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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物燃料电池设计,特别是涉及一种可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池。
技术介绍
1、正渗透(forward osmosis,简称fo)是一种以溶液间浓度差为驱动的新型膜分离技术,它无需外加压力,仅依靠选择性渗透膜两侧存在的渗透压差为驱动力,从而实现污水中水分子的膜分离过程。微生物燃料电池(microbial fuel cell,简称mfc)是以微生物作为催化剂,将微生物分解有机物或无机物所产生的化学能转化电能的电生化反应器。正渗透微生物燃料电池(osmosis microbial fuel cell,简称osmfc)是将fo与mfc进行耦合,采用fo膜代替mfc中的质子交换膜,以微生物作为催化剂,将有机物的化学能转换为电能,其中阳极室中的水分子由于两极室间渗透压差的驱动,从高渗透压侧(即阳极)透过选择性渗透膜扩散到低渗透压侧(即阴极)实现清洁水的提取,从而实现集产水与产电于一体的装置。将osmfc应用到废水处理领域,能以废水中的有机污染物为燃料直接产生电能,同时实现废水的处理以及清洁水的提取,是一种具有资源化前景的新型绿色水处理技术。
2、目前,正渗透微生物燃料电池仍停留在研究阶段,其运行的稳定性是其实际应用的一大阻碍。其中,由于膜污染以及浓差极化等原因,fo膜运行一段时间后其水通量大幅下降,阴极液汲水效果降低。因此可以对反应器的构型进行改造以减轻这两种现象的负面影响。
3、现有正渗透微生物燃料电池反应器构型主要有方形反应器和h瓶型反应器两种。其中h瓶形反应器阴阳极瓶接口处由正渗
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的是提供。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:
3、一种可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,包括:阳极室、阴极室、连通管、fo膜;
4、所述阳极室和所述阴极室通过所述连通管连通;所述阳极室和所述阴极室上均设置有出水口;所述fo膜设置在所述连通管内;所述阳极室和所述阴极室还均设置有进水口;所述进水口设置在所述连通管上。
5、优选地,所述出水口设置在所述进水口的上方。
6、优选地,所述阳极室和所述阴极室的进水口对应设置在所述fo膜的两侧。
7、根据本专利技术提供的具体实施例,本专利技术公开了以下技术效果:
8、本专利技术提供了一种可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,包括:阳极室、阴极室、连通管、fo膜;所述阳极室和所述阴极室通过所述连通管连通;所述阳极室和所述阴极室上均设置有出水口;所述fo膜设置在所述连通管内;所述阳极室和所述阴极室还均设置有进水口;所述进水口设置在所述连通管上。本专利技术可以实现正渗透微生物燃料电池表面膜污染和浓差极化的减弱,从而提高反应器内部物质传递效率,提高清洁水提取效率,延长fo膜使用寿命,降低由于fo膜频繁更换或清洗所导致的成本投入,提高微生物燃料电池的整体性能以及经济可行性。
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1.一种可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,其特征在于,包括:阳极室、阴极室、连通管、FO膜;
2.根据权利要求1所述的可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,其特征在于,所述出水口设置在所述进水口的上方。
3.根据权利要求1所述的可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,其特征在于,所述阳极室和所述阴极室的进水口对应设置在所述FO膜的两侧。
【技术特征摘要】
1.一种可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,其特征在于,包括:阳极室、阴极室、连通管、fo膜;
2.根据权利要求1所述的可减轻膜污染和浓差极化的正渗透微生物燃料电池,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:段亮,李世龙,高祥云,张海亚,张志超,邢飞,亚涛,穆映鸣,
申请(专利权)人:中国环境科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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