[发明专利]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

摘要

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。

主权项

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。