專利名稱：雙室藻類微生物燃料電池及其低能耗處理廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域；具體涉及一種雙室藻類微生物燃料電池及其低能耗處 理廢水的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，國內(nèi)外普遍采用生化方法處理廢水。根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把 生物處理法分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩大類。好氧生物處理技術(shù)是采用外加曝氣的方法，向廢水中補(bǔ)充氧氣，利用好氧微生物 降解廢水中的有機(jī)污染物?；钚晕勰喾?、延時(shí)曝氣法、生物膜法、深井曝氣法等是較有代表 性的好氧生物處理方法。好氧生物處理技術(shù)在處理過程中需要大規(guī)模的曝氣，因此處理成 本較高，能耗很大。廢水厭氧生物處理技術(shù)是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)污染物的 方法。此方法無需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，但由于厭氧生物處理的出水仍存在一定的COD和B0D， 所以必須再經(jīng)好氧處理后才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前我國的廢水處理廠主要采用活性污泥、生物濾池、曝氣氧化塘、三級(jí)過濾等方 法進(jìn)行廢水處理，從這些處理方法可以看出，我國的廢水處理主要是以好氧生物處理占主 導(dǎo)。廢水好氧處理方法是廢水處理過程的主要能耗者，一般而言，廢水好氧處理所用能耗約 占廢水處理廠總能耗的70%，而對(duì)于不同的廢水好氧生物處理過程而言，能量的需要量變 化也是很大的，若按能耗的相對(duì)大小排列，應(yīng)為延時(shí)曝氣>活性污泥>曝氣氧化塘>生物 濾池。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2007年，我國廢水排放總量達(dá)到556. 8億噸，共 有廢水處理設(shè)備78210套，年廢水運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到428億元。若按照70%的能耗用于廢水好 氧生物處理計(jì)算，每年用于廢水好氧生物處理所需的費(fèi)用高達(dá)為299. 7億元，可見應(yīng)當(dāng)把 廢水的好氧生物處理作為節(jié)能的首要目標(biāo)。因此，亟待開發(fā)一種能夠降低廢水好氧生物處 理過程能耗的新方法。綜上，由于采用外加曝氣導(dǎo)致現(xiàn)有好氧生物處理工藝存在能耗大、成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決廢水處理過程中由于采用外加曝氣導(dǎo)致現(xiàn)有好氧生物 處理工藝存在能耗大、成本高的問題，而提供了雙室藻類微生物燃料電池及其低能耗處理 廢水的方法本發(fā)明中雙室藻類微生物燃料電池由陽極、陰極、隔膜、取樣口、陽極室、陰極室、 進(jìn)水口、出水口、殼體、外電路和導(dǎo)線構(gòu)成，所述的陽極室和陰極室通過隔膜分隔，隔膜與陽 極室、陰極室之間夾有真空墊(以保持密封)，陽極室內(nèi)設(shè)置有陽極，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極， 陽極和陰極通過導(dǎo)線與設(shè)置在殼體外部的外電路連接陰極室、陽極室的側(cè)壁上部分別開 有進(jìn)水口，并在側(cè)壁下部分別開有出水口，所述陰極室采用有機(jī)玻璃制成(以保證陽光充 足)，陰極室內(nèi)投加了藻類。