[发明专利]催化电化学生物氢自养反硝化去除硝酸盐的方法和反应器

权利要求书

1.一种基于催化电化学的生物氢自养反硝化处理水中硝酸盐的方法，其特征在于：将含有硝 酸盐的水通过包含电催化还原硝酸盐作用与氢自养反硝化细菌反硝化作用的反应器，之后 通过超滤膜单元；催化阴极、阳极分别置于电解槽两端，之间采用氢离子交换膜相隔而成 阴极室和阳极室；氢自养反硝化细菌反硝化作用在催化阴极所在的阴极室完成；阴极室内 添加浓度范围在500mg/L-20000mg/L范围的氢自养反硝化细菌，并使其与催化阴极直接 接触；氢自养反硝化细菌利用直流电电解在催化阴极产生的氢气进行生长，与此同时将硝 酸盐还原为氮气。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电催化还原硝酸盐作用通过在具有催化还原硝 酸盐活性的催化阴极与形稳阳极两端分别通以电压范围在0.5V-100V之间的直流电源得 以实现。

3.按照权利要求2中所述的方法，其特征在于采用的催化阴极包括：(1)用电镀的方法沉积 贵金属(A)Pd、Pt、Au、Rh、Ru中的一种或任意多种按照任意比例组合而在铜板上制成的 贵金属表面改性铜电极；(2)用电镀的方法沉积贵金属(A)Pd、Pt、Au、Rh、Ru的一种与 金属(B)Cu、Ir、Sn的一种按照任意比例在铜板上制成的贵金属表面改性铜电极；(3)浸渍 贵金属(A)Pd、Pt、Au、Rh、Ru的一种与金属(B)Cu、Ir、Sn中的一种或任意多种按照任 意比例组合并以活性炭纤维为载体制备而成的电极；催化阴极中金属为催化剂活性组分， 铜板、活性炭纤维为载体；催化剂活性组分与载体的质量比例范围在0.1％-10％之间。

4.按照权利要求2中所述的方法，其特征在于采用的形稳阳极为石墨板、碳纤维片、金属镍、 金属钛、或钛-钌电极。