一种微生物燃料电池污水处理设备制造技术

本发明专利技术的微生物燃料电池污水处理设备，其将微生物燃料电池技术与生物浮岛技术结合，共同处理由于工业或者生活废水排入河流、池塘而造成的水流及淤泥污染问题，且在进行底泥净化时，其能够根据底泥处理情况自动的调整微生物燃料电池在底泥中的位置，使得污水处理设备能够更加智能、自动化，避免了人工进行微生物燃料电池的拆卸和安装工序，而且能够在污泥处理达标后自动将污泥内的阳极布设到污泥其他位置处，不需要再经过长时间驯化即能够使得微生物燃料电池即可以再次启动，提高了污泥处理效率，同时也使得设备能够对河道或者水塘内的污泥进行全方位的清洗处理，能够达到很好的经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物燃料电池污水处理设备


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种微生物燃料电池污水处理设备。

技术介绍

[0002]微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种产生电能的新方法——利用细菌通过生物质产生生物电能，是一种能够将废水里有机物中的化学能在微生物的作用下直接转化为电能的技术工艺。现有技术中将微生物燃料电池用于工业、城市污水处理，特别是与生物浮岛技术相结合进行使用已经很常见，如专利文献1(CN109879402A)，其公开了耦合净化养殖池塘底泥与水体的生物电化学装置和方法，其将浮床设置为生物电化学阴极，在养殖池塘底泥中设置生物化学阳极，将生物电化学阳极和生物电化学阴极通过导线连接，如此设置不仅能够净化水体，还能够净化污泥，但是此装置在污泥净化干净后，其并不能自动移至新的待处理底泥区域，需要人工或手动将阳极拔起后重新插入，并且重新布置生物电化学阳极，如此，除了增大劳动强度外，也增加了重新布置的时间成本，而且在生物电化学电池重新启动时又得花费较长的驯化时间，进一步地，由于插入淤泥内部且淤泥的吸力较大，也不容易将阳极拔出，即使拔出后也不能保证阳极的完整性，而且浮床和插入淤泥底部的生物电化学阴极仅通过导线3连接容易断裂，且使得浮床位置不定；又如专利文献2(CN115286120A)公开了一种电极式人工生态浮岛装置及同步修复水体与底泥的方法，其在浮体和阳极材料之间即设置了可伸缩的固定支架，通过设置固定支架实现了浮体随着水位的变化而能够适应性的进行上下浮动，但是其也没有考虑到在底泥净化干净后，如何能够自动的布设于其他位置处，而且由于其阳极为水平布置的，如此设置更加增加了阳极在某处底泥净化干净后自动移动到其他位置的难度；最后，对于微生物燃料电池的研究，专利文献3(WO2022/237837A1)其研究出，微生物燃料电池电压的大小与污水中有机物浓度是呈一定关系的，通过监测连接的电阻处的电压值可以监测污水是否处理干净。
[0003]综上所述，现有技术中，对于生态浮岛耦合微生物燃料电池进行污水处理，都仅仅是考虑了在固定位置处进行水体和污泥的净化，其并没有考虑到在污泥净化好后需要移动的问题，而且即使提到污泥净化好后需要移动，也仅仅是通过通常的人工方式进行移动，并没有形成一种能够根据污泥处理情况而进行自动移动的微生物燃料电池污水处理设备，更没有将气囊应用于微生物燃料电池的阳极以方便阳极拔出、保持阳极内原有的经过驯化后的适应性的微生物群的报导，而本申请提供的微生物燃料电池污水处理设备即能够在污泥处理达标后自动将污泥内的阳极布设到污泥其他位置处，而且还能够保证不需要再经过长时间驯化即能够使得微生物燃料电池即可以再次启动，提高了污泥处理效率，同时也使得设备能够对河道或者水塘内的污泥进行全方位的清洗处理，能够达到很好的经济效益。

