The utility model relates to a bioelectrochemical system for purifying nitrate in drinking water, which is characterized by an anode (1), an anode chamber (2), a cathode (3), a cathode chamber (4), a diaphragm (5), a load (6), a direct current power supply (7), an automatic controller (8), a cathode chamber backwash valve (9), an anode chamber flushing valve (10), a water flow switch (11), and a cathode chamber backwash valve (9). Safety valve (12), sealing cover of anode chamber (13), reference electrode (14), shell (15), water inlet (16), water purification outlet (17), recoil outlet (18). The utility model not only solves the problem of lack of electronic donors in nitrate reduction of drinking water, but also avoids possible secondary pollution of drinking water caused by metal oxidation corrosion, and also avoids the cumbersome operation defects caused by batch and proportional addition of zero-valent iron nanoparticles in the reduction process.
【技术实现步骤摘要】
一种用于净化饮用水硝酸盐的生物电化学系统
本技术涉及水净化领域,特别涉及饮用水净化领域,具体涉及一种用于净化饮用水中硝酸盐的生物电化学系统及净化方法。
技术介绍
工农业生产以及人居生活过程中,都会向环境排放大量的氮素,特别是畜禽养殖以及大量化肥的多度施用,使得大量氮素进入地表水体以及地下水系统。在自然环境中,氨氮很容易通过氧化反应转变为硝酸盐氮,其它各种形态的氮也均有转化成硝酸盐的趋向,因此所有的结合氮源都是硝酸盐的潜在来源。近年来,世界许多地方地表水和地下水中硝酸盐氮的含量在不断升高,特别是地下水硝酸盐的大幅增加已经危及作为饮用水源的安全。饮用水中通常缺乏电子供体,使得异养反硝化的发生较为困难,因此脱除饮用水中的硝酸盐一直以来都是难点。硝酸盐本身对人体并没有危害,但进入人体后,可通过硝酸盐还原菌还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐与血液中的血红蛋白反应形成高铁血红蛋白,并影响血液的氧传输能力。亚硝酸盐还能够与人体内的氨以及酰胺形成强致癌物质—亚硝基化合物如亚硝胺、亚硝酰胺,可诱导人体各种组织如肝、肾、胃、食道等肿瘤的产生。硝酸盐对人类危害较大,世界各国对食品以及饮用水中的硝酸盐都做了严格限制,我国饮用水卫生标准中要求硝酸盐低于10mg/L(地下水源限制为20mg/L)。现有饮用水硝酸盐净化工艺主要包括电渗析、离子交换以及反渗透等,其中,离子交换需要耗用大量的再生药剂,电渗析与反渗透工艺不仅消耗能源,而且含有大量硝酸盐浓液的废水排入环境导致新的污染。通过氧化还原途径可将硝酸盐还原为氮气、氨等产物,电子供体包括金属、有机酸、氢气、硫单质等。硝酸盐还原包括非生物的化学还原 ...
【技术保护点】
1.一种用于净化饮用水硝酸盐的生物电化学系统,其特征在于,所述系统包括阳极(1)、阳极室(2)、阴极(3)、阴极室(4)、隔膜(5)、负载(6)、直流电源(7)、自动控制器(8)、阴极室反冲阀(9)、阳极室冲洗阀(10)、水流开关(11)、安全阀(12)、阳极室密封盖(13)、参比电极(14)、壳体(15)、进水口(16)、净水出口(17)、反冲出口(18);其中阳极位于阳极室中,阴极位于阴极室中,阳极室和阴极室之间由间壁隔开,间壁中下部设置隔膜,隔膜采用质子交换膜;负载和直流电源通过自动控制器分别与阳极和阴极相连;阴极室底部设置有进水口,上部设置净水出口以及反冲出口,进水口设置水流开关,出水口设置安全阀,反冲出口连接阴极室反冲阀,阳极室底部设置阳极冲洗阀,阴极室内部设置参比电极;阳极室上部设置密封盖;阳极采用金属材料,其选自铁及其合金中的一种;阴极采用金属材料或者碳素材料,金属材料选自不锈钢;碳素材料选自碳毡、碳纸、活性炭或无定形碳钎维。
【技术特征摘要】
1.一种用于净化饮用水硝酸盐的生物电化学系统,其特征在于,所述系统包括阳极(1)、阳极室(2)、阴极(3)、阴极室(4)、隔膜(5)、负载(6)、直流电源(7)、自动控制器(8)、阴极室反冲阀(9)、阳极室冲洗阀(10)、水流开关(11)、安全阀(12)、阳极室密封盖(13)、参比电极(14)、壳体(15)、进水口(16)、净水出口(17)、反冲出口(18);其中阳极位于阳极室中,阴极位于阴极室中,阳极室和阴极室之间由间壁隔开,间壁中下部设置隔膜,隔膜采用质子交换膜;负载和直流电源通过自动控制器分别与阳极和阴极相连;阴极室底部设置有进水口,上部设置净水出口以及反冲出口,进水口设置水流开关,出水口设置安全阀,反冲出口连接阴极室反冲阀,阳极室底部设置阳极冲洗阀,阴极室内部设置参比电极;阳极室上部设置密封盖;阳极采用金属材料,其选自铁及其合金中的一种;阴极采用金属材料或者碳素材料,金属材料选自不锈钢;碳素材料选自碳毡、碳纸、活性炭或无定形碳钎维。2.根据权利要求1所述的系统,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:李冬顺艺,
申请(专利权)人:傲自然成都生物科技有限公司,
类型:新型
国别省市:四川,51
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