The invention provides an integrated microbial desalination battery and constructed wetland device, in which microbial desalination battery electrode materials are arranged in the middle and intersection of upper and lower matrix materials, and ion exchange membranes are arranged between two adjacent electrodes. Salt-tolerant emergent plants were planted in the upper constructed wetland matrix, and the root of the emergent plants was planted near the electrode of the top constructed wetland matrix. Under the anaerobic environment of the lower substrate anode, the organic matter in the wastewater decomposes and releases electrons under the action of microorganisms, and electrons are transferred to the cathode through the external circuit to generate current. Because of the potential difference between the cathode and the cathode, salt ions will move spontaneously to the cathode/anode through the ion exchange membrane to realize desalination. Organic pollutants such as nitrogen and phosphorus in wastewater are removed by the synergistic action of wetland matrix, aquatic plants and microorganisms. The invention can effectively purify saline microalgae water bodies with different eutrophication degrees, and is an environmental protection technology with low cost, low energy consumption and recycling.
【技术实现步骤摘要】
一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置
本专利技术涉及水体净化,具体涉及到一种用于富营养化近岸海水的一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置。
技术介绍
随着经济发展,水资源短缺和水环境污染成为热点。近岸海域由于陆地和海岛生活污水的直接排放及水产养殖业的发展,致使氮、磷等营养物质流入海陆交接带的近岸区域,对滨海湿地、红树林、珊瑚礁等影响巨大,同时近岸水体富营养化的加剧,对近岸水环境也造成严重威胁。水体富营养化破坏水生态平衡,且对人类自身健康威胁巨大(如亚硝酸及其化合物具有致癌、致畸、致突变性)。最直接、最有效的处理近岸富营养化水体的方法是物理化学法,但成本高昂且易造成二次污染,生物修复法安全、可持续,但也存在微生物驯化效果不稳定、去污对象单一、高盐度海水中菌群生存能力差等弊端。人工湿地(constructedwetland,简称CW)利用自然生态系统中物理、化学和生物三重协同作用来实现多种污染物的同步净化,广泛应用于生活污水、农耕废水及养殖水体的工艺处理。CW易受自然环境(温度、光照等)、进水水质(是否预处理、污染物浓度)、植物种类(植物耐盐性、根系吸收与输氧等)及水动力条件影响,且CW去污微生物耐盐能力不佳,致使其处理近岸富营养化水体效果难提高。微生物脱盐电池(Microbialdesalinationcells,简称MDC)是一种利用微生物降解有机物促使化学能转化为电能的装置。优点为原料广泛、结构简单、能量利用率高且无污染。利用MDC处理含有微藻的近岸富营养化水体既能提高产电效率(水体导电性高、内阻低),又能提高净化效果(藻类光合作用产生氧气,提高溶解氧,促进微 ...
【技术保护点】
1.一种一体式微生物脱盐电池‑人工湿地装置一体式微生物脱盐电池‑人工湿地装置,其特征在于,所述装置包括:竖直方向上分布的若干层人工湿地基质;微生物脱盐电池电极,设置在上下层基质材料中间及交汇处中,且电池电极通过外接电路两两相连;离子交换膜,水平布置在上下相邻两层人工湿地基质中的电池电极之间;挺水植物,种植在最顶层人工湿地基质上,其根部靠近最顶层人工湿地基质中的电池电极种植;进水口,与最底层人工湿地基质的一侧相连,用于将待处理富营养化海水输送至最底层人工湿地基质;出水口,与最顶层人工湿地基质的另一侧相连,用于将脱盐处理的海水排出。
【技术特征摘要】
1.一种一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置,其特征在于,所述装置包括:竖直方向上分布的若干层人工湿地基质;微生物脱盐电池电极,设置在上下层基质材料中间及交汇处中,且电池电极通过外接电路两两相连;离子交换膜,水平布置在上下相邻两层人工湿地基质中的电池电极之间;挺水植物,种植在最顶层人工湿地基质上,其根部靠近最顶层人工湿地基质中的电池电极种植;进水口,与最底层人工湿地基质的一侧相连,用于将待处理富营养化海水输送至最底层人工湿地基质;出水口,与最顶层人工湿地基质的另一侧相连,用于将脱盐处理的海水排出。2.如权利要求1所述的一体式微生物脱盐电池-人工湿地装置,其特征在于,所述微生物脱盐电池电极为石墨毡。3...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵志淼,汪祝方,张饮江,程梦奇,程梦雨,卢家磊,杜佳沐,
申请(专利权)人:上海海洋大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。