[发明专利]一种基于内源短程反硝化-光-电三元耦合体系消减废水中碳、氮、磷的方法

说明书

本发明公开了一种基于内源短程反硝化‑光‑电三元耦合体系消减废水中碳、氮、磷的方法，所述内源短程反硝化‑光‑电三元耦合体系由内源短程反硝化系统与光催化、微生物燃料电池构建；应用上述耦合体系时不需外加碳源，可减少工艺运行的资金投入，避免二次污染的产生；可解决废水中碳源不足，有效氮磷削减的问题，实现污水中污染物化学能的综合回收和利用，为废水除污和能源回收提供新的解决方案和技术途径。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种基于内源短程反硝化-光-电三元耦合消减废水中碳、氮、磷的方法。

背景技术

污水一直以来都是作为废弃物质被抛弃，高能耗以及经济性都是传统水污染治理过程中亟待解决的问题，然而污水的资源性以及其中蕴含的大量能源往往在水处理的过程中被忽视。污水处理目的仅是单纯的去除污染物，忽视了其中所蕴含的极为丰富的化学能，造成了巨大的浪费。每年仅有机生物废弃物一项就有高达130EJ的能量损失，相当于全球1/3的能量所需。通过多年的研究和对污水的重新认识，当今科学界普遍认为污水是被我们放错了位置的资源。其中，蕴含着大量的碳、氮、磷、硫等资源物质。传统工艺主要以去除污染物为目标，不考虑物质与能源间的相互循环和利用。尽管有效去除COD和氮磷等污染物质达到了净化水质的目的，却存在着“以能耗能”的弊端。现今阶段，污水的治理仍然属于高密集耗能行业，开发可再生能源和绿色技术，以满足日益增长的能源需求和应对日益严重的环境污染问题，正受到人们的高度重视。

因此，如何研发一种废水除污和能源回收的新途径，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种基于内源短程反硝化-光-电三元耦合体系消减废水中碳、氮、磷的方法，以解决废水中碳源不足，有效氮磷削减的问题，实现污水中污染物化学能的综合回收和利用，为废水除污和能源回收提供新的解决方案和技术途径；

为实现上述目的，一种基于内源短程反硝化-光-电三元耦合体系消减废水中碳、氮、磷的方法，其中所述内源短程反硝化-光-电三元耦合体系由内源短程反硝化系统与光催化、微生物燃料电池构建；

基于所述体系所述方法包括：

1)废水进入内源短程反硝化SBR系统中，将废水中可溶性BOD转化为低分子挥发性有机酸VFA，系统中的聚磷菌吸收所述VFA，将废水中的碳以PHAs的形式作为细胞内碳存储；

2)内源短程反硝化SBR的出水进入硝化SBR，将氨氮转化为硝态氮；

3)硝化SBR的出水再返回内源短程反硝化SBR，利用PHAs将硝态氮转化为亚硝态氮；

4)内源短程反硝化SBR的出水进入微生物阴极，将亚硝态氮在微生物阴极反硝化。

进一步地，内源短程反硝化SBR，其运行模式为厌氧-缺氧-短好氧，厌氧阶段将废水中的碳以PHAs的形式作为细胞内碳存储，缺氧阶段进行内源短程反硝化和反硝化除磷，短时好氧阶段在不引发亚硝氮氧化的前提下进一步除磷；

进一步地，采用的紫外灯为8W，所述紫外灯与光阳极的距离为2cm。

本发明提供的目的一种基于内源短程反硝化-光-电三元耦合消减废水中碳、氮、磷的方法，该方法中基于构建低C/N废水脱氮除磷除碳同时回收废物能源产生电能的双重功效的内源短程反硝化-光-电三元耦合体系。所述耦合体系中不需外加碳源，可减少工艺运行的资金投入，避免二次污染的产生；解决了废水中碳源不足，有效氮磷削减的问题，实现污水中污染物化学能的综合回收和利用，为废水除污和能源回收提供新的解决方案和技术途径。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例所述废水中的碳以PHAs的形式作为细胞内碳存储的原理示意图；