雙室藻類微生物燃料電池低能耗處理廢水的方法是按下述步驟進(jìn)行的一、啟動(dòng)反應(yīng)器室溫下將生活污水(或微生物燃料電池的陽極出水)(作為菌源)分別注入陰極 室、陽極室內(nèi)，并向陰極室內(nèi)投加藻類(作為接種源)以提供氧氣，藻類的濃度為0.3 1.0g/L，利用進(jìn)水中的微生物啟動(dòng)藻類微生物燃料電池，當(dāng)電池電壓低于50mV時(shí)，完全 更換陽極室的廢水，待負(fù)載電壓穩(wěn)定在500mV以上，即完成了藻類微生物燃料電池的啟 動(dòng)；二、處理廢水廢水注入陽極室內(nèi)，同時(shí)將含碳酸鹽廢水注入陰極室內(nèi)，室溫下微生物 分解代謝有機(jī)物同時(shí)獲得電能，藻類通過光合作用向陰極室內(nèi)提供氧氣，待陽極電位高 于_50mV，將陽極室處理過的廢水完全排放并注入新鮮廢水(是指未經(jīng)處理的廢水)，待陰 極電位低于30mV，將陰極室處理過的廢水完全排放并注入含碳酸鹽的廢水；即實(shí)現(xiàn)了廢水 的處理；其中步驟二所述含碳酸鹽廢水中碳酸鹽的濃度0. 02 0. 5g/L。在本發(fā)明中，啟動(dòng)反應(yīng)器時(shí)間約3 5天，利用藻類微生物燃料電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢 水好氧處理單元的低能耗，并能夠在處理廢水的同時(shí)獲得電能。該技術(shù)解決了廢水好氧處 理過程中由于使用曝氣裝置而帶來的高能耗問題，利用微生物燃料電池中藻類產(chǎn)生的02， 替代了現(xiàn)有的廢水好氧處理構(gòu)筑物(如曝氣池、生物濾池等)中的曝氣裝置，實(shí)現(xiàn)了廢水好 氧處理過程的低能耗。本發(fā)明方法在室溫下應(yīng)用，廢水COD去除率可達(dá)82% 90%，且該 技術(shù)產(chǎn)生的電能可以用作反應(yīng)器運(yùn)行，或輸入電網(wǎng)，真正達(dá)到廢物的資源化。藻類微生物燃料電池可以作為廢水好氧處理的主要構(gòu)筑物，代替曝氣池、生物濾 池、曝氣氧化塘等在污水處理廠中應(yīng)用，從而降低好氧生物處理的能耗。


圖1是雙室藻類微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是廢水藻類微生物燃料電池 的運(yùn)行情況圖，圖中■表示反應(yīng)器2，▲表示反應(yīng)器1 ；圖3是廢水藻類微生物燃料電池的功 率密度曲線圖，圖中□表示功率密度曲線， 表示電壓_電流曲線；圖4是不同周期的COD 去除率圖，圖中 表示反應(yīng)器1，11表示反應(yīng)器2 ；圖5不同藻類濃度對(duì)功率密度曲線的影 響圖，- -表示藻類濃度為0. 35g/L的功率密度曲線，_ ▲-表示藻類濃度為1. 05g/L的 功率密度曲線，“■-表示藻類濃度為0. 70g/L的功率密度曲線。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中雙室藻類微生物燃料電池由陽極1、陰極2、隔膜 3、取樣口 4、陽極室6、陰極室7、進(jìn)水口 8、出水口 9、殼體11、外電路10和導(dǎo)線5構(gòu)成，所述 的陽極室6和陰極室7通過隔膜3分隔，隔膜3與陽極室6、陰極室7之間夾有真空墊(以 保持密封)，陽極室6內(nèi)設(shè)置有陽極1，陰極室7內(nèi)設(shè)置有陰極2，陽極1和陰極2通過導(dǎo)線5 與設(shè)置在殼體11外部的外電路10連接，陰極室7、陽極室6的側(cè)壁上部分別開有進(jìn)水口 8， 并且在側(cè)壁下部分別開有出水口 9，所述陰極室7采用有機(jī)玻璃制成(以保證陽光充足)， 陰極室7內(nèi)投加了藻類。本實(shí)施方式所述電池的結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，所述電池中藻類產(chǎn)生的02，替代了現(xiàn) 有的廢水好氧處理構(gòu)筑物(如曝氣池、生物濾池等)中的曝氣裝置，實(shí)現(xiàn)了廢水好氧處理過 程的低能耗。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所述的陽極1的材料 為碳布、碳紙、碳?xì)?、碳電刷、活性炭顆粒、石墨板、石墨顆粒、不銹鋼板、不銹鋼網(wǎng)、鈦板或鈦 網(wǎng)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是所述的碳電刷是經(jīng)過 預(yù)處理的，碳刷預(yù)處理的方法是將碳電刷經(jīng)450°C加熱30分鐘，再冷卻至室溫，然后浸泡于 質(zhì)量濃度為10% H2S04溶液10分鐘，再用質(zhì)量濃度為10%的NaOH溶液進(jìn)行中和，最后用蒸 餾水清洗。其它與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三不同的是所述的陰極2的 材料為碳布、碳紙、碳?xì)?、碳電刷、活性炭顆粒、石墨板、石墨顆粒、不銹鋼板、不銹鋼網(wǎng)、鈦板 或鈦網(wǎng)。其它與具體實(shí)施方式
