CN105417892A - 一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法 - Google Patents

一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105417892A
CN105417892A CN201511022543.4A CN201511022543A CN105417892A CN 105417892 A CN105417892 A CN 105417892A CN 201511022543 A CN201511022543 A CN 201511022543A CN 105417892 A CN105417892 A CN 105417892A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil refining
refining wastewater
sulfur
compartment
cathode compartment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201511022543.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105417892B (zh
Inventor
魏利
魏东
魏超
刘璞
李春颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201511022543.4A priority Critical patent/CN105417892B/zh
Publication of CN105417892A publication Critical patent/CN105417892A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105417892B publication Critical patent/CN105417892B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/10—Energy recovery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/005—Combined electrochemical biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法。本发明涉及废水处理及资源循环利用领域，特别是涉及一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法。本发明是要解决现有工业废水处理难度大，生物化学处理难且工业废水中能源浪费的问题。装置包括阳极室、阳极碳刷、阴离子交换膜、脱盐室、阳离子交换膜、阴极碳刷、阴极室、参比电极、外电阻和曝气装置。方法：一、驯化活性污泥；二、污水的处理；三、产电；四、脱盐处理。本发明用于处理工业废水。

Description

一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理及资源循环利用领域，特别是涉及一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法。
背景技术
环境问题与能源问题制约着人类社会的发展。由于我国工业的不断发展，导致了工业用水量的急剧攀升，这无疑加重了水资源短缺这一危机。在化学工业生产中产生的大量化工废水含有烃类物质以及其它难降解物质，如果不能妥善处置，势必会造成受纳环境的污染，威胁生态环境安全，危害人类及其它生物的健康，因此，化工废水的处理成为始终困扰工业发展与人类生活的难题。与此同时，人类赖以生存的化石能源日渐枯竭，在化石能源的开采利用过程中也加重了环境问题，因此，寻找可持续的清洁能源成为了解决能源危机的一条出路。化工废水在处理的过程中同样需要耗散一定的能源，其中所蕴含的有机物物质被降解转化也成为了一种资源的浪费。因此，化工废水处理与产生能源相结合为化工废水的处理提供了新的思路与发展方向。生物电化学系统是利用微生物降解有机物，将化学能转化为电能的的电化学装置。微生物脱盐电池(MDC)在阳极室和阴极室之间添加阴离子交换膜与阳离子交换膜，在两极之间形成了脱盐室。在功能上，MDC实现了污染物降解，产电，脱盐的三种功效。在本发明中，MDC用于降解含硫铵炼化废水。
发明内容
本发明是要解决现有工业废水处理难度大，生物化学处理难且工业废水中能源浪费的问题，而提供一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法。
本发明的一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置包括阳极室1、阳极碳刷2、阴离子交换膜3、脱盐室4、阳离子交换膜5、阴极碳刷6、阴极室7、参比电极8、外电阻9和曝气装置16；所述脱盐室4设置在阳极室1和阴极室7之间，所述脱盐室4的左侧与阳极室1的右侧通过阴离子交换膜3相隔，所述脱盐室4的右侧与阴极室7的左侧通过阳离子交换膜5相隔；所述阳极室1内设置有阳极碳刷2，所述阳极室1的左侧上方设置有第一出水口10，所述阳极室1的左侧下方设置有第一进水口11，所述参比电极8贯穿于阳极室1的上壁设置在阳极室1内；所述阴极室7内设置有阴极碳刷6，所述阴极室7的右侧上方设置有第二出水口12，所述阴极室7的右侧下方设置有第二进水口13，所述阴极室7的底部设置有曝气装置16；所述阳极碳刷2通过导线与外电阻9的一端相连，所述阴极碳刷6通过导线与外电阻9的另一端相连；所述脱盐室4的顶部设置有第三出水口15，所述脱盐室4的底部设置有第三进水口14。
本发明的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法具体是按以下步骤进行：
