The invention belongs to the technical field of microbial fuel cell and water treatment. In order to solve the problem of low C/N ratio and low output voltage when the biological cathode of the existing microbial fuel cell is low in the low C/N ratio, a biocathodic electrochemical system for treating wastewater with low C/N ratio and a method for treating waste water are provided. The electrodes of the anode chamber and the cathode chamber are carbon brushes, the anode chamber is inoculated with Escherichia coli, and the cathodic chamber is inoculated with Acinetobacter Acinetobacter sp.Y1, and the cathode and anode chamber also has a saturated common reference electrode. The anode conductive electrode and the cathodic conductive electrode are connected to the complete electrical circuit by the external resistance, and the parallel voltage data acquisition is collected on the external resistance. Apparatus. The anode of the reactor used in the invention provides electronic decarburization of organic matter, at the same time, the ammonia salt has nitrification reaction and the cathodic denitrification reaction occurs. The experiment proves that the biocathode BES constructed by the invention can achieve the effect of synchronous nitrification denitrification and decarburization.
【技术实现步骤摘要】
一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统及其处理废水的方法
本专利技术属于微生物燃料电池与水处理
,具体涉及一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统及其处理废水的方法,以异养硝化-好氧反硝化菌Acinetobactersp.Y1作为生物阴极接种菌株,阴极室加入含硝氮盐废水,构建生物阴极微生物燃料电池进行反硝化,并以恒电势器控制阴极电势时实现了低C/N比条件下的高效反硝化。
技术介绍
异养硝化-好氧反硝化菌具有繁殖速率快、可同时脱碳除氮、硝化和反硝化能同时发生、不需外加碳源、适应性强等优点,在污水处理方面具有一定的研究价值,但其C/N比较高(8以上)。微生物电化学系统(BioelectrochemicalSystem,BES)根据在整个过程中是净输出电能还是净输入电能可以划分为微生物燃料电池(Microbialfuelcell,MFC)和微生物电解池(Microbialelectrolysiscell,MEC),而近年来学者在对微生物进行研究时为了使其电化学环境更稳定,开发出了利用恒电位仪将阳极或阴极电势精确控制在恒定水平的微生物三电极体系(MicrobialthreeelectrodeCell,M3C)。MFC是一种利用产电微生物作为催化剂通过降解污染物将化学能转换为电能的装置。阴极是制约MFC性能的主要因素之一,包括生物阴极MFC和非生物阴极MFC。与非生物阴极MFC相比,生物阴极MFC具有可持续、可循环、可再生、无二次污染、运行成本低等优势,因此近年来在水污染控制领域、资源化领域、新能源开发领域、材料开发领域受到广泛关注。近几年利用混菌生 ...
【技术保护点】
1.一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统,包括固定连接的阳极室(1)和阴极室(2),阳极室(1)和阴极室(2)之间由阳离子交换膜(3)分隔,阳极室(1)和阴极室(2)侧壁顶部设置进水口(4),底部设置出水口(5);其特征在于:所述阳极室(1)和阴极室(2)的电极为碳刷(6),阳极室内接种大肠杆菌,阴极室内接种异养硝化好氧反硝化菌不动杆菌属Acinetobacter sp.Y1,阳极室(1)和阴极室(2)还设置有饱和甘汞参比电极SCE(7),所述阳极导电电极和阴极导电电极由外接电阻(8)连接成完整电路,外接电阻上并联电压数据采集器(9)。
【技术特征摘要】
1.一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统,包括固定连接的阳极室(1)和阴极室(2),阳极室(1)和阴极室(2)之间由阳离子交换膜(3)分隔,阳极室(1)和阴极室(2)侧壁顶部设置进水口(4),底部设置出水口(5);其特征在于:所述阳极室(1)和阴极室(2)的电极为碳刷(6),阳极室内接种大肠杆菌,阴极室内接种异养硝化好氧反硝化菌不动杆菌属Acinetobactersp.Y1,阳极室(1)和阴极室(2)还设置有饱和甘汞参比电极SCE(7),所述阳极导电电极和阴极导电电极由外接电阻(8)连接成完整电路,外接电阻上并联电压数据采集器(9)。2.根据权利要求1所述的一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统,其特征在于:所述阳极室内大肠杆菌的培养液为C/N比为14的含氨氮有机培养液,所述阴极室不动杆菌属Acinetobactersp.Y1的培养液为C/N比为8、2或0的含硝氮培养液。3.根据权利要求1所述的一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统,其特征在于:所述阳极室和阴极室的电极碳刷在置于阴极室和阳极室前进行预处理:1M盐酸中浸泡24h,去离子水中煮沸30min,然后在1M氢氧化钠中浸泡24h,去离子水中煮沸30min,然后120℃灭菌20min;预处理完成后进行挂膜,具体方法为:将碳刷置于1%的培养基中,摇床120r/min,30℃挂膜3个周期,然后将其静置在恒温培养箱中30℃挂膜3个周期,每个周期为2d;摇床挂膜时每次更...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉香,杨婷,李亚青,袁鑫,梁涛,李文英,任玉莹,张琪,李宵宵,樊璐璐,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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