一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池及污水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池及污水处理方法，电池的阴极室套设在阳极室内部，阴极室内设置有阴极，阴极的表面附着有反硝化生物膜，连接有电导线，阴极室的下部设置有阴极室进水口，上端设置有三相分离器，阴极室的侧壁上还设置有与阳极室进行质子交换的质子交换膜；阳极室内固定设置有空心柱状的阳极室内置挡板，阳极室内置挡板的外表面与阳极室的内表面之间具有流液间隙；阳极室内置挡板套设于阴极室和三相分离器的外周；阳极室内设有铁质的阳极，阳极设置于阴极室与阳极室内置挡板之间，阳极上连接有电导线，本发明专利技术实现了微生物燃料电池阴极和阳极的一体化，减少了微生物燃料电池的占地面积，降低了工程投资成本。

Integrated iron based decontamination and resource reuse microbial fuel cell and sewage treatment method

The invention discloses an integrated iron-based microbial fuel cell for decontamination and resource reuse and a sewage treatment method. The cathode chamber of the battery is set in the anode chamber, the cathode chamber is provided with a cathode, the surface of the cathode is attached with denitrifying biofilm, and the electric wire is connected with the cathode chamber, and the water inlet of the cathode chamber is arranged at the lower part of the cathode A three-phase separator is arranged at the end, and a proton exchange membrane is arranged on the side wall of the cathode chamber for proton exchange with the anode chamber; a hollow column-shaped anode indoor baffle is fixed in the anode chamber, and a fluid gap is arranged between the outer surface of the baffle inside the anode chamber and the inner surface of the anode chamber; and an anode indoor baffle sleeve is arranged in the cathode chamber. An iron anode is arranged in the anode chamber between the cathode chamber and the baffle plate in the anode chamber, and an electric wire is connected on the anode. The invention realizes the integration of the cathode and the anode of the microbial fuel cell, reduces the area occupied by the microbial fuel cell and reduces the engineering investment. Cost.

【技术实现步骤摘要】
一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池及污水处理方法
本专利技术属于污水处理及燃料电池
，具体涉及一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池及污水处理方法。
技术介绍
据2018年我国生态环境部发布的《关于加强固定污染源氮磷污染防治的通知》，我国水污染防治形势面临新的变化，氮磷成为重点湖泊、近岸海域、长江经济带地表水等的首要污染物，氮磷污染防治成为流域水质改善的重大瓶颈。传统的生物脱氮技术需要额外添加有机物作为反硝化电子供体，传统的化学除磷技术则需要添加铁盐、铝盐等作为除磷絮凝剂。额外添加某种物质以实现水体中原有污染物的去除，都将使得废水处理成本增高，且极易因添加过量而造成二次污染。据报道，世界范围内磷资源匮乏。就我国而言，2003年底保有磷矿储量18.9亿吨，折标矿12亿吨，2003年磷矿实际消费量4500万吨。且不说每年的磷矿实际消费量在大幅增加，保守估计，目前的磷矿储量只够我们开采到2030年。并且我国磷矿多为中低品矿，开采难度大，磷矿损失严重，磷矿保证程度低。面对环境污染和资源短缺的双重压力，传统高能耗、高投资、低产出甚至无产出的废水处理技术已难以满足可持续发展的要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，包括阳极室(A)和阴极室(B)，阴极室(B)套设在阳极室(A)内部，阴极室(B)和阳极室(A)内均填充有用于发电的废水；阴极室(B)内设置有阴极(5)，阴极(5)的表面附着有反硝化生物膜，阴极(5)上连接有电导线(8)；阴极室(B)的下部设置有阴极室进水口(3)，上端设置有三相分离器(10)，阴极室(B)的侧壁上还设置有与阳极室(A)进行质子交换的质子交换膜(17)；阳极室(A)内固定设置有空心柱状的阳极室内置挡板(4)，阳极室内置挡板(4)的外表面与阳极室(A)的内表面之间具有流液间隙(19)；阳极室内置挡板(4)套设于阴极室(B)...

【技术特征摘要】
1.一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，包括阳极室(A)和阴极室(B)，阴极室(B)套设在阳极室(A)内部，阴极室(B)和阳极室(A)内均填充有用于发电的废水；阴极室(B)内设置有阴极(5)，阴极(5)的表面附着有反硝化生物膜，阴极(5)上连接有电导线(8)；阴极室(B)的下部设置有阴极室进水口(3)，上端设置有三相分离器(10)，阴极室(B)的侧壁上还设置有与阳极室(A)进行质子交换的质子交换膜(17)；阳极室(A)内固定设置有空心柱状的阳极室内置挡板(4)，阳极室内置挡板(4)的外表面与阳极室(A)的内表面之间具有流液间隙(19)；阳极室内置挡板(4)套设于阴极室(B)和三相分离器(10)的外周，阳极室内置挡板(4)的上端高于三相分离器(10)液固分离区的顶部，且低于三相分离器(10)气液分离区的排气口(13)；阳极室(A)内设有铁质的阳极(6)，阳极(6)设置于阴极室(B)与阳极室内置挡板(4)之间，阳极(6)上连接有电导线(8)，阳极室(A)的上部设置有阳极室出水口(11)，阳极室出水口(11)的水平高度低于阳极室内置挡板(4)上端所在水平高度。2.根据权利要求1所述的一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，阴极室(B)的下端设置有阴极室排泥口(2)，阴极室排泥口(2)低于阴极室进水口(3)，阴极室排泥口(2)从阳极室(A)穿出，阴极室排泥口(2)与阳极室(A)之间密封连接。3.根据权利要求1所述的一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，阴极(5)为碳毡质的阴极，包括两块碳毡，两块碳毡互成90°相互连接。4.根据权利要求1所述的一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，所述离子交换膜(17)的形状为环状，阴极室(B)通过若干段有机玻璃环(18)和若干段离子交换膜(17)相间连接而成。5.根据权利要求1所述的一种一体化铁基除污和资源回用微生物燃料电池，其特征在于，三相分离器(10)液固分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茹，刘梦瑜，王晨，袁林江，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61