[发明专利]提高制膜废水氨化率的装置、方法及应用

说明书

本发明属于制膜废水处理技术领域，本发明公开了一种提高制膜废水氨化率的装置、方法及应用，其中装置包括：反应器、外电路系统和回流系统；所述的反应器内部设有阳极区和阴极区；所述的阳极区和阴极区分别与所述的外电路系统的阳极和阴极电连接；所述的阴极区远离所述的阳极区的一端设有曝气管；所述的提高制膜废水氨化率的装置上靠近曝气管的一端设有进水口，另一端设有出水口，所述的出水口和进水口在外部通过回流槽连通；所述的回流槽的下部设有与进水口连通的回流口。本发明的装置处理制膜废水时可改善废水的可生化性，又可大幅提高废水氨化率。

技术领域

本发明涉及制膜废水处理技术领域，具体涉及一种提高制膜废水氨化率的装置、方法及应用。

背景技术

本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。

膜技术作为一种高效、节能和环保的分离技术，其在废水处理及资源化、工业产品精制等行业已体现出巨大潜力。随着膜技术的广泛应用及其应用领域的不断扩展，膜产品的需求量日益增加，由此产生的制膜废水排放量也随之增加。制膜废水具有成分复杂、有机氮含量高及可生化性差等特点，属于一种典型的高浓度难降解有机氮工业废水。

目前，针对含有N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)等有机物膜生产废水处理方法主要有物理法、化学法及生化法。相比之下，生化法运行成本低、反应条件温和，在制膜废水处理工艺中应用较为广泛。然而，生物系统中微生物受制膜废水毒性抑制的影响，废水中有机氮污染物在生物处理系统内未能有效地进行氨化反应，即有机氮转化为氨氮的过程受阻，导致系统出水存在因有机氮而造成总氮超标问题。因此，高含有机氮制膜废水强化氨化预处理成为亟待解决的难题。

近年来，国内外关于制膜废水中有机氮的氨化预处理工艺缺乏系统性研究，相关研究主要集中于有机氮高效降解菌株的筛选和分离。张艳梅等从皮革废水处理系统中的生化池单元分离出Brevundimonas sp.、Flavobacterium sp.、Nocardioidaceae sp.、Brevibacillus parabrevis和Stenotrophomonas sp.等混合高效菌，该组混合高效菌可利用DMF作为碳、氮源并将其降解。从混合菌群代谢规律发现，反应后期体系中释放出氨氮量约为理论值75％，有效地保证了后续有机氮的有效脱除。但是，混合高效菌可承受的最高污染物浓度有限，当超过限值时，降解效果显著降低。同时，在实际制膜废水应用中，高效菌易受废水中复杂基质的影响，有机氮氨化效果不稳定。因此限制了其在制膜废水领域的大规模应用。

水解酸化工艺作为预处理手段，因其启动快、抗冲击负荷能力强等特点，其在畜禽养殖、食品加工等易降解有机氮废水氨化预处理领域得到广泛应用。而针对难降解有机氮废水具有难氨化特点，单纯采用水解酸化工艺通常无法达到预期处理效果。因此，亟需基于水解酸化工艺开发强化新技术，以实现制膜废水中有机氮向氨氮的高效转化。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种提高制膜废水氨化率的装置、方法及应用，本发明的装置处理制膜废水时可改善废水的可生化性，又可大幅提高废水氨化率。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

一种提高制膜废水氨化率的装置，包括：反应器、外电路系统和回流系统；所述的反应器内部设有阳极区和阴极区；所述的阳极区和阴极区分别与所述的外电路系统的阳极和阴极电连接；所述的阴极区远离所述的阳极区的一端设有曝气管；所述的提高制膜废水氨化率的装置上靠近曝气管的一端设有进水口，另一端设有出水口，所述的出水口和进水口在外部通过回流槽连通；所述的回流槽的下部设有与进水口连通的回流口。

进一步的，所述的阳极区由碳刷组成，所述的碳刷上远离阴极区的一端与所述的外电路系统的阳极电连接。