The utility model relates to an integrated device for sewage treatment and water quality sensing of a microbial fuel cell coupled membrane bioreactor. The integrated device is successively adjacent to a regulating pool, an anode chamber, a cathode chamber and a disinfection pool, and the regulating pool, an anode chamber and a cathode chamber are connected above each other. The anode chamber is provided with a graphite brush anode, and a cationic exchange membrane is arranged between the anode chamber and the cathode chamber; the cathode chamber is provided with an MBR membrane module, and an aeration head is arranged below the MBR membrane module, and the MBR membrane module is pumped out of the water to the disinfection tank through a pump; and the integration is provided. The aeration device is connected with the aeration head, and a fixed resistance is arranged between the graphite brush anode and the MBR film assembly, and the fixed resistance is connected with the sensor and the PLC control system. The device provided by the utility model can effectively solve the problem of membrane fouling and at the same time can in situ use the generated electric energy for water quality monitoring.
【技术实现步骤摘要】
一种微生物燃料电池耦合膜生物反应器的污水处理及水质传感的一体化装置
本技术涉及污水处理领域,具体地,涉及一种微生物燃料电池耦合膜生物反应器的污水处理及水质传感的一体化装置。
技术介绍
膜生物反应器(Membranebioreactor,MBR)将膜分离技术和活性污泥法相结合,取代了传统活性污泥法处理技术末端的的二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,实现有效的固液分离,具有污泥产量低、出水水质高、占地面积小等优点。然而,随着MBR膜反应器的长期运行,位于反应器内的工作部件MBR膜表面上会有污泥或微生物菌落的累积,导致膜的堵塞,MBR膜过滤效果下降。微生物燃料电池(Microbialfuelcell,MFC)是以微生物为催化剂将化学能转化为电能的新技术。由于其操作条件温和、无需能量输入等优点,受到了学术界和工业界的广泛关注,并逐步应用于污水处理领域以实现废水的资源化利用。MFC的基本原理为:阳极表面微生物利用污水中的有机物(如葡萄糖、多糖和乙酸等)产生二氧化碳、质子和电子;电子通过间接或直接方式传递给阳极再经外电路到达阴极;质子通过溶液迁移穿过质子交换膜进入阴极室,然后与阴极室的氧气发生还原反应生成水。这一系列反应实现了电荷的传递,完成生物电化学过程及能量转换过程。针对MBR膜污染的问题,目前许多报道展开了相关的研究。例如:中国专利CN201620633022.6公开了一种防止MBR膜组器积泥的曝气系统,通过在水池内的轨道上设置气泵、吹气管和毛刷且水池外设置驱动器的方式,用气泵带动毛刷对膜组器进行清扫。这种方式虽然可以取得较好的效果,但是结构复杂且需要额外 ...
【技术保护点】
1.一种微生物燃料电池耦合膜生物反应器的污水处理及水质传感的一体化装置,其特征在于,所述一体化装置依次相邻设置有调节池(4)、阳极室(6)、阴极室(8)和消毒池(12),所述调节池(4)、阳极室(6)和阴极室(8)上方相连通;所述调节池(4)和消毒池(12)分别设置有进水管(1)和出水管(18);所述阳极室(6)内设置有石墨刷阳极(5),所述阳极室(6)和阴极室(8)之间设置有阳离子交换膜(7);所述阴极室内设置有MBR膜组件(10),所述MBR膜组件(10)下方设置有曝气头(9),所述MBR膜组件(10)与消毒池(12)相连通;所述一体化装置还设置有曝气设备(13),所述曝气设备(13)与所述曝气头(9)相连通;所述石墨刷阳极(5)和MBR膜组件(10)之间设置有固定电阻(17),所述固定电阻(17)与传感器(15)和PLC控制系统(16)相连接。
【技术特征摘要】
1.一种微生物燃料电池耦合膜生物反应器的污水处理及水质传感的一体化装置,其特征在于,所述一体化装置依次相邻设置有调节池(4)、阳极室(6)、阴极室(8)和消毒池(12),所述调节池(4)、阳极室(6)和阴极室(8)上方相连通;所述调节池(4)和消毒池(12)分别设置有进水管(1)和出水管(18);所述阳极室(6)内设置有石墨刷阳极(5),所述阳极室(6)和阴极室(8)之间设置有阳离子交换膜(7);所述阴极室内设置有MBR膜组件(10),所述MBR膜组件(10)下方设置有曝气头(9),所述MBR膜组件(10)与消毒池(12)相连通;所述一体化装置还设置有曝气设备(13),所述曝气设备(13)与所述曝气头(9)相连通;所述石墨刷阳极(5)和MBR膜组件(10)之...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘小平,阳重阳,曹姝文,许嘉辉,李锐敬,王文静,曾华洁,
申请(专利权)人:广州市环境保护工程设计院有限公司,
类型:新型
国别省市:广东,44
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