利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，属于水环境监测技术领域，包括顶部开口的装置本体，该装置本体置于废水外侧；进水管，出水管，微生物燃料电池装置，该微生物燃料电池装置包括通过导线连接的阳极室和阴极室，在阳极室和阴极室之间设有电流监测装置和外电阻；阳极室和阴极室分别置于装置本体内两侧，阳极室置于装置本体内废水底部，阴极室置于装置本体内废水与空气交界处。本装置结构简单，操作方便，利用有机废水中微生物降解原理，及时原位实时评价废水中有机污染状况；装置本体中废水持续稳定更新，将阳极室和阴极室置于装置本体内，可以有效避免因为突发事件发生装置受损，监测精度高。

Device for evaluating organic pollution status of water using microbial fuel cell

The utility model discloses a device for evaluating the organic pollution condition of water quality by using a microbial fuel cell, which belongs to the technical field of water environment monitoring, including a device body opening at the top, which is placed on the outside of the wastewater, the water inlet pipe, the outlet pipe, and the microbial fuel cell are installed, and the microbial fuel cell device includes the device. A current monitoring device and an external resistance are arranged between the anode chamber and the cathode chamber connected by a wire. The anode chamber and the cathode chamber are separately placed on both sides of the body, the anode chamber is placed in the bottom of the wastewater and the cathode chamber is placed at the junction of the wastewater and the air. The device is simple in structure and convenient to operate. It is in time to evaluate the organic pollution in the wastewater in real time by using the principle of microbial degradation in organic wastewater. The wastewater is constantly updated and updated continuously. The anode chamber and the cathode chamber are placed in the body, which can effectively avoid the damage of the occurrence of the occurrence of the occurrence of the incident and the monitoring accuracy. High.

