循环泵24运行期间第三开关阀262、第二开关阀254交替开启、关闭，使射流曝气器263、循环水管253交替运行，在该模式下反应筒21内部的平均溶解氧不高于0.5mg/l，反应筒21内的水力流态为间歇性的螺旋形循环水流、点状曝气混合流态、静置沉降三种状态，使反应筒21内污水中的溶解氧在不同空间、不同时间分布不均匀，在反应筒21内部不同区域形成了数量众多且微小的缺氧区和好氧区，分别为反硝化细菌和硝化细菌的作用提供了优势环境，使得反应筒21内部硝化和反硝化作用的同时进行，实现同步硝化反硝化脱氮，同时去除cod、bod5；当进水中碳源不足时，向反应筒21内补充投加碳源可获得更高的总氮去除率。
56.工作模式4：前述工作模式1～工作模式3的组合模式，在该模式下，反应筒21内污水处理过程经历工作模式1、工作模式2，或者经历工作模式1、工作模式2、工作模式3，为反应筒21内的微生物营造不同的微环境，通过反应筒21内部的微生物的新陈代谢，去除进水中的cod、bod、nh
3-n、tn和磷。
57.可选地，如图2和图3所示，多模式生化处理装置还包括用于使活性污泥附着的悬浮填料27，悬浮填料27悬浮于反应筒21内，悬浮填料27用于使反应筒21内的活性污泥附着在其上，进而使反应筒21内微生物的浓度较常规活性污泥法提高1倍以上，达到8g/l以上，从而减小生物反应器的容积，节约工程建设投资。本可选方案中，反应筒21内可根据需要投加悬浮填料27，其密度为0.92～0.98g/cm3，其投加量为反应筒21体积的25％～50％，在反应筒21内呈悬浮状态。
58.可选地，如图2所示，多模式生化处理装置还包括用于放空反应筒21的放空管28、连接于放空管28中的第五开关阀、用于过滤拦截悬浮填料27的筛网29。放空管28连接于反应筒21底端的侧壁上。筛网29分别连接于放空管28的进水端、第一出水管23的进水端、循环流组件25的进流端上。
59.可选地，如图1所示，沉淀气浮装置8包括沿废水流动方向依次设置且连通的物理沉淀装置和气浮装置。物理沉淀装置用于使多模式生化处理装置2排出的废水进行物理沉淀后，沉淀出的污泥部分返回至多模式生化处理装置2，其余部分排入贮泥池82，而沉淀分离出的上层液进入气浮装置，以进一步去除废水中的ss和tp。气浮装置用于使物理沉淀装置排出的上层液进行混凝和气浮分离后，分离出的上层浮渣进入物理沉淀装置内存储，而下层液进入电催化反应装置3，以去除废水中的悬浮物和胶体类污染物，及进一步去除废水中的cod、tp及色度。
60.本可选方案中，如图1所示，物理沉淀装置包括用于使废水进行物理沉淀的沉淀池81、用于存储沉淀出的污泥的贮泥池82、用于泵送污泥的污泥泵83。沉淀池81的进水口连通多模式生化处理装置2的出水口，沉淀池81的排泥口分别连通多模式生化处理装置2的进水口和贮泥池82，沉淀池81的出水口连通气浮装置的进水口。污泥泵83连接于沉淀池81与多模式生化处理装置2连通的管路中。
61.本可选方案的具体实施例中，如图1所示，沉淀池81下部有贮泥腔，贮泥腔底部有污泥排出口；废水经沉淀池81沉淀处理进行固液分离，进一步去除废水中的ss和tp，沉淀后
的上层液通过管道进入气浮池85，沉淀出的污泥一部分通过管道、污泥泵83回流至多模式生化处理装置2，另一部分剩余的污泥通过管道排出至贮泥池82，以另行进行脱水处置，经沉淀池81处理后的废水出水ss＜100mg/l、tp＜20mg/l。
62.本可选方案中，如图1所示，气浮装置包括用于提供气浮分离场所的气浮池85、连接于气浮池85出水侧内壁面上以形成排渣槽801的成槽板86、用于向废水中释放加压溶气水的溶气机构87、用于将上层浮渣撇入排渣槽801的撇渣机构88。气浮池85的进水口连通沉淀池81的出水口，且两者连通的管路上连接用于投加混凝剂的混凝剂投加器，气浮池85的出水口连通电催化反应装置3的进水口。溶气机构87设置于气浮池85的下部；撇渣机构88设置于气浮池85的上方且部分位于气浮池85内的废水中。排渣槽801连通贮泥池82。
63.本可选方案的具体实施例中，如图1所示，气浮装置与沉淀池81上部的出水口以及混凝剂投加器相通，气浮装置下部的出水口与电催化反应装置3相通；作业中，由混凝剂投加器向气浮装置中投加混凝剂，并与废水进行混凝，溶气机构87向废水中释放加压溶气水，使废水中产生大量的微细气泡，微细气泡附着在废水中的悬浮物颗粒上，利用浮力使悬浮物浮在水面，从而实现固-液分离，去除废水中的悬浮物、胶体类污染物，进一步去除cod、tp、色度等污染物；浮在水面的浮渣通过撇渣机构88撇入排渣槽801内，浮渣通过管道排至贮泥池82，再另行进行脱水处置。本可选方案的具体实施例中，溶气机构87和撇渣机构88分别为市场上成熟、常规且具有该功能的机构，或者，气浮装置为现有结构的平流式溶气气浮机；混凝剂可采用铁盐、铝盐或高分子絮凝剂等；经气浮装置处理后的出水cod＜300mg/l、bod5＜40mg/l、tp＜6mg/l、ss＜50mg/l、色度＜50倍。