一至三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是所述的碳電刷是經(jīng)過 預(yù)處理的，碳刷預(yù)處理的方法是將碳電刷經(jīng)450°C加熱30分鐘，再冷卻至室溫，然后浸泡于 質(zhì)量濃度為10% H2S04溶液10分鐘，再用質(zhì)量濃度為10%的NaOH溶液進(jìn)行中和，最后用蒸 餾水清洗。其它與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、四或五不同的是所述陰極2表 面載有0. 1 0. 35mg/cm3的Pt/C催化劑。其它與具體實(shí)施方式
一、四或五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六不同的是所述隔膜3的材 料為陽離子交換膜、陰離子交換膜、超濾膜、微濾膜、全氟磺酸樹脂膜、玻璃纖維膜或聚碳酸 酯膜。其它與具體實(shí)施方式
一至六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七不同的是所述的藻類為小 球藻、螺旋藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻、輪藻、石莼、海帶、裙帶菜、紫菜或石花菜。其它與具體 實(shí)施方式一至七相同。
具體實(shí)施方式
九(參見圖1)本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八不同的是所述 陰極室7、陽極室6的頂端面上均開有取樣口 4。其它與具體實(shí)施方式
一至八相同。本實(shí)施方式所述的取樣口 4用作參比電極、溶解氧探頭及其它傳感器探頭插入和 采樣分析。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至九不同的是所述的雙室藻類 微生物燃料電池的外形可以為方形或圓筒形。其它與具體實(shí)施方式
一至九相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式利用具體實(shí)施方式
一所述的雙室藻類微生物燃料 電池低能耗處理廢水的方法是按下述步驟進(jìn)行的一、啟動(dòng)反應(yīng)器室溫下將生活污水(或 微生物燃料電池的陽極出水)分別注入陰極室7、陽極室6內(nèi)，并向陰極室7內(nèi)投加藻類(作 為接種源)以提供氧氣，藻類的濃度為0. 3 1. Og/L,利用進(jìn)水中的微生物啟動(dòng)藻類微生物 燃料電池，陰極2和陽極1之間連接1000 Q的定值電阻來監(jiān)測電阻電壓變化情況，當(dāng)電池 電壓低于50mV時(shí)，完全更換陽極室的廢水，待負(fù)載電壓穩(wěn)定在500mV以上，即完成了藻類微 生物燃料電池的啟動(dòng)；二、處理廢水廢水注入陽極室6內(nèi)，同時(shí)將含碳酸鹽廢水注入陰極 室7內(nèi)，室溫下微生物分解代謝有機(jī)物同時(shí)獲得電能，藻類通過光合作用向陰極室7內(nèi)提供 氧氣，待陽極1電位高于_50mV，將陽極室6處理過的廢水完全排放并注入新鮮廢水，待陰極 2電位低于30mV，將陰極室7處理過的廢水完全排放并注入含碳酸鹽的廢水；即實(shí)現(xiàn)了廢水 的處理；其中步驟二所述含碳酸鹽廢水中碳酸鹽的濃度0. 02 0. 5g/L。本實(shí)施方式中反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間約3 5天，藻類通過光合作用向陰極室7內(nèi)提供 氧氣，可用于替代現(xiàn)有的廢水好氧處理構(gòu)筑物(如曝氣池、生物濾池等)中的曝氣裝置，實(shí) 現(xiàn)了廢水好氧處理過程的低能耗。本發(fā)明方法在室溫下應(yīng)用，廢水COD去除率可達(dá)82% 90%，且該技術(shù)產(chǎn)生的電能可以用作反應(yīng)器運(yùn)行，或輸入電網(wǎng)，真正達(dá)到廢物的資源化。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十不同的是步驟一中所述的藻 類為小球藻、螺旋藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻、輪藻、石莼、海帶、裙帶菜、紫菜或石花菜。其它 步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
