专利汇可以提供一种反硝化燃料电池耦合IEM-UF氮富集组合膜硝化脱氮装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种反硝化 燃料 电池 耦合IEM‑UF氮富集组合膜硝化脱氮装置,属于污 水 处理 技术领域,处理 废水 方法按照如下工艺流程步骤进行:IEM‑UF膜组件对废水中NH4+富集及对有机物分离;富集液进行硝化反应,硝化出水进入反硝化 阴极 室 内,分离器内分离出来的有机物溶液进入反硝化 阳极 室 内,利用阳极室有机物作为 电子 供体经外 电路 传到到阴极室内,同时 硝酸 根作为主要电子受体被还原为N2。该方法及装置,具有较好的去除有机物和脱氮功能,尤其是处理低C/N污水及高 氨 氮废水提供一种处理方法,同时,该方法及装置能有效在反硝化脱氮过程的同时产生 电能 ,产生 能源 。,下面是一种反硝化燃料电池耦合IEM-UF氮富集组合膜硝化脱氮装置专利的具体信息内容。
1.一种反硝化燃料电池耦合IEM-UF氮富集组合膜硝化脱氮装置,其特征在于:该装置包括敞口的氨氮分离器(3)、硝化反应器(16)、密封的反硝化微生物燃料电池反应器(25);
氨氮分离器(3)包括原水进水蠕动泵(1),进水管(2),电源(4),时间继电器(5),导线(6),电极(7),搅拌器(8),膜组件C(9),压力表(10),氨氮富集液出水蠕动泵(11)和氨氮富集液出水管(12);原水经过进水蠕动泵进入氨氮分离器中,膜组件C(9)位于氨氮分离器内;
膜组件C(9)由超滤膜或者微滤膜之一(37)、阳离子交换膜(36)、以及带有导流槽(34)和孔洞(32)的支撑板(33)组成,阳离子交换膜、超滤膜或者微滤膜之一分别位于支撑板两侧;膜组件C出水口(35)与压力表(10)、出水蠕动泵(11)用氨氮富集液出水管(12)顺序相连,并受时间继电器(5)的控制,将出水排入左右两侧分隔开的氨氮富集箱(13)左侧中;电极(7)放置在氨氮分离器(3)内,搅拌器(8)叶片位于膜组件C(9)旁;电极阳极正对膜组件C(9)的阳离子交换膜,电极阴极正对超滤膜或微滤膜之一;
硝化反应器(16)包括硝化反应器进水管(14),硝化进水蠕动泵(15),曝气装置(17),气体流量计(18),气泵(19),时间控制开关(20);硝化反应器(16)中曝气装置(17)与气路管线、气体流量计(18)和气泵(19)依次相连;硝化出水管(21)与硝化出水蠕动泵(22)相连,硝化反应器(16)内的曝气头(17)位于反应器下部,硝化过程出水流入到氨氮富集液箱(13)右侧中,再由阴极室进水蠕动泵(24)引入到反硝化过程中;
反硝化微生物燃料电池反应器(25)包括反硝化微生物燃料电池反应器阳极室(27)与反硝化微生物燃料电池反应器阴极室(26),阳极室进水泵(23),氨氮富集箱(13)右侧内硝态氮富集液通过阴极室进水蠕动泵(24)将硝态氮富集液引入阴极室(26),阳极室与阴极室内放置电极材料(30),中间用质子交换膜(28)隔离,用导线(6)通过外置电阻箱(29)连接阳极与阴极上的电极材料,并在电阻箱(29)两侧接入电压监控设备(31),阳极出水管(39)与阴极出水管(38)共同接入到出水桶(40)中。
2.应用如权利要求1所述装置进行氨氮富集、硝化、反硝化微生物燃料电池产电的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)废水经进水泵增压后,经进水管以1-10mL/min流入氨氮分离器中;
2)氨氮分离器中膜组件C对废水中NH4+富集及有机物分离:膜组件C(9)对废水中NH4+和有机物分别进行富集和分离,打开出水蠕动泵(11),调整流量为1-9ml/min;同时,将搅拌器(8)放入氨氮分离器(3)中并运行,HRT为20h-2.5d;电极(7)的两极经导线(6)分别与电源(4)相连,并将阳极正对离子交换膜(33),阴极正对超滤膜(34),打开电源(4),调整到电流为0.05-0.3A,并保持不变;出水蠕动泵(11),在时间继电器(5)的控制下,出水为间歇性出水即出水蠕动泵抽停时间比为8分钟:5分钟,出水经氨氮富集出水管(12)到达氨氮富集液箱(13)左侧中,当压力表(10)指示数值超过15kpa时,需对膜组件C(9)进行清洗;
3)SBR硝化反应:将氨氮富集箱(13)左侧中的氨氮富集液经硝化进水管(14)由硝化进水蠕动泵(15)引入硝化反应器(16)中;硝化进水pH范围为7.5-8.2,硝化反应器中活性污泥MLSS为3000-3500mg/L,由气体流量计(18),控制DO在1.5-2.0mg/L;通过时间控制器(20)使硝化反应器采用SBR方式运行,其中一个周期中进水0.5h,曝气反应4-8h,静置0.5-1h,排水+
0.5h;NH4在硝化活性污泥和曝气条件下,形成硝化液,引入氨氮富集箱(13)右侧中;
4)反硝化燃料电池阳极室(27)与阴极室(26)反应:将氨氮分离器(3)中剩余的COD富集液体经蠕动泵(23)以3-6ml/L引入反硝化燃料电池中的阳极室(27)中,将右侧含有硝态氮溶液的氨氮富集箱(13)经蠕动泵(24)以3-6ml/L引入反硝化燃料电池的阴极室(26)中,反硝化燃料电池阳极室阴极室内活性污泥附着在电极材料(30)表面上,在阳极室与阴极室中用质子交换膜(28)进行隔离,将阳极室内与阴极室内的电极材料(30)接入导线引入电阻箱(29)中,从而进行反硝化产电过程,并在两端形成电势差,产生电压;
5)出水:反硝化燃料电池阳极出水与阴极分别单独出水最终进入到出水桶中。
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