[實用新型]一種包含微生物燃料電池的有機(jī)污水處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320112745.8
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203187453U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉彬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京德源通環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F3/34;H01M8/16
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種包含微生物燃料電池的有機(jī)污水處理裝置。

背景技術(shù)

微生物燃料電池是一種利用產(chǎn)電微生物為陽極催化劑將儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，它在產(chǎn)電的同時可有效去除有機(jī)物，是一項發(fā)展?jié)摿薮蟮南冗M(jìn)生物質(zhì)能利用技術(shù)。其基本工作原理是：在陽極室厭氧環(huán)境下，有機(jī)物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和陽極之間進(jìn)行有效傳遞，并通過外電路傳遞到陰極形成電流，而質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳遞到陰極，氧化劑(一般為氧氣)在陰極得到電子被還原與質(zhì)子結(jié)合成水。

微生物燃料電池的燃料包括生活污水、高濃度有機(jī)廢水等。將其作為污水處理裝置已有相關(guān)研究，如CN201117727Y中公開了一種連續(xù)折流式直接微生物燃料電池、CN101315985B中公開了一種微生物燃料電池堆，它們通過串聯(lián)的方式提高輸出功率和COD去除效果，在充分利用自身產(chǎn)能方面仍有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種有效的利用自身產(chǎn)能的包含微生物燃料電池的有機(jī)污水處理裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種包含微生物燃料電池的有機(jī)污水處理裝置，其通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種包含微生物燃料電池的有機(jī)污水處理裝置，所述微生物燃料電池包括至少一個包含陽極、陰極和離子交換膜的復(fù)合電極，其特征在于，所述電池還包括一待處理污水入口和一處理后污水出口，所述待處理污水入口處有一個液體推動裝置，用于控制待處理污水的流速，所述推動裝置的電源連接于所述微生物燃料電池的儲能設(shè)備、同時還并聯(lián)一外接電源。

根據(jù)本實用新型，所述液體推動裝置是泵。

根據(jù)本實用新型，所述復(fù)合電極的個數(shù)大于等于2個，且串聯(lián)連接；優(yōu)選地，所述復(fù)合電極的個數(shù)為4個；更優(yōu)選地，所述復(fù)合電極的個數(shù)為8個。

本實用新型可用于處理多種有機(jī)污水，本實用新型的污水處理裝置具有以下有益效果：（1）通過自身產(chǎn)能實現(xiàn)待處理有機(jī)污水的溫度控制，從而更好地實現(xiàn)微生物的能量轉(zhuǎn)化過程，有效提高輸出功率和COD去除效果；（2）系統(tǒng)操作簡便靈活，處理效果有保障；（3）系統(tǒng)占地少，基建費(fèi)用低。

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中各附圖標(biāo)記的含義如下：

1槽；2微生物燃料電池；3復(fù)合電極；4入水口；5出水口；6溫度控制裝置；7加熱裝置；8儲能設(shè)備；9入口；10液體推動裝置；11出口；12外接電源。

具體實施方式

本實用新型通過如下實施例對發(fā)明做出詳細(xì)描述。但是，本實用新型不限于所述實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有改變或變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

根據(jù)本實用新型，如圖1所示，所述污水處理裝置包括一容納微生物燃料電池的槽1，所述槽1有一入水口4、一出水口5和一個溫度控制裝置6，所述溫度控制裝置中的加熱裝置7為連接在所述微生物燃料電池2的至少一個復(fù)合電極3的陰極和陽極之間的至少一個電阻絲，該電阻絲位于所述槽的水中。當(dāng)槽中水的溫度低于設(shè)定溫度時，溫度控制裝置啟動電阻絲開始加熱，到達(dá)設(shè)定溫度后停止加熱。通過這樣的設(shè)定，實現(xiàn)了自身產(chǎn)能的充分利用，簡化了設(shè)備，節(jié)約了資金；另外，通過自身產(chǎn)能實現(xiàn)待處理有機(jī)污水的溫度控制，從而更好地實現(xiàn)微生物的能量轉(zhuǎn)化過程，有效提高輸出功率和COD去除效果。

所述微生物燃料電池2包括至少一個包含陽極、陰極和離子交換膜的復(fù)合電極3，包括一待處理污水入口9和一處理后污水出口11，所述待處理污水入口處有一個液體推動裝置10（如泵），用于控制待處理污水的流速，所述推動裝置10的電源連接于所述微生物燃料電池的儲能設(shè)備8、同時還并聯(lián)一外接電源12。因此，所述推動裝置10的動能一方面來自微生物燃料電池產(chǎn)生的電（即電源連接于微生物燃料電池的儲能設(shè)備8，如電阻箱），另一方面來自外接電源12。當(dāng)污水處理裝置啟動初期，由于微生物燃料電池的產(chǎn)電量不足，則該推動裝置主要靠外接電源供電，但一旦微生物燃料電池開始正常產(chǎn)電后，該推動裝置就主要靠燃料電池供電了。實現(xiàn)了自身產(chǎn)能的充分利用。

所述微生物燃料電池的復(fù)合電極3可以設(shè)置一個，優(yōu)選地可以串聯(lián)設(shè)置至少兩個，更優(yōu)選地設(shè)置四個，更優(yōu)選地設(shè)置八個或更多。從而提高電池的輸出功率和COD去除效率。

具體以啤酒廢水為例，使用本實用新型的裝置，可以連續(xù)穩(wěn)定地處理該廢水，所述溫度控制裝置和液體推動裝置的運(yùn)行良好，產(chǎn)電也穩(wěn)定，處理前廢水中的COD為2800mg/L，處理后的COD低于250mg/L。