一、向阳极室1和阴极室7中分别注入具有炼化废水降解能力的活性污泥，然后再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，阳极室1密封24h，阴极室7通过曝气装置16持续曝气24h，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
二、采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后向阳极室1和阴极室7分别加入PBS缓冲液至浓度为20ppm、加葡萄糖至浓度为50mg/L～500mg/L，再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，开始产生电流输出，每当电压下降至50mV时，将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
三、重复操作步骤二10～15天后，阳极室1内生成厌氧产电生物膜，阴极室7内生成好氧产电生物膜，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出，断开通过外电阻9连接的阳极碳刷2和阴极碳刷6；
四、向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，得到经阳极处理后的废水；将经阳极处理后的废水全部通入到阴极室7中，阴极室7通过曝气装置16持续曝气，水力停留1～10天后，得到经阴极处理后的废水；
五、将经阴极处理后的废水通入到脱盐室4中，然后重复操作步骤四，使得阴极室7中充满经阳极处理后的废水，然后再向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后将脱盐室4中经阴极处理后的废水向外排出，得到脱盐后的废水，即完成含硫铵炼化废水的处理；
步骤一中所述含硫铵炼化废水的COD为1400mg/L～1500mg/L、BOD5为200mg/L～300mg/L、氨氮为500mg/L～600mg/L、硫铵含量为300mg/L～400mg/L；
步骤四中所述经阳极处理后的废水的COD为700mg/L～800mg/L、BOD5为150mg/L～250mg/L、氨氮为400mg/L～500mg/L、硫铵含量为200mg/L～300mg/L；
步骤四中所述经阴极处理后的废水的COD为300mg/L～400mg/L、BOD5为100mg/L～200mg/L、氨氮为50mg/L～100mg/L、硫铵含量为50mg/L～100mg/L；
步骤五中所述脱盐后的废水的COD为250mg/L～300mg/L、BOD5为50mg/L～100mg/L、氨氮为20mg/L～50mg/L、硫铵含量为10mg/L～80mg/L。
本发明原理：通过阳极与阴极之间产生的电子能为动力输出，促使废水中的阳离子通过阴离子交换膜向阳极室转移，阴离子通过阳离子交换膜向阴极室转移，达到脱除盐分并回收对硫胺废水进行了净化处理。
本发明的有益效果是：
本发明采用MDC用于降解含硫铵炼化废水，阳极室降解有机物，阴极室处理废水，脱盐室进行高效脱盐，实现了污染物降解，产电，脱盐的三种功效。对有毒有害物质处理的同时，获得稳定的电能输出。本发明将厌氧生物处理和好氧生物处理与MDC工艺相结合，并将其应用于含硫铵炼化废水的处理上。实现对有毒有害物质处理的同时，整个处理过程不需要外加能量，能够获得稳定的电能输出，同时可以实现对含盐污水脱盐回收的目的。
本发明能够在启动24h后实现电流稳定输出。输出电压一直稳定在750～850mV之间。
附图说明
图1为一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置的结构示意图；
图2为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时的COD降解曲线；其中1为经阳极室处理，2为经阴极室处理；
图3为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时电池极化曲线；其中1为电池电压，2为功率密度；
图4为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时电池电压输出的变化曲线；
图5为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时脱盐曲线。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置包括阳极室1、阳极碳刷2、阴离子交换膜3、脱盐室4、阳离子交换膜5、阴极碳刷6、阴极室7、参比电极8、外电阻9和曝气装置16；所述脱盐室4设置在阳极室1和阴极室7之间，所述脱盐室4的左侧与阳极室1的右侧通过阴离子交换膜3相隔，所述脱盐室4的右侧与阴极室7的左侧通过阳离子交换膜5相隔；所述阳极室1内设置有阳极碳刷2，所述阳极室1的左侧上方设置有第一出水口10，所述阳极室1的左侧下方设置有第一进水口11，所述参比电极8贯穿于阳极室1的上壁设置在阳极室1内；所述阴极室7内设置有阴极碳刷6，所述阴极室7的右侧上方设置有第二出水口12，所述阴极室7的右侧下方设置有第二进水口13，所述阴极室7的底部设置有曝气装置16；所述阳极碳刷2通过导线与外电阻9的一端相连，所述阴极碳刷6通过导线与外电阻9的另一端相连；所述脱盐室4的顶部设置有第三出水口15，所述脱盐室4的底部设置有第三进水口14。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述阳极室1和阴极室7的容积相同。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述外电阻9的电阻为1000Ω。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法具体是按以下步骤进行：
一、向阳极室1和阴极室7中分别注入具有炼化废水降解能力的活性污泥，然后再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，阳极室1密封24h，阴极室7通过曝气装置16持续曝气24h，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
