[发明专利]一种同步产电去除地下水硝酸盐的水处理工艺及装置

摘要

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种同步处理污水、产电和去除地下水硝酸盐的水处理工艺与装置。该装置由阳极室、阳离子交换膜、阴极室、阴离子交换膜、地下水室和外电路等6部分组成，阳极室和阴极室分别富集产电微生物和自养反硝化微生物；阳极室产电微生物分解污水中污染物产生的电子电子经阳极、外电路传递到阴极；地下水室中的硝酸根穿过阴离子交换膜进入阴极室，被自养反硝化微生物还原为氮气，地下水中的碳酸根等阴离子可作为自养反硝化微生物生长的碳源；离子交换膜孔隙极小，可防止微生物污染地下水。本发明所述工艺简单、易操作、能耗低、效率高、运行费用低、无二次污染；所述装置结构简单，便于扩大化工业生产与应用。

主权项

一种同步处理污水、产电和去除地下水硝酸盐的水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：（a）安装设备；（b）污水进入阳极室A，阳极2上的产电微生物1将污水中的污染物氧化并将产生电子传递给阳极2，微生物燃料电池外电路的电流方向为从阴极5流向阳极2；（c）微生物燃料电池内电路的电流方向为从阳极2流向阴极5，阳极室A中的阳离子透过阳离子交换膜3进入阴极室B；（d）地下水室C中加入待处理的硝酸盐污染地下水，由于与阴极室B存在较大的离子梯度，硝酸根离子会穿过阴离子交换膜6进入阴极室B，而电子经由导线和外电阻7传递至阴极5并进一步传递给自养反硝化微生物4，使硝酸根离子在自养反硝化微生物4的作用下被还原为氮气，完成产电过程和硝酸盐的反硝化；（e）由于硝酸根离子持续被还原，硝酸根离子在离子梯度的驱动下会持续由地下水室C进入阴极室B，此外，地下水中的碳酸根和碳酸氢根离子也会穿过阴离子交换膜6进入阴极室B作为自养反硝化微生物4生长的碳源。