1.一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:包括处理箱(1)、过滤箱(16)和耦合模块,所述处理箱(1)内部设置有耦合模块,耦合模块用于处理含氟废水,所述处理箱(1)的外壁安装有控制器(7),且控制器(7)的输出端与耦合模块电性连接;
所述耦合模块包括生物阳极(3)、生物阴极(2)和催化阳极(5),所述处理箱(1)的内部设置有生物阳极(3)、催化阳极(5)和生物阴极(2),生物阳极(3)位于催化阳极(5)和生物阴极(2)之间,所述处理箱(1)的顶部安装有电源箱(4),且电源箱(4)的正极通过连接线与生物阳极(3)和催化阳极(5)电性连接,电源箱(4)的负极通过连接线与生物阴极(2)电性连接,处理箱(1)的内壁安装有离子交换膜(6),且离子交换膜(6)用于透过氟离子;
所述处理箱(1)的顶部安装有药剂箱(8),所述处理箱(1)的顶部安装有添加泵(9),且添加泵(9)的进水管贯穿药剂箱(8)的顶部,添加泵(9)的出水管贯穿处理箱(1)的顶部,所述处理箱(1)的内壁安装有离子浓度传感器(10),且离子浓度传感器(10)位于离子交换膜(6)的左侧;
该废水处理装置的使用方法如下:
S1、将待处理的含氟废水通入过滤箱(16)内,通过固定滤网(17)和转动滤网(22)对废水中的较大杂质进行拦截过滤;
S2、通过启动水泵(35)将过滤后的废水抽取至处理箱(1)内;
S3、通过控制器(7)控制电源箱(4)供电,使催化阳极(5)通过电催化的方式催化含氟废水中的氟化物进行氧化反应,分解氟化物并产生氟离子、氢离子和氢氧根离子,且生物阳极(3)与生物阴极(2)在氢氧根离子和氢离子的催化作用下,促进微生物分解废水中的有机物;
S4、氟离子通过离子交换膜(6)移动至左侧,通过添加泵(9)向处理箱(1)中加入氟离子沉淀剂或氟离子絮凝剂,并通过离子浓度传感器(10)检测氟离子浓度含量,当检测出氟离子未达到废水排放标准时,添加泵(9)继续添加药剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述生物阳极(3)和生物阴极(2)为石墨烯材质的导电棒,且导电棒外壁附着有微生物,催化阳极(5)为碳棒,且碳棒的外壁设置有催化剂涂层,催化剂涂层包括氧化铁涂层或氧化锰涂层,药剂箱(8)用于盛放氟离子沉淀剂或氟离子絮凝剂。
3.根据权利要求1所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述处理箱(1)的顶部安装有伺服电机一(11),伺服电机一(11)的输出端连接有丝杆(12),且丝杆(12)延伸至处理箱(1)的内部,处理箱(1)的内壁安装有导向杆(15),且导向杆(15)与丝杆(12)对称设置于生物阳极(2)的两侧,导向杆(15)的外壁套设有移动环(13),且移动环(13)套设于丝杆(12)的外壁,移动环(13)的内壁安装有环形刷(14),且环形刷(14)的内壁与生物阳极(3)和生物阴极(2)的外壁贴合。
4.根据权利要求1所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述处理箱(1)的外壁连接有过滤箱(16),且过滤箱(16)用于对含氟废水进行过滤。
5.根据权利要求4所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述过滤箱(16)的内壁安装有固定滤网(17),固定滤网(17)的左侧连接有开口环(18),且开口环(18)的两端分别与过滤箱(16)的内壁贴合,过滤箱(16)的背面安装有支撑板(19),支撑板(19)的顶部安装有伺服电机二(20),伺服电机二(20)的输出端连接有转动杆(21),且转动杆(21)位于过滤箱(16)的内部,转动杆(21)的外壁套设有转动滤网(22),且转动滤网(22)的右侧与开口环(18)的内壁贴合,过滤箱(16)的内壁嵌入连接有滑条(24),滑条(24)的外壁连接有收集框(23),且收集框(23)的外壁与过滤箱(16)的内壁贴合。
6.根据权利要求5所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述过滤箱(16)的顶部转动连接有转动板(25),且转动板(25)位于转动滤网(22)的上方,转动板(25)底部安装有防护框(26),转动板(25)的底部安装有工业相机(27),且工业相机(27)位于防护框(26)的内部,工业相机(27)与控制器(7)电性连接,控制器(7)的正面设置有显示屏(28),且显示屏(28)用于显示工业相机(27)采集的视频图像信息,转动板(25)的顶部安装有伺服电机三(29),伺服电机三(29)的输出端外壁套设有清洁杆(30),且清洁杆(30)的外壁与防护框(26)的底壁贴合。
7.根据权利要求6所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述过滤箱(16)的正面与背面均设置有安装板(31),安装板(31)的顶部安装有电动推杆(32),电动推杆(32)的输出端安装有连接块(33),转动板(25)的底部滑动连接有滑动块(34),且滑动块(34)位于过滤箱(16)的两侧,连接块(33)与滑动块(34)转动连接。
8.根据权利要求4所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于:所述处理箱(1)正面设置有排污管(36),且排污管(36)位于离子交换膜(6)的左侧,处理箱(1)的下方设置有水泵(35)且水泵(35)的出水端贯穿连接于处理箱(1)的外壁,水泵(35)的进水端贯穿连接于过滤箱(16)的底部。
9.根据权利要求1所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于,该废水处理装置的使用方法还包括:
S11、通过工业相机(27)采集转动滤网(22)顶部视频图像信息,并传输至控制器(7),当通过显示屏(28)观察到转动滤网(22)上堆积有较多杂质时,使转动滤网(22)向下转动,使杂质落入收集框(23)内。
10.根据权利要求9所述的一种基于高效催化耦合微生物技术的含氟废水处理装置,其特征在于,在所述S11中,还包括如下步骤:
S110、收集杂质时,通过启动伺服电机二(20)带动转动杆(21)转动,转动杆(21)带动转动滤网(22)绕开口环(18)内壁向下转动杆(21),使转动滤网(22)左侧与过滤箱(16)内壁分离,使杂质下落至收集框(23)内。