二、采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后向阳极室1和阴极室7分别加入PBS缓冲液至浓度为20ppm、加葡萄糖至浓度为50mg/L～500mg/L，再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，开始产生电流输出，每当电压下降至50mV时，将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
三、重复操作步骤二10～15天后，阳极室1内生成厌氧产电生物膜，阴极室7内生成好氧产电生物膜，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出，断开通过外电阻9连接的阳极碳刷2和阴极碳刷6；
四、向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，得到经阳极处理后的废水；将经阳极处理后的废水全部通入到阴极室7中，阴极室7通过曝气装置16持续曝气，水力停留1～10天后，得到经阴极处理后的废水；
五、将经阴极处理后的废水通入到脱盐室4中，然后重复操作步骤四，使得阴极室7中充满经阳极处理后的废水，然后再向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后将脱盐室4中经阴极处理后的废水向外排出，得到脱盐后的废水，即完成含硫铵炼化废水的处理；
步骤一中所述含硫铵炼化废水的COD为1400mg/L～1500mg/L、BOD5为200mg/L～300mg/L、氨氮为500mg/L～600mg/L、硫铵含量为300mg/L～400mg/L；
步骤四中所述经阳极处理后的废水的COD为700mg/L～800mg/L、BOD5为150mg/L～250mg/L、氨氮为400mg/L～500mg/L、硫铵含量为200mg/L～300mg/L；
步骤四中所述经阴极处理后的废水的COD为300mg/L～400mg/L、BOD5为100mg/L～200mg/L、氨氮为50mg/L～100mg/L、硫铵含量为50mg/L～100mg/L；
步骤五中所述脱盐后的废水的COD为250mg/L～300mg/L、BOD5为50mg/L～100mg/L、氨氮为20mg/L～50mg/L、硫铵含量为10mg/L～80mg/L。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤一中所述外电阻9的电阻为1000Ω。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：步骤一中所述的阳极室1与阴极室7的容积相同。其他与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是：步骤一中具有炼化废水降解能力的活性污泥来自城市生活污水处理厂二沉池的活性污泥。其他与具体实施方式四至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七之一不同的是：步骤一中注入具有炼化废水降解能力的活性污泥的注入量为容器体积的20％～30％。其他与具体实施方式四至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八之一不同的是：步骤四中所述阴极室7通过曝气装置16持续曝气，使得阴极室7中溶解氧含量大于2mg/L。其他与具体实施方式四至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四至九之一不同的是：步骤四中所述阴极室7通过曝气装置16持续曝气，使得阴极室7中溶解氧含量为2mg/L～4mg/L。其他与具体实施方式四至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式四至十之一不同的是：所述的曝气装置16的曝气量为16:1。其他与具体实施方式四至十之一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法具体是按以下步骤进行：
一、向阳极室1和阴极室7中分别注入具有炼化废水降解能力的活性污泥，然后再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，阳极室1密封24h，阴极室7通过曝气装置16持续曝气24h，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
二、采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后向阳极室1和阴极室7分别加入PBS缓冲液至浓度为20ppm、加葡萄糖至浓度为50mg/L～500mg/L，再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，开始产生电流输出，每当电压下降至50mV时，将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
三、重复操作步骤二10～15天后，阳极室1内生成厌氧产电生物膜，阴极室7内生成好氧产电生物膜，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出，断开通过外电阻9连接的阳极碳刷2和阴极碳刷6；
四、向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，得到经阳极处理后的废水；将经阳极处理后的废水全部通入到阴极室7中，阴极室7通过曝气装置16持续曝气，水力停留1～10天后，得到经阴极处理后的废水；
五、将经阴极处理后的废水通入到脱盐室4中，然后重复操作步骤四，使得阴极室7中充满经阳极处理后的废水，然后再向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后将脱盐室4中经阴极处理后的废水向外排出，得到脱盐后的废水，即完成含硫铵炼化废水的处理；
