【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物燃料电池,尤其涉及一种耦合A2/O工艺处理生活污水并产电的微生物燃料电池。
技术介绍
A2/O工艺是以传统的活性污泥法处理污水的技术,污水在厌氧池中发生厌氧消化反应,在缺氧池中发生缺氧反硝化反应进行脱氮。A2/O工艺作为污水处理的关键技术在现代城市污水处理中起到举足轻重的作用,同时降低A2/O在污水处理过程中的高能耗是近年来的研究重点。城市生活污水中含有大量的有机污染物,据估计其中含有的能量是处理污水所消耗能量的9.3倍,若将废水中的化学能回收利用,不但处理了生活污水还产生了额外的电能。微生物燃料电池(MicrobialFuelCell,MFC)是一种利用微生物作为催化剂直接将废水中的有机化学能转化为电能的装置。因为污水中含有许多有机污染物,蕴藏着大量的化学能,MFC技术可以利用微生物的代谢活性有效地将各种有机物降解并转移电子,所以MFC技术不但可以用来处理污水,而且还能从污水中获得电能,从而受到学术界的广泛关注。根据A2/O工艺的特点结合MFC技术处理生活污水并产电实现了资源的合理化利用,是可持续的污水处理新技术。本专利技术以A2/O工艺为基础,利用MFC技术在处理污水的同时产生电能,以A2/O工艺的厌氧池作为MFC的阳极室,A2/O工艺的缺氧池作为MFC的阴极室。在阳极室(厌氧池)产电微生物富基于碳刷电极上氧化有机物产生电子和质子,电子通过外电路传递到阴极室 ...
【技术保护点】
一种耦合A2/O工艺处理生活污水并产电的微生物燃料电池,其特征在于:该微生物燃料电池的反应器整体(19)由阳极室(13)、阴极室(12)和曝气室(8)组成;阳极室(13)和阴极室(12)之间通过隔板(16)隔开,阳极室(13)和阴极室(12)之间的隔板(16)上设有小孔,以保证污水和污泥顺利流过;阴极室(13)和曝气室(8)之间同样设置隔板(16)隔开,阴极室(13)和曝气室(8)之间的隔板(16)上设有小孔,保证阴极室(12)在缺氧状态的同时提供污水和污泥的流通;阳极室(13)和阴极室(12)上面设置有密封盖(4),用以创造阳极室(13)的厌氧环境和阴极室(12)的缺氧环境;所述密封盖(4)上固定有数组阳极碳刷电极(2)和阴极碳刷电极(3),各组电极并排放置且各电极之间通过负载(15)相连,并用导线与数据采集卡(7)连接;所述阳极室(13)的一侧设置有进水口(1);所述曝气室(8)与进水口(1)同侧设置有出水口(5);所述出水口(5)的上方3cm处设置内回流出水口(6);所述曝气头(9)位于曝气池(8)内;所述曝气泵(10)位于反应器(19)外,曝气泵(10)通过曝气管与曝气头(9) ...
【技术特征摘要】
1.一种耦合A2/O工艺处理生活污水并产电的微生物燃料电池,
其特征在于:该微生物燃料电池的反应器整体(19)由阳极室
(13)、阴极室(12)和曝气室(8)组成;阳极室(13)和阴极室
(12)之间通过隔板(16)隔开,阳极室(13)和阴极室(12)之
间的隔板(16)上设有小孔,以保证污水和污泥顺利流过;阴极室
(13)和曝气室(8)之间同样设置隔板(16)隔开,阴极室(13)
和曝气室(8)之间的隔板(16)上设有小孔,保证阴极室(12)在
缺氧状态的同时提供污水和污泥的流通;阳极室(13)和阴极室
(12)上面设置有密封盖(4),用以创造阳极室(13)的厌氧环境
和阴极室(12)的缺氧环境;所述密封盖(4)上固定有数组阳极碳
刷电极(2)和阴极碳刷电极(3),各组电极并排放置且各电极之
间通过负载(15)相连,并用导线与数据采集卡(7)连接;所述阳
极室(13)的一侧设置有进水口(1);所述曝气室(8)与进水口
(1)同侧设置有出水口(5);所述出水口(5)的上方3cm处设
置内回流出水口(6);所述曝气头(9)位于曝气池(8)内;所述
曝气泵(10)位于反应器(19)外,曝气泵(10)通过曝气管与曝
气头(9)相连;所述蠕动泵(11)位于反应器(19)外,蠕动泵
(11)与进水口(1)连接;厌氧污泥(14)位于阳极室(13)内部;
阴极室(12)的一侧设置内回流进水口(17),与进水口(1)异侧;
所述反硝化污泥(18)位于阴极室(12)内部。
2.根据权利要求1所述的一种耦合A2/O工艺处理生活污水并
产电的微生物燃料电池,其特征在于:所述的反应器阳极室(13)
和阴极室(12)长宽高之比均为5:2:3~5:2:2.5;反应器阳极室(13)、
阴极室(12)和曝气室(8)的容积比例为1:1:3;反应器总体(19)
\t的长宽高之比为4.5:2:1.5~4.5:2:1.2;反应器内溶液占反应器体积的
90%以上,产电污泥占阳极室体积的1/10~1/5。
3.根据权利要求1所述的一种耦合A2/O工艺处理生活污水并
产电的微生物燃料电池,其特征在于:所述的污水为COD含量在
300~500mg/L的生活污水,并且含有小于30mg/L的氨氮,pH值为
7.5~8.5;其中添加0.5g/L的NaCl,0.05g/L的MgCl2,0.015g/L的
CaCl2·7H2O。
4.根据权利要求1所述的一种耦合A2/O工艺处理生活污水并
产电的微生物燃料电池,其特征在于:所述的阳极室(13)和阴极
室(12)上面设置密封盖(4),密封盖上面打孔固定各组阳极碳刷
电极(2)、阴极碳刷电极(3),各组阳极碳刷电极(2)、阴极碳
刷电极(3)之间间距在5cm到...
【专利技术属性】
技术研发人员:海热提·吐尔逊,付进南,王晓慧,李媛,向龙,刘睿,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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