[發(fā)明專利]固定廢氣中二氧化碳生成有機(jī)物產(chǎn)品同時(shí)處理污水的微生物電化學(xué)反應(yīng)器及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510520210.8
• 申請(qǐng)日: 2015-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN105214476B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧源;應(yīng)賢斌;馮華軍;周玉央;李娜;梁禹翔;王炎峰;沈東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/84
• 分類號(hào): B01D53/84;B01D53/62;C02F3/34;C12P7/16
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 黃平英

1.一種利用微生物電化學(xué)反應(yīng)器同時(shí)處理工業(yè)廢氣和污水的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在CO₂固定室中裝配碳酸鈉溶液、微生物合成室內(nèi)裝配電解液溶液、微生物產(chǎn)電室內(nèi)裝配待處理污水，微生物產(chǎn)電室和微生物合成室內(nèi)分別培養(yǎng)微生物；所述電解液配方為：1～1.5g/l(NH₄)₂SO₄，0.5～1g/l KH₂PO₄，6.8～7g/l NaHPO₄，0.2～0.3g/l MgSO₄-7H₂O，20～25mg/l FeSO₄-7H2O，4～6mg/l CaSO₄-2H2O，100～150ug/l鹽酸硫胺素，1～1.5ml/L SL7金屬溶液；

(2)向CO₂固定室中連續(xù)通入工業(yè)尾氣，同時(shí)將微生物產(chǎn)電室與CO₂固定室構(gòu)成回路，外加電壓使Cu₂O電極上產(chǎn)生負(fù)電勢(shì)，持續(xù)5～10小時(shí)；

Cu₂O電極上所加的負(fù)電勢(shì)為-0.65～-0.85V；微生物合成電極上所加的負(fù)電勢(shì)為-0.9～-1.3V，工業(yè)尾氣的通入速率為1～2L/min·L；

(3)斷開微生物產(chǎn)電室與CO₂固定室所構(gòu)成的回路，將微生物產(chǎn)電室與微生物合成室構(gòu)成回路，外加電壓使微生物合成電極上產(chǎn)生負(fù)電勢(shì)，持續(xù)12-36h；

步驟(2)和(3)循環(huán)進(jìn)行；

所述工業(yè)尾氣為焚燒廠尾氣、火電廠尾氣或煉鋼廠廢氣；所述微生物合成室內(nèi)的掛膜微生物為Ralstonia eutropha H16工程菌；所述微生物產(chǎn)電室內(nèi)的掛膜微生物為產(chǎn)電菌；

所述微生物電化學(xué)反應(yīng)器包括反應(yīng)室，所述反應(yīng)室內(nèi)由陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜依次分隔為微生物產(chǎn)電室、微生物合成室和CO₂固定室；所述微生物產(chǎn)電室、微生物合成室和CO₂固定室內(nèi)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置微生物產(chǎn)電電極、微生物合成電極和Cu₂O電極，所述微生物產(chǎn)電電極與微生物合成電極之間及微生物產(chǎn)電電極與Cu₂O電極之間分別構(gòu)成回路；所述CO₂固定室連接有氣泵和pH在線調(diào)控裝置；

所述微生物合成電極和微生物產(chǎn)電電極的材料均為石墨棒，石墨板，碳?xì)郑妓⒒蛘呤?/p>

所述Cu₂O電極由如下方法制備：

(1)在磷酸溶液中以鈦電極為陰極、晶體銅薄片為陽(yáng)極，電解拋光；

(2)拋光后的晶體銅薄片洗凈后在惰性氣體中干燥；

(3)干燥后的晶體銅薄片在空氣氛圍下加熱至300～500℃，持續(xù)10～18h，加熱完畢后，自然冷卻至室溫即得。