[實用新型]新型雙室微生物燃料電池

無效

• 申請號: 201020174072.5
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN201655897U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 謝晴;但德忠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16;C02F3/30
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 游蘭

技術領域

本實用新型涉及一種燃料電池，特別是涉及一種用于有機污水處理的新型雙室微生物燃料電池。

背景技術

傳統雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設置有質子交換膜的陽極室和陰極室，分別設置在陽極室和陽極室上的排氣/測量口、氮氣入口、進水口、出水口、分別設置在陽極室和陰極室內并通過導線連接的生物陽極和生物陰極，其中，陰極室上無頂蓋，陰極室直接與空氣接觸，只起到平穩系統內pH的緩沖作用，而只有陽極室才是產能和唯一凈化區，且凈化指標單一，僅僅除去COD，不能達到我國污水排放標準和COD、氮、磷等指標，且污水處理能力也十分有限。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述缺點，提供一種能有效去除有機污水中的COD、氨氮和磷，且周期污水處理量大大提高，好氧階段電能輸出大幅增加的新型雙室微生物燃料電池。

本實用新型新型雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設置有質子交換膜的陽極室和陰極室，分別設置在陽極室和陽極室上的排氣/測量口、氮氣入口、進水口、出水口，通過電極插孔設置在陽極室內的生物陽極，通過排氣/測量口設置在陰極室內并通過導線與生物陽極連接的生物陰極，以及設置在陰極室內的攪拌器及砂頭曝氣器，其中，陰極室上設置有頂蓋。生物陽極和生物陰極之間連接有電流表和外電阻。

本實用新型新型雙室微生物燃料電池的工作原理是有機污水從進水口進入陽極室內，氮氣從氮氣入口通入至厭氧狀態后關閉，生物陽極上的微生物將呼吸作用產生的電子傳輸至生物陽極上，經外電路陽極上的電子到達陰極，由此產生外電流；同時，在陽極室產生的氫離子通過質子交換膜傳遞至陰極室，并與陰極室中的電子反應成水，從而實現電池內電荷傳遞，在陽極室內除去有機物的水從出水口排除；另方面，有機污水從陰極室的進水口進入陰極室，在水停留前期，氮氣從氮氣入口通入至厭氧氣狀態后關閉，生物陰極上的聚磷菌釋放磷，氨氧化細菌進行氨氧化，在水停留后期砂頭曝氣器工作，陰極室處于好氧狀態，生物陰極上的聚磷菌吸收磷，陰極室內的磷被除去，同時生物陰極上的亞硝化菌和硝化菌將氨氮除去，整個過程陰極室中的有機物作為能源被生物陰極上的各類細菌消耗除去，經處理的水從出水口排除。

本實用新型新型雙室微生物燃料電池的優點在于由于在陰極室采用“厭氧—好氧—沉淀—出水排泥”模式，在實現產電的同時，還具有高效的脫氮除磷功能，8小時內陰極室COD、氨氮及總磷除去量分別達90.5％、99％及96.2％，陰、陽兩極室累積有機物去除容積負荷約2.125kg/m³·d，比傳統生物電池提高近80％，且該電池具有較強的抗沖擊負荷能力，好氧階段電能輸出大幅增加。主要用于有機污水處理。

附圖說明

1：本實用新型結構示意圖

具體實施方式

本實用新型新型雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設置有質子交換膜7的陽極室13和陰極室14，分別設置在陽極室13和陽極室14上的排氣/測量口1、氮氣入口2、進水口5、出水口4，通過電極插孔3設置在陽極室13內的生物陽極6，通過排氣/測量口設置在陰極室14內并通過導線連接與生物陽極6連接的生物陰極8，以及設置在陰極室14內的攪拌器9及砂頭曝氣器10，其中，陰極室上設置有頂蓋，生物陽極6和生物陰極8之間并聯有電流表12和外電阻11。