[發明專利]一種利用交替微電場增強反硝化菌活性池及方法

有效

• 申請號: 202110447184.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113248005B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 蔣奕穎;董躍;隋明銳;吳建宇;彭飛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F1/48
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種利用交替微電場增強反硝化菌活性池，其特征在于：包括活性池本體、金屬扇、時間繼電器、第一石墨電極板和第二石墨電極板；

活性池本體具有密閉的活性池內腔；

金屬扇同軸設置在活性池內腔的中心，包括金屬轉軸和若干片金屬扇葉；金屬轉軸轉動安裝在活性池本體的軸線上，且能在驅動裝置的作用下轉動；若干片金屬扇葉呈放射狀均勻布設在金屬轉軸的外圓周；

每片金屬扇葉均為網狀結構，每片金屬扇葉均能懸掛電活性微生物膜；

第一石墨電極板和第二石墨電極板的數量相等，沿周向交錯均勻布設在金屬扇外周的活性池內腔中；所有第一石墨電極板相串聯形成第一正電極，所有第二石墨電極板相串聯形成第二正電極；

時間繼電器的輸入端與電源正極相連接，時間繼電器的輸出端分別與相并聯的第一正電極和第二正電極電連接；電源負極與金屬扇電連接；

活性池本體中能通入碳氮比為0.84-8的低碳氮比水體，在不需要額外投加碳源的同時，能夠適用于碳氮比低至 0.84 的污染水體處理；

第一正電極和第二正電極在時間繼電器的控制下，交替通電，能在活性池內腔中形成交替微電場；在交替微電場形成的同時，驅動裝置驅動金屬轉軸轉動，金屬扇葉對含有反硝化菌的水體進行攪動，反硝化菌將成功馴化，附著在金屬扇葉上，形成電活性微生物膜；電源負極通過金屬轉軸給金屬扇葉供電，為附著在金屬扇葉上的反硝化菌直接提供電子，附著在金屬扇葉上的反硝化菌能使得待處理低碳氮比水體的硝態氮轉化為氮氣；金屬扇保持勻速轉動，攪動待處理低碳氮比水體，縮短水力停留時間；在交替微電場的作用下，反硝化菌活性能夠得到增強。

2.根據權利要求1所述的利用交替微電場增強反硝化菌活性池，其特征在于：每片金屬扇葉均呈波浪狀。

3.根據權利要求1所述的利用交替微電場增強反硝化菌活性池，其特征在于：每片金屬扇葉上的網孔尺寸均為100目。

4.根據權利要求1所述的利用交替微電場增強反硝化菌活性池，其特征在于：活性池本體的材質為混凝土，活性池本體包括圓柱筒和密封設置在圓柱筒兩端的兩個端蓋；第一石墨電極板和第二石墨電極板均安裝在活性池本體的端蓋上，且每個第一石墨電極板和每個第二石墨電極板的外側壁均與圓柱筒的內側壁相貼合。

5.根據權利要求1所述的利用交替微電場增強反硝化菌活性池，其特征在于：第一石墨電極板和第二石墨電極板的數量均為六塊。

6.一種利用交替微電場增強反硝化菌活性的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、通入含反硝化菌的水體：將含有反硝化菌的水體通入活性池本體的活性池內腔中；

步驟2、形成交替微電場：開啟電源，每片金屬葉片均作為負極，第一正電極和第二正電極在時間繼電器的控制下，交替通電；因而，在活性池內腔中形成交替微電場；

步驟3、馴化反硝化菌：在交替微電場形成的同時，驅動裝置驅動金屬轉軸轉動，金屬扇葉對含有反硝化菌的水體進行攪動，反硝化菌將成功馴化，附著在金屬扇葉上，形成電活性微生物膜；

步驟4、處理低碳氮比水體：將待處理的碳氮比為0.84-8的低碳氮比水體，通入活性池本體中，電源保持供電，使得第一正電極和第二正電極交替通電，形成交替微電場；電源負極通過金屬轉軸給金屬扇葉供電，為附著在金屬扇葉上的反硝化菌直接提供電子，附著在金屬扇葉上的反硝化菌能使得待處理低碳氮比水體的硝態氮轉化為氮氣；金屬扇保持勻速轉動，攪動待處理低碳氮比水體，縮短水力停留時間；在交替微電場的作用下，反硝化菌活性能夠得到增強。