64.可选地，如图6、图8及图9所示，电催化反应装置3包括反应器30，及设置于反应器30内的阴极板41、阳极板42和模块化粒子电极1，阴极板41和阳极板42垂直反应器30底板的宽度方向依次间隔且交错布设，以将反应器30的内腔分隔为沿进水至出水方向依次布设的反应区间301，模块化粒子电极1上下叠放布设于各反应区间301内。阴极板41的第一侧开口，且阳极板42的第二侧开口，或阴极板41的第二侧开口，且阳极板42的第一侧开口，以使废水沿进水至出水方向呈水平折流式依次穿个各反应区间301。反应器30外设有与反应器30连通的排气循环系统50，排气循环系统50用于使反应产生的氢气由反应器30的顶部向外排出，且使反应产生的其它混合气体在反应器30和排气循环系统50间循环用作曝气，以搅动叠放的模块化粒子电极处的废水，进而提高传质和反应效率。
65.本发明的电催化反应装置工作时，废水首先进入进水侧的第一个反应区间301中，然后通过阴极板41和阳极板42上开设的依次左右交错布设的开口的作用，由进水至出水方向呈水平折流式依次穿设各反应区间301，进而延长水流与复合粒子电极的接触时间，提高传质及处理效率；废水反应时产生氢气、氯气及其它臭味气体，氢气比重低，产生后上浮于反应器30的顶部并在顶部聚集，然后在气体浮力作用下，直接由反应器30的顶部向外排出至大气中，或向外排出至氢气收集装置中，避免氢气在反应器30内聚集带来安全隐患；而比重较大的氯气和其它反应气体，则上浮于废水的上方，然后再在排气循环系统50的作用下，在反应器30和排气循环系统50间循环流动用作曝气，用以搅动叠放的模块化粒子电极1处的废水，促进传质效果和反应速度的同时，有效避免模块化粒子电极内的粒子电极堵塞，提高反应质量，避免底部布气区域形成死水区。
66.可选地，如图9所示，排气循环系统50包括与反应器30的顶部连通的排气管51、设
置于反应器30外的抽吸风机52、与抽吸风机52分别连通的抽气管53和曝气干管54、及与曝气干管54连通的多根曝气支管55。抽气管53的进气端穿设反应器30后，位于反应器30内废水液面的上方。曝气干管54的排气端穿设反应器30后，延伸至反应器30的底板上，多根曝气支管55对应多组叠放的模块化粒子电极1设置，且各曝气支管55延伸至最底端的模块化粒子电极的下方，并各曝气支管55上设有若干曝气孔。工作时，反应产生的氢气由于比重轻，上浮于反应器30的顶部并在顶部聚集，然后再通过排气管51向外排出至大气中，或向外排出至氢气收集装置中；反应产生的氯气和其它反应气体由于比重较重，上浮于废水的上方，并在抽吸风机52的作用下，首先进入抽气管53，然后再进入曝气干管54，接着由曝气干管54分别进入各曝气支管55中，最后由曝气支管55上开设的若干曝气孔向外喷出，搅动叠放的模块化粒子电极处的废水。本发明中，通过排气循环系统50对反应器内流态进行扰动，促进传质效果的同时，有效避免模块化粒子电极内粒子电极的堵塞，并实现气体自分离排出氢气，避免气体直接外排污染环境。
67.优选地，曝气支管55的外周壁上开设有均匀间隔设置的若干曝气孔，利用曝气产生的气泡搅动废水，进而提高传质效率；进一步地，各曝气支管55还连接臭氧发生器，可形成三维电催化及臭氧氧化耦合的作用，进一步提高处理效率。优选地，排气循环系统50还包括连接于抽气管53进气口处的消泡网56，用于避免抽气时泡沫随着气体进入排气循环系统50。
68.可选地，如图6和图8所示，反应器30包括上端敞口的外壳体31、及可拆卸式罩设于外壳体31敞口端上的上盖体32。排气管51连通于上盖体32的顶部。模块化粒子电极1的一侧外凸形成连接凸起111，其相对设置的另一侧内凹形成连接凹口112，且模块化粒子电极通过连接凹口112侧支设于底板上，通过相邻两个模块化粒子电极之间的连接凸起111和连接凹口112的配合沿外壳体31的高度方向依次叠放。抽气管53的进气端穿设外壳体31后延伸至阴极板41和阳极板42的上方，曝气干管54的排气端穿设外壳体31后延伸至底板上，且各曝气支管55位于竖向叠放最底端的模块化粒子电极的连接凹口112中。本可选方案中，如图6所示，模块化粒子电极相对的两侧各设有外凸的连接凸起111和内凹的连接凹口112，当模块化粒子电极在竖直方向上垂直安装时，其该结构设置便于卡扣，使竖向堆放稳定，且最底端的模块化粒子电极的连接凹口112可放置曝气支管55，从而充分利用反应器空间，减少反应器内的死水区，且模块化设置的模块化粒子电极使得装卸、更换更为便捷。
69.本可选方案中，如图9所示，上盖体32为由其敞口端至封闭端方向逐渐内缩的漏斗状，且封闭端的中心设有内凹的聚气腔，上盖体32的该种结构设置，一方面便于对上升的氢气进行导向和聚拢，以增加氢气和氯气及其它反应气体的分离效果，另一方面使氢气汇集于聚气腔中，便于通过排气管51向外排出。进一步地，上盖体32上还设有观察窗，便于对外壳体31内的反应情况进行观察。
70.可选地，如图6、图14、图15所示，模块化粒子电极1包括用于使其在外壳体31内横向或竖向叠放的绝缘筐11、及用于使粒子体13相对分散布设于外壳体31内的复合粒子电极。绝缘筐11绝缘设置且为中空网状体结构，其一侧外凸形成连接凸起111，其相对设置的另一侧内凹形成连接凹口112。复合粒子电极分散填充于绝缘筐11内。使用时，将模块化粒子电极直接装入绝缘筐11中，竖直或水平叠放即可，由于绝缘筐11的设置，不仅使模块化粒子电极堆放稳定，并模块化设置使得装卸、更换复合粒子电极更为便捷，且由于绝缘筐11的
