无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术构建无质子交换膜的微生物燃料电池污水处理系统，耦合阳极氧化和阴极还原作用，通过促进电子、质子传递，提供一种同时、高效去除污水中还原性有机污染物和含氮类污染物的方法。通过驯化、培养去除污染物所需的微生物，分别在无质子交换膜微生物燃料电池的阳极和阴极上附着成膜，利用阳极微生物的氧化作用去除还原性有机污染物，产生的电子通过连接电极的外电路传递给阴极，促进阴极微生物去除氧化性污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统的构建，去除还原性有机污染物和含氮污染物微生物的驯化、培养，具体地说是一种利用微生物燃料电池技术，加强电子、质子传递，促进污水中还原性污染物和氧化性污染物的同时、高效去除的方法。
技术介绍
微生物燃料电池(Microbial fuel cellS，MFCs)就是利用微生物作为催化剂氧化有机物产生电流的装置，在阳极区氧化有机物产生的电子传递给阳极，经连接有电阻或负载的导线流到阴极，再传递给阴极区的电子受体。MFCs技术具有反应条件温和、底物广泛、 清洁高效和产电性能等显著优点，被认为是很有潜力的污水处理技术。但目前大多数MFCs 仅单独利用阳极氧化，而阴极的作用只是为了消耗电子和质子，为整个系统的电子、质子传递提供通路，通常选用氧气、铁氰化钾和高锰酸钾等具有高氧化还原电势的物质作为阴极电子受体。为了防止阴极的电子受体进入到阳极，降低阳极的反应效率，常采用价格昂贵、 且极易受污染的质子交换膜分隔阳极室和阴极室，这在很大程度上限制了 MFCs的应用。目前，城市污水处理厂数量不断增加，污水处理率也不断提高，但水体“富营养化” 问题并没有得本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统，其特征在于由电极、电极室、磁力搅拌器、待处理污水、外接电阻、蠕动泵组成，其中采用易导电的材料作为电极，电极置于电极室中，去除还原性有机污染物的微生物在阳极附着成膜，去除含氮污染物的微生物在阴极附着成膜，不用质子交换膜分割阳极室和阴极室，阳极和阴极通过电极室内污水的流动进行质子传递，导线将两极连接到外电阻上，构成回路，并通过磁力搅拌器的搅拌作用促进系统内液体流动加强传质过程。

【技术特征摘要】
1.一种无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统，其特征在于由电极、电极室、磁力搅拌器、待处理污水、外接电阻、蠕动泵组成，其中采用易导电的材料作为电极，电极置于电极室中，去除还原性有机污染物的微生物在阳极附着成膜，去除含氮污染物的微生物在阴极附着成膜，不用质子交换膜分割阳极室和阴极室，阳极和阴极通过电极室内污水的流动进行质子传递，导线将两极连接到外电阻上，构成回路，并通过磁力搅拌器的搅拌作用促进系统内液体流动加强传质过程。2.根据权利要求1所述的一种无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统，其特征在于彼此分开的阳极室和阴极室分别接种去除还原性有机污染物的微生物和去除含氮污染物的微生物，微生物在电极上附着成膜后，将两个电极室接通使之成为一个电极室，或将两极置于同一电极室内，为单室型结构。3.根据权利要求1所述的一种无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统，其特征在于彼此分开的阳极室和阴极室分别接种去除还原性有机污染物的微生物和去除含氮污染物的微生物，微生物在电极上附着成膜后，通过软管连接阳极室和阴极室，使待处理污水得到循环、流动，为双室型结构。4.权利要求1所述的微生物燃料电池去除污水中还原性和含氮类污染物方法，其特征在于具体操作步骤如下(1)无质子交换膜微生物燃料电池污水处理系统的构建由电极、电极室、磁力搅拌器、待处理污水、外接电阻、蠕动泵组成该污水处理系统，其中采用易导电的材料作为电极， 电极置于电极室中，通过导线将两极连接到外电阻上，构成回路，通过磁力搅拌器的搅拌作用促进系统内液体流动加强传质过程。(2)分别配制去除还原性有机污染物微生物培养基和去除含氮污染物微生物培养基，其中去除还原性有机污染物微生物培养基的配方为(NH4)2S0430mg/L，KH2P0430mg/ L, KHC03500mg/L, MgS04200mg/L, FeCl3100mg/L, CaCl230mg/L, C6H1206500mg/L, NaN0340mg/ L ；去除含氮污染物微生物培养基的配方为(NH4)2S0460mg/L，KH2P0...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉春秋，崔玉波，乌云娜，赵不调，安晓雯，赵芾，
申请(专利权)人：大连民族学院，
类型：发明
国别省市：91