[发明专利]一种利用生物电化学系统强化污水脱氮并同步产生电能的方法

摘要

一种利用生物电化学系统强化污水脱氮并同步产生电能的方法，涉及生物电化学领域和污水处理领域。利用的生物电化学系统为双极室构型，阳极室接种混合污泥，并提供乙酸钠或其它有机物为碳源，定向驯化电活性生物膜，其中，阳极室中的碳作为电子供体被电活性微生物氧化，将电子传递给阳极电极，产生电流；以序批式或连续流的方式运行反应装置，阳极室进水中具有碳源和氮源，氮源为硝态氮NO3‑‑N，且碳氮比大于0.5，同时阳极室内为厌氧环境，发生碳源氧化和反硝化反应；阳极电位恒定在‑0.2V～‑0.4V vs.Ag/AgCl之间的某一电位条件下；阴极上进行的反应为任意的还原反应。使得脱氮率可以达到99％以上。

主权项

1.一种利用生物电化学系统强化污水脱氮并同步产生电能的方法，其特征在于，利用的生物电化学系统为双极室构型，采用恒电位的方法富集电极生物膜，构建生物电极，具体包括：(1)双极室生物电化学系统阳极：以碳基材料作为阳极电极材料；阴极：以碳基材料或金属材料为阴极电极材料；隔膜：阴极室和阳极室之间以阳离子交换膜或质子交换膜隔开；(2)启动过程：恒电位构建电活性生物膜利用恒电位仪，将阳极电位恒定在‑0.2V～‑0.4V vs.Ag/AgCl之间的某一电位条件下，阳极室接种混合污泥，并提供乙酸钠或其它有机物为碳源，进行定向驯化电活性生物膜，其中，阳极室中的碳作为电子供体被电活性微生物氧化，将电子传递给阳极电极，产生电流；阴极上进行的反应为任意的还原反应；(3)稳定运行过程以序批式或连续流的方式进行稳定反应，阳极室进水中具有碳源和氮源，氮源为硝态氮NO₃^‑‑N，且碳氮比(C/N)大于0.5，同时阳极室内为厌氧环境，发生碳源氧化和反硝化反应，即：同时发生有机物降解、脱氮和产电过程；阳极电位恒定在‑0.2V～‑0.4V vs.Ag/AgCl之间的某一电位条件下；阴极上进行的反应为任意的还原反应。