技术实现思路

[0004]为了克服现有微生物燃料电池污水处理设备的不足，本专利技术提供了一种技术方案，一种微生物燃料电池污水处理设备，其包括：浮于污水上表面的浮床、插入底泥内的若
干插入电极，浮床包括导电金属网、导电件和浮动框架，插入电极包括左金属网、右金属网及位于左金属网和右金属网之间的活性碳毡，浮床和插入电极之间连接有导线，且在导线上连接有电阻，浮床构成微生物燃料电池的阳极，插入电极构成微生物燃料电池的阴极，浮床的底部连接于上滑移顶杆的一端，上滑移顶杆的另一端滑动连接有中间本体，中间本体的底部一端转动连接有下刚性支撑腿一，中间本体的底部另一端转动连接有下刚性支撑腿二，所述下刚性支撑腿一和下刚性支撑腿二的下端分别固定连接有一插入电极，下刚性支撑腿一和下刚性支撑腿二均为动力驱动的可伸缩杆结构，中间本体包括下封闭腔室，下封闭腔室的左右两端分别设置有能够驱动下刚性支撑腿一和下刚性支撑腿二转动的转动驱动系统，在底泥净化达标后，下刚性支撑腿一和/或下刚性支撑腿二的伸缩动作配合转动驱动系统的动作，实现插入电极的拔出、横向移动及插入，而从使得微生物燃料电池能够对污水底部的任意位置处的底泥进行净化。
[0005]优选地，插入电极包括竖向布置的四个竖直支撑角架，分别为竖直支撑角架一、竖直支撑角架二、竖直支撑角架三和竖直支撑角架四，横向布置的四个横向支撑角架，分别为横向支撑角架一、横向支撑角架二、横向支撑角架三和横向支撑角架四，水平布置的四个水平支撑角架，分别为水平支撑角架一、水平支撑角架二、水平支撑角架三和水平支撑角架四，所述四个竖直支撑角架、四个横向支撑角架和四个水平支撑角架之间相互连接形成立方体框架，所述四个竖直支撑角架均包括空心主体柱、安装座一和安装座二，安装座一和安装座二分别设置于空心主体柱的两端，安装座一和安装座二上均设置有导向槽一和金属网安装槽一，导向槽一位于金属网安装槽一的外侧，金属网设置于金属网安装槽一内，水平支撑角架一和水平支撑角架四均包括主架体，主架体的横截面为L型，在主架体的上端设置有金属网安装槽二，在主架体的侧端设置有导向槽二，在竖直支撑角架一的空心主体柱内设置有收放卷筒一、滑轮组一，在竖直支撑角架二的空心主体柱内设置有滑轮组二，在竖直支撑角架三的空心主体柱内设置有滑轮组三和收放卷筒二，收放卷筒一上的缆绳的自由端分别穿过滑轮组一、水平支撑角架一、滑轮组二、横向支撑角架四和滑轮组三后连接所述收放卷筒二，竖直支撑角架一和竖直支撑角架二之间滑动连接有隔膜展开杆架一，且隔膜展开杆架一的一端伸入竖直支撑角架一的空心主体柱内与所述缆绳固定连接，在竖直支撑角架二和竖直支撑角架三之间滑动连接有隔膜展开杆架二，且隔膜展开杆架二的一端伸入竖直支撑角架一的空心主体柱内与所述缆绳固定连接，在水平支撑角架一和水平支撑角架四之间滑动连接有隔膜展开杆架三，且隔膜展开杆架三的一端伸入水平支撑角架一内与所述缆绳固定连接，在竖直支撑角架三和竖直支撑角架四之间滑动连接有隔膜展开杆架四，且隔膜展开杆架四的一端伸入竖直支撑角架三的空心主体柱内与所述缆绳固定连接，在竖直支撑角架一和竖直支撑角架四之间滑动连接有隔膜展开杆架五，且隔膜展开杆架五的一端伸入竖直支撑角架四的空心主体柱内与所述缆绳固定连接，在立方体框架的前后左右及下端面五个面上均设置有可开合的隔膜，所述隔膜分别通过隔膜展开架杆一、隔膜展开架杆二、隔膜展开架杆三、隔膜展开架杆四和隔膜展开架杆五控制开合，通过收放卷筒一或收放卷筒二的动作实现五个隔膜的同步开启或关闭。
[0006]优选地，所述滑轮组一包括定滑轮一和定滑轮二，所述滑轮组二包括定滑轮三和定滑轮四，所述滑轮组三包括定滑轮五，所述收放卷筒一和定滑轮二转动设置于竖直支撑角架二的下端，定滑轮一转动设置于竖直支撑角架二的上端，定滑轮三转动设置于竖直支
撑角架三的下端，定滑轮四转动设置于竖直支撑角架三的上端，所述定滑轮五转动设置于竖直支撑角架四上端，收放卷筒二转动设置于竖直支撑角架四的下端。
[0007]优选地，所述定滑轮一、定滑轮四和定滑轮五位于同一水平高度处，所述收放卷筒一、定滑轮二、定滑轮三和收放卷筒二位于同一水平高度处。
