本实用新型专利技术公开了一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，包括微生物原电池单元、电能利用单元、空气连通单元、石墨烯光催化网，微生物原电池单元具有若干个且通过空气连通单元连通，空气连通单元用于将外部空气通入每个微生物原电池单元中，微生物原电池单元插入底泥使得底泥微生物能够在微生物原电池单元中催化并产生电能，电能利用单元具有若干个且一一对应与若干个微生物原电池单元连接从而能够存储和释放微生物原电池单元产生的电能，石墨烯光催化网设置在微生物原电池单元、电能利用单元和空气连通单元的顶部。本实用新型专利技术能够充分利用底泥处理产生的电能，并提升处理效果。升处理效果。升处理效果。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置
[0001]本技术涉及一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置。
技术介绍
[0002]水体黑臭和富营养化是我国水污染的普遍现象，由于长期纳污，导致河涌、池塘、沟渠等水体黑臭底泥淤积，在上述水体治理中，当水质明显改善或水体受到扰动时，底泥中的污染组分会向上释放，使底泥成为水体的内在污染源。因此，底泥治理是改善水质的根本，是我国水污染要解决的根本问题，形势急迫，大力发展底泥治理技术势在必行。
[0003]目前底泥治理的方法主要有底泥疏浚、化学掩蔽、微生物修复三种。1)底泥疏浚，即采用工程措施挖除污染的底泥，清除污染水体的内源，它是底泥治理中最常用的方法，但费用高昂，包括底泥疏挖、运输、处理、处置等诸多步骤，而且疏出底泥的处置易造成臭味散发、渗滤液污染等二次污染；2)化学掩蔽，是指在污染底泥上投置大量的掩蔽材料，使底泥与水体隔离，防止底泥中的营养物、重金属与有机污染物进入水体造成二次污染，例如申请号为CN200710191195.2的专利技术专利公开了一种富营养化水体底泥掩蔽修复方法，此方法需要采用大量的粘土掩蔽材料和添加剂，对其材料还需粉碎过筛、高温烘干等预处理工作，将其投入湖泊水体中，只能阻挡己有沉积物中氮、磷等营养盐的释放和藻类生物上浮繁殖，并不能从根本上削减污染，随着水体污染物的沉降、积累，仍然会形成黑臭底泥淤积；3)微生物修复，是指利用天然存在或经过驯化的微生物，使底泥中的污染物原位降解成CO2和水、或转化成无害物质，它不是对污染物的分离或简单转移，而是将污染物就地消除的处理技术，微生物修复技术具有工程费用低、实施简单、效果好、对环境扰动少、安全可靠的优点。水体底泥中含有大量的有机物(2～45％)，是底泥厌氧黑臭与危害水质的主要原因，现有的底泥疏浚、化学掩蔽、微生物修复三种主要底泥治理方法，只是采用各种措施异位或原位消除底泥中的污染物，主要是削减底泥中的化学需氧量(COD)，但未考虑对底泥中蕴含着丰富的生物质能加以转化、收集与利用，蕴含在底泥有机物中丰富的生物质能被白白浪费。
[0004]微生物燃料电池处理底泥是一项新的技术，但是电能无法充分利用，且处理效果不佳。
技术实现思路
[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，旨在解决现有技术中底泥处理产生的电能无法充分利用，且处理效果不佳的技术问题。
[0006]本技术的技术方案是：一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，包括微生物原电池单元、电能利用单元、空气连通单元、石墨烯光催化网，所述微生物原电池单元具有若干个且通过所述空气连通单元连通，空气连通单元用于将外部空气通入每个微生物原电池单元中，微生物原电池单元插入底泥使得底泥微生物能够在微生物原电池单元中催化并产生电能，所述电能利用单元具有若干个且一一对应与若干个微生物原电池
单元连接从而能够存储和释放微生物原电池单元产生的电能，所述石墨烯光催化网设置在微生物原电池单元、电能利用单元和空气连通单元的顶部。
[0007]进一步的，本技术中所述微生物原电池单元包括空气管、连接在所述空气管外部的阴极膜和阳极膜，所述空气管上设有若干曝气孔。
[0008]进一步的，本技术中所述电能利用单元包括电能存储器、分别连接阳极膜和阴极膜的阳极导线和阴极导线、分别与所述阳极导线和阴极导线连接的电压感应器和断路器感应器，所述电压感应器和断路器感应器连接至所述电能存储器，所述电能利用单元还包括放电阳极和放电阴极，所述放电阳极、放电阴极分别与所述电能存储器的两端连接。
[0009]进一步的，本技术中所述电能利用单元还包括控制端，所述电能存储器、电压感应器、断路器感应器分别与所述控制端连接。
[0010]进一步的，本技术中所述电能利用单元还包括安装箱体，所述电能存储器、电压感应器、断路器感应器均安装在所述安装箱体内。
[0011]进一步的，本技术中所述空气连通单元包括空气导入管、与所述空气导入管连通的空气流通管，各微生物原电池单元的空气管分别与所述空气流通管连通。
[0012]进一步的，本技术中所述空气流通管为upvc管。
