專利名稱：一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及到運用微生物燃料電池產(chǎn)生的電能，在膜與陽極間形成微電場，進而有效的減緩膜的污染。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器將活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合，主要用于生活污水和工業(yè)污水處理與回用，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比它具有固液分離效果好、去除率高、占地面積小等優(yōu)點，但膜污染嚴(yán)重影響MBR的正常運行因此成為MBR得以廣泛應(yīng)用的瓶頸，同時傳統(tǒng)的好氧MBR對難降解的工業(yè)廢水處理效果較差，沒有明顯的脫氮效果。由于水處理中大多數(shù)的污染物質(zhì)都是帶有負(fù)電的，根據(jù)同性相斥的原理，在膜表面形成的負(fù)電場，能對帶負(fù)電的污染物產(chǎn)生排斥作用，推離其離開膜表面，從而減輕了膜污染的發(fā)生，所以利用外加電場是控制膜污染的一種有效方法，電場強強度越大，膜污染減緩效果越明顯，但是高電場不僅能耗高，而且會顯著影響微生物的活性，從而影響污水處理能力。近期有研究表明，弱電場能夠刺激微生物代謝，提高微生物活性。微生物燃料電池(MFC)在處理廢物的同時能回收能量，且反應(yīng)條件溫和越來越受到人們的重視，但其產(chǎn)電效率較低，電壓一般為0.4-0.7V，目前遠(yuǎn)沒達(dá)到商業(yè)利用的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器膜污染嚴(yán)重，處理工業(yè)廢水效果差，且除氮效果不明顯的問題，而提供了一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置。

本發(fā)明的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，它包括水箱、進水蠕動泵、兩個MFC陽極室、不銹鋼平板膜、MBR反應(yīng)器、導(dǎo)線、外接電阻、曝氣頭、氣體流量計、空氣壓縮機、真空壓力表、出水蠕動泵和回流蠕動泵；其中，所述的兩個MFC陽極室分別由進水口、鈦絲、陽極材料、出水口、反應(yīng)器外殼和陽離子交換膜構(gòu)成；所述的平板膜由膜片、腔體、出水口和鈦絲構(gòu)成；所述的兩個MFC陽極室之間形成MBR反應(yīng)器，MBR反應(yīng)器底部密封；平板膜設(shè)置在MBR反應(yīng)器內(nèi)，水箱出水口與進水蠕動泵的進水口連通，進水蠕動泵的出水口與回流蠕動泵的出水口連通，回流蠕動泵的進水口與出水蠕動泵的出水口連通，回流蠕動泵的出水口分別與兩個MFC陽極室的進水口連通形成環(huán)形回流，兩個MFC陽極室上端分別設(shè)置有出水口并位于MBR反應(yīng)器內(nèi)，鈦絲與陽極材料固定連接，并分別設(shè)置在由反應(yīng)器外殼構(gòu)成的兩個MFC陽極室內(nèi)部，陽離子交換膜分別設(shè)置在兩個MFC陽極室靠近平板膜一側(cè)與反應(yīng)器外殼連接；兩個鈦絲分別通過導(dǎo)線與兩個外接電阻一端連接，兩個外接電阻另一端分別與兩個鈦絲連接，兩個鈦絲分別焊接在兩個膜片上，兩塊膜片之間形成空腔，空腔底部密封，平板膜上端設(shè)置有出水口，出水口一端與腔體連通，另一端與真空壓力表進水口連通，真空壓力表出水口與出水蠕動泵的進水口連通；曝氣頭設(shè)置在兩個MFC陽極室形成的MBR反應(yīng)器的平板膜下端，曝氣頭進氣口與氣體流量計的出氣口連通，氣體流量計的進氣口與空氣壓縮機出氣口連通。本發(fā)明包含以下有益效果:在膜生物反應(yīng)器中耦合微生物燃料電池，將膜同時作為電池的陰極，利用污水處理中產(chǎn)生的電能在兩極間形成的電場，有效的減緩了膜污染。厭氧的陽極室對污水進行預(yù)處理能提高MBR對難降解有機廢水的處理效果，通過回流蠕動泵將部分出水回流至厭氧的陽極室，能夠進一步實現(xiàn)污水的脫氮，同時陰極微生物能夠在一定程度上實現(xiàn)生物脫氮作用，提高出水水質(zhì)。