[發明專利]一種氧限制型微生物脫鹽池及廢水處理方法

在審

• 申請號: 202010700440.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111807503A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 田偉漢;江雙雙;余雷;鐘軍
• 申請（專利權）人: 南京神克隆水務有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/30;C02F3/34;C02F101/16;C02F101/30;C02F103/06
• 代理公司: 南京泉為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32408
• 代理人: 許丹丹

本發明公開了一種氧限制型微生物脫鹽池及廢水處理方法。本發明的氧限制型微生物脫鹽池包括陽極室，脫鹽室，陰極室，陽極電極，陰極電極，陰離子交換膜，陽離子交換膜，曝氣裝置，溶解氧檢測儀和外電路。本發明的廢水方法包括以下步驟：在陽極室加入高氮、可生化的廢水；在脫鹽室加入高鹽廢水或海水；在陰極室加入來自陽極室的出水；在陽極室接種厭氧污泥，在陰極室接種含氨氧化菌污泥和含厭氧氨氧化菌污泥；開啟陰極室曝氣裝置。采用本發明所述的氧限制型微生物脫鹽池，可同時實現對廢水的有機物降解、脫氮和脫鹽三重效果。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種氧限制型微生物脫鹽池及廢水處理方法。

背景技術

微生物脫鹽池(MDC)是在微生物燃料電池(MFC)的基礎上發展而來的。其原理是將MFC的質子交換膜替換為一對陰、陽離子交換膜，在陰、陽離子交換膜之間構成脫鹽室。有機物作為燃料在厭氧的陽極室中被微生物氧化，產生的電子通過外電路到達陰極室，在陽極和陰極之間產生電位差，從而形成電場，推動脫鹽室中的陰、陽離子透過陰、陽離子交換膜分別向陽極室和陰極室定向移動。由此實現脫鹽室中高鹽廢水的脫鹽。

氮是水體中的一種主要污染物，是水污染控制的重要指標。目前廢水脫氮的主流工藝為生物硝化反硝化工藝，但同時也增加了對曝氣和外加碳源的需求。氧限制亞硝化-厭氧氨氧化工藝(OLAND)由1998年提出，該工藝通過控制溶解氧含量，使氨氧化反應主要生成亞硝態氮。然后在厭氧氨氧化菌作用下，以亞硝態氮為電子受體，以氨氮為電子供體，生成氮氣。該工藝比常規生物硝化反硝化工藝節約60％以上的耗氧量，且無需額外補充碳源，表現出了獨特的優勢。

中國專利CN106630113A公開了一種氨氮廢水的脫氮方法和微生物脫鹽池。該脫氮方法是將人糞液加入到接種有厭氧污泥的微生物脫鹽池的陽極室內，將磷酸鹽緩沖溶液加入到陰極室內，將氨氮廢水加入到脫鹽室內，使廢水中的氨氮透過陽離子交換膜而得到去除。但是該方法只是將氨氮進行了濃縮，并沒有真正的去除氨氮。中國專利CN106698679A公開了一種過濾型生物陰極微生物脫鹽池及污水處理方法，包括：使污水進入陽極室，在陽極產電微生物的作用下降解污水中的有機物，得到陽極出水；使所述陽極出水進入陰極室，在陰極產電微生物、過濾處理和曝氣處理的共同作用下去除所述陽極出水中的懸浮物、細菌和有機物，得到陰極出水；使所述陰極出水進入淡室和濃室，在離子交換膜的作用下脫除所述陰極出水中的鹽分。雖然該方法在微生物脫鹽池陰極增加了曝氣裝置對廢水進行曝氣，但本質上是一種好氧生物處理技術，無法有效去除廢水中的總氮，并且陰極出水脫鹽后產生的濃水仍需要進一步處理。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種氧限制型微生物脫鹽池，將微生物脫鹽池技術與OLAND工藝進行有機結合。本發明還提供了一種廢水處理方法，同時實現對廢水的有機物降解、脫氮和脫鹽三重效果。

技術方案：本發明一種氧限制型微生物脫鹽池，包括陽極室、脫鹽室、陰極室、設置于所述陽極室內的陽極電極、設置于所述陰極室內的陰極電極、設置于所述陽極室以及所述脫鹽室之間的陰離子交換膜、設置于所述脫鹽室以及所述陰極室之間的陽離子交換膜，所述陰極室內設置有曝氣裝置、用于檢測所述陰極室內氧含量的溶解氧檢測儀，所述陽極電極以及陰極電極分別與外電路連接。

所述陽極室和陰極室上部均設有排氣孔。

所述陽極室接種厭氧污泥，所述陰極室接種含氨氧化菌污泥和含厭氧氨氧化菌污泥。

所述陰極室中接種的含氨氧化菌污泥和含厭氧氨氧化菌污泥的質量比為2-3:1。

所述陽極室的廢水中污泥濃度為0.2g/L-0.6g/L。

所述陰極室的廢水中含氨氧化菌污泥和含厭氧氨氧化菌污泥總的污泥濃度為0.4g/L-0.8g/L。

本發明提供了一種利用上述的氧限制型微生物脫鹽池的廢水處理方法，包括以下步驟：