阻隔，粒子体13不与阴极板41和阳极板42直接接触，从而减少短路电流，提高电流效率；粒子体的投加量是影响电催化效果及能耗的重要影响因素之一，本发明由于模块化绝缘筐11的分隔，可以通过调整绝缘筐11的尺寸、绝缘筐内复合粒子电极的充满度，来调节模块化粒子电极的投加量，调节操作简单、灵活，适应性强，且由于模块化绝缘筐11的堆叠，粒子体13仍然可在纵向上始终相对均匀分布，从而可减少由于阴阳极板间电流不穿设粒子体13而产生的旁路电流，进而提高电流效率；本发明的模块化粒子电极构造简单，利于大规模生产制造，对于三维电催化系统而言，是理想的粒子体。
71.本可选方案中，如图15所示，绝缘筐11由绝缘的塑性材料制备形成，塑性材料不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，制备过程简单，制备成本低，结构绝缘性好。本可选方案的具体实施例中，绝缘筐11的材质为聚乙烯，且绝缘筐11的开孔面积达80％～90％，绝缘筐11为方型体，其高5～10cm，长5～10cm，宽5～10cm。或者，绝缘筐11包括由金属材料制备形成的筐主体，筐主体上涂覆有绝缘涂层；金属材料不限于不锈钢，绝缘涂层为绝缘漆，制备简单，结构强度高。
72.可选地，复合粒子电极包括粒子体13、及起支撑作用并使粒子体13分散安装的绝缘包材12。复合粒子电极悬浮填充于绝缘筐11内，或依次有间隙地叠放于绝缘筐11内。工作时，该复合粒子电极中的内嵌粒子体13在绝缘包材12作用下，不会与阴极板41和阳极板42直接接触，粒子体之间相互分散、彼此绝缘，每一颗粒子体均能充分发挥微电池的效能，避免短路电流，提高电流效率；由于复合粒子电极悬浮填充于绝缘筐11内，或依次有间隙地叠放于绝缘筐11内，故而不易粘连堆叠，不仅可避免短路电流，且利于粒子体表面与废水之间的传质，提高处理效率；可以通过控制绝缘包材与内嵌粒子体的比例来调节复合粒子电极的比重，以达到与反应器内不同类型废水比重接近，从而可悬浮在绝缘筐11内，提高传质及处理效率；绝缘包材和内嵌粒子体均有较大的比表面积，均可进行负载金属活性组分或其他催化剂的方式进行改性，提高其催化效能。
73.可选地，复合粒子电极的第一实施例，如图10所示，复合粒子电极用于悬浮于绝缘筐11内，绝缘包材12为多孔安装体，粒子体13用于负载金属活性组分或催化剂。多孔安装体内具有若干间隔布设的安装孔隙。各粒子体13内嵌于对应设置的安装孔隙中。本发明的复合粒子电极中，由于多孔安装体的设置，使得用于负载金属活性组分或催化剂的粒子体13不会与反应器内的极板直接接触，粒子体之间通过安装孔隙相互分散、彼此绝缘，每一颗粒子体均能复极化，从而充分发挥微电池的效能，避免短路电流，进而提高电流效率；本发明可通过调节多孔安装体与内嵌的粒子体13的比例、多孔安装体的孔隙率、粒子体13直径等参数，进而调节该复合粒子电极电极的比重，以达到与反应器内不同类型的废水比重接近，从而可悬浮在反应器内，提高传质及处理效率；本发明的复合粒子电极的投加量可根据需要灵活调整，所投加的复合粒子电极悬浮在整个反应器电场内，相对均匀分布，接近流化态，进而提高污染物与粒子体的传质效率及污染物的处理效率，也减少旁路电流的产生，提高电流效率，避免比重过大的现有粒子体电极须填满整个电场，从而减小反应器有效空间的缺陷；本发明的复合粒子电极构造简单，有利于大规模生产制造，且性能稳定，对于三维电催化系统而言，是理想的复合粒子电极电极。
74.本可选方案中，如图10所示，安装孔隙的内径尺寸与粒子体13的外径尺寸相适应，不仅有效防止粒子体13掉出安装孔隙，提高该复合粒子电极电极的稳定性，且使粒子体13
与安装孔隙形成一对一的安装配合关系，使粒子体之间相互分散、彼此绝缘，进而使每一颗粒子体均能复极化，充分发挥微电池的效能，避免短路电流，从而提高电流效率。
75.本可选方案中，多孔安装体的孔径为10～80ppi，与对应的粒子体13的外径尺寸相适应。本可选方案的优选实施例中，多孔安装体的孔径为20～30ppi。多孔安装体的孔隙度不小于85％，有利于提高单个复合粒子电极电极搭载的粒子体13的数量，进而提高污染物与粒子体的传质效率及污染物的处理效率。本可选方案的优选实施例中，多孔安装体的孔隙度为85％～90％。
76.本可选方案中，如图10所示，多孔安装体的密度为20～50kg/m3，密度很小，当搭载较多的粒子体13时，仍可悬浮于整个反应器电场内。可选地，复合粒子电极的密度为0.9～0.95g/cm3，小于水的密度，使该复合粒子电极可悬浮于反应器电场内，提高污染物与粒子体的传质效率及污染物的处理效率。
77.本可选方案中，如图10所示，多孔安装体为聚氨酯海绵、聚醚海绵、乳胶海绵等多孔海绵体中的一种。多孔海绵体具有耐酸碱性强、稳定性好的优点，其支撑作用有助于防止粒子体的流失，并便于回收。
78.本可选方案的具体实施例中，聚氨酯海绵的边长为15～20mm；聚氨酯海绵的孔径为20～30ppi；聚氨酯海绵的孔隙度为85～90％；聚氨酯海绵的密度为30～50kg/m3，形成的复合粒子电极电极的密度为0.92～0.95g/cm3。
79.本可选方案中，如图10所示，粒子体13为活性炭基粒子、高岭土粒子、金属粒子、掺杂陶粒的复合粒子中的一种或多种，即同一个多孔安装体内的粒子体13可能是活性炭基粒子、高岭土粒子、金属粒子、掺杂陶粒的复合粒子中的任意一种，也可能是活性炭基粒子、高岭土粒子、金属粒子、掺杂陶粒的复合粒子中的至少两种。
