[發明專利]利用微生物電解池輔助SANI系統處理氨氮廢水的方法與裝置

有效

• 申請號: 201811059860.7
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109179684B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 李中堅;武高明;楊彬;楊宇旋;雷樂成
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/30;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種利用微生物電解池輔助SANI系統處理氨氮廢水的裝置，其特征在于：包括SANI系統、4^#腔室、5^#腔室和電源，4^#腔室為MEC的陰極腔室，5^#腔室為MEC的陽極腔室，4^#腔室和5^#腔室之間通過膜隔開；MEC的陰極腔室和陽極腔室分別與電源的負極和正極相連，所述陰極腔室內的陰極電極上富集有氫自養型反硝化細菌；

SANI系統的硫自養反硝化腔室的出口與MEC的陰極腔室的入口相連；MEC的陰極腔室的出口與SANI系統的硝化腔室的入口相連;

所述的4^#腔室的條件是缺氧條件，溶解氧DO 0.5 mg/L； 5^#腔室為好氧條件，溶解氧DO 0.5mg/L。

2.根據權利要求1所述的處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述的SANI系統的硝化腔室的出口與MEC的陽極腔室相連。

3.根據權利要求1所述的處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述4^#腔室用石墨填料填充并用石墨棒引出連接電源，5^#腔室用DSA電極。

4.根據權利要求1所述的處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述SANI系統、4^#腔室、5^#腔室都進行充分攪拌。

5.一種如權利要求1所述裝置的氨氮廢水處理方法，其特征在于：廢水經由SANI系統的硫酸鹽還原腔室的底部進入，在完全混合的條件下，由硫酸鹽還原菌將廢水中的硫酸鹽還原成負二價硫離子，此過程的電子來源為廢水中的有機物；

硫酸鹽還原腔室的出水到SANI系統的硫自養反硝化腔室之后，和從硝化腔室回流的廢水在硫自養反硝化腔室底部進行充分混合；由于硝化腔室中的硝化細菌將廢水中的NH₄⁺轉化成NO₃^-，所以在硫自養反硝化腔室中會有大量的NO₃^-存在，在腔室中生長的硫自養反硝化微生物在厭氧的條件下會將NO₃^-轉化為N₂，而此時的電子來源是硫酸鹽還原腔室中過來的負二價硫離子；硫自養反硝化腔室的出水進入MEC的陰極腔室，為了避免陰極腔室和陽極腔室的離子遷移相互干擾故采用膜隔離陰陽極腔室；在陰極腔室中氫自養型反硝化菌進行深度反硝化進一步脫氮，然后，陰極腔室出水再經上部出口流至硝化腔室以將水中的NH₄⁺轉化成NO₃^-；此外，在陰極腔室里伴隨著產氫反應產生的大量的氫氧根能夠有效中和硝化腔室里硝化過程上產生的大量質子；最后硝化腔室出水直接排放或者打入MEC的陽極腔室進行氧化處理掉水中的負二價硫后直接排放。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述的硝化腔室中排水量與回流到硫自養反硝化腔室的水量的流量比為1:0.5~1:5。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述的SANI系統、4^#腔室和5^#腔室的溫度控制在25 ± 5 °C，每個腔室的水力停留時間為18~36h。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述的陰極電勢范圍為：-0.4 V~ -1.2 V。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述的陽極電勢為：0.5 V~2.3 V。