【技术实现步骤摘要】
利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置
本技术属于水环境监测
，具体是涉及一种利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置。
技术介绍
有机废水是以有机污染物为主的废水，该废水易造成水质的富营养化，对环境存在一定的危害。其中化学需氧量(COD)可以直接反映水体受还原性有机污染的程度，是水质污染监控和治理中十分重要的检测指标，也是评价水质中有机污染程度的重要指标。传统的COD测定方法十分繁琐，需在一定条件下使用强氧化剂处理废水，将水中还原性有机物所消耗强氧化剂的量折算为氧的含量，不能及时对废水的有机污染状况进行评价。中国专利CN2013100446893，申请公布日为2013年1月31日的专利申请文件公开了一种双波长紫外法有机废水COD检测装置及方法，该专利技术的测量槽分别与第一单色器、第二单色器、紫外探测器、可见光探测器相连，第一单色器与紫外光源相连，第二单色器与可见光源相连，减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置顺次相连，实现测量的全自动化，对各类有机废水的COD进行在线分析和测量。其不足之处在于该方法管理步骤复杂，实验精度要求高，建设和运行成本高，不利于长期运行。中国专利CN201310150795X，申请公布日为2013年7月10日的专利申请文件公开了一种适用于高浓度有机废水处理的微生物燃料电池装置，为了解决现有连续流搅拌槽式反应器出水COD去除率低，反映时间长，高浓度有机废水进入CSTR系统后，出水还需要进入下一个单元进行后续处理的问题，该专利技术的MFC反映容器的下端与CSTR反映容器的上端连通，搅拌轴的上端与搅拌电机的下端的输出轴连接，搅拌轴的下端穿过MFC反映容器设置在CSTR反应容器内，阳极的下端插装在MFC反应容器中，阳极的上端穿过MFC反映容器的上表面，固液分离器安装在CSTR反映容器内，可以用于处理高浓度有机废水。但是该装置结构复杂，操作繁琐，不适用于原地实时监测，不具有可扩展性。综上所述，现有技术中有机废水监测主要存在的问题是并没有完全适用于原位实时监测的装置，现有技术中的装置不利于实地操作，且操作步骤繁琐，结构复杂；现有评估有机废水的传统方法不能高效、长期、及时、稳定地对有机废水进行评估，新型技术管理步骤复杂，实验精度要求高，成本昂贵，不利于长期发展。因此，需要提出一种新型的装置和技术。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，现有技术中有机废水监测主要存在的问题是并没有完全适用于原位实时监测的装置，现有技术中的装置不利于实地操作，且操作步骤繁琐，结构复杂；现有评估有机废水的传统方法不能高效、长期、及时、稳定地对有机废水进行评估，新型技术管理步骤复杂，实验精度要求高，成本昂贵，不利于长期发展。本技术提供一种利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，该装置结构简单，利用有机废水中微生物降解原理，实现原位实时监测有机废水浓度，适用性强。技术方案：为解决上述技术问题，本技术的一种利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，包括：顶部开口的装置本体，该装置本体置于废水外侧；进水管，该进水管一端置于废水中，该进水管另一端与装置本体连通；出水管，该出水管一端与装置本体连接，该出水管另一端置于废水中；微生物燃料电池装置，该微生物燃料电池装置包括通过导线连接的阳极室和阴极室，在阳极室和阴极室之间设有电流监测装置和外电阻；所述阳极室和阴极室分别置于装置本体内两侧，所述阳极室置于装置本体内废水底部，所述阴极室置于装置本体内废水与空气交界处。进一步地，所述进水管一端延伸至废水水面下方1～2m。进一步地，包括设在进水管上的蠕动泵。进一步地，包括设在装置本体顶部外侧的溢流堰，与装置本体连接的出水管一端与溢流堰连接。进一步地，所述阳极室和阴极室均采用石墨毡电极，石墨毡电极外均采用不锈钢网进行包覆。进一步地，包括密闭恒温装置，所述电流监测装置置于该密闭恒温装置内。进一步地，包括阴极曝气装置，该阴极曝气装置一端置于装置本体内废水中且位于阴极室一侧。进一步地，包括溶解氧测定仪，该溶解氧测定仪一端置于装置本体内废水中且位于阴极室一侧。进一步地，包括远程监控装置，该远程监控装置与电流监测装置连接。有益效果：本技术与现有技术比较，具有的优点是：1、本技术装置，将阳极和阴极均置于有机废水中，阳极和阴极分别装置内两侧，且阳极靠近液体底部，阴极靠近气液界面，保证产生良好的氧化还原电位差；2、本技术装置利用微生物燃料电池的电催化降解作用作为设计原理，将有机物质作为电子供体，在微生物的作用下分解成质子和电子，并在电极之间形成电子传递，从而形成电流，系统产生的电子从阳极通过导线转移至阴极，形成电流，同时有机浓度的高低会对系统的产电量造成直接影响，通过观察其电流大小来及时评价有机废水的污染程度；3、现有技术中直接将阳极和阴极置于废水中，废水中通常会出现急流等情况，导致阴阳两极工作不稳定性，而本技术通过将阳极室和阴极室置于装置本体内，就可以有效避免因为突发事件发生装置受损；另一方面，装置本体中废水持续稳定更新，保证了原位实时监测废水动态；4、本技术装置结构简单，利用有机废水中微生物降解原理，实现原位实时监测有机废水浓度，适用性强，该装置充分利用了有机废水中微生物对有机物的降解产电性能，通过对外电路的电流变化进行测量，及时对废水的有机污染状况进行评价，实现了在连续运行条件下，及时评价废水中有机污染状况的目的；5、本技术能高效、长期、及时、稳定地对有机废水进行评估，且操作简单，评估精度高，成本低，有较大的推广价值；6、本方法运用现场有机废水富含大量微生物的这一特性，有效增强了微生物燃料电池对污染的反应。而且微生物燃料电池在对水质进行监测的同时，不仅不会产生二次污染，还会消耗水中有机物，进而对地下水水质进行修复。附图说明图1是本技术装置结构示意图。附图标号说明：1、装置本体；2、进水管；3、出水管；4、阳极室；5、阴极室；6、电流监测装置；7、外电阻；8、蠕动泵；9、溢流堰；10、密闭恒温装置；11、阴极曝气装置；12、溶解氧测定仪；13、导线；14、远程监控装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作更进一步的说明。实施例一：本实施例的一种利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，参照图1，包括微生物燃料电池装置、进水装置、出水装置、电流监测装置、装置本体；顶部开口的装置本体1，将装置本体1固定安装在废水外侧，利用装置本体1对废水水质进行监测；进水管2，该进水管2一端置于废水中，该进水管2另一端与装置本体1连通，将进水管2一端延伸至废水水面下方1～2m，在进水管2上设有蠕动泵8，通过打开蠕动泵8，废水会通过进水管2进入装置本体1中，保证装置本体1中的废水实时更新，为了进一步实现有机废水的实时原位监测；出水管3，该出水管3一端与装置本体1连接，该出水管3另一端置于废水中，出水管3用于将装置本体1中的废水排出到废水池中，在装置本体1顶部外侧设有溢流堰9，与装置本体1连接的出水管3一端与溢流堰9连接，当打开蠕动泵8，废水从进水管2中进入到装置本体1中，待装置本体1中废水水平面达到最高处，高出的废水再通过溢流堰9流入至出水管3中，最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，其特征在于，包括：顶部开口的装置本体(1)，该装置本体(1)置于废水外侧；进水管(2)，该进水管(2)一端置于废水中，该进水管(2)另一端与装置本体(1)连通；出水管(3)，该出水管(3)一端与装置本体(1)连接，该出水管(3)另一端置于废水中；微生物燃料电池装置，该微生物燃料电池装置包括通过导线(13)连接的阳极室(4)和阴极室(5)，在阳极室(4)和阴极室(5)之间设有电流监测装置(6)和外电阻(7)；所述阳极室(4)和阴极室(5)分别置于装置本体(1)内两侧，所述阳极室(4)置于装置本体(1)内废水底部，所述阴极室(5)置于装置本体(1)内废水与空气交界处。

【技术特征摘要】
1.利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，其特征在于，包括：顶部开口的装置本体(1)，该装置本体(1)置于废水外侧；进水管(2)，该进水管(2)一端置于废水中，该进水管(2)另一端与装置本体(1)连通；出水管(3)，该出水管(3)一端与装置本体(1)连接，该出水管(3)另一端置于废水中；微生物燃料电池装置，该微生物燃料电池装置包括通过导线(13)连接的阳极室(4)和阴极室(5)，在阳极室(4)和阴极室(5)之间设有电流监测装置(6)和外电阻(7)；所述阳极室(4)和阴极室(5)分别置于装置本体(1)内两侧，所述阳极室(4)置于装置本体(1)内废水底部，所述阴极室(5)置于装置本体(1)内废水与空气交界处。2.根据权利要求1所述的利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，其特征在于，所述进水管(2)一端延伸至废水水面下方1～2m。3.根据权利要求1所述的利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，其特征在于，包括设在进水管(2)上的蠕动泵(8)。4.根据权利要求3所述的利用微生物燃料电池评价水质有机污染状况的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪龙眠，谢雪歌，张毅敏，徐斌，孔明，彭福全，杨飞，晁建颖，
申请(专利权)人：环境保护部南京环境科学研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32