80.本可选方案中，粒子体13的形状为颗粒状、条状、块状中的一种或多种，且粒子体13的形状与安装孔隙的形状相适应，以防粒子体13掉出安装孔隙。制备时，粒子体以分散的方式嵌入多孔安装体内，可以是多孔安装体制备过程中将粒子体分散嵌于多孔安装体内，也可以是多孔安装体制备完成后再将粒子体13内嵌于多孔安装体的安装孔隙中。
81.本可选方案中，多孔安装体和/或粒子体13上负载有金属活性组分或催化剂。本发明的多孔安装体和粒子体13均有较大的比表面积，均可进行负载金属活性组分或催化剂进行改性，从而提高其催化效能，进而提高反应效率和反应质量。本可选方案中，金属活性组分为pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物。
82.可选地，复合粒子电极的第二实施例，如图11所示，绝缘包材12为由塑性材料制备形成的塑性体，塑性体的外表面间隔设有内凹延伸的安装通道121；安装通道121内嵌安装有柱状的粒子体13，以使粒子体13间相互分散，并与塑性体连接形成复合粒子电极。使用时，将该复合粒子电极直接投入绝缘筐内，无需固定，操作简单；本发明的复合粒子电极，立体结构且多安装通道121的塑性体的电阻高、机械强度高、耐磨性好、耐酸碱性强、性能稳定，其支撑作用有助于防止粒子体13因受压摩擦而粉碎；通过塑性体的设置，可有效防止粒子体13与反应器电场内的阴阳极板直接接触，每颗粒子体13卡在单独的安装通道121内，粒子体之间相互分散、彼此绝缘，每一颗粒子体13均能充分发挥微电池的效能，进而避免短路电流，提高电流效率及废水处理效率，且粒子体13卡在安装通道121中，嵌固牢固不易脱落，耐冲击性强，复合粒子电极不易分离，大大减少粒子体的流失，便于回收，且废水处理效果
良好；本发明中塑性体的外径、开孔数量、安装通道的孔径等参数可根据实际需要选择，内嵌粒子体的数量也可根据实际需要调整，以适应于不同废水水质、不同处理需求，适用性广；本发明的复合粒子电极构造简单，利于大规模生产制造，对于三维电催化系统而言，是理想的粒子体。
83.可选地，如图11所示，安装通道121的截面呈多边形，该多边形可以是规则的正多边形，也可以是不规则的任意多边形，且多边形的边可以是直线，也可以是任意曲线，只需围设出的多边形结构能够稳定卡持相应设置的粒子体，且与粒子体之间具有废水进入进行反应的空间即可。安装通道121的最小孔径与对应安装的粒子体13的外径相适应，以使粒子体13稳定内嵌安装于安装通道121中，进而提高复合粒子电极的耐冲击性，使复合粒子电极不易分离；且粒子体13与安装通道121间具有供粒子体13与废水传质的反应间隙，以使废水能够进入安装通道121与粒子体13之间，提高两者之间的传质效率及废水处理效果。
84.可选地，图未示，相邻两条安装通道121之间的壁面上开设有连通两者的连通缝或连通孔，以连通相邻两条安装通道121。连通缝可以仅开设于相邻两条安装通道121之间的壁面上，连通缝也可以向外延伸至与塑性体的外表面连通；开设连通缝或连通孔时，应在保证塑性体具有足够的支撑强度的前提下进行，防止塑性体强度不够导致受压变形后压碎粒子体，连通缝和连通孔用于增大粒子体13与废水的接触面积，进而提高传质效率及废水处理效果。
85.可选地，塑性体的第一实施例，图未示，塑性体呈球状。安装通道121沿塑性体的径向延伸贯穿塑性体，安装柱状的粒子体13时，在安装通道121的两端分别嵌入安装一颗粒子体13，且塑性体内所有安装的粒子体13的嵌入端不相互接触，以避免产生短路电流。或者，安装通道121沿塑性体的径向内凹延伸成盲孔，粒子体13嵌入安装至安装通道121时，可有效防止粒子体间相互接触短路。塑性体的该结构设置方式，使其结构简单、容易制备成型，且有效防止粒子体间相互接触，避免短路电流产生。
86.可选地，塑性体的第二实施例，图未示，塑性体呈多面体状。安装通道121在塑性体的外平面上均匀间隔布设，且各安装通道121内凹延伸贯穿塑性体，安装柱状的粒子体13时，在安装通道121的两端分别嵌入安装一颗粒子体13，且塑性体内所有安装的粒子体13的嵌入端不相互接触，以避免产生短路电流。或者，安装通道121内凹延伸成盲孔，粒子体13嵌入安装至安装通道121时，可有效防止粒子体间相互接触短路。塑性体的该结构设置方式，使其结构简单、容易制备成型，且有效防止粒子体间相互接触，避免短路电流产生。
87.可选地，塑性体的第三实施例，如图11所示，塑性体呈柱状。安装通道121沿塑性体端面的同心圆线均匀间隔布设，即如图11所示，塑性体的端面具有多层同心环，每层同心环内分隔出沿周向依次间隔设置的多个安装通道121；或者，安装通道121在塑性体的端面上均匀间隔布设，如呈蜂窝煤状布设；或者，安装通道121在塑性体的端面上无规则间隔布设。无论多条安装通道121在塑性体上如何布设，各安装通道121沿塑性体的轴向贯穿塑性体，安装柱状的粒子体13时，在安装通道121的两端分别嵌入安装一颗粒子体13，且塑性体内所有安装的粒子体13的嵌入端不相互接触，以避免产生短路电流；或者，在塑性体的两端分别布设安装通道，且使各安装通道121沿塑性体的轴向内凹延伸成盲孔，粒子体13嵌入安装至安装通道121时，可有效防止粒子体间相互接触短路，也可以使塑性体两端的安装通道彼此错位布设后连通，有效防止粒子体间相互接触短路时，还可增大粒子体13与废水的接触面
