[發(fā)明專利]微生物電解池裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610179732.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105633443B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石健;馮汛;倪紅軍;姚池;陳青青;汪興興;呂帥帥;顧濤;胡雨婷;何蕊
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 陳姍姍,郭棟梁

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及燃料電池，尤其涉及微生物電解池裝置。

背景技術(shù)

隨著城市化的進(jìn)程，城市人口越來越密集，隨著人口增長而出現(xiàn)的糞便增長的問題沒有得到較好的解決。目前我國糞便處理設(shè)施的數(shù)量嚴(yán)重不足，總體技術(shù)水平較低，而直接將高COD(Chemical Oxygen Demand：化學(xué)需氧量)、BOD(Biochemical Oxygen Demand：生化需氧量)的糞便直接排入市政污水管網(wǎng)，將對現(xiàn)有的污水處理廠造成不小的沖擊，并且污水處理廠直接處理這些污水時，隨之而來的高能耗將增大處理成本。

微生物電解池(MEC)是一種生物與電化學(xué)和的技術(shù)，通過在陽極表面附著的具有電化學(xué)活性的微生物(產(chǎn)電菌)的代謝，氧化降解水中的有機(jī)物，所產(chǎn)生的電子通過外電路傳遞到陰極，能夠?qū)崿F(xiàn)在較低的施加電壓下產(chǎn)氫。但是現(xiàn)有的微生物電解池對污水處理方式單一，且處理效果一般。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種微生物電解池裝置。

第一方面提供一種微生物電解池裝置，包括：陰極室和設(shè)置在所述陰極室外側(cè)的陽極室組，所述陽極室組具有入水口與出水口，所述出水口與所述陰極室連通，所述陰極室具有排液口和排氣口；

所述陽極室組包括串聯(lián)設(shè)置的多個陽極室；

所述陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極電極和光源，各所述陽極室內(nèi)均設(shè)置有陽極電極；

各所述陽極室上設(shè)置有第一質(zhì)子交換口，至少所述陰極室的側(cè)壁上設(shè)置有與所述第一質(zhì)子交換口相連接的第二質(zhì)子交換口，所述第一質(zhì)子交換口與所述第二質(zhì)子交換口之間設(shè)置有質(zhì)子交換膜。

本發(fā)明中提供的微生物電解池裝置首先具有較大的體積，能夠同時處理較大體積的廢水，產(chǎn)生的氫氣較多，可供其他方面例如燃料電池中氫的使用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中微生物電解池裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中微生物電解池裝置的陽極室組展開結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。

請參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例中提供一種微生物電解池裝置，包括：陰極室1和設(shè)置在陰極室1外側(cè)的陽極室組2，陽極室組2具有入水口8與出水口9，出水口9與陰極室1連通，陰極室1具有排液口11和排氣口14；

陽極室組2包括串聯(lián)設(shè)置的多個陽極室6；

陰極室1內(nèi)設(shè)置有陰極電極5和光源4，各陽極室6內(nèi)均設(shè)置有陽極電極7；

各陽極室6上設(shè)置有第一質(zhì)子交換口，至少陰極室1的側(cè)壁上設(shè)置有與第一質(zhì)子交換口相連接的第二質(zhì)子交換口，第一質(zhì)子交換口與第二質(zhì)子交換口之間設(shè)置有質(zhì)子交換膜3。

本發(fā)明的實(shí)施例中提供的微生物電解池裝置具有較大的體積，能夠同時處理較大體積的廢水，且分別經(jīng)過陽極室和陰極室進(jìn)行處理，能夠產(chǎn)生較多的氫氣以供其他方面使用。

進(jìn)一步的，陰極室1內(nèi)密封設(shè)置有透明的光源安裝室，光源4設(shè)置于光源安裝室內(nèi)。

進(jìn)一步的，光源為LED光源。本發(fā)明的實(shí)施例中提供的裝置通過兩個步驟的反應(yīng)，即通過使用兩種方式對污水進(jìn)行處理，一是在陽極電極上接種產(chǎn)電菌，對污水進(jìn)行初步的COD處理和脫氮，將污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，二是在陰極室內(nèi)設(shè)有小球藻，小球藻作為生物陰極對氫離子和電子進(jìn)行接收，進(jìn)行污水處理，可以進(jìn)一步降低污水中的COD并進(jìn)行脫氮脫磷。與此同時，給陽極電極和陰極電極施加一個電壓，陰極室中的氫離子接收電子產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生的氫氣向上浮動，氣體上浮的過程可以充分?jǐn)噭釉逡海沟眯∏蛟灞３謶腋〉臓顟B(tài)，對污水的處理效果更好。

小球藻對污水進(jìn)行處理需要進(jìn)行光合作用，通過設(shè)置LED光源向小球藻提供光能，小球藻對污水進(jìn)行處理并且是在陰極室內(nèi)進(jìn)行生長和繁殖，當(dāng)小球藻太多時可以移除部分小球藻，從而使產(chǎn)氫的速率達(dá)到較佳的狀態(tài)。