[發(fā)明專利]一種提高低溫生物反硝化效率的裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910665281.5
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110342637A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖智興;陳丹
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34;C05F11/02;C02F101/16
• 代理公司: 南京業(yè)騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

1.一種提高低溫生物反硝化效率的裝置，其特征在于，包括反應(yīng)器、碳纖維氈陰極、石墨陽極、Ag/AgCl參比電極和電源，反應(yīng)器側(cè)壁下方設(shè)有進水口，反應(yīng)器另一邊的側(cè)壁上方設(shè)有出水口，石墨陽極位于反應(yīng)器中部，碳纖維氈陰極貼壁一周設(shè)于反應(yīng)器內(nèi)，所述石墨陽極、碳纖維氈陰極分別與電源的正極和負(fù)極連接，所述裝置還包括設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)的Ag/AgCl參比電極；所述碳纖維氈陰極表面固定有一層固態(tài)腐殖質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述提高低溫生物反硝化效率的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器為筒形的有機玻璃反應(yīng)器。

3.如權(quán)利要求1所述提高低溫生物反硝化效率的裝置，其特征在于，所述固態(tài)腐殖質(zhì)的厚度為0.5mm，固態(tài)腐殖質(zhì)通過碳膠固定在碳纖維氈陰極表面。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述提高低溫生物反硝化效率的裝置，其特征在于，所述固態(tài)腐殖質(zhì)的制備方法，包括如下步驟：

(1)取100g土樣，風(fēng)干后，加入150mL 2％的HF，放在搖床上搖動24h之后，離心，去掉上清液，此步驟重復(fù)2次，收集沉淀；

(2)向收集的沉淀中加入0.1mol/L的NaOH溶液，放在搖床上搖動24h之后，離心，收集下層沉淀，此步驟重復(fù)至少10次；

(3)向步驟(2)得到的下層沉淀中加入2％的HF洗滌2次，然后用蒸餾水沖洗直至中性，最后進行冷凍干燥，得到固態(tài)腐殖質(zhì)。

5.利用權(quán)利要求1-4任一項所述裝置對污水進行生物反硝化脫氮的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)以河道底泥為原始接種源，進行厭氧培養(yǎng)，10天后測試硝酸鹽氮的減少量，將有活性的培養(yǎng)物連續(xù)傳代3次以上，得到反硝化菌種；

(2)往前述裝置的反應(yīng)器內(nèi)接種反硝化菌種，采用蠕動泵從進水口往反應(yīng)器內(nèi)通入待處理污水，然后在恒定陰極電極電勢為-500mV(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)的條件下進行靜態(tài)陰極掛膜，通過調(diào)節(jié)蠕動泵的轉(zhuǎn)速控制流量，使污水在反應(yīng)器內(nèi)部的水力停留15-20小時，并維持污水pH6.9-7.2，脫氮后的水從反應(yīng)器的出水口排出。

6.如權(quán)利要求5所述對污水進行生物反硝化脫氮的方法，其特征在于，步驟(1)中，厭氧培養(yǎng)的培養(yǎng)基組成(g/L)為：NaNO₃ 0.425，CH₃COONa 0.820，Na₂HPO₄ 1.920，NaH₂PO₄0.460，KCl 0.050。

7.如權(quán)利要求5或6所述對污水進行生物反硝化脫氮的方法，其特征在于，步驟(2)中，反硝化菌種的接種量30％(v/v)。