[發明專利]一種耦合微生物燃料電池低能耗膜生物反應器的有機廢水處理裝置

無效

• 申請號: 201310732550.8
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103848539A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 李秀芬;趙亞楠;任月萍;王新華
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種耦合微生物燃料電池低能耗膜生物反應器的有機廢水處理裝置，其特征在于：該裝置由池體(1)、微塵物燃料電池(MFC)陽極(2)、進水管(3)、給水泵(4)、密封塞(16)、折流板(8)、MBR膜組件(9)、曝氣管(10)、電極／水管固定塞(13)、出水管(11)、出水泵(12)、負載(14)、導線(15)、閥門(5)、污泥泵(6)、污泥管(7)組成；由3～7塊折流板(8)形成的折流板區，將整個廢水處理裝置分成MFC陽極室和膜生物反應器(MBR)；進水管(3)經給水泵(4)與位于MFC陽極室底部的進水口相連；出水管(11)經出水泵(12)與MBR膜組件(9)的出水口連通；MFC陽極(2)和MBR膜組件(9)由導線(15)與負載(14)相連；污泥泵(6)、閥門(5)經污泥管(7)與陽極室、折流板區和MBR反應室底部連通，構成污泥回流和排出系統。

2.根據權利要求1所述的一種耦合微生物燃料電池低能耗膜生物反應器的有機廢水處理裝置，其特征在于：污水中大部分有機物在MFC陽極(2)發生氧化反應，產生的電子經由MFC陽極(2)、導線(15)和負載(14)傳遞到MBR膜組件(兼MFC陰極)，產生的電能用于補償MBR電力消耗，可有效降低運行成本。

3.根掘權利要求1所述的一種耦合微生物燃料電池低能耗膜塵物反應器的有機廢水處理裝置，其特征在于：由池體(1)、MFC陽極(2)、進水管(3)、折流板(8)、密封塞(16)構成的MFC陽極室為厭氧區，MFC陽極(2)材料為碳氈、碳布、石墨及其改性修飾材料，MFC陽極(2)氧化產生的質子隨水流穿越折流板到達MBR好氧區，與電子和氧氣結合生成水，消除了普通MFC陽極易酸化、反饋抑制產電微生物活性的問題，陽極氧化后的極少量剩余有機物也隨水流穿越折流板到達陰極好氧區，進一步好氧去除。

4.根據權利要求1所述的一種耦合微生物燃料電池低能耗膜生物反應器的有機廢水處理裝置，其特征在于：由MBR膜組件(9)、曝氣管(10)、電極／水管固定塞(13)、出水管(11)和池體(1)組成的MBR兼做MFC陰極室，為好氧區，MBR膜組件(9)兼做MFC陰極，其材料為導電聚合物修飾的不銹鋼網、無紡布、碳氈、碳布，在傳遞電子的同時可為MBR膜表面與膜面污染物間提供靜電斥力，有效緩解膜污染。

5.根據權利要求1所述的一種耦合微生物燃料電池低能耗膜生物反應器的有機廢水處理裝置，其特征在于：由3～7塊折流板(8)和池體(1)構成的弓形折流板區為缺氧區，保證了MFC陽極室的厭氧和MBR的好氧狀態，由于此缺氧區的存在，使得硝化和反硝化反應得以發生，系統脫氮效果好，從而保證了出水水質，同時折流板還用于攔截厭氧區的污泥，防止污泥流入MBR好氧區，另外還是陽極產生的質子隨水流到好氧區陰極的通道；通過調節折流板的數量和折流板在池體中的位置，可以調整各部分的水力停留時間，以滿足不同水質的處理要求。