[发明专利]一种含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法

权利要求书

1.一种含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：包括配置厌氧反应器、微生物燃料电池以及微生物电解池，三者依次连接；采用厌氧反应器、微生物燃料电池以及微生物电解池依次处理含磷有机废水，具体包括以下步骤：

(1)厌氧发酵除磷产磷化氢

调节含磷有机废水的pH，引入到接种有厌氧微生物污泥的厌氧反应器中，进行厌氧微生物处理，控制反应器中水力停留时间，通过厌氧处理将废水中的有机磷初步降解为磷酸盐并将废水中部分磷转化形成磷化氢，收集磷化氢；所述厌氧微生物为产磷化氢的菌种；

(2)微生物燃料电池产电

微生物燃料电池包括阳极室、阳极液、阴极室、阴极液以及质子交换膜；将厌氧微生物处理后的废水从厌氧反应器出水口引入到接种有厌氧产电菌的微生物燃料电池阳极室中，作为微生物燃料电池的阳极液；阳极室的内部为厌氧的环境，废水中有机物在厌氧产电菌的代谢作用下形成CO₂、质子和电子，质子穿过质子交换膜进入微生物燃料电池的阴极室，电子通过外接导线传输至微生物燃料电池阴极，在阴极室内，质子、电子和空气中氧气反应形成水；

(3)微生物电解池除磷产磷化氢

微生物电解池包括阳极室、阳极液、阴极室、阴极液以及离子交换膜，所将微生物燃料电池处理的废水从微生物燃料电池阳极室出口既引入到接种有厌氧产电菌的微生物电解池阳极室又引入到微生物电解池阴极室；在阳极室内，有机物在厌氧产电菌的代谢作用下降解形成CO₂、质子和电子，质子穿过离子交换膜进入微生物电解池的阴极室，电子在外加电源的辅助下通过外接导线传输至微生物电解池阴极，在阴极室内，质子、电子和废水中的磷酸盐在外加电源的电解下反应形成磷化氢，收集磷化氢；

(4)清水排放与磷化氢的纯化收集

将由微生物燃料电池阴极室和微生物电解池阴极室排出的清水进行进一步处理达标排放；将厌氧序批式反应器和微生物电解池产生的磷化氢气体收集后进一步纯化，制成商品磷化氢。

2.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述pH为6.0-7.5。

3.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述水力停留时间为12-36h。

4.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述厌氧微生物污泥在反应器中的浓度为3-4.5g/L。

5.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述微生物燃料电池的外接电路中设置有蓄电池，所述蓄电池用来存储微生物燃料电池产生的电能。

6.根据权利要求5所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述蓄电池通过稳压装置为微生物电解池提供稳定电源。

7.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述生物燃料电池的阴极室通过曝气处理。

8.根据权利要求1所述含磷有机废水多段除磷产磷化氢的方法，其特征在于：所述厌氧反应器为厌氧序批式反应器。