[發明專利]一種微生物燃料電池耦合人工濕地的污水脫氮系統及方法

在審

• 申請號: 201810725478.9
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN110683648A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 鐘非;劉威;劉暢;殷文亮;孫卿;鄧自發
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;H01M8/16;C02F101/30
• 代理公司: 31233 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 宋纓;孫健

1.一種微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于，包括并排豎向布置的上行流單元和下行流單元，所述的上行流單元包括由下至上依次布置的進水口(1)、布水區(2)、填料層(3)、上行流陽極(4)和上行流陰極(6)，所述的下行流單元包括由上至下依次布置的配水區(8)、下行流陰極(9)、填料層(3)、下行流陽極(10)、集水區(11)和出水口(12)，所述的上行流單元和下行流單元的頂部之間通過連通管(7)相連，所述的上行流陰極(6)和下行流陰極(9)中均種植有濕生挺水植物(14)，所述的上行流陰極(6)為石墨氈，下行流陰極(9)為包裹不銹鋼網的石墨顆粒層，所述的上行流陽極(4)與下行流陽極(10)為石墨氈或穿孔石墨板或包裹不銹鋼網的石墨顆粒層，兩個陽極之間通過金屬鈦絲相連，并分別與上行流陰極(6)和下行流陰極(9)以及外接的電阻形成兩條回路。

2.根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的出水口(12)與外部的垂直插管(13)的下端相連。

3.根據權利要求2所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的上行流陽極(4)與上行流陰極(6)之間居中的位置安裝有透水根系阻隔層(5)。

4.根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的上行流單元與下行流單元外形為圓柱體或長方體，采用PVC或PP或PMMA材質制成。

5.根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的濕生挺水植物(14)為美人蕉、蘆葦、鳶尾、菖蒲中的一種或多種，密度為20株/m²。

6.根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的布水區(2)和集水區(11)內填充有粒徑為10mm-30mm

的鵝卵石或碎石。

7.根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，其特征在于：所述的電阻的電阻值為1000Ω。

8.一種根據權利要求1所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統的方法，具體步驟如下：

(a)構建所述的微生物燃料電池耦合人工濕地污水脫氮系統，采用連續或間歇流進水方式，進水為生活污水、富營養化地表水；

(b)開啟水泵，將待處理污水經進水口(1)泵入所述的上行流單元，經布水區(2)后，垂直向上流過填料層(3)、上行流陽極(4)和上行流陰極(6)，在頂端經連通管(7)流入所述的下行流單元；

(c)匯入配水區(8)的水體，達到一定深度后溢出，經跌水增氧，垂直向下流過下行流陰極(9)、填料層(3)和下行流陽極(10)，經集水區(11)后經出水口(12)與垂直插管(13)流出系統。