[發明專利]一種生物電化學處理系統的構建方法及處理電鍍廢水中銅、鎳的應用

在審

• 申請號: 201811098487.6
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109319942A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 劉維平;潘璐璐;吳丹菁;梁國斌;馬迪;路娟娟
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/00;C02F103/16;C02F101/20
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

1.一種生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：所述生物電化學處理系統包括微生物燃料電池MFC和微生物電解池MEC；MFC與MEC反應器構型均為雙室型；

所述構建方法包括以下步驟：

(1)MFC、MEC運行參數的確定

以乙酸鈉為陽極底物，活性污泥為陽極菌種，陽極菌種與底物的體積比為1:2～1:3；MFC的陽極室和陰極室的有效容積均為300mL，陰極液為含銅溶液，銅離子初始濃度為1000～1500mg/L，pH值為3～5，陽極和陰極均采用碳紙，極間距為4～6cm；

MEC的陽極室和陰極室的有效容積均為100～500mL，陰極液為含鎳溶液，鎳離子初始濃度為400～1000mg/L，pH值為2～5，陽極和陰極均采用碳紙，極間距為6～8cm；

(2)BES耦合系統的構建

通過步驟(1)，待MFC、MEC運行穩定后，采用串聯或并聯的耦合方式將MEC和MFC相連接，利用MFC產生的電能驅動MEC運行。

2.根據權利要求1所述的生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：所述MFC反應器與所述MEC反應器的陽極室與陰極室均由HMED-05181陰離子集交換膜相隔，膜有效面積為15cm²。

3.根據權利要求1所述的生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述活性污泥由陽極接種物為加入馴化液密封馴化14d獲得的活性污泥；所述陽極接種物為取自常州清潭污水廠的脫水污泥。

4.根據權利要求3所述的生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：所述馴化液成分為：350～400mg/L蔗糖、200～250mg/L磷酸二氫鉀、200～250mg/L磷酸氫二鉀、120～150mg/L檸檬酸三胺、70～100mg/L氯化鈉、400～450mg/L氯化鎂、400～450mg/L氯化鈣、8～10mL/L維生素溶液、8～10mL/L微量元素溶液。

5.根據權利要求1所述的生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：所述步驟(2)具體為，MFC、MEC輸出電壓穩定時，通過串聯或者并聯的方式將MEC與MFC相連接，并負載1000Ω的外接電阻，構成完整回路，MFC處理含銅廢水并產生電能，MEC原位利用MFC電能處理含鎳廢水。

6.根據權利要求5所述的生物電化學處理系統的構建方法，其特征在于：MFC、MEC輸出電壓穩定時，電壓為500～700mV。

7.采用權利要求1-6任一所述的構建方法獲得的生物電化學處理系統。

8.采用權利要求1-6任一所述的構建方法獲得的生物電化學處理系統在處理電鍍廢水中銅、鎳的應用，其特征在于：利用MFC陰極反應處理含銅廢水，MEC陰極反應處理含鎳廢水。