十相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一或十二不同的是步驟一中 藻類的濃度為0. 35 0. 45g/L。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一或十二相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十或十一不同的是步驟一中藻 類的濃度為0. 5 0. 65g/L。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
十或十一相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一或十二不同的是步驟一中 藻類的濃度為0. 7 0. 85g/L。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一或十二相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式利用具體實(shí)施方式
一所述的雙室藻類微生物燃料 電池處理廢水，雙室藻類微生物燃料電池的外形為圓形，陽極1和陰極2均采用經(jīng)預(yù)處理的 碳電刷，陰極2表面載有0. lmg/cm3的Pt/C催化劑；該方法是按下述步驟進(jìn)行的一、啟動(dòng) 反應(yīng)器室溫下將生活污水(作菌源)分別注入陰極室7、陽極室6內(nèi)，并向陰極室7內(nèi)投 加小球藻(作為接種源)以提供氧氣，小球藻的濃度為1. Og/L，利用進(jìn)水中微生物啟動(dòng)藻類 微生物燃料電池，當(dāng)電池電壓低于50mV時(shí)，完全更換陽極室的廢水，待負(fù)載電壓上升，并穩(wěn) 定在500 mV以上，即完成了藻類微生物燃料電池的啟動(dòng)；二、處理廢水廢水注入陽極室6 內(nèi)，同時(shí)將含碳酸鹽廢水注入陰極室7內(nèi)，室溫下微生物分解代謝有機(jī)物同時(shí)獲得電能，小 球藻通過光合作用向陰極室7內(nèi)提供氧氣，待陽極1電位高于_50mV，將陽極室6處理過的 廢水完全排放并注入新鮮廢水，待陰極2電位低于30mV，將陰極室7處理過的廢水完全排放 并注入含碳酸鹽的廢水；即實(shí)現(xiàn)了廢水的處理；其中步驟二所述含碳酸鹽廢水中碳酸鹽的 濃度 0. 02 0. 5g/L。本實(shí)施方式所述碳刷預(yù)處理的方法是將碳電刷經(jīng)450°C加熱30分鐘，再冷卻至室 溫，然后浸泡于質(zhì)量濃度為10% 1^04溶液10分鐘，再用質(zhì)量濃度為10%的NaOH溶液進(jìn)行 中和，最后用蒸餾水清洗。采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的效果利用平行試驗(yàn)，采用兩臺(tái)本實(shí)施方式所述雙室藻類微生物燃料電池(標(biāo)記為反應(yīng) 器1和反應(yīng)器2)按本實(shí)施方式所述方法處理廢水，結(jié)果分析如下1、本實(shí)施方式中廢水好氧處理過程由于使用曝氣裝置對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，所以會(huì)消 耗大量的能源。我國是一個(gè)能源短缺的國家，如果能減少廢水處理過程的能源消耗，將會(huì)為 我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。針對(duì)廢水好氧處理過程的高能耗問題，設(shè)計(jì)藻類微 生物燃料電池反應(yīng)器，利用藻類產(chǎn)生的02替代現(xiàn)有的廢水好氧處理過程的曝氣裝置，從而 實(shí)現(xiàn)了廢水好氧處理的低能耗。