积，进而提高传质效率及废水处理效果。塑性体的该结构设置方式，使其结构简单、容易制备成型，且有效防止粒子体间相互接触，避免短路电流产生，并可有效增大粒子体13与废水的接触面积，进而提高传质效率及废水处理效果。
88.可选地，塑性体的第一、第二、第三实施例中，塑性体的最大外径为10～40mm，防止塑性体体积过大，占用较大的反应器空间，进而减少粒子体的数量，且塑性体体积过大时，将使形成的复合粒子电极失去微电池的作用效果，进而弱化废水处理效果。
89.可选地，塑性体的第一、第二、第三实施例中，塑性体的开孔率为90％以上，使其在保证整体结构稳定性前提下，尽可能搭载更多的粒子体，提高单位体积内，粒子体的数量，进而提高传质效率及废水处理效果。塑性材料为共聚塑料材料，不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，材料获取简单、制作成本低。且塑性材料的密度为0.9g/cm3，当该塑性体搭载粒子体形成复合粒子电极时，该复合粒子电极的密度将大于废水的密度，故而复合粒子电极可在反应器内堆叠，并填充整个阴阳极板之间的区域，减少旁路电流的产生，提高电流效率，且使粒子体在该整个极板区域间均匀、分散填充，进而提高传质效率及废水处理效率。
90.可选地，塑性体和/或粒子体13负载金属活性组分或催化剂进行改性，进而提高催化效能。本可选方案中，粒子体13为活性炭基粒子、金属基粒子、无机矿物质基粒子等低阻抗、高比表面积粒子的一种或多种，且柱状粒子的粒径为1～5mm。
91.本发明具体实施例中，如图11所示，塑性体为立体多孔塑料环，其材质为聚乙烯；立体多孔塑料环的结构为圆柱状，其端面设有内外3层同心环，各同心环内分隔出16～32个通孔，即安装通道121；立体多孔塑料环沿轴向的厚度为8～12mm，外径为10～15mm；立体多孔塑料环的开孔率为90％以上；立体多孔塑料环的比重为0.92～0.95g/cm3；立体多孔塑料环开孔的等效孔径为3～5mm；立体多孔塑料环负载pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物；柱状粒子为活性炭基粒子，柱状活性炭基粒子的粒径为3～5mm；柱状活性炭基粒子以分散方式嵌入立体多孔塑料环的开孔内；柱状活性炭负载pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物。
92.可选地，复合粒子电极的第三实施例，如图12所示，复合粒子电极用于悬浮于绝缘筐内；绝缘包材为由塑性材料制备形成的塑性片，塑性片为具有空间曲面的空间曲面片；塑性片的表面内嵌有分散布设且呈颗粒状的粒子体13，粒子体13用于与反应器内的废水接触后传质。使用时，直接将该复合粒子电极投入绝缘筐内，复合粒子电极悬浮于绝缘筐内，无需固定，故而使用、操作简单；本发明的复合粒子电极中，塑性片由塑性材料制备形成，其电阻高，与阴阳极板接触后不产生短路电流，且机械强度高、耐磨性好、耐酸碱性强、稳定性好，适应绝大部分废水处理场合，适应性好，且塑性片对粒子体13的支撑作用，有助于防止内嵌颗粒状的粒子体13因受压摩擦而粉碎，粒子体13稳定内嵌于塑性片内，不易脱落，进而大大减少粒子体13的流失，便于回收；内嵌的颗粒状粒子体13不会与极板直接接触，粒子体13之间也相互分散、彼此绝缘，故而每一颗粒子体13均能充分发挥微电池的效能，极大减少短路电流提高电流效率的同时，还提高传质及废水处理效果；本发明的复合粒子电极中，塑性片为具有空间曲面的空间曲面片，由于其空间曲面的存在，当复合粒子电极填充在绝缘筐内时，塑性片之间易形成空隙，不易粘连堆叠，不仅可极大减少短路电流，提高电流效率，且利于粒子体13表面与废水之间的充分接触传质，进而提高废水处理效率；本发明的复合粒子电极中，可通过调节塑性片的厚度、大小，粒子体13的数量、密度、体积等，调节复合粒
子电极的比重，以达到与反应器内不同类型废水的比重接近，从而可悬浮于反应器内，提高传质及处理效率；本发明的复合粒子电极的投加量可根据需要灵活调整，所投加的复合粒子电极量可悬浮填充整个反应器电场，从而使粒子体13在整个反应器电场内相对均匀分布，接近流化态，进而提高废水中污染物与粒子的传质效果，也减少阴阳极板间电流不穿设复合粒子电极时产生的旁路电流，进而提高电流效率，避免比重过大的现有复合粒子电极须填满整个电场导致反应器有效空间减小的缺陷；本发明的复合粒子电极的构造简单，利于大规模生产制造，对于三维电催化系统而言，是理想的粒子电极。
93.可选地，如图12所示，粒子体13的部分结构内嵌于塑性片内，以与塑性片固定连接，从而粒子体13嵌固牢固不易脱落，耐冲击性强，复合粒子电极不易分离，可大大减少粒子电极的流失，便于回收，且废水处理效果良好。粒子体13的其余部分结构外露，以与反应器内的废水接触传质，提高废水处理效率。