[0008]优选地，所述隔膜展开架杆一、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物燃料电池污水处理设备，其包括：浮于污水(55)上表面的浮床(1)、插入底泥(56)内的若干插入电极(2)，浮床(1)包括导电金属网(52)、导电件(53)和浮动框架(54)，插入电极(2)包括左金属网(11)、右金属网(12)及位于左金属网(11)和右金属网(12)之间的活性碳毡(13)，浮床(1)和插入电极(2)之间连接有导线，且在导线上连接有电阻，浮床(1)构成微生物燃料电池的阳极，插入电极(2)构成微生物燃料电池的阴极，其特征在于：浮床(1)的底部连接于上滑移顶杆(4)的一端，上滑移顶杆(4)的另一端滑动连接有中间本体(3)，中间本体(3)的底部一端转动连接有下刚性支撑腿一(5)，中间本体(3)的底部另一端转动连接有下刚性支撑腿二(6)，所述下刚性支撑腿一(5)和下刚性支撑腿二(6)的下端分别固定连接有一插入电极(2)，下刚性支撑腿一(5)和下刚性支撑腿二(6)均为动力驱动的可伸缩杆结构，中间本体(3)包括下封闭腔室(7)，下封闭腔室的左右两端分别设置有能够驱动下刚性支撑腿一(5)和下刚性支撑腿二(6)转动的转动驱动系统(10)，在底泥(56)净化达标后，下刚性支撑腿一(5)和/或下刚性支撑腿二(6)的伸缩动作配合转动驱动系统(10)的动作，实现插入电极(2)的拔出、横向移动及插入，而从使得微生物燃料电池能够对污水(55)底部的任意位置处的底泥(56)进行净化。2.如权利要求1所述的一种微生物燃料电池污水处理设备，其特征在于：插入电极(2)包括竖向布置的四个竖直支撑角架(58)，分别为竖直支撑角架一(58
‑
1)、竖直支撑角架二(58
‑
2)、竖直支撑角架三(58
‑
3)和竖直支撑角架四(58
‑
4)，横向布置的四个横向支撑角架(14)，分别为横向支撑角架一(14
‑
1)、横向支撑角架二(14
‑
2)、横向支撑角架三(14
‑
3)和横向支撑角架四(14
‑
4)，水平布置的四个水平支撑角架(16)，分别为水平支撑角架一(16
‑
1)、水平支撑角架二(16
‑
2)、水平支撑角架三(16
‑
3)和水平支撑角架四(16
‑
4)，所述四个竖直支撑角架(58)、四个横向支撑角架(14)和四个水平支撑角架(16)之间相互连接形成立方体框架，所述四个竖直支撑角架(58)均包括空心主体柱(17)、安装座一(18)和安装座二(19)，安装座一(18)和安装座二(19)分别设置于空心主体柱(17)的两端，安装座一(18)和安装座二(19)上均设置有导向槽一(20)和金属网安装槽一(21)，导向槽一(20)位于金属网安装槽一(21)的外侧，金属网设置于金属网安装槽一(21)内，水平支撑角架一(16
‑
1)和水平支撑角架四(16
‑
4)均包括主架体(42)，主架体(42)的横截面为L型，在主架体(42)的上端设置有金属网安装槽二(44)，在主架体(42)的侧端设置有导向槽二(43)，在竖直支撑角架一(58
‑
1)的空心主体柱(17)内设置有收放卷筒一(22)、滑轮组一(23)，在竖直支撑角架二(58
‑
2)的空心主体柱(17)内设置有滑轮组二(24)，在竖直支撑角架三(58
‑
3)的空心主体柱(17)内设置有滑轮组三(25)和收放卷筒二(26)，收放卷筒一(22)上的缆绳(37)的自由端分别穿过滑轮组一(23)、水平支撑角架一(16
‑
1)、滑轮组二(24)、横向支撑角架四(14
‑
4)和滑轮组三(25)后连接所述收放卷筒二(26)，竖直支撑角架一(58
‑
1)和竖直支撑角架二(58
‑
2)之间滑动连接有隔膜展开架杆一(27)，且隔膜展开架杆一(27)的一端伸入竖直支撑角架一(58
‑
1)的空心主体柱(17)内与所述缆绳(37)固定连接，在竖直支撑角架二(58
‑
2)和竖直支撑角架三(58
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3)之间滑动连接有隔膜展开架杆二(28)，且隔膜展开架杆二(28)的一端伸入竖直支撑角架一(58
‑
1)的空心主体柱(17)内与所述缆绳(37)固定连接，在水平支撑角架一(16
‑
1)和水平支撑角架四(16
‑
4)之间滑动连接有隔膜展开架杆三(29)，且隔膜展开架杆三(29)的一端伸入水平支撑角架一(16
‑
1)内与所述缆绳(37)固定连接，在竖直支撑角架三(58
‑
3)和竖直支撑角架四(58
‑
4)之间滑动连接有隔膜展开架杆四(30)，且隔膜展开架杆四(30)的一
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文锋，刘丽华，张倩，洪俊明，
申请(专利权)人：福建省厦门环境监测中心站九龙江流域生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：