[发明专利]用于从含氮废水中高效产生并回收一氧化二氮的微生物电化学装置及方法

权利要求书

1.一种采用微生物电化学装置从含氮废水中高效产生并回收一氧化二氮的微生物电化学方法，其特征在于：

所述微生物电化学装置包括依次连接的短程硝化池、微生物电解池阴极室和微生物电解池阳极室；

所述短程硝化池上设有进水口和出水口a，其出水口a通过连接管道与所述微生物电解池阴极室的入口相连接；

所述微生物电解池阴极室的内部设有阴极电极，所述阴极电极通过导线与电化学工作站负极连接；

所述微生物电解池阳极室的顶部设有集气罩，下部设有进药口，内部设有阳极电极；所述集气罩上连接有收集管，以与收集装置连接；所述阳极电极通过导线与所述电化学工作站正极连接；

所述微生物电解池阴极室与所述微生物电解池阳极室相连通，连接处设有阴离子交换膜；

所述的微生物电化学方法包括如下步骤：1）将含氮废水由所述短程硝化池的进水口进入，在所述短程硝化池内进行硝化反应，得到废水；

所述短程硝化池接种污水处理厂好氧池的活性污泥进行所述硝化反应；

2）所述短程硝化出水通过所述连接管道进入所述微生物电解池阴极室内，所述微生物电解池阳极室接种nosZ基因缺失的Pseudomonas aeruginosa PAO1反硝化菌株，且所述进药口通入碳源，通过所述电化学工作站控制进行电解反应，通过所述微生物电解池阳极室的集气罩和与其连接的收集管收集产生气态N₂O，即实现收集生物处理过程产生的气态N₂O。

2.根据权利要求1所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述短程硝化池的内部设有曝气装置。

3.根据权利要求1或2所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述短程硝化池上设有监控其内部温度的温控装置、监控其内部溶解氧的溶解氧在线监测系统和监控其内部pH值的pH在线监测系统中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述短程硝化池的内部设有搅拌装置a；

所述微生物电解池阴极室内部设有搅拌装置b；

所述微生物电解池阳极室内部设有搅拌装置c。

5.根据权利要求1或2所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述微生物电解池阴极室的上部设有出水口b；

所述微生物电解池阳极室的上部设有出水口c。

6.根据权利要求1所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述反硝化反应时间为44~52h，温度在30~31 ℃；

所述电解反应的时间为44~52h；

所述微生物电解池阳极室的C/N为4.5~5；所述碳源为乙酸钠。

7.根据权利要求1所述的微生物电化学方法，其特征在于：所述短程硝化池内的溶解氧浓度为0.1~0.5 mg/L；

所述短程硝化池内的搅拌速率为150~250 r/min；pH值为8.5~8.7；

所述微生物电解池阴极室和所述微生物电解池阳极室的搅拌速率均为50~100 r/min。

8.根据权利要求1所述的微生物电化学方法，其特征在于：步骤2）之后还包括将从所述微生物电解池阳极室的出水口c排除的废水进行净化处理的步骤。