本發(fā)明操作簡單，在原位利用微生物燃料電池產(chǎn)電控制膜污染的同時，能夠有效提高MBR污水處理效果。在本發(fā)明中平板膜在作為MBR過濾介質(zhì)的同時還作為MFC的陰極，污水首先進入?yún)捬醯腗FC陽極，陽極的厭氧產(chǎn)電微生物先對污水進行水解酸化預(yù)處理，隨后污水由出水口進入MBR中，陽極的厭氧預(yù)處理能夠在一定程度上增強MBR對難降解有機廢水的處理效果，將部分出水回流至厭氧的陽極室，能夠進一步實現(xiàn)污水的脫氮，同時附著在MFC陰極的生物膜內(nèi)層處于缺氧狀態(tài)的微生物可以利用N03_和N02_與陽極產(chǎn)生并傳導(dǎo)來的電子結(jié)合發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，從而進一步加強污水脫氮效果。同時作為MFC的陰極的不銹鋼膜表面帶有負(fù)電荷并和陽極之間形成電場，從而使附著在膜表面帶負(fù)電的污染物受到電場力作用脫離膜表面，同時減緩混合液中帶負(fù)電的污染物質(zhì)向膜表面的運動，從而實現(xiàn)膜污染的控制。本發(fā)明的裝置與現(xiàn)有裝置相比，現(xiàn)有裝置的膜運行周期為12天，MBER反應(yīng)器裝置的運行周期為35天，說明本發(fā)明能有效減緩膜污染的發(fā)生。本發(fā)明的MBER裝置和對照裝置對污水的COD去除率分別為92.5%和88.9%，與傳統(tǒng)的MBR裝置相比本發(fā)明MBER裝置能提高污水COD去除率，MBER裝置和對照裝置對污水的總氮去除率分別為75%和20%，這說明本發(fā)明中MBER裝置大大提高了污水的脫氮效率，與對照裝置相比該發(fā)明能大大提高出水水質(zhì)。


圖1是本發(fā)明的MBER反應(yīng)器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是作為對照的MBR反應(yīng)器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的MFC陽極室結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的不銹鋼平板膜組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是試驗中MBER反應(yīng)器裝置與對照裝置的過膜壓差對比圖；圖6是試驗中外阻為50歐姆時MFC的電壓輸出曲線圖；圖7是試驗中的MFC極化曲線及功率密度曲線
圖8是試驗中的MBER反應(yīng)器裝置與對照裝置的⑶O去除效率圖；圖9是試驗中的MBER反應(yīng)器裝置與對照裝置的總氮去除效率圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:本實施方式的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，它包括水箱1、進水蠕動泵2、兩個MFC陽極室5、不銹鋼平板膜6、導(dǎo)線4、外接電阻3、曝氣頭7、氣體流量計8、空氣壓縮機9、真空壓力表10、出水蠕動泵11、回流蠕動泵12和MBR反應(yīng)器13 ;其中，所述的兩個MFC陽極室5分別由進水口 5-1、鈦絲5-2、陽極材料5-3、出水口 5-4、反應(yīng)器外殼5-5和陽離子交換膜5-6構(gòu)成；所述的平板膜6由膜片6_1、腔體6_2、出水口 6-3和鈦絲6-4構(gòu)成；所述的兩個MFC陽極室5之間形成MBR反應(yīng)器13，MBR反應(yīng)器13底部密封；平板膜6設(shè)置在兩個MFC陽極室5形成的MBR反應(yīng)器13內(nèi)，水箱I出水口與進水蠕動泵2的進水口連通，進水蠕動泵2的出水口與回流蠕動泵12的出水口連通，回流蠕動泵12的進水口與出水蠕動泵11的出水口連通，回流蠕動泵12的出水口分別與兩個MFC陽極室5的進水口 5-1連通形成環(huán)形回流，兩個MFC陽極室5上端分別設(shè)置有出水口 5-4并位于MBR反應(yīng)器13內(nèi)，鈦絲5-2與陽極材料5-3固定連接，并分別設(shè)置在由反應(yīng)器外殼5-5構(gòu)成的兩個MFC陽極室5內(nèi)部，陽離子交換膜5-6分別設(shè)置在兩個MFC陽極室5靠近平板膜6 —側(cè)與反應(yīng)器外殼5-5連接；

