[發明專利]一種氨氮廢水的脫氮方法和微生物脫鹽池

在審

• 申請號: 201610911570.5
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106630113A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張寶剛;楊盟;李家欣;李云龍
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種氨氮廢水的脫氮方法和微生物脫鹽池。

背景技術

氨氮是指水中以游離氨(NH₃)和銨離子(NH₄⁺)形式存在的氮。氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。水中的氨氮可以在一定條件下轉化成亞硝酸鹽，如果長期飲用，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質結合形成亞硝胺，這是一種強致癌物質，對人體健康極為不利。因此，在廢水排放之前，一般需要對廢水進行脫氮處理。

折點氯化法和磷酸銨鎂結晶法是現有技術中比較常用的氨氮脫除方法。折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝，該方法的處理效率可達到90％～100％，處理效果穩定，不受水溫影響。

磷酸銨鎂(Magnesium ammonium phosphate,MAP)結晶法是一種常用的氨氮處理方法，其主要原理為:通過向氨氮廢水中添加Mg²⁺和PO₄^3-，生成磷酸銨鎂晶體(MAP)，將氨氮廢水中的氨氮去除。磷酸銨鎂結晶過程的反應方程式為：

Mg²⁺+NH⁴⁺+PO₄^3-+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓。

然而，根據現有技術方案可知，雖然折點氯化法和磷酸銨鎂結晶法能夠一定程度上回收氨氮廢水中的氨氮，但是卻需要添加大量的化學藥劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氨氮廢水的脫氮方法和微生物脫鹽池，本發明提供的方法無需添加大量的化學藥劑。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種用于氨氮廢水脫氮的微生物脫鹽池，包括殼體、外電路以及設置在所述殼體內的陽極室、陰極室和脫鹽室，所述脫鹽室位于陽極室和陰極室中間；

所述脫鹽室和陽極室由陰離子交換膜分隔；

所述脫鹽室和陰極室由陽離子交換膜分隔；

所述脫鹽室內設置有交替排列的陰離子交換膜和陽離子交換膜，將脫鹽室分成若干個處理室；

所述陽極室中包含陽極電極；

所述陰極室中包含陰極電極；

所述陽極電極和陰極電極通過外電路連接。

優選的，所述外電路中串聯了至少一個電阻。

優選的，所述陰極電極為鍍鉑量為0.1～1mg/cm²的鍍鉑碳紙。

優選的，所述陽極室、陰極室和脫鹽室的容積之比為2:2:(1～3)。

本發明還提供了一種使用所述微生物脫鹽池進行的氨氮廢水的脫氮方法，包括如下步驟：

將人糞液加入到接種有厭氧污泥的陽極室內；

將磷酸鹽緩沖液加入到陰極室內；

使氨氮廢水從脫鹽室進入微生物脫鹽池內，進行氨氮的脫除。

優選的，所述人糞液中人糞和水的體積比為(0.8～1.5):1。

優選的，所述厭氧污泥的接種量為陽極室容積的1～5％。

優選的，所述磷酸鹽緩沖液包含KH₂PO₄和K₂HPO₄·3H₂O。

優選的，所述KH₂PO₄在磷酸鹽緩沖液中的濃度為0.05～0.1mol/L。

優選的，所述K₂HPO₄·3H₂O在磷酸鹽緩沖液中的濃度為0.01～0.1mol/L。

本發明提供了一種氨氮廢水的脫氮方法和微生物脫鹽池。本發明提供的微生物脫鹽池包括殼體、外電路以及設置在所述殼體內的陽極室、陰極室和脫鹽室。本發明將人糞液加入到接種有厭氧污泥的陽極室內；將磷酸鹽緩沖液加入到陰極室內；使氨氮廢水從脫鹽室進入微生物脫鹽池內，進行氨氮的脫除。本發明采用的微生物脫鹽池脫氮的方法只需要添加少量的磷酸鹽緩沖液即可高效的脫除氨氮。此外，本發明在脫氮的同時還能夠回收電化學系統中產生的電能。根據實驗結果可知，本發明提供的方法對氨氮廢水中氨氮的去除率最高可達93％。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的微生物脫鹽池的結構示意圖。