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人工浮岛耦合微生物燃料电池的水质净化系统和方法

  • 发布时间: 2024-12-16
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
环境保护与资源综合利用技术
成果描述
本发明提供了一种人工浮岛耦合微生物燃料电池的水质净化系统和方法,所述系统包括微生物燃料电池和生态景观浮岛,所述微生物燃料电池包括电池系统和电池电能收集系统,所述电池系统包括阳极、阴极和变阻箱,所述阳极埋入底泥5‑10cm处,并通过导线连接变阻箱和阴极,所述阴极为碳毡阴极,阴极四周包裹泡沫从而浮于水面上;在所述阳极上方的底泥中设有隔离网,在所述隔离网上投放有水丝蚓,在隔离网与阳极之间铺设有2‑3cm厚的生物炭层。本发明利用水丝蚓来捕食底泥中的细菌和有机质,并通过肠管使这些食物得到一定程度的矿化,为产电微生物提供可利用的有机物,从而增加电池电压。


应用范围
随着我国城市经济的快速发展,城市规模日益膨胀,城市环境基础设施不足,大量污染物入河,水体中COD氮、磷等污染物浓度超标,河流水体污染严重,出现季节性或终年黑臭水体,生态系统结构严重失衡,影响景观及人类生产和健康,成为目前极为突出的城市水环境问题。
除了水体污染,水体底泥污染的治理也不容忽视。城镇污染废水与农村污水排放至水体,各类污染物经过沉降作用,被富集沉淀在底部沉积物(底泥)中。底泥中的污染物不断释放,会对水体产生“二次污染”,导致水体治理后的各类指标依旧没有改善。沉积物界面属于厌氧环境,微生物缺乏充足的电子受体,造成基于厌氧沉积物环境中污染物降解效果缓慢。研究表明向沉积物中添加电子受体如(氧气、硝酸盐和三价铁等),可促进厌氧环境中污染物的降解效果。


前景分析

本发明利用水丝蚓来捕食底泥中的细菌和有机质,并通过肠管使这些食物得到一定程度的矿化,为产电微生物提供可利用的有机物,从而增加电压。水丝蚓能够降低内阻,增加系统产电去污能力,但是由于水丝蚓的扰动易破坏阳极附近的厌氧环境,因此,本发明通过生物炭层,不仅有效保证阳极的厌氧环境,且其具有优异的孔隙度和比表面积,易吸附有机物、营养盐和重金属等,此外,其极高的电导率会显著增强微生物燃料电池的产电去污效果。

联系方式

  • 联系人:

    王洪杰

  • 联系电话:

    19303128393

  • 通讯地址:

    河北省保定市五四东路180号

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