【技术实现步骤摘要】
本专利技术归属废水生物处理领域,具体涉及一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统及方法。
技术介绍
目前,常采用厌氧消化技术将高COD废水中的有机物转化成甲烷与二氧化碳,以实现废水除碳;分别采用反硝化与厌氧氨氧化技术将废水中的高硝氮与高氨氮的转化为氮气,以实现废水脱氮。随着微生物燃料电池(MFC)与微生物电解池(MEC)的研发,将微生物电化学技术与生物除碳和生物脱氮技术相结合的组合工艺应运而生。由于生物除碳和脱氮技术对废水基质的要求各不相同,对组合微生物电化学技术的新工艺研究,目前主要集中在生物电化学技术分别与生物除碳技术和生物脱氮技术的组合上,主要目的是在治污的同时回收能源。以同时处理多种污染物为目的的复合工艺迄今罕见报道。本专利技术以生物电化学系统为中介,将生物除碳技术和生物脱氮技术进行有机耦合,开发了一种新型生物电化学系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的功能单一问题,提供一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统及其污染物处理方法。一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其主体装置为三室微生物电化学反应器,其中包括厌氧消化反应室、反硝化反应室与厌氧氨氧化反应室三个独立的反应区;厌氧消化反应室与反硝化反应室之间通过阳离子交换膜分隔,反硝化反应室与厌氧氨氧化反应室之间通过阴离子交换膜分隔;厌氧消化反应室、反硝化反应室、厌氧氨氧化反应室分别插有惰性电极、惰性电极Ⅱ、惰性电极Ⅲ;惰性电极Ⅰ、惰性电极Ⅱ、惰性电极Ⅲ上分别富集厌氧消化污泥、短程反硝化污泥与厌氧氨氧化污泥;所述的惰性电极Ⅰ与惰性电极Ⅱ通过导线相连,所述的惰性电极Ⅱ、惰性电 ...
【技术保护点】
一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:主体装置为三室微生物电化学反应器(1),其中包括厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)三个独立的反应区;厌氧消化反应室(3)与反硝化反应室(4)之间通过阳离子交换膜(9)分隔,反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)之间通过阴离子交换膜(10)分隔;厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)、厌氧氨氧化反应室(5)分别插有惰性电极(6)、惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8);惰性电极Ⅰ(6)、惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8)上分别富集厌氧消化污泥、短程反硝化污泥与厌氧氨氧化污泥;所述的惰性电极Ⅰ(6)与惰性电极Ⅱ(7)通过导线相连,所述的惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8)分别通过导线连接稳压电源(13)的负极和正极。
【技术特征摘要】
1.一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:主体装置为三室微生物电化学反应器(1),其中包括厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)三个独立的反应区;厌氧消化反应室(3)与反硝化反应室(4)之间通过阳离子交换膜(9)分隔,反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)之间通过阴离子交换膜(10)分隔;厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)、厌氧氨氧化反应室(5)分别插有惰性电极(6)、惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8);惰性电极Ⅰ(6)、惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8)上分别富集厌氧消化污泥、短程反硝化污泥与厌氧氨氧化污泥;所述的惰性电极Ⅰ(6)与惰性电极Ⅱ(7)通过导线相连,所述的惰性电极Ⅱ(7)、惰性电极Ⅲ(8)分别通过导线连接稳压电源(13)的负极和正极。2.根据权利要求1所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:所述的惰性电极Ⅰ(6)和惰性电极Ⅱ(7)之间的导线上设有开关Ⅰ(11),开关Ⅰ(11)与惰性电极Ⅱ(7)之间的导线通过开关Ⅱ(12)连接至稳压电源(13)的负极。3.如权利要求2所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:位于三室微生物电化学反应器(1)的各反应区内的导线均采用钛丝。4.根据权利要求2所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:厌氧消化反应室(3)和反硝化反应室(4)可组成反硝化燃料电池,反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)可组成厌氧氨氧化电解池,三室微生物电化学反应器(1)是微生物燃料电池与微生物电解池的集成,通过开关Ⅰ(11)和开关Ⅱ(12)可进行反硝化燃料电池与厌氧氨氧化电解池之间的切换。5.根据权利要求1所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)三室的体积之比为1:1:1,分别用于进行有机物氧化、硝酸盐还原和氨氧化反应。6.根据权利要求1所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:厌氧消化反应室(3)、反硝化反应室(4)与厌氧氨氧化反应室(5)在底部各设进水口,顶部各设出水口。7.根据权利要求2所述的一种厌氧消化反硝化厌氧氨氧化生物电化学系统,其特征在于:反硝化燃料电池与厌氧氨氧...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑平,丁阿强,张萌,赵旦,丁锋,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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