[发明专利]一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统及其处理废水的方法

权利要求书

1.一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统，包括固定连接的阳极室（1）和阴极室（2），阳极室（1）和阴极室（2）之间由阳离子交换膜（3）分隔，阳极室（1）和阴极室（2）侧壁顶部设置进水口（4），底部设置出水口（5）；其特征在于：所述阳极室（1）和阴极室（2）的电极为碳刷（6），阳极室内接种大肠杆菌，阴极室内接种异养硝化好氧反硝化菌不动杆菌属Acinetobacter sp.Y1，阳极室（1）和阴极室（2）还设置有饱和甘汞参比电极SCE（7），所述阳极导电电极和阴极导电电极由外接电阻（8）连接成完整电路，外接电阻上并联电压数据采集器（9）；

所述阳极室内大肠杆菌的培养液为C/N比为14的含氨氮有机培养液，所述阴极室不动杆菌属Acinetobacter sp.Y1的培养液为C/N比为8、2或0的含硝氮培养液；

所述阳极室和阴极室的电极碳刷在置于阴极室和阳极室前进行预处理：1M盐酸中浸泡24h，去离子水中煮沸30min，然后在1M氢氧化钠中浸泡24h，去离子水中煮沸30min，然后120℃灭菌20min；预处理完成后进行挂膜，具体方法为：将碳刷置于1%的培养基中，摇床120r/min，30℃挂膜3个周期，然后将其静置在恒温培养箱中30℃挂膜3个周期，每个周期为2d；摇床挂膜时每次更换新鲜培养基并接种1%的菌液；

所述阳极室内的培养液配方为：CH₃COONa 4.103g、(NH₄)₂SO₄ 0.472g、MgSO₄﹒7H₂O0.05g、K₂HPO₄ 0.2g、NaCl 0.12g、MnSO₄﹒7H₂O 0.01g、FeSO₄﹒7H₂O 0.01g、CoCl₂·6H₂O 0.1g、CaCl₂ 0.1 g、ZnSO₄·7H₂O 0.1 g、CuSO₄·5H₂O 0.01 g、Na₂MoO₄·2H₂O 0.01 g，定容至1L；所述阴极室内的培养液配方为：NaNO₃ 0.607g、MgSO₄﹒7H₂O 0.05g、K₂HPO₄ 0.2g、NaCl0.12g、MnSO₄﹒7H₂O 0.01g、FeSO₄﹒7H₂O 0.01g、CoCl₂·6H₂O 0.1 g、CaCl₂ 0.1 g、ZnSO₄·7H₂O 0.1g、CuSO₄·5H₂O 0.01g、Na₂MoO₄·2H₂O 0.01g，C/N=8时，CH₃COONa2.3445g，C/N=2时，CH₃COONa0.5861g，C/N=0时，CH₃COONa 0g，定容至1L。

2.根据权利要求1所述的一种处理低C/N比污废水的生物阴极电化学系统，其特征在于：所述碳刷置于阴极室和阳极室后进行在线驯化挂膜，具体方法为：阳极室和阴极室内分别加入体积比为1:1的培养基和菌液，外接电阻形成闭合回路，驯化3个周期，每个周期以输出电压低于20mV为结束指标。