一体式厌氧氨氧化膜生物电化学系统及污水脱氮除碳的处理工艺
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-11-01 10:05:49
本发明提供了一种一体式厌氧氨氧化膜生物电化学系统及污水脱氮除碳的处理工艺,所述一体式厌氧氨氧化膜生物电化学系统包括阳极室、阴极室以及膜生物池,在膜生物池与阳极室之间设置有阳离子交换膜,在膜生物池与阴极室之间设置有阴离子交换膜,在阳极室内部设置有阳极材料,在阴极室内部设有阴极材料和曝气装置,阴极材料与阳极材料之间经由设置有电阻值可调的变阻器的外电路相接。本发明通过将微生物产电技术、膜过滤技术与厌氧氨氧化技术高效耦合,根据污水中的NH4+‑N浓度,调整变阻器的阻值,能够精准控制厌氧氨氧化过程中氨氮和亚硝氮的配比,操作简单,控制方便,污水处理效率高,具有广泛的应用前景。
本发明的目的之一是提供一种一体式厌氧氨氧化膜生物电化学系统,以解决现有厌氧氨氧化污水处理工艺中厌氧氨氧化菌富集困难、容易流失,氨氮与亚硝氮难以实现精确配比,有机物对厌氧氨氧化菌活性产生抑制作用的问题。本发明的目的之二是提供一种污水脱氮除碳的处理工艺,以高效地对污水进行脱氮处理。
随着我国人口数量的持续增加和工农业生产的快速发展,人类生产和生活污水的排放日益增多,大量的环境污染物排放到水体中,导致受纳水体环境加速恶化,近年来,我国的水域环境富营养化呈现出加速恶化的趋势,地表水体的富营养化已经成为了我国水污染的核心问题之一,而大量含氮污水的排放是导致受纳水富营养化的重要原因,因此如何高效低能的实现污水脱氮成为全国污水处理厂普遍需要解决的问题。
目前,污水厂普遍应用的污水脱氮技术为传统的硝化‑反硝化工艺,然而该传统脱氮技术存在明显的不足之处:反硝化需外加有机碳源;硝化需大量曝气,增加运行成本;工艺流程长,操作复杂,占地面积大,基建成本高;反应过程产生大量酸度需加碱中和,造成成本增加和二次污染;硝化液回流增加动力消耗等,因此,亟需开发经济高效的污水脱氮处理技术。
厌氧氨氧化是指在厌氧的环境下,厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐将氨氮氧化成氮气的新型、高效的自养生物脱氮过程。与传统硝化‑反硝化脱氮工艺相比,厌氧氨氧化工艺能够省去供氧能耗,占地面积小,无需外加有机碳源和中和试剂,脱氮效率高,污泥产率低,且对环境无二次污染。历经二十多年的发展,厌氧氨氧化技术日趋成熟,被认为是一种经济高效最可持续的污水脱氮技术,具有良好的应用前景和商业价值。
由于厌氧氨氧化菌时代时间长、生长条件苛刻,对环境变化敏感,在工艺启动过程厌氧氨氧化菌很难快速富集;在运行过程中传统的沉淀法进行泥水分离,很容易导致厌氧氨氧化菌的大量流失;污水中有机物的大量存在会严重抑制厌氧氨氧化菌的活性;为了最大限度的实现污水中氮的去除,厌氧氨氧化反应过程中氨氮和亚硝氮的比例需严格控制,但在实际运行中很难实现精准控制氨氮和亚硝氮的比例。这些都是目前严重制约厌氧氨氧化工艺实现广泛工程应用的重要因素。
此技术是河北大学李慧研发,河北大学注册地位于保定市五四东路180号,法定代表人为康乐。经营范围包括培养高等学历人才,促进科技文化发展。高等学历教育,研究生学历教育,科学研究,继续教育,专业培训,学术交流。
与现有技术相比,本发明产生的效益操作简单,控制方便,污水处理效率高,且能够保持稳定的污水处理效率,出水质量好,为污水中有机物和总氮的高效去除提供了一个有效的途径,具有广泛的应用前景。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。