[發明專利]原位修復地下水硝酸鹽污染的套嵌內自流微生物燃料電池

有效

• 申請號: 201510080184.1
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104681844B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 季軍遠;王歡;鄭西來;喬寶剛
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16;C02F3/34
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 徐忠麗

1.一種原位修復地下水硝酸鹽污染的套嵌內自流微生物燃料電池，其特征在于：所述微生物燃料電池整體結構為圓柱狀，并置于地下水所處的原位環境中，其包括陽極室、陰極室、陰離子交換膜組件及外電路系統，陽極室和陰極室之間為套嵌形式，陽極液自流入陰極室，

所述陽極室外套于陰極室外側，其頂部設有進水管、排氣管，陽極室中設有生物陽極，生物陽極上附著厭氧產電微生物，陽極室充滿陽極液，陽極液為有機廢水，陽極室接種高效厭氧消化微生物；

所述陰極室內嵌于陽極室內側，其與陽極室由圓柱形分離隔板分隔，其頂部設有出水管，陰極室中設有生物陰極，生物陰極上附著電活性反硝化微生物，陰極室充滿陰極液，陰極液為自流入陰極室的陽極室出水，陰極室接種高效厭氧反硝化微生物；

所述陰離子交換膜組件位于陽極室外圍，其包含陰離子交換膜和承托層，陰離子交換膜固定于承托層上，承托層為網狀圓柱體，用于支撐陰離子交換膜，微生物燃料電池系統通過陰離子交換膜組件直接與地下水原位環境接觸；

所述外電路系統包括外電阻、導線和電信號采集記錄儀，外電阻兩端通過導線分別連接生物陽極和生物陰極，電信號采集記錄儀并聯于外電阻兩端實時記錄電壓；

所述圓柱形分離隔板頂端與陽極室頂部之間的縫隙長度為1~5cm；

所述陽極液通過分離隔板與陽極室頂部的縫隙自流入陰極室，且陰極液為陽極室出水；

所述陽極室與陰極室之間的直徑比為2~4:1，陽極室直徑與高之比為1:1~3，陽極室與陰極室高度之差為1~5cm；

所述生物陽極、生物陰極與圓柱形分離隔板之間的距離均為0.5~2cm，生物陽極表面積與陽極室體積比是1.5~3 m²:1m³，生物陰極表面積與陰極室的體積比是1.5~3 m²:1m³；

所述陽極液為有機廢水，pH為6.5。

2.根據權利要求1所述微生物燃料電池，其特征在于：所述生物陽極與生物陰極采用碳布，碳棒，碳氈或碳纖維刷中的一種。