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一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法與大陰極室連續(xù)流生物電化學(xué)反應(yīng)裝置與流程

文檔序號:11093881閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法,其特征在于,包括如下步驟:

(1)將經(jīng)過表面修飾的三維電極石墨粒填充在微生物電解池的陰極室,增大陰極表面積;

(2)在微生物電解池的陽極室中加入磷酸鹽緩沖溶液,在微生物電解池的陰極室中加入馴化好的反硝化菌的菌液和營養(yǎng)液,運行微生物電解池;

(3)直至出現(xiàn)穩(wěn)定的生物電流后,在微生物電解池的陰極室中加入含硝酸根的廢水,強化微生物電化學(xué)脫除廢水中的氮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述表面修飾包括酸處理、酸熱處理、H2O2處理、吡咯和蒽醌2,6二磺酸鈉電化學(xué)聚合修飾或石墨烯氧化物修飾。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述表面修飾的三維電極石墨粒在進行表面修飾前經(jīng)過預(yù)處理,包括如下步驟:將石墨粒用37wt%的濃HCl浸泡24h,用去離子水反復(fù)清洗,再用去離子水超聲清洗,直至石墨粒浸出液的pH至中性為止,最后在60℃烘箱中烘干,備用;所述石墨粒的平均粒徑為3~5mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法,其特征在于,步驟(1)中,經(jīng)過表面修飾的三維電極石墨粒填充陰極室的量為陰極室體積的60%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化微生物電化學(xué)脫氮的方法,其特征在于,步驟(2)中,所述磷酸鹽緩沖溶液的pH=7;所述反硝化菌的菌液與營養(yǎng)液的質(zhì)量比為1:2。

6.一種基于權(quán)利要求1~5任一項所述方法的大陰極室連續(xù)流生物電化學(xué)反應(yīng)裝置,其特征在于,為雙層筒狀結(jié)構(gòu),內(nèi)外層筒間為陰極室,內(nèi)層筒內(nèi)為陽極室,且陰極室為連續(xù)流結(jié)構(gòu);陽極為石墨刷,陰極為石墨氈和填充的三維電極石墨粒;陽極石墨刷在陽極室內(nèi),陽極室均勻分布著小孔,陽離子交換膜環(huán)繞在陽極室外側(cè);陰極石墨氈在陽離子交換膜的外側(cè),三維電極石墨粒均勻分布在陰極室內(nèi);陽極室內(nèi)加入磷酸鹽緩沖溶液,陰極室中加入馴化好的反硝化菌的菌液與營養(yǎng)液。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大陰極室連續(xù)流生物電化學(xué)反應(yīng)裝置,其特征在于,所述陰極室與陽極室的體積比為5:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大陰極室連續(xù)流生物電化學(xué)反應(yīng)裝置,其特征在于,所述三維電極石墨粒為表面修飾的三維電極石墨粒或未經(jīng)表面修飾的三維電極石墨粒。

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