94.可选地，如图13所示，空间曲面片的形状不限于抛物柱面、双曲抛物面、波浪形面，空间曲面片的该些形状特征不仅使其易于制备成型，且使相邻空间曲面片之间的间隙大，空间曲面片之间不易粘连堆叠，进而极大减少短路电流，提高电流效率，并利于粒子体13的表面与废水之间充分接触传质，进而提高传质效率及废水处理效率。其它实施例中，空间曲面片的形状还可以为具有至少一个空间曲面的任意形状，制备简单、容易实现。实际设计时，同一反应器电场内，填充的空间曲面形状的复合粒子电极的形状可以相同，也可以不同，但均需保证相邻复合粒子电极之间具有足够的间隙，以便粒子体13充分与废水接触传质，且相邻复合粒子电极的接触叠加区域少，不大于复合粒子电极面积的10％，以尽可能减少多颗粒子体13接触产生的短路电流实际反应过程中，当小于5颗的粒子体13接触形成一颗外径小于5mm的粒子球时，该粒子球仍然可以发挥微电池的作用效果，对其作用效果影响很小，且接触产生的短路电流可以忽略不计，进而提高电流效率。
95.可选地，如图12所示，空间曲面片展平后呈圆形、椭圆形、多边形中的一种，且多边形可以是正多边形，也可以是无规则多边形，空间曲面片的该些形状特征，使其容易加工、制备。
96.可选地，粒子体13的粒径为0.5～1.2mm；实际设计制备时，粒子体13的粒径使其作用效果为微电池时，粒径应该尽可能大，一方面便于粒子体13的制备，使其制备操作简单，结构功能复杂，以适应绝大部分废水的处理需求，另一方面粒径大有助于粒子体13稳定嵌固连接在塑性片上，粒子体13受冲击性强，不易脱落，进而大大减少粒子体13的流失，便于回收。
97.可选地，塑性片的厚度为0.3～2.2mm。设计塑性片的厚度时，应参考搭载的粒子体13的粒径大小及制备成本，当塑性片的厚度大于2倍粒子体13的粒径时，塑性片12较厚，材料浪费严重，且不利于形成的复合粒子电极在反应器电场内悬浮，另一方面，鉴于复合粒子电极的制备工艺考虑，当塑性片由塑性材料发泡制备成型时，粒子体13在塑性材料发泡过程中分散嵌入塑性片中，当塑性片的厚度大于2倍粒子体13的粒径时，粒子体13容易包覆于塑性片内，而不外露与废水传质，进而影响复合粒子电极的作用效果。当然，塑性片的厚度也不能太薄，当塑性片的厚度小于粒子体13粒径的一半时，形成的复合粒子电极的结构稳定性差，易受力形变后堆叠紧密，进而影响粒子的作用效果，并产生短路电流，且粒子体13嵌固也不稳定，容易从塑性片上脱落，进而加大粒子体13的流失，不便于回收。
98.可选地，塑性片的外径为10～50mm，防止塑性片外径过大，占用较大的绝缘筐空间，进而相对减少复合粒子电极的数量，且不便于复合粒子电极在反应器电场内的悬浮堆叠，另外，塑性片的外径还应与制备塑性片的设备相适应。
99.可选地，塑性片在反应器内的堆积密度为150～200kg/m3，防止反应器内复合粒子电极堆积量较大，进而影响粒子体13与废水的传质效果，也防止反应器内复合粒子电极堆积量较少，浪费反应器空间，减缓废水处理效率。
100.可选地，复合粒子电极的比重为0.91～0.99g/cm3，使复合粒子电极能够悬浮在绝大部分的废水中，提高传质及处理效率，且使复合粒子电极可悬浮填充整个反应器电场，从而使粒子体13在整个反应器电场内相对均匀分布，接近流化态，进而提高废水中污染物与粒子的传质效果，也减少阴阳极板间电流不穿设复合粒子电极时产生的旁路电流，进而提高电流效率，避免比重过大的现有复合粒子电极须填满整个电场导致反应器有效空间减小的缺陷。
101.可选地，塑性材料为共聚塑料材料，不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，材料获取简单、制作成本低。粒子体13为活性炭基粒子、高岭土粒子、金属粒子、掺杂有陶粒的复合粒子中的一种或多种，且粒子体13制备过程中添加有固结材料，使其结构稳定。
102.可选地，塑性片和/或粒子体13负载有金属活性组分或催化剂；塑性片和/或粒子体13负载有金属活性组分或催化剂进行改性，进而提高催化效能；塑性片制备过程中，加入有改性助剂，如硬脂酸钙、碳酸钠、碳酸氢铵等一种或多种，以使塑性材料发泡，便于粒子体13的嵌固。
103.本发明的具体实施例，如图12和图13所示，本发明的复合粒子电极，包含有多孔的塑性片，塑性片内嵌有颗粒状的粒子体13；多孔的塑性片的材质为聚乙烯；多孔的塑性片展平后的形状为圆形；多孔的塑性片为具有空间曲面结构的双曲抛物面；塑性片的厚度为0.5～2mm；塑性片的外径为25～30mm；复合粒子电极的比重为0.93～0.95g/cm3；塑性片的堆积密度为170～180kg/m3；塑性片负载pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物；内嵌的粒子体13为球状活性炭粒子；粒子体13的粒径为1～1.2mm；粒子体13均匀、分散地嵌入塑性片内；粒子体13上也负载有pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物。
104.可选地，模块化粒子电极的另一实施例，如图14所示，其包括绝缘筐，绝缘筐11内填充有粒子体13、及用于防止粒子体13堆叠且绝缘设置的分隔体14。使用时，将模块化粒子电极直接装入反应器电场内的阴阳极板之间，竖直或水平叠放即可，由于绝缘筐11的设置，不仅使模块化粒子电极堆放稳定，并模块化设置使得装卸、更换粒子体更为便捷，且由于绝缘筐11的阻隔，粒子体13不与阴阳极板直接接触，从而减少短路电流，提高电流效率；粒子体的投加量是影响电催化效果及能耗的重要影响因素之一，本发明由于模块化绝缘筐11的分隔，可以通过调整绝缘筐11的尺寸、绝缘筐内粒子体13的充满度，来调节模块化粒子电极的投加量，调节操作简单、灵活，适应性强，且由于模块化绝缘筐11的堆叠，粒子体13仍然可在纵向上始终相对均匀分布，从而可减少由于阴阳极板间电流不穿设粒子体13而产生的旁路电流，进而提高电流效率；本发明由于分隔体14的设置，可有效防止粒子体13密实堆叠，减少短路电流，提高电流效率并降低能耗，且利于粒子体13表面与废水之间的传质，进而提高传质效率和废水处理效率；本发明的模块化粒子电极构造简单，利于大规模生产制造，对于三维电催化系统而言，是理想的粒子体。
