[发明专利]一种氧限制型微生物脱盐池及废水处理方法

说明书

本发明公开了一种氧限制型微生物脱盐池及废水处理方法。本发明的氧限制型微生物脱盐池包括阳极室，脱盐室，阴极室，阳极电极，阴极电极，阴离子交换膜，阳离子交换膜，曝气装置，溶解氧检测仪和外电路。本发明的废水方法包括以下步骤：在阳极室加入高氮、可生化的废水；在脱盐室加入高盐废水或海水；在阴极室加入来自阳极室的出水；在阳极室接种厌氧污泥，在阴极室接种含氨氧化菌污泥和含厌氧氨氧化菌污泥；开启阴极室曝气装置。采用本发明所述的氧限制型微生物脱盐池，可同时实现对废水的有机物降解、脱氮和脱盐三重效果。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种氧限制型微生物脱盐池及废水处理方法。

背景技术

微生物脱盐池(MDC)是在微生物燃料电池(MFC)的基础上发展而来的。其原理是将MFC的质子交换膜替换为一对阴、阳离子交换膜，在阴、阳离子交换膜之间构成脱盐室。有机物作为燃料在厌氧的阳极室中被微生物氧化，产生的电子通过外电路到达阴极室，在阳极和阴极之间产生电位差，从而形成电场，推动脱盐室中的阴、阳离子透过阴、阳离子交换膜分别向阳极室和阴极室定向移动。由此实现脱盐室中高盐废水的脱盐。

氮是水体中的一种主要污染物，是水污染控制的重要指标。目前废水脱氮的主流工艺为生物硝化反硝化工艺，但同时也增加了对曝气和外加碳源的需求。氧限制亚硝化-厌氧氨氧化工艺(OLAND)由1998年提出，该工艺通过控制溶解氧含量，使氨氧化反应主要生成亚硝态氮。然后在厌氧氨氧化菌作用下，以亚硝态氮为电子受体，以氨氮为电子供体，生成氮气。该工艺比常规生物硝化反硝化工艺节约60％以上的耗氧量，且无需额外补充碳源，表现出了独特的优势。

中国专利CN106630113A公开了一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池。该脱氮方法是将人粪液加入到接种有厌氧污泥的微生物脱盐池的阳极室内，将磷酸盐缓冲溶液加入到阴极室内，将氨氮废水加入到脱盐室内，使废水中的氨氮透过阳离子交换膜而得到去除。但是该方法只是将氨氮进行了浓缩，并没有真正的去除氨氮。中国专利CN106698679A公开了一种过滤型生物阴极微生物脱盐池及污水处理方法，包括：使污水进入阳极室，在阳极产电微生物的作用下降解污水中的有机物，得到阳极出水；使所述阳极出水进入阴极室，在阴极产电微生物、过滤处理和曝气处理的共同作用下去除所述阳极出水中的悬浮物、细菌和有机物，得到阴极出水；使所述阴极出水进入淡室和浓室，在离子交换膜的作用下脱除所述阴极出水中的盐分。虽然该方法在微生物脱盐池阴极增加了曝气装置对废水进行曝气，但本质上是一种好氧生物处理技术，无法有效去除废水中的总氮，并且阴极出水脱盐后产生的浓水仍需要进一步处理。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种氧限制型微生物脱盐池，将微生物脱盐池技术与OLAND工艺进行有机结合。本发明还提供了一种废水处理方法，同时实现对废水的有机物降解、脱氮和脱盐三重效果。

技术方案：本发明一种氧限制型微生物脱盐池，包括阳极室、脱盐室、阴极室、设置于所述阳极室内的阳极电极、设置于所述阴极室内的阴极电极、设置于所述阳极室以及所述脱盐室之间的阴离子交换膜、设置于所述脱盐室以及所述阴极室之间的阳离子交换膜，所述阴极室内设置有曝气装置、用于检测所述阴极室内氧含量的溶解氧检测仪，所述阳极电极以及阴极电极分别与外电路连接。

所述阳极室和阴极室上部均设有排气孔。

所述阳极室接种厌氧污泥，所述阴极室接种含氨氧化菌污泥和含厌氧氨氧化菌污泥。

所述阴极室中接种的含氨氧化菌污泥和含厌氧氨氧化菌污泥的质量比为2-3:1。

所述阳极室的废水中污泥浓度为0.2g/L-0.6g/L。

所述阴极室的废水中含氨氧化菌污泥和含厌氧氨氧化菌污泥总的污泥浓度为0.4g/L-0.8g/L。

本发明提供了一种利用上述的氧限制型微生物脱盐池的废水处理方法，包括以下步骤：