[發明專利]一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地

有效

• 申請號: 201410001954.4
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103708622A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 宋新山;王俊峰;王宇暉;王蘇艷;嚴登明;何媛;王瑋;丁怡
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/30;H01M8/16;H01M8/02;C02F101/30
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：包括人工濕地(8)，在人工濕地(8)的多介質濾床中種植挺水植物組(9)并布置有多組曝氣管(10)及排氣管(11)，在多介質濾床兩側分別設有入流布水區(14-1)和出流集水區(14-2)，入流布水區(14-1)和出流集水區(14-2)分別連接供水系統及排水系統，入流布水區(14-1)與出流集水區(14-2)之間連接有回流系統，由膨潤土層(6)將多介質濾床分為上層好氧區(13)及下層厭氧區(22)，在上層好氧區(13)及下層厭氧區(22)內分別布置至少一塊石墨氈，有機污水經由供水系統及入流布水區(14-1)進入下層厭氧區(22)，下層厭氧區(22)作為陽極室由微生物氧化有機污水中的有機物產生電子和質子，電子經由下層厭氧區(22)的石墨氈通過外電路傳遞到作為陰極室的上層好氧區(13)內的石墨氈形成電流，質子則透過膨潤土層(6)傳入上層好氧區(13)，用于排出水中所含氣體及厭氧過程所產生的氣體的排氣管(11)的進氣端伸入下層厭氧區(22)內，上層好氧區(13)作為陰極室由挺水植物組(9)及曝氣管(10)供氧，下層厭氧區(22)的出水經出流集水區(14-2)、回流系統及入流布水區(14-1)進入上層好氧區(13)，由氧將來自下層厭氧區(22)的進水中的有機污染物降解后自出流集水區(14-2)出水至排水系統。

2.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述膨潤土層(6)位于所述人工濕地(8)中部并完全覆蓋。

3.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述外電路包括將所述石墨氈相連的導線(16)，在位于上層好氧區(13)內的石墨氈與位于下層厭氧區(22)內的石墨氈之間串接負載(17)，在負載(17)兩端并聯電路監測單元(18)或電能輸出裝置。

4.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述曝氣管(10)由直徑為5cm的PVC管多方向均勻打孔制成，其約1個／m²布置在所述上層好氧區(13)。

5.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述排氣管(11)由直徑為5cm的PVC管在下部多方向均勻打孔、上部設置閥門(5)制成，其約1個／m²布置在所述下層厭氧區(22)。

6.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述挺水植物組(9)由蘆葦10-20株／m²或美人蕉3-4株／m²布置而成，其根系分布在所述上層好氧區(13)。

7.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述入流布水區(14-1)與所述出流集水區(14-2)均由粒徑約9-15mm的礫石填料經PVC多孔板(24)固定構成。

8.如權利要求1所述的一種高效處理有機污水的微生物燃料電池人工濕地，其特征在于：所述多介質濾床由粒徑約5-8mm的礫石填料及砂子組成。