在室溫，1000 Q外阻下同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)相同的廢水藻類微生 物燃料電池，經(jīng)過100小時(shí)的啟動(dòng)期，反應(yīng)器啟動(dòng)成功，兩個(gè)反應(yīng)器均能在500mV有穩(wěn)定的 電壓輸出，且穩(wěn)定輸出電壓的時(shí)間超過60小時(shí)。在反應(yīng)器運(yùn)行過程中監(jiān)測藻類陰極溶液的 溶解氧，溶解氧處于飽和狀態(tài)。從極化曲線上來看(圖3)，微生物燃料電池的最大輸出功率 可達(dá)到5. 2W/m3，輸出的電能可以用作反應(yīng)器運(yùn)行，或輸入電網(wǎng)，真正達(dá)到廢物的資源化。以上結(jié)論均表明，與常規(guī)的廢水好氧生物處理技術(shù)相比，應(yīng)用藻類微生物燃料電 池技術(shù)，可以替代現(xiàn)有的廢水好氧處理工藝，實(shí)現(xiàn)廢水處理的低能耗。
2、廢水處理過程中的COD去除率對(duì)于廢水而言，COD的去除率是廢水處理的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，COD的去除率高標(biāo)志著 廢水處理的效果顯著。為考察本發(fā)明中涉及的藻類微生物燃料電池能否達(dá)到較好的廢水處 理效果，我們同步啟動(dòng)了 2臺(tái)相同的反應(yīng)器進(jìn)行多個(gè)周期的監(jiān)測。從圖4中可以看出，在反 應(yīng)器運(yùn)行的7個(gè)周期內(nèi)，COD去除率在82% 90%之間，說明該反應(yīng)器在廢水處理的多個(gè) 運(yùn)行周期中COD去除率較高，并能獲得穩(wěn)定的運(yùn)行效果。3、不同藻類濃度的影響對(duì)于藻類微生物燃料電池來講，陰極的藻類濃度是影響反應(yīng)器產(chǎn)生02的關(guān)鍵因素 之一。向兩臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行的藻類微生物燃料電池中分別加入濃度為0. 35g/L、0. 70g/L、l. 05g/ L的藻類溶液，功率密度曲線如圖5。當(dāng)加入0. 35g/L藻類溶液時(shí)，最高功率密度為3. Iff/ m3，當(dāng)藻類濃度為0. 70g/L時(shí)，最高功率密度為6. 6ff/m3,當(dāng)增加藻類濃度至1. 05g/L時(shí)，最 高功率密度降為5. lW/m3?？梢?，在藻類濃度為0. 70g/L時(shí)，反應(yīng)器能夠獲得最大的電能輸 出。因此，可以通過適當(dāng)?shù)奶岣咴孱惖臐舛葋慝@得高的功率輸出，從而達(dá)到資源回收的最大 化。
權(quán)利要求
雙室藻類微生物燃料電池，它由陽極(1)、陰極(2)、隔膜(3)、取樣口(4)、陽極室(6)、陰極室(7)、進(jìn)水口(8)、出水口(9)、殼體(11)、外電路(10)和導(dǎo)線(5)構(gòu)成，其特征在于雙室藻類微生物燃料電池的陽極室(6)和陰極室(7)通過隔膜(3)分隔，隔膜(3)與陽極室(6)、陰極室(7)之間夾有真空墊，陽極室(6)內(nèi)設(shè)置有陽極(1)，陰極室(7)內(nèi)設(shè)置有陰極(2)，陽極(1)和陰極(2)通過導(dǎo)線(5)與設(shè)置在殼體(11)外部的外電路(10)連接，陰極室(7)、陽極室(6)的側(cè)壁上部分別開有進(jìn)水口(8)，并在側(cè)壁下部分別開有出水口(9)，所述陰極室(7)采用有機(jī)玻璃制成，陰極室(7)內(nèi)投加了藻類。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述的陽極(1)、陰極 (2)的材料均為碳布、碳紙、碳?xì)帧⑻茧娝?、活性炭顆粒、石墨板、石墨顆粒、不銹鋼板、不銹鋼 網(wǎng)、鈦板或鈦網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述的碳電刷是經(jīng)過 預(yù)處理的，碳刷預(yù)處理的方法是將碳電刷經(jīng)450°C加熱30分鐘，再冷卻至室溫，然后浸泡于 質(zhì)量濃度為10% H2S04溶液10分鐘，再用質(zhì)量濃度為10%的NaOH溶液進(jìn)行中和，最后用 蒸餾水清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述陰極(2) 表面載有0. 