兩個鈦絲5-2分別通過導(dǎo)線4與兩個外接電阻3 —端連接，兩個外接電阻3另一端分別與兩個鈦絲6-4連接，兩個鈦絲6-4分別焊接在兩個膜片6-1上，兩塊膜片6-1之間形成空腔6-2，空腔6-2底部密封，平板膜6上端設(shè)置有出水口 6-3，出水口 6_3 —端與腔體6-2連通，另一端與真空壓力表10進水口連通，真空壓力表10出水口與出水蠕動泵11的進水口連通；曝氣頭7設(shè)置在兩個MFC陽極室5形成的密閉空間內(nèi)的平板膜6下端，曝氣頭7進氣口與氣體流量計8的出氣口連通，氣體流量計8的進氣口與空氣壓縮機9出氣口連通。本實施方式的MFC陽極室5為有機玻璃制成的長LX寬DX高H=200mmX30mmX430mm的立方體，且靠近平板膜6的一面為陽離子交換膜(PEM膜)5_6。本實施方式包含以下有益效果:在膜生物反應(yīng)器中耦合微生物燃料電池，將膜同時作為電池的陰極，利用污水處理中產(chǎn)生的電能在兩極間形成的電場，有效的減緩了膜污染。厭氧的陽極室對污水進行預(yù)處理能提高MBR對難降解有機廢水的處理效果，通過回流蠕動泵將部分出水回流至厭氧的陽極室，能夠進一步實現(xiàn)污水的脫氮，同時陰極微生物能夠在一定程度上實現(xiàn)生物脫氮作用，提高出水水質(zhì)。本實施方式操作簡單，在原位利用微生物燃料電池產(chǎn)電控制膜污染的同時，能夠有效提高MBR污水處理效果。在本實施方式中平板膜在作為MBR過濾介質(zhì)的同時還作為MFC的陰極，污水首先進入?yún)捬醯腗FC陽極，陽極的厭氧產(chǎn)電微生物先對污水進行水解酸化預(yù)處理，隨后污水由出水口進入MBR中，陽極的厭氧預(yù)處理能夠在一定程度上增強MBR對難降解有機廢水的處理效果，將部分出水回流至厭氧的陽極室，能夠進一步實現(xiàn)污水的脫氮，同時附著在MFC陰極的生物膜內(nèi)層處于缺氧狀態(tài)的微生物可以利用N03_和N02_與陽極產(chǎn)生并傳導(dǎo)來的電子結(jié)合發(fā)生還原反應(yīng)生成N2,從而進一步加強污水脫氮效果。同時作為MFC的陰極的不銹鋼膜表面帶有負(fù)電荷并和陽極之間形成電場，從而使附著在膜表面帶負(fù)電的污染物受到電場力作用脫離膜表面，同時減緩混合液中帶負(fù)電的污染物質(zhì)向膜表面的運動，從而實現(xiàn)膜污染的控制。本實施方式的裝置與現(xiàn)有裝置相比，現(xiàn)有裝置的膜運行周期為12天，MBER反應(yīng)器裝置的運行周期為35天，說明本實施方式能有效減緩膜污染的發(fā)生。
本實施方式的MBER裝置和對照裝置對污水的COD去除率分別為92.5%和88.9%，與傳統(tǒng)的MBR裝置相比本實施方式MBER裝置能提高污水COD去除率，MBER裝置和對照裝置對污水的總氮去除率分別為75%和20%，這說明本實施方式中MBER裝置大大提高了污水的脫氮效率，與傳統(tǒng)的MBR裝置相比本實施方式能大大提高出水水質(zhì)。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同是:所述的陽極材料5-3材質(zhì)為碳刷、石墨顆?；蛱疾?。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一或二不同是:所述的陽極材料
5-3材質(zhì)為碳刷，所述的碳刷由碳纖維絲和鈦絲擰制而成。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同是:所述的膜片
6-1材質(zhì)為導(dǎo)電的不銹鋼膜片、平板膜片或中空纖維膜片。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五:本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同是:所述的膜片6-1表面噴涂化學(xué)催化劑以提高產(chǎn)電效率。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同是:所述的化學(xué)催化劑為Pt/C。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同是:所述的回流蠕動泵12將部分出水與進水混合后，回流至厭氧環(huán)境的MFC陽極5。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同是:所述的曝氣頭7為多個個曝氣頭7設(shè)置在MBR反應(yīng)器13內(nèi)的平板膜6下端。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同是:所述的碳刷5-3數(shù)量為6個。其它與具體實施方式
