申请日2016.10.19
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F3/00; C02F3/28; C02F101/16
摘要
本发明提供了一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池。本发明提供的微生物脱盐池包括壳体、外电路以及设置在所述壳体内的阳极室、阴极室和脱盐室。本发明将人粪液加入到接种有厌氧污泥的阳极室内;将磷酸盐缓冲液加入到阴极室内;使氨氮废水从脱盐室进入微生物脱盐池内，进行氨氮的脱除。本发明采用的微生物脱盐池脱氮的方法只需要添加少量的磷酸盐缓冲液即可高效的脱除氨氮。此外，本发明在脱氮的同时还能够回收电化学系统中产生的电能。根据实验结果可知，本发明提供的方法对氨氮废水中氨氮的去除率最高可达93%。
权利要求书
1.一种用于氨氮废水脱氮的微生物脱盐池，包括壳体、外电路以及设置在所述壳体内的阳极室、阴极室和脱盐室，所述脱盐室位于阳极室和阴极室中间;
所述脱盐室和阳极室由阴离子交换膜分隔;
所述脱盐室和阴极室由阳离子交换膜分隔;
所述脱盐室内设置有交替排列的阴离子交换膜和阳离子交换膜，将脱盐室分成若干个处理室;
所述阳极室中包含阳极电极;
所述阴极室中包含阴极电极;
所述阳极电极和阴极电极通过外电路连接。
2.根据权利要求1所述的微生物脱盐池，其特征在于，所述外电路中串联了至少一个电阻。
3.根据权利要求1所述的微生物脱盐池，其特征在于，所述阴极电极为镀铂量为0.1～1mg/cm2的镀铂碳纸。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的微生物脱盐池，其特征在于，所述阳极室、阴极室和脱盐室的容积之比为2:2:(1～3)。
5.一种使用权利要求1～4任意一项所述微生物脱盐池进行的氨氮废水的脱氮方法，包括如下步骤：
将人粪液加入到接种有厌氧污泥的阳极室内;
将磷酸盐缓冲液加入到阴极室内;
使氨氮废水从脱盐室进入微生物脱盐池内，进行氨氮的脱除。
6.根据权利要求5所述的氨氮废水的脱氮方法，其特征在于，所述人粪液中人粪和水的体积比为(0.8～1.5):1。
7.根据权利要求5所述的氨氮废水的脱氮方法，其特征在于，所述厌氧污泥的接种量为阳极室容积的1～5%。
8.根据权利要求5所述的氨氮废水的脱氮方法，其特征在于，所述磷酸盐缓冲液包含KH2PO4和K2HPO4·3H2O。
9.根据权利要求8所述的氨氮废水的脱氮方法，其特征在于，所述KH2PO4在磷酸盐缓冲液中的浓度为0.05～0.1mol/L。
10.根据权利要求8所述的氨氮废水的脱氮方法，其特征在于，所述K2HPO4·3H2O在磷酸盐缓冲液中的浓度为0.01～0.1mol/L。
说明书
一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池。
背景技术
氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。因此，在废水排放之前，一般需要对废水进行脱氮处理。
折点氯化法和磷酸铵镁结晶法是现有技术中比较常用的氨氮脱除方法。折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺，该方法的处理效率可达到90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响。
磷酸铵镁(Magnesium ammonium phosphate,MAP)结晶法是一种常用的氨氮处理方法，其主要原理为:通过向氨氮废水中添加Mg2+和PO43-，生成磷酸铵镁晶体(MAP)，将氨氮废水中的氨氮去除。磷酸铵镁结晶过程的反应方程式为：
Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓。
然而，根据现有技术方案可知，虽然折点氯化法和磷酸铵镁结晶法能够一定程度上回收氨氮废水中的氨氮，但是却需要添加大量的化学药剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池，本发明提供的方法无需添加大量的化学药剂。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种用于氨氮废水脱氮的微生物脱盐池，包括壳体、外电路以及设置在所述壳体内的阳极室、阴极室和脱盐室，所述脱盐室位于阳极室和阴极室中间;
所述脱盐室和阳极室由阴离子交换膜分隔;
所述脱盐室和阴极室由阳离子交换膜分隔;
所述脱盐室内设置有交替排列的阴离子交换膜和阳离子交换膜，将脱盐室分成若干个处理室;
所述阳极室中包含阳极电极;
所述阴极室中包含阴极电极;
所述阳极电极和阴极电极通过外电路连接。
优选的，所述外电路中串联了至少一个电阻。
优选的，所述阴极电极为镀铂量为0.1～1mg/cm2的镀铂碳纸。
优选的，所述阳极室、阴极室和脱盐室的容积之比为2:2:(1～3)。
本发明还提供了一种使用所述微生物脱盐池进行的氨氮废水的脱氮方法，包括如下步骤：
将人粪液加入到接种有厌氧污泥的阳极室内;
将磷酸盐缓冲液加入到阴极室内;
使氨氮废水从脱盐室进入微生物脱盐池内，进行氨氮的脱除。
优选的，所述人粪液中人粪和水的体积比为(0.8～1.5):1。
优选的，所述厌氧污泥的接种量为阳极室容积的1～5%。
优选的，所述磷酸盐缓冲液包含KH2PO4和K2HPO4·3H2O。
优选的，所述KH2PO4在磷酸盐缓冲液中的浓度为0.05～0.1mol/L。
优选的，所述K2HPO4·3H2O在磷酸盐缓冲液中的浓度为0.01～0.1mol/L。
本发明提供了一种氨氮废水的脱氮方法和微生物脱盐池。本发明提供的微生物脱盐池包括壳体、外电路以及设置在所述壳体内的阳极室、阴极室和脱盐室。本发明将人粪液加入到接种有厌氧污泥的阳极室内;将磷酸盐缓冲液加入到阴极室内;使氨氮废水从脱盐室进入微生物脱盐池内，进行氨氮的脱除。本发明采用的微生物脱盐池脱氮的方法只需要添加少量的磷酸盐缓冲液即可高效的脱除氨氮。此外，本发明在脱氮的同时还能够回收电化学系统中产生的电能。根据实验结果可知，本发明提供的方法对氨氮废水中氨氮的去除率最高可达93%。