一种微生物电化学铵化回收废水中硝态氮的方法技术

本发明专利技术公开了一种原位利用电活性微生物将废水中的硝态氮转化为铵态氮(我们命名其为微生物电化学铵化)，并耦合微生物电解法回收铵态氮的方法，其电子供体是废水中的有机物。电活性微生物可在微生物燃料电池或微生物电解池反应器中驯化获得。该方法对碳氮比为0.5至8的含有硝酸盐的废水均有氨回收效果。本发明专利技术的有益效果是：原位利用废水中的能量和细菌，将硝酸盐氮直接转化为氨氮并吹脱回收，实现污水能量回收以及氮的可持续利用。

A Method of Recovering Nitrate Nitrogen from Wastewater by Microbial Electrochemical Ammoniation

【技术实现步骤摘要】
一种微生物电化学铵化回收废水中硝态氮的方法
本专利技术涉及废水处理过程中氮回收的
，特别涉及一种利用电活性微生物的异化硝酸还原为铵(DNRA)过程，将废水中硝态氮转化为植物容易吸收利用的铵氮，并耦合微生物电解池进行铵根浓缩，最后使用高效氨氮循环吹脱装置回收氨的技术。
技术介绍
活性氮作为重要的营养元素广泛存在于自然界中，1908年哈伯法的出现为人类社会的农业生产带来福音，加强了农业生产，缓解了当时世界面临的粮食短缺问题。联合国粮食及农业组织部计算得出2050年全球氮肥需求量将增加50％。然而农作物对于氮肥的利用率只有30～50％，其余的50～70％渗入到地下水或附近河流，造成严重的环境污染，影响人类健康。硝酸反硝化作为最早的生物脱氮工艺，是将硝酸盐或者铵盐转化成氮气，释放到大气中。近年来，处于可持续发展的考虑，硝化反硝化工艺不断得到优化，但由于该工艺需要消耗大量的能量且会造成大量的氮损失，反过来又加剧了氮利用的可持续性。因此，实现废水中氮的可回收利用有望成为提高化肥利用率以及粮食产量的有效措施，同时具有巨大的经济效益。由于硝酸盐对大多数生物具有毒害作用，且硝酸根很容易因为浸出而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微生物电化学铵化回收废水中硝态氮的方法，该方法通过以下步骤实现：1)电活性生物膜的驯化，在废水中构建生物电化学系统，驯化方法为微生物燃料电池法，以碳纤维刷为阳极，活性炭空气阴极为阴极，两极间连接定值电阻，电阻范围为10至100欧姆；2)当微生物燃料电池的电流达到最大值后，对废水进行开路微生物电化学铵化，将废水中的硝酸盐转化为铵盐；3)铵化完成后连通电路，构建微生物电解池，以碳纤维刷为阳极，不锈钢网为阴极，两极间连接直流电源，外加电压范围为0.3至0.7V，进行生物电解铵盐浓缩，然后在阴极高浓度铵盐溶液中回收氨。

【技术特征摘要】
1.一种微生物电化学铵化回收废水中硝态氮的方法，该方法通过以下步骤实现：1)电活性生物膜的驯化，在废水中构建生物电化学系统，驯化方法为微生物燃料电池法，以碳纤维刷为阳极，活性炭空气阴极为阴极，两极间连接定值电阻，电阻范围为10至100欧姆；2)当微生物燃料电池的电流达到最大值后，对废水进行开路微生物电化学铵化，将废水中的硝酸盐转化为铵盐；3)铵化完成后连通电路，构建微生物电解池，以碳纤维刷为阳极，不锈钢网为阴极，两极间连接直流电源，外加电压范围为0.3至0.7V，进行生物电解铵盐浓缩，然后在阴极高浓度铵盐溶液中回收氨。2.根据权利要求1所述的一种微生物电化学铵化回收废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，黄宗亮，万雨轩，李楠，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12