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生物炭基质阳极的空气阴极微生物燃料电池人工湿地装置制造方法及图纸

技术编号:13203905 阅读:228 留言:0更新日期:2016-05-12 11:51
本发明专利技术公开了一种生物炭基质阳极的空气阴极微生物燃料电池人工湿地,所述人工湿地的上层为好氧区,下层为缺氧区;好氧区、缺氧区内分别布置有阴极电极、生物炭基质阳极电极;污水经由供水系统及入流布水管进入厌氧区,由微生物氧化有机物产生电子和质子,电子经由下层厌氧区的生物炭基质阳极电极通过外电路传递到上层好氧区的阴极电极,质子则透过填料介质传入好氧区,质子通过溶液扩散至好氧区与电子和氧气结合生成水,最终污水通过上层好氧区微生物的净水后经出流集水管至排水系统。本发明专利技术能高效去除有机物和提高产生电能,有效改善水质pH、人工湿地中生物多样性,处理效果好,运行维护成本低,节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物炭基质阳极的空气阴极微生物燃料电池人工湿地,属于电化学与污水处理耦合

技术介绍
作为城市污水处理过程中的一部分,人工湿地对多种污、废水的处理过程都有明显的缓冲能力。垂直流人工湿地有较高的输氧能力、硝化能力,对污水耗氧有机物的去除效果也较好。此外,通过合理设置停留时间,垂直流人工湿地可实现下部缺氧、上部好氧的条件,造成上/下部分不同的氧化还原电位,因此垂直流人工湿地具有通过改造其结构而构建成微生物燃料电池人工湿地装置的潜质。但对于酸性或弱酸性废水造成微生物多样性的显著降低仍然是亟须克服的障碍。微生物燃料电池技术是一种传统技术,它的目的是净化废水并将其化学能转换成电能。微生物燃料电池包含一个阳极和阴极,两极通过外部电路连接,中间由电解质或废水分隔。微生物燃料电池通过处理氧化水中的有机物产生电能,并净化污水。微生物燃料电池的阳极材料的结构与性质直接影响到电子在介质中的传递效率。电极材料需具备以下特点:高稳定性、低电阻、耐腐蚀,比表面积大等。生物炭基质阳极除以上优点外,同时具有较高的生物相容性,为电极附近的产电菌提供了良好的附着位置,研究表明生物炭可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物炭基质阳极的空气阴极微生物燃料电池人工湿地,包括由填料(13)构成的人工湿地(14),人工湿地(14)的填料(13)中种植有挺水植物(11),人工湿地(14)内布置有布水管(15)和集水管(16),布水管(15)连接供水系统,集水管(16)连接排水系统,其特征在于,所述人工湿地(14)的上层为好氧区,即阴极室,下层为缺氧区,即阳极室;好氧区、缺氧区内分别布置有阴极电极(10)、生物炭基质阳极电极(6),阴极电极(10)和生物炭基质阳极电极(6)之间连接外电路;污水经由供水系统及入流布水管(15)进入厌氧区,由微生物氧化有机物产生电子和质子,电子经由下层厌氧区的生物炭基质阳极电极(6)通...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋新山王俊峰王宇晖王勃迪王苏艳刘芳赵雨枫
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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