105.可选地，粒子体13和分隔体14布设的第一实施例，如图14所示，粒子体13和分隔体14在绝缘筐11内的高度方向上分层交替布设。该种布设方式，可有效防止粒子体13在绝缘筐11内密实堆叠，进而减少短路电流的产生，提高电流效率，且使反应器内的废水能够顺畅进入绝缘筐11内与粒子体13传质，进而提高传质效率及废水处理效率；另一方面，还可有效减少竖直方向上由于阴阳极板间电流不穿设粒子体13而产生的旁路电流，进一步提高电流效率。当模块化粒子电极在水平方向上依次设置连接时，各模块化粒子电极内的粒子体13和分隔体14依然在绝缘筐11的高度方向上分层交替布设，且相邻两个模块化粒子电极内的粒子体13和分隔体14彼此错位布设，有效减少竖直方向上由于阴阳极板间电流不穿设粒子体13而产生的旁路电流，提高电流效率。
106.可选地，粒子体13和分隔体14布设的第二实施例，图未示，粒子体13和分隔体14在绝缘筐11内均匀混合设置。该种布设方式，粒子体13之间孔隙较大，不易粘连、堆叠，有效避免短路电流的产生，提高电流效率，且使反应器内的废水能够顺畅进入绝缘筐11内与粒子体13传质，进而提高传质效率及废水处理效率；另一方面，还可有效减少竖直方向上由于阴阳极板间电流不穿设粒子体13而产生的旁路电流，进一步提高电流效率。
107.可选地，粒子体13和分隔体14布设的第三实施例，图未示，粒子体13分散布设于分隔体14内，以与分隔体14形成复合粒子电极。该种布设方式，粒子体13之间相互分散布设，且与分隔体14连接形成复合粒子电极，可有效避免短路电流的产生，提高电流效率，且使反应器内的废水能够顺畅进入绝缘筐11内与粒子体13传质，进而提高传质效率及废水处理效率。
108.可选地，粒子体13和分隔体14布设的第一、第二及第三实施例中，分隔体14呈球状、条状、块状中的至少一种，且分隔体14内设有若干安装孔隙。特别地，在粒子体13和分隔体14布设的第一和第二实施例中，分隔体14内可不设置安装孔隙，当分隔体14内设有安装孔隙时，该安装孔隙的内径小于粒子体13的外径，避免粒子体13进入分隔体14内；在粒子体13和分隔体14布设的第三实施例中，分隔体14内间隔布设有若干安装孔隙，粒子体13卡装于对应设置的安装孔隙中。
109.可选地，粒子体13为活性炭基粒子、金属基粒子、无机矿物质基粒子中的一种或多种。
110.可选地，粒子体13和/或分隔体14负载有金属活性组分或催化剂。本发明的粒子体13和分隔体14均有较大的比表面积，均可进行负载金属活性组分或催化剂进行改性，从而提高其催化效能，进而提高反应效率和反应质量。本可选方案中，金属活性组分为pbo2、sno2、sb2o3等金属氧化物。
111.可选地，如图6所示，阳极板42布设于相邻两块阴极板41之间；位于外壳体31底板宽度方向两端的阴极板41分别与外壳体31对应侧的侧板贴合。该种布设方式中，由于起反应作用的阳极板42位于两块阴极板41之间，故而阳极板42的两侧面均可参与反应，进而提高反应器空间利用率，及传质和处理效率。实际设置时，阴极板41和阳极板42之间的间距，是影响电催化效果及能耗的重要影响因素之一，本发明的反应器侧壁每隔一定距离设有极板卡槽，可以根据实际需要将阴极板41和阳极板42插入相应位置，进而灵活调节极板间距。本可选方案中，阴极板41可为活性炭基电极、钛基电极中的一种或多种，阳极板42可为一种或多种钛基镀层电极等形稳阳极。本可选方案的具体实施例中，如图6所示，阳极板42上具
有底部开口，阴极板41上具有顶部开口。
112.可选地，如图6和图7所示，电催化反应装置3还包括布水系统60，布水系统60包括配水管61、出水堰62、第二进水管63、第二出水管64及排空管65。配水管61垂直支设于进水侧的反应区间301的底板上，第二进水管63支设于进水侧的侧板上且连通配水管61，并第二进水管63还连通气浮装置，配水管61的长度方向上开设有若干配水孔601。出水堰62布设于出水侧侧板的内壁面上，第二出水管64支设于出水侧的侧板上，且与出水堰62连通。排空管65支设于侧板上且靠近底板处，并与反应区间301连通。工作时，废水首先由第二进水管63进入配水管61，然后在配水管61的作用下通过配水孔601分散进入水流方向上的第一个反应区间301中，然后呈水平折流式依次通过各反应区间301，最后进入位于最后一个反应区间301中的出水堰62中，并由出水堰62通过第二出水管64向外排出；另外，还可通过排空管65将外壳体内的废水直接向外排出。
