[发明专利]一种电化学系统耦合硫自养反硝化的方法及装置

说明书

本发明提供了一种电化学系统耦合硫自养反硝化的方法及装置，涉及水处理领域，所述电化学系统耦合硫自养反硝化的装置包括反应器、电化学组件以及硫颗粒，其中：所述反应器包括进水口和出水口；所述电化学组件设置于所述反应器内，所述电化学组件包括阳极与阴极，所述阳极的材质为碳，所述阴极的材质为导电金属；工作状态时，所述阴极的表面富集自养反硝化功能菌；所述硫颗粒填充于所述电化学组件内；工作状态时，所述硫颗粒的表面富集自养反硝化功能菌。本发明提供的电化学系统耦合硫自养反硝化的装置，通过将硫自养反硝化法与氢自养反硝化法相耦合，在硫、氢和电极的复合电子供体作用下实现快速、高效脱氮。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种电化学系统耦合硫自养反硝化的方法及装置。

背景技术

水体富营养化是近几十年来的一个全球现象，受人类活动的影响，河流、湖泊等水体中营养元素排放量的增加使水体趋于富营养化。水体富营养化发生时，某些藻类爆发，造成水质缺氧恶化，破坏水体生态系统的稳定性，严重影响城市供水和饮水安全。水体富营养化的根本成因是营养元素氮和磷的增加，为了解决水体富营养化的问题，我国已建大量的城镇污水处理厂，以使城镇污水经过处理排放到河流湖泊。虽然城镇污水处理厂经生化处理可以削减大部分污染物，但是出水的氮元素浓度仍然较高，因此城镇污水处理厂的出水中氮元素含量高仍是造成水体富营养化的主要原因。

为了改善水体质量，城镇污水处理厂的出水亟待深度处理，特别是对其中氮元素的深度处理。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种电化学系统耦合硫自养反硝化的装置，包括反应器、电化学组件以及硫颗粒，其中：

所述反应器包括进水口和出水口；

所述电化学组件设置于所述反应器内，所述电化学组件包括阳极与阴极，所述阳极的材质为碳，所述阴极的材质为导电金属；工作状态时，所述阴极的表面富集自养反硝化功能菌；

所述硫颗粒填充于所述电化学组件内；工作状态时，所述硫颗粒的表面富集自养反硝化功能菌。

可选的，所述阴极为网状结构。

可选的，所述阴极的材质为不锈钢。

可选的，所述阳极为碳刷。

可选的，所述反应器为上升流式反应器；所述进水口设置于所述反应器的底端；所述出水口设置于所述反应器的顶端。

可选的，所述反应器还包括回流口，所述回流口与所述进水口通过管路相连。

可选的，所述反应器下降流式生物滤池；所述进水口设置于所述反应器的顶端；所述出水口设置于所述反应器的底端。

本发明的另一目的在于提供一种电化学系统耦合硫自养反硝化的方法，包括：

将待处理水通入反应器，所述反应器内设置有电极及硫颗粒，其中所述电极以及所述硫颗粒的表面富集自养反硝化功能菌；

所述待处理水中的硝酸盐于所述反应器内同时发生硫自养反硝化反应与氢自养反硝化反应，得到处理后的水。

可选的，所述硫自养反硝化反应于所述硫颗粒的表面进行；所述氢自养反硝化反应于所述电极的表面进行。

可选的，所述电化学系统耦合硫自养反硝化的方法还包括：将所述处理后的水重新通入所述反应器进行处理。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：