步骤一中所述含硫铵炼化废水的COD为1400mg/L～1500mg/L、BOD5为200mg/L～300mg/L、氨氮为500mg/L～600mg/L、硫铵含量为300mg/L～400mg/L；
步骤四中所述经阳极处理后的废水的COD为700mg/L～800mg/L、BOD5为150mg/L～250mg/L、氨氮为400mg/L～500mg/L、硫铵含量为200mg/L～300mg/L；
步骤四中所述经阴极处理后的废水的COD为300mg/L～400mg/L、BOD5为100mg/L～200mg/L、氨氮为50mg/L～100mg/L、硫铵含量为50mg/L～100mg/L；
步骤五中所述脱盐后的废水的COD为250mg/L～300mg/L、BOD5为50mg/L～100mg/L、氨氮为20mg/L～50mg/L、硫铵含量为10mg/L～80mg/L。
步骤一中所述外电阻9的电阻为1000Ω。
步骤一中所述的阳极室1与阴极室7的容积相同。
步骤一中具有炼化废水降解能力的活性污泥来自城市生活污水处理厂二沉池的活性污泥。
步骤一中注入具有炼化废水降解能力的活性污泥的注入量为容器体积的30％。
步骤四中所述阴极室7通过曝气装置16持续曝气，使得阴极室7中溶解氧含量大于2mg/L。
所述的曝气装置16的曝气量为16:1。其他与具体实施方式四至十之一相同。
图2为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时的COD降解曲线；其中1为经阳极室处理，2为经阴极室处理；从图2中可以看出在阳极生物反应池COD的去除率为50％左右，水中的可生化性提高，BOD的相对比例提高，硫胺也得到了降解；在阴极室的COD的去除效率为40％左右，但是氨氮的去除效果明显，达到了70％以上，硫胺也得到了很好的去除；图3为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时电池极化曲线；其中1为电池电压，2为功率密度；从图3中可以看出该脱盐生物燃料电池输出功率稳定，电池内阻较小；图4为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时电池电压输出的变化曲线；从图4中可以看出，该脱盐燃料生物电池输出电压稳定在750～850mV之间，输出时间和周期较长；图5为实施例一利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水时脱盐曲线，从图中可以看出，脱盐效果较好，盐度的去除率在80％左右。达到了污水处理与自脱盐的目的。

Claims (10)

1.一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置，其特征在于一种基于电子调控的产电脱盐装置包括阳极室1、阳极碳刷2、阴离子交换膜3、脱盐室4、阳离子交换膜5、阴极碳刷6、阴极室7、参比电极8、外电阻9和曝气装置16；所述脱盐室4设置在阳极室1和阴极室7之间，所述脱盐室4的左侧与阳极室1的右侧通过阴离子交换膜3相隔，所述脱盐室4的右侧与阴极室7的左侧通过阳离子交换膜5相隔；所述阳极室1内设置有阳极碳刷2，所述阳极室1的左侧上方设置有第一出水口10，所述阳极室1的左侧下方设置有第一进水口11，所述参比电极8贯穿于阳极室1的上壁设置在阳极室1内；所述阴极室7内设置有阴极碳刷6，所述阴极室7的右侧上方设置有第二出水口12，所述阴极室7的右侧下方设置有第二进水口13，所述阴极室7的底部设置有曝气装置16；所述阳极碳刷2通过导线与外电阻9的一端相连，所述阴极碳刷6通过导线与外电阻9的另一端相连；所述脱盐室4的顶部设置有第三出水口15，所述脱盐室4的底部设置有第三进水口14。
2.根据权利要求1所述的一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置，其特征在于所述阳极室1和阴极室7的容积相同。
3.根据权利要求1所述的一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置，其特征在于所述外电阻9的电阻为1000Ω。
4.一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、向阳极室1和阴极室7中分别注入具有炼化废水降解能力的活性污泥，然后再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，阳极室1密封24h，阴极室7通过曝气装置16持续曝气24h，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
二、采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后向阳极室1和阴极室7分别加入PBS缓冲液至浓度为20ppm、加葡萄糖至浓度为50mg/L～500mg/L，再分别向阳极室1和阴极室7加入含硫铵炼化废水至蓄满，开始产生电流输出，每当电压下降至50mV时，将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出；
三、重复操作步骤二10～15天后，阳极室1内生成厌氧产电生物膜，阴极室7内生成好氧产电生物膜，然后将阳极室1和阴极室7中的含硫铵炼化废水排出，断开通过外电阻9连接的阳极碳刷2和阴极碳刷6；
四、向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，得到经阳极处理后的废水；将经阳极处理后的废水全部通入到阴极室7中，阴极室7通过曝气装置16持续曝气，水力停留1～10天后，得到经阴极处理后的废水；
五、将经阴极处理后的废水通入到脱盐室4中，然后重复操作步骤四，使得阴极室7中充满经阳极处理后的废水，然后再向阳极室1中加入含硫铵炼化废水至蓄满，水力停留1～10天后，采用外电阻9将阳极碳刷2和阴极碳刷6相连，然后将脱盐室4中经阴极处理后的废水向外排出，得到脱盐后的废水，即完成含硫铵炼化废水的处理；
