[发明专利]一种将生活污水中氨氮转化为N2

权利要求书

1.一种将生活污水中氨氮转化为N₂O的装置，其特征在于，包括生物膜反应器和一体化活性污泥反应器；

所述生物膜反应器设置有微生物附着生长的中空纤维膜，生物膜反应器分别连通进水管、N₂O收集管道和一体化活性污泥反应器；

所述一体化活性污泥反应器包括反应区和沉降区，反应区设置有微孔曝气器，沉降区设置有方向相异的斜板，一体化活性污泥反应器部分出水连通回流管至生物膜反应器；

生物膜反应器中中空纤维膜组件与N₂O收集装置之间连接有气压计和真空泵；生物膜反应器利用一体化活性污泥反应器出水中的硝酸盐和生活污水中的有机物进行反应，通过控制pH值为5.5-6.5，并抑制N₂O还原酶的活性，将硝酸盐还原为N₂O，通过中空纤维膜内腔的负压为0.1-0.3MPa，将生物膜反应器中产生的N₂O实时分离并收集；

所述中空纤维膜为复合型分离膜，基膜的主材为聚丙烯，生物膜附着生长在中空纤维膜的外表面，内表面主材为聚酰胺，内表面的平均孔径为40-60nm；

所述中空纤维膜的基膜利用纳米氧化铜进行改性。

2.根据权利要求1所述的一种将生活污水中氨氮转化为N₂O的装置，其特征在于，所述生物膜反应器上设有pH计，并连通有HCl投加口。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述装置的将生活污水中氨氮转化为N₂O的方法，其特征在于，包括以下步骤：

活性污泥通过在一体化活性污泥反应器中曝气将生活污水中的氨氮转化为硝酸盐；利用方向相异的斜板沉降完成泥水分离；通过回流将出水硝酸盐返至生物膜反应器；

利用生活污水中的有机物与回流的硝酸盐反应，控制反应pH值，并通过中空纤维膜外表面的纳米氧化铜抑制氧化亚氮还原酶的活性，将硝酸盐还原为N₂O；利用中空纤维膜的内腔体负压方式将生物膜产生的N₂O实时分离。

4.根据权利要求3所述的将生活污水中氨氮转化为N₂O的方法，其特征在于，控制曝气DO=0.5-1.5mg/L。

5.根据权利要求3所述的将生活污水中氨氮转化为N₂O的方法，其特征在于，一体化活性污泥反应器出水的回流比为250-300%。