[發明專利]一種將生活污水中氨氮轉化為N2

有效

• 申請號: 202011135080.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112320933B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 呂永濤;王磊;吝力;朱傳首;苗瑞;王旭東
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/00;C02F101/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種將生活污水中氨氮轉化為N₂O的裝置，其特征在于，包括生物膜反應器和一體化活性污泥反應器；

所述生物膜反應器設置有微生物附著生長的中空纖維膜，生物膜反應器分別連通進水管、N₂O收集管道和一體化活性污泥反應器；

所述一體化活性污泥反應器包括反應區和沉降區，反應區設置有微孔曝氣器，沉降區設置有方向相異的斜板，一體化活性污泥反應器部分出水連通回流管至生物膜反應器；

生物膜反應器中中空纖維膜組件與N₂O收集裝置之間連接有氣壓計和真空泵；生物膜反應器利用一體化活性污泥反應器出水中的硝酸鹽和生活污水中的有機物進行反應，通過控制pH值為5.5-6.5，并抑制N₂O還原酶的活性，將硝酸鹽還原為N₂O，通過中空纖維膜內腔的負壓為0.1-0.3MPa，將生物膜反應器中產生的N₂O實時分離并收集；

所述中空纖維膜為復合型分離膜，基膜的主材為聚丙烯，生物膜附著生長在中空纖維膜的外表面，內表面主材為聚酰胺，內表面的平均孔徑為40-60nm；

所述中空纖維膜的基膜利用納米氧化銅進行改性。

2.根據權利要求1所述的一種將生活污水中氨氮轉化為N₂O的裝置，其特征在于，所述生物膜反應器上設有pH計，并連通有HCl投加口。

3.一種基于權利要求1-2任一項所述裝置的將生活污水中氨氮轉化為N₂O的方法，其特征在于，包括以下步驟：

活性污泥通過在一體化活性污泥反應器中曝氣將生活污水中的氨氮轉化為硝酸鹽；利用方向相異的斜板沉降完成泥水分離；通過回流將出水硝酸鹽返至生物膜反應器；

利用生活污水中的有機物與回流的硝酸鹽反應，控制反應pH值，并通過中空纖維膜外表面的納米氧化銅抑制氧化亞氮還原酶的活性，將硝酸鹽還原為N₂O；利用中空纖維膜的內腔體負壓方式將生物膜產生的N₂O實時分離。

4.根據權利要求3所述的將生活污水中氨氮轉化為N₂O的方法，其特征在于，控制曝氣DO=0.5-1.5mg/L。

5.根據權利要求3所述的將生活污水中氨氮轉化為N₂O的方法，其特征在于，一體化活性污泥反應器出水的回流比為250-300%。