步骤一中所述含硫铵炼化废水的COD为1400mg/L～1500mg/L、BOD5为200mg/L～300mg/L、氨氮为500mg/L～600mg/L、硫铵含量为300mg/L～400mg/L；
步骤四中所述经阳极处理后的废水的COD为700mg/L～800mg/L、BOD5为150mg/L～250mg/L、氨氮为400mg/L～500mg/L、硫铵含量为200mg/L～300mg/L；
步骤四中所述经阴极处理后的废水的COD为300mg/L～400mg/L、BOD5为100mg/L～200mg/L、氨氮为50mg/L～100mg/L、硫铵含量为50mg/L～100mg/L；
步骤五中所述脱盐后的废水的COD为250mg/L～300mg/L、BOD5为50mg/L～100mg/L、氨氮为20mg/L～50mg/L、硫铵含量为10mg/L～80mg/L。
5.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于步骤一中所述外电阻9的电阻为1000Ω。
6.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于步骤一中所述的阳极室1与阴极室7的容积相同。
7.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于步骤一中具有炼化废水降解能力的活性污泥来自城市生活污水处理厂二沉池的活性污泥。
8.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于步骤一中注入具有炼化废水降解能力的活性污泥的注入量为容器体积的20％～30％。
9.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于步骤四中所述阴极室7通过曝气装置16持续曝气，使得阴极室7中溶解氧含量大于2mg/L。
10.根据权利要求4所述的一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法，其特征在于所述的曝气装置16的曝气量为16:1。
CN201511022543.4A 2015-12-30 2015-12-30 一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法 Active CN105417892B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511022543.4A CN105417892B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511022543.4A CN105417892B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105417892A true CN105417892A (zh) 2016-03-23
CN105417892B CN105417892B (zh) 2018-04-24

Family

ID=55496512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511022543.4A Active CN105417892B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种利用电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置处理含硫铵炼化废水的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105417892B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105836873A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 清华大学 一种微生物电池
CN114956309A (zh) * 2022-06-17 2022-08-30 山东建筑大学 一种利用流动电极式微生物脱盐电池同步淡化海水和处理污水的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481178A (zh) * 2009-02-10 2009-07-15 清华大学 一种用于同步产电脱盐的污水处理工艺及装置
US20100270158A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 The Penn State Research Foundation Desalination devices and methods
CN102263278A (zh) * 2011-05-25 2011-11-30 哈尔滨工业大学 一种用于同步产电脱盐的连续流微生物燃料电池及电池组
CN102329007A (zh) * 2011-07-28 2012-01-25 清华大学 一种微生物脱盐电池
CN102372398A (zh) * 2011-08-31 2012-03-14 中国科学院城市环境研究所 一种同步产电和回收氮素的含氮污水处理工艺及装置
CN104040773A (zh) * 2011-09-15 2014-09-10 科罗拉多大学校务委员会,一个法人团体 模块化生物电化学系统和方法
CN104150681A (zh) * 2014-06-23 2014-11-19 清华大学 一种用于水处理的微生物氮磷回收电池反应器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481178A (zh) * 2009-02-10 2009-07-15 清华大学 一种用于同步产电脱盐的污水处理工艺及装置