113.优选地，如图7所示，第二进水管63与配水管61的顶端垂直连通。配水管61的周向上设有多组配水孔组，每组配水孔组包括沿其长度方向依次间隔设置的多个配水孔601，且沿高度方向配水孔601逐步稀少，或沿高度方向配水孔601的孔径逐步减小。配水孔601的该种设置方式，便于沿极板的高度方向均匀布水，避免垂直方向上的死水区，进而提高粒子电极的利用率。出水堰62沿阴极板41和阳极板42的宽度方向延伸，且第二出水管64与出水堰62的端部连通。实际设计时，出水堰62的高度应等于或高于叠放的复合粒子电极的高度，且小于阴极板41或阳极板42的高度，便于废水充分反应的同时，顺畅进入出水堰62向外排出。实际设计时，可在每个反应区间301内设置排空管65，也可仅在出水侧的反应区间301内设置排空管65，以使废水迅速向外排出。
114.优选地，如图6所示，布水系统60还包括用于侧挡反应产生的浮渣进入出水堰62的挡板66，挡板66的一端与侧板固定，其相对设置的另一端沿出水堰62的长度方向延伸。本优选方案中，挡板66包括竖直板，及与竖直板的底端相连且朝出水侧倾斜的斜板；其该种结构设置，有效阻挡浮渣排出的同时，可对废水的流出进行导向，便于废水顺畅排出。
115.可选地，如图6所示，电催化反应装置还包括用于将反应产业的浮渣向外排出的排渣系统70，排渣系统70包括：连接于阴极板41和/或阳极板42上端排水侧的浮渣槽71、及与各浮渣槽71连通的浮渣排出管72。浮渣排出管72支设于侧板上且延伸出外壳体31。浮渣槽71可以排出电催化反应过程中的浮渣，避免因浮渣导致的堵塞、短路现象，浮渣经浮渣槽71收集后经浮渣排出管72向外排出。工作时，废水由第二进水管63进入配水管61，通过配水管61上开设的配水孔601均匀配水进入反应器内，废水在阴极板41和阳极板42间呈水平折流式流动，经反应器另一侧的出水堰进入出水堰62，经第二出水管64流出反应器。
116.本可选方案中，阴极板41和阳极板42上均可设置浮渣槽71，也可仅在最靠近出水侧的阳极板42上端的出水侧设置浮渣槽71，达到浮渣收集的目的。
117.反应时，废水在电催化反应装置3内发生电化学氧化反应，难降解有机物被氧化为无机矿物质，氨氮被氧化为氮气去除，经电催化反应装置3处理后的出水，cod＜120mg/l、bod5＜20mg/l、tp＜0.5mg/l、tn＜50mg/l、nh
3-n＜8mg/l、动植物油＜10mg/l、ss＜40mg/l、色度＜40倍。
118.可选地，如图1所示，曝气生物过滤装置9包括用于提供废水的生物和物理处理的反应池91、用于进行曝气的曝气构件92、及用于进行生物处理的生物滤料层93。反应池91的
进水口连通电催化反应装置3的出水口。曝气构件92设置于反应池91的下部，且与设置于反应池91外的气源装置连通。生物滤料层93安装于反应池91的中部。
119.本可选方案中，如图1所示，曝气生物过滤装置9用于对废水进行生物和物理处理，废水与微生物膜充分接触，降解废水中的有机物并进行硝化反硝化脱氮，同时进行滤料的过滤和吸附，进一步去除废水中的cod、bod5、tn、nh
3-n、ss，经曝气生物过滤装置9处理完毕后的废水从反应池91下部的出水口向外排出；生物滤料层93的滤料可采用陶粒滤料、颗粒活性炭滤料或其它类似滤料。作业中，曝气构件92由外部的气源装置提供空气进行曝气；本实施例中，反应池91为现有结构的曝气生物滤池，采用陶粒滤料，滤速3～4m/h，反应池91的出水溶解氧不高于5mg/l，并定期采用其出水进行反冲洗，经曝气生物过滤装置9处理后的出水，cod＜50mg/l、bod5＜5mg/l、tp＜0.5mg/l、tn＜40mg/l、nh
3-n＜5mg/l、动植物油＜10mg/l、ss＜30mg/l、色度＜30倍。
120.废水经上述多模式生化处理装置2、沉淀气浮装置8、电催化反应装置4及曝气生物过滤装置9处理后达到排放标准。具体实施中，贮泥池82内的污泥经污泥脱水设备处理后另行处置；污泥脱水设备可采用离心脱水机或带式脱水机等，脱水后的污泥外运。
121.本发明装置处理某餐厨垃圾废水，处理前废水水质：cod：12000～15000mg/l，bod5：4500～5000mg/l，tn：2100～2400mg/l，nh
3-n：1800～2000mg/l，tp：110～130mg/l，ss：7000～10000mg/l，动植物油：800～1000mg/l，ph：7.5～8，色度：800～1000倍。处理后的出水中污染物浓度值和污染物去除率如下：
[0122][0123]
出水中污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》gb8978-1996“一级标准”的要求。
[0124]
采用本发明的装置处理某生活垃圾填埋场渗滤液，渗滤液进水水质：cod：3500～4500mg/l，bod5：1200～1800mg/l，tn：1600～1850mg/l，nh
3-n：1460～1720mg/l，tp：23～50mg/l，ss：4000～5600mg/l，ph：7.5～8，色度：300～600倍。
[0125]
废水经本发明装置处理后，污染物浓度值和污染物去除率如下：
[0126]
[0127][0128]
出水中污染物指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(gb16889-2008)中“表2现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值”的标准。
[0129]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。