[發(fā)明專利]一種處理含乳化油廢水并能發(fā)電的燃料電池及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010384448.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111517452A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少君;王明雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00;C02F3/34;H01M8/16;C02F101/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1. 一種處理含乳化油廢水并能發(fā)電的燃料電池，其特征在于，該微生物燃料電池裝置由陽(yáng)極室、陰極室、外殼、質(zhì)子交換膜、陽(yáng)極室進(jìn)口和陽(yáng)極室出口構(gòu)成，其中所述陽(yáng)極室和陰極室之間由質(zhì)子膜分隔，所述陽(yáng)極室中使用生物炭作為陽(yáng)極，所述陽(yáng)極室的陽(yáng)極液包括有產(chǎn)電微生物導(dǎo)彈、0.5~1.5 g/L的NH₄Cl、0.5~1.0 g/L的K₂HPO₄、2.5~3.5 g/L的NaHCO₃、2~3g的酵母膏、70~90 μmol/L的中性紅和含乳化油廢水構(gòu)成，所述陰極室中使用碳布作為陰極，所述陰極室中的陰極液為20~40 mmol/LK₃[Fe(CN)₆]溶液；兩塊電極由導(dǎo)線引出并外接電阻，形成完整電路，所述陽(yáng)極室密封并保持厭氧環(huán)境，所述陰極室連續(xù)曝氣以保持溶解氧濃度；通過(guò)自發(fā)電化學(xué)反應(yīng)啟動(dòng)電池。

2.如權(quán)利要求1所述的一種處理含乳化油廢水并能發(fā)電的燃料電池，其特征在于，所述產(chǎn)電微生物導(dǎo)彈由海藻酸鈣作為凝膠大孔骨架，包埋產(chǎn)電菌群，以碳酸鈣和SDS為起泡劑，羥丙基甲基纖維素為包膜材料制得。

3.如權(quán)利要求1所述的一種處理含乳化油廢水并能發(fā)電的燃料電池，其特征在于，所述NH₄Cl的濃度為1 g/L；K₂HPO₄ 的濃度為0.5 g/L；NaHCO₃的濃度為3 g/L；酵母膏為2.5 g。

4.一種制備如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的燃料電池中產(chǎn)電微生物導(dǎo)彈的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）產(chǎn)電菌群的制備：所述產(chǎn)電菌群可選擇復(fù)合嗜油菌群選自球形紅假單胞菌、酵母菌、赤紅球菌、甲硫醚降解菌、不動(dòng)桿菌、沼澤紅假單胞菌中的任意兩種以上菌株的組合；

（2）A溶液：含檸檬酸的CaCl₂溶液的配置方法是：稱量1~3 g檸檬酸和3~5 g CaCl₂，加入50~150 mL蒸餾水中，攪拌均勻，得到含檸檬酸的CaCl₂溶液；

（3）B溶液：將2~4 g SA、2~4 g CaCO3和1~2 g SDS加入到50~150 mL水中，攪拌使其溶解，加入培養(yǎng)好的產(chǎn)電菌群，得到凝膠大孔骨架基質(zhì)溶液；

（4）C溶液：把2~3 g的羥丙基甲基纖維素加入到50~150 mL水中；密封攪拌1~3 h左右，得到乳白色膠體狀溶液；

（5）球狀凝膠大孔骨架的制備：將配置好的A溶液置于220~240 r/min的攪拌器上攪拌；B溶液用1~20 mL滴液器滴入A溶液中，形成尺寸可調(diào)控的漂浮在溶液表面的球狀凝膠大孔骨架微生物導(dǎo)彈材料；20~40 min后過(guò)濾，冷藏，備用；

（6）HPMC包膜：把球狀凝膠大孔骨架投放入C溶液中，攪拌10~30 min，過(guò)濾，用蒸餾水洗滌1~3次；即可得到產(chǎn)電微生物導(dǎo)彈材料。

5.如權(quán)利要求4所述的產(chǎn)電微生物導(dǎo)彈的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）產(chǎn)電菌群為復(fù)合嗜油菌群是由沼澤紅假單胞菌、球形紅假單胞菌、酵母菌、赤紅球菌、甲硫醚降解菌和不動(dòng)桿菌共同組成的菌株組合。