US20100270158A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 The Penn State Research Foundation Desalination devices and methods
CN102263278A (zh) * 2011-05-25 2011-11-30 哈尔滨工业大学 一种用于同步产电脱盐的连续流微生物燃料电池及电池组
CN102329007A (zh) * 2011-07-28 2012-01-25 清华大学 一种微生物脱盐电池
CN102372398A (zh) * 2011-08-31 2012-03-14 中国科学院城市环境研究所 一种同步产电和回收氮素的含氮污水处理工艺及装置
CN104040773A (zh) * 2011-09-15 2014-09-10 科罗拉多大学校务委员会,一个法人团体 模块化生物电化学系统和方法
CN104150681A (zh) * 2014-06-23 2014-11-19 清华大学 一种用于水处理的微生物氮磷回收电池反应器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SURAJBHAN SEVDA ET AL: "Microbial desalination cells as a versatile technology: Functions,optimization and prospective", 《DESALINATION》 *
马丹丹等: "微生物电容脱盐燃料电池性能研究", 《环境科学学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105836873A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 清华大学 一种微生物电池
CN105836873B (zh) * 2016-05-06 2019-01-04 清华大学 一种微生物电池
CN114956309A (zh) * 2022-06-17 2022-08-30 山东建筑大学 一种利用流动电极式微生物脱盐电池同步淡化海水和处理污水的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105417892B (zh) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103145240B (zh) 高浓度有机废水厌氧生物处理同步产电方法及装置
CN108862548B (zh) 一种微生物电解脱盐池反应器装置
KR101093443B1 (ko) 전기에너지 생성이 가능한 하수처리장치 및 이 하수처리장치의 전기에너지 생성 방법
CN106315981A (zh) 电芬顿预处理焦化有机废水的强化控制方法
CN105355950B (zh) 一种大型生物阴极微生物燃料电池堆装置
CN112520915B (zh) 一种同步回收沼液中的氮磷和去除抗生素的阳极电渗析方法
CN105621591A (zh) 一种基于电子调控的产电脱盐装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法
KR101306509B1 (ko) 미생물연료전지 및 미생물전기분해전지가 융합된 에너지 자립형 고도 폐수처리 장치
CN105417892A (zh) 一种电子调控的产电脱盐处理含硫铵炼化废水装置及利用该装置处理含硫铵炼化废水的方法
CN109867420B (zh) 一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置
Alabiad et al. Ammonia removal via microbial fuel cell (MFC) dynamic reactor
Cheng et al. Continuous electricity generation and pollutant removal from swine wastewater using a single-chambered air-cathode microbial fuel cell
CN105540849A (zh) 一种基于电子调控的产电脱盐装置及利用该装置处理含丙烯腈炼化废水的方法
CN105417707A (zh) 一种基于电子调控的产电脱盐处理含丙烯腈炼化废水装置及该装置的应用方法
CN105540847A (zh) 一种用于含乙腈炼化废水处理的连续流三段生物产电脱盐装置及其应用方法
CN105645584B (zh) 一种基于电子调控的产电脱盐处理含乙腈炼化废水装置的应用方法
CN209872695U (zh) 一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置
CN103641271A (zh) 一种微生物强化型廊道推流式废水处理生物电化学装置
CN105600929B (zh) 应用连续流生物产电脱盐装置处理含乙腈炼化废水的方法
Fadous et al. A review of the microbial desalination cell’s operating parameters
Ge Energy-efficient wastewater treatment by microbial fuel cells: scaling up and optimization
CN105600928B (zh) 一种利用电子调控的产电脱盐处理油田压裂返排液装置处理油田压裂返排液的方法
Ahn Implementation of microbial fuel cells (MFCs)-based wastewater treatment
CN103723819A (zh) 内置电极-mbr一体式反应器
CN105645586A (zh) 一种用于含硫铵炼化废水处理的连续流三段生物产电脱盐装置及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant