一种基于生物动态膜的MFC系统及强化产电方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于生物动态膜的MFC系统及强电产生方法，包括反应器腔体，阳极，阴极，隔膜以及外电阻；反应器腔体由动态生物膜隔离成阴阳极室，阳极，阴极分别设置在阳极室以及阴极室内，阴阳极分别与外电阻连接；在阳极室上设置有进水口，在阴极室上设置有出水口，阴极室底部设有曝气管；所述的隔膜为生物动态膜；所述的生物动态膜由骨架以及挂膜层构成；所述的生物动态膜骨架包括固定骨架和膜基，所述膜基包裹在固定骨架表面，提供动态生物膜附着的有效生长位点；所述的挂膜层由滤饼层和凝胶层组成。此外，为了进一步强化MFC产电性能，将中药植物经预处理并粉碎后加入到MFC系统的阳极室，作为电子中介体的释放体，强化MFC产电性能和污染物去除性能。本发明专利技术对MFC产电和除污效果提升明显，对电活性微生物毒害作用小。

A MFC system based on bio dynamic membrane and its enhanced power generation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物动态膜的MFC系统及强化产电方法
本专利技术属于水污染控制与水处理领域，具体涉及一种基于生物动态膜的MFC系统及强化产电方法。
技术介绍
在目前水处理技术研究领域中，微生物燃料电池技术由于其具有污染物降解与产电的双重功效，受到全世界科研人员的密切关注。微生物燃料电池技术（Microbialfuelcell，MFC）是利用酶或者微生物作为阳极催化剂，通过其代谢作用将有机物中的化学能直接转化成电能的技术，更新了传统有机污染物处理的概念，在有效处理污染物的同时回收电能。MFC打破了常规的电子传递链，阳极微生物催化氧化有机底物而产生的电子导出细胞，并传递到电极，进而在阴极被TEA（TerminalElectronAcceptor，最终电子受体，如O2，铁氰化钾）消耗，从中获取能量；电子不断产生、传递、消耗形成回路，从而产生电流。从另一个角度看，MFC将原氧化还原反应的发生区域从细胞内扩展到了细胞以外的环境，延伸到整个电池结构体系中，进而促进整个电化学体系对常规污染物和难降解污染物的有效去除。而且，由于MFC对于环境中特定污染物的存在和浓度变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物动态膜的MFC系统，包括反应器腔体，阳极，阴极，隔膜以及外电阻；所述的反应器腔体由动态生物膜隔离成阴阳极室，阳极，阴极分别设置在阳极室以及阴极室内，阴阳极分别与外电阻连接；其特征在于：所述的隔膜为生物动态膜；所述的生物动态膜由骨架以及挂膜层构成；所述的生物动态膜骨架包括固定骨架和膜基，所述膜基包裹在固定骨架表面，提供动态生物膜附着的有效生长位点；所述的挂膜层由滤饼层和凝胶层组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于生物动态膜的MFC系统，包括反应器腔体，阳极，阴极，隔膜以及外电阻；所述的反应器腔体由动态生物膜隔离成阴阳极室，阳极，阴极分别设置在阳极室以及阴极室内，阴阳极分别与外电阻连接；其特征在于：所述的隔膜为生物动态膜；所述的生物动态膜由骨架以及挂膜层构成；所述的生物动态膜骨架包括固定骨架和膜基，所述膜基包裹在固定骨架表面，提供动态生物膜附着的有效生长位点；所述的挂膜层由滤饼层和凝胶层组成。


2.根据权利要求1所述的基于生物动态膜的MFC系统，其特征在于：所述的生物动态膜骨架还包括滤料，所述的滤料包括沸石、石英砂、陶粒、砾石、火山岩中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的基于生物动态膜的MFC系统，其特征在于：所述固定骨架用于滤料的固定和塑形，固定骨架采用不锈钢网。


4.根据权利要求1所述的基于生物动态膜的MFC系统，其特征在于：所述的膜基采用具有细小网眼的网状物或织状物，包括不锈钢网、工业滤布、无纺布。


5.根据权利要求1所述的基于生物动态膜的MFC系统，其特征在于：所述滤饼层由松散附着的污泥絮凝物组成，易在气水联合扰动下被去除；所述凝胶层则紧密地粘附在支撑材料的表面，用于对污染物进行截留和过滤。


6.根据权利要求1所述的基于生物动态膜的MFC系统，其特征在于：所述阳极由碳棒，碳毡，活性炭，碳纸，碳布，碳刷或金属材料中的一种组成，所述阴极由碳棒，碳毡，活性炭，碳纸，碳布，碳刷或金属材料中的一种组成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小丽，李韬，宋海亮，陈巧玲，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32