[0013]进一步的，本技术中所述石墨烯光催化网固定安装在安装框架内，所述安装框架与电能利用单元连接固定。
[0014]进一步的，本技术中所述安装框架包括可拆卸连接的上框架和下框架，所述石墨烯光催化网夹设固定在上下框架之间。
[0015]本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术工作时，底泥有机物通过微生物原电池单元催化降解的同时产生电能并存储在电能利用单元中，空气连通单元能够将外部空气通入微生物原电池单元的空气管中通过曝气孔曝气，从而提升处理效果，当电能利用单元中电能存储器存储的电能达到一定值时，电压感应器发送信号至控制端，控制端将断路器感应器打开，存储的电能将通过两端的放电阳极和放电阴极释放电子，释放的电子在阴极发生还原反应，生成氢气或直接将氧化物还原，在阳极发生氧化反应，生成氧气等，从而充分利用电能；此外，顶部特定设计的石墨烯光催化网由于拥有巨大的比表面积，可吸附无法氧化的污染物，通过太阳光照射下的光能，可见光敏感材料会迅速产生光生空穴(h)与光生电子(e)，二维材料可以抑制h'和e的复合，h'与氢氧根反应生成羟基自由基(.0H)，e与02
‑
反应生成氧气，而h'.0H与.02统称为活性氧物质，该物质能氧化分解有机难降解污染物，能够进一步提升处理效果，石墨烯光催化网可通过安装框架可拆卸安装，便于后期更换维护。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图；
[0017]图2为本技术中所述微生物原电池单元的结构示意图；
[0018]图3为本技术中所述电能利用单元的结构示意图。
[0019]其中：1、微生物原电池单元；101、阴极膜；102、阳极膜；103、曝气孔；104、空气管；2、电能利用单元；201、阳极导线；202、阴极导线；203、电压感应器；204、断路器感应器；205、电能存储器；206、放电阳极；207、放电阴极；208、安装箱体；3、空气连通单元；301、空气导入
管；302、空气流通管；4、石墨烯光催化网。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本技术的具体实施方式做具体说明。
[0021]实施例：
[0022]结合附图所示为本技术一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置的具体实施方式，其主要包括微生物原电池单元1、电能利用单元2、空气连通单元3、石墨烯光催化网4，本实施例中，微生物原电池单元1具有四个且通过空气连通单元3连通，空气连通单元3用于将外部空气通入每个微生物原电池单元1中，微生物原电池单元1插入底泥使得底泥微生物能够在微生物原电池单元1中催化并产生电能。
[0023]具体的，结合图2所示，每个微生物原电池单元1均包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，其特征在于：包括微生物原电池单元(1)、电能利用单元(2)、空气连通单元(3)、石墨烯光催化网(4)，所述微生物原电池单元(1)具有若干个且通过所述空气连通单元(3)连通，空气连通单元(3)用于将外部空气通入每个微生物原电池单元(1)中，微生物原电池单元(1)插入底泥使得底泥微生物能够在微生物原电池单元(1)中催化并产生电能，所述电能利用单元(2)具有若干个且一一对应与若干个微生物原电池单元(1)连接从而能够存储和释放微生物原电池单元(1)产生的电能，所述石墨烯光催化网(4)设置在微生物原电池单元(1)、电能利用单元(2)和空气连通单元(3)的顶部。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，其特征在于：所述微生物原电池单元(1)包括空气管(104)、连接在所述空气管(104)外部的阴极膜(101)和阳极膜(102)，所述空气管(104)上设有若干曝气孔(103)。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯光催化网结合微生物原位处理底泥的装置，其特征在于：所述电能利用单元(2)包括电能存储器(205)、分别连接阳极膜(102)和阴极膜(101)的阳极导线(201)和阴极导线(202)、分别与所述阳极导线(201)和阴极导线(202)连接的电压感应器(203)和断路器感应器(204)，所述电压感应器(203)和断路器感应器(204)连接至所述电能存储器(205)，所述电能利用单元(2)还包括放电阳极(206)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗兵年，李红枫，陈瀚驰，曹元乐，
申请(专利权)人：上海同瑞环保工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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