[发明专利]一种强化微生物电化学脱氮的方法与大阴极室连续流生物电化学反应装置

权利要求书

1.一种强化微生物电化学脱氮的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将经过表面修饰的三维电极石墨粒填充在微生物电解池的阴极室，增大阴极表面积；所述表面修饰的三维电极石墨粒在进行表面修饰前经过预处理，包括如下步骤：将石墨粒用37wt%的浓HCl浸泡24h，用去离子水反复清洗，再用去离子水超声清洗，直至石墨粒浸出液的pH至中性为止，最后在60℃烘箱中烘干，备用；所述石墨粒的平均粒径为3~5mm；经过表面修饰的三维电极石墨粒填充阴极室的量为阴极室体积的60%；

（2）在微生物电解池的阳极室中加入磷酸盐缓冲溶液，在微生物电解池的阴极室中加入驯化好的反硝化菌的菌液和营养液，运行微生物电解池；所述磷酸盐缓冲溶液的pH=7；所述反硝化菌的菌液与营养液的质量比为1:2；

（3）直至出现稳定的生物电流后，在微生物电解池的阴极室中加入含硝酸根的废水，强化微生物电化学脱除废水中的氮。

2.根据权利要求1所述的一种强化微生物电化学脱氮的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述表面修饰包括酸处理、酸热处理、H₂O₂处理、吡咯和蒽醌-2，6-二磺酸钠电化学聚合修饰或石墨烯氧化物修饰。

3.一种基于权利要求1所述方法的大阴极室连续流生物电化学反应装置，其特征在于，为双层筒状结构，内外层筒间为阴极室，内层筒内为阳极室，且阴极室为连续流结构；阳极为石墨刷，阴极为石墨毡和填充的三维电极石墨粒；阳极石墨刷在阳极室内，阳极室均匀分布着小孔，阳离子交换膜环绕在阳极室外侧；阴极石墨毡在阳离子交换膜的外侧，三维电极石墨粒均匀分布在阴极室内；阳极室内加入磷酸盐缓冲溶液，阴极室中加入驯化好的反硝化菌的菌液与营养液；所述阴极室与阳极室的体积比为5:1；所述三维电极石墨粒为表面修饰的三维电极石墨粒或未经表面修饰的三维电极石墨粒。