1 0. 35mg/cm3的Pt/C催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述隔膜(3)的材料 為陽離子交換膜、陰離子交換膜、超濾膜、微濾膜、全氟磺酸樹脂膜、玻璃纖維膜或聚碳酸酯 膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述的藻類 為小球藻、螺旋藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻、輪藻、石莼、海帶、裙帶菜、紫菜或石花菜。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙室藻類微生物燃料電池，其特征在于所述陰極室(7)、陽極 室(6)的頂端面上開有取樣口(4)。
8.利用權(quán)利要求1所述的雙室藻類微生物燃料電池低能耗處理廢水的方法，其特征在 于雙室藻類微生物燃料電池低能耗處理廢水的方法是按下述步驟進(jìn)行的一、啟動(dòng)反應(yīng)器 室溫下將生活污水或微生物燃料電池的陽極出水分別注入陰極室(7)、陽極室(6)內(nèi)，并向 陰極室(7)內(nèi)投加藻類以提供氧氣，藻類的濃度為0.3 1.0g/L，利用進(jìn)水中的微生物啟 動(dòng)藻類微生物燃料電池，當(dāng)電池電壓低于50mV時(shí)，完全更換陽極室的廢水，待負(fù)載電壓穩(wěn) 定在500mV以上，即完成了藻類微生物燃料電池的啟動(dòng)；二、處理廢水廢水注入陽極室(6) 內(nèi)，同時(shí)將含碳酸鹽廢水注入陰極室(7)內(nèi)，室溫下微生物分解代謝有機(jī)物同時(shí)獲得電能， 藻類通過光合作用向陰極室(7)內(nèi)提供氧氣，待陽極⑴電位高于50mV，將陽極室(6)處理 過的廢水完全排放并注入新鮮廢水，待陰極(2)電位低于30mV，將陰極室(7)處理過的廢水 完全排放并注入含碳酸鹽的廢水；即實(shí)現(xiàn)了廢水的處理；其中步驟二所述含碳酸鹽廢水中 碳酸鹽的濃度0. 02 0. 5g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙室藻類微生物燃料電池低能耗處理廢水的方法，其特征 在于步驟一中所述的藻類為小球藻、螺旋藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻、輪藻、石莼、海帶、裙帶 菜、紫菜或石花菜。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的雙室藻類微生物燃料電池低能耗處理廢水的方法，其特 征在于步驟一中藻類的濃度為0. 35 0. 45g/L。
全文摘要
雙室藻類微生物燃料電池及其低能耗處理廢水的方法，它屬于廢水處理領(lǐng)域。本發(fā)明解決了由于采用外加曝氣導(dǎo)致現(xiàn)有好氧生物處理工藝存在能耗大、成本高的問題。雙室藻類微生物燃料電池的陽極室和陰極室通過隔膜連接，隔膜與陽極室、陰極室之間夾有真空墊，陽極室內(nèi)設(shè)置有陽極，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極，陽極和陰極通過導(dǎo)線與設(shè)置在雙室藻類微生物燃料電池外部的外電路連接。方法一、啟動(dòng)反應(yīng)器；二、廢水通入陰、陽極室，在室溫下微生物分解代謝有機(jī)物同時(shí)獲得電能，陰極藻類通過光合作用向陰極室提供氧氣。藻類微生物燃料電池可以作為廢水好氧處理的主要構(gòu)筑物，代替曝氣池、生物濾池、曝氣氧化塘等在污水處理廠中應(yīng)用，從而降低好氧生物處理的能耗。
文檔編號(hào)H01M4/94GK101853955SQ200910310298
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者馮玉杰, 劉佳, 王鑫 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)