一至八之一相同。通過以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果:本試驗的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器(MBER)裝置，它包括水箱1、進水蠕動泵2、MFC陽極室5、不銹鋼平板膜6、導(dǎo)線4、外接電阻3、曝氣頭7、氣體流量計8、空氣壓縮機9、真空壓力表10、出水蠕動泵11、回流蠕動泵12和MBR反應(yīng)器13 ;其中，所述的MFC陽極室5由進水口 5-1、鈦絲5-2、碳刷5-3、出水口 5_4、反應(yīng)器外殼5_5和陽離子交換膜5-6構(gòu)成；所述的不銹鋼平板膜6由膜片6-1、腔體6-2、出水口 6-3和鈦絲6_4構(gòu)成；所述的兩個MFC陽極室5之間形成MBR反應(yīng)器13，MBR反應(yīng)器13底部密封；平板膜6設(shè)置在兩個MFC陽極室5形成的MBR反應(yīng)器13內(nèi)，水箱I出水口與進水蠕動泵2的進水口連通，進水蠕動泵2的出水口與回流蠕動泵12的出水口連通，回流蠕動泵12的進水口與出水蠕動泵11的出水口連通，回流蠕動泵12的出水口分別與兩個MFC陽極室5的進水口 5-1連通形成環(huán)形回流，兩個MFC陽極室5上端分別設(shè)置有出水口 5-4并位于MBR反應(yīng)器13內(nèi)，鈦絲5-2與陽極材料5-3固定連接，并分別設(shè)置在由反應(yīng)器外殼5-5構(gòu)成的兩個MFC陽極室5內(nèi)部，陽離子交換膜5-6分別設(shè)置在兩個MFC陽極室5靠近平板膜6 —側(cè)與反應(yīng)器外殼5- 5連接；
兩個鈦絲5-2分別通過導(dǎo)線4與兩個外接電阻3 —端連接，兩個外接電阻3另一端分別與兩個鈦絲6-4連接，兩個鈦絲6-4分別焊接兩個膜片6-1上，兩塊膜片6-1中間留有空腔6-2，空腔6-2底部密封，不銹鋼平板膜6上端設(shè)置有出水口 6-3，出水口 6_3 —端與腔體6-2連通，另一端與真空壓力表10進水口連通，真空壓力表10出水口與出水蠕動泵11的進水口連通；若干個曝氣頭7并排平行設(shè)置在不銹鋼平板膜組件6的下方，若干個曝氣頭7進氣口均與氣體流量計8的出氣口連通，氣體流量計8的進氣口與空氣壓縮機9進氣口連通。本試驗一體化膜生物反應(yīng)器的MFC陽極室5為有機玻璃制成的長LX寬DX高H=200mmX30mmX430mm的立方體，且靠近平板膜6的一面為陽離子交換膜(PEM膜)5-6 ；本試驗一體化膜生物反應(yīng)器的每個碳刷5-3的直徑為3cm,長為40cm ；本試驗一體化膜生物反應(yīng)器的平板膜6的尺寸為長LX厚DX高H=IOOmmX 20mm X 200mm。使用本試驗的高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器(MBER)裝置的方法如下:本試驗的反應(yīng)器啟動前，將陽離子交換膜(PEM膜)5-6用過氧化氫煮lOmin，然后用0.5mol/L的H2SO4和lmol/L的NaOH分別浸泡2h，最后用去離子水浸泡5h備用，MFC陽極室5采用厭氧污泥接種，接種期間MFC陽極室5采用間歇方式運行，負(fù)載電阻為1000歐姆。

污水在進水蠕動泵2抽吸作用下通過進水口 5-1進入MFC陽極室5，流量為IOmL/min,回流蠕動泵流量為20mL/min，出水蠕動泵流量為30mL/min，MFC陽極室5水力停留時間為3h，經(jīng)過MFC陽極室5水解酸化預(yù)處理的污水通過出水口 5-4進入MBR反應(yīng)器13，MBR反應(yīng)器13尺寸為:長LX寬DX高H=200mmX100mmX450mm，有效體積為8000mL，水力停留時間為13h，出水系統(tǒng)采用出水蠕動泵11抽吸水，真空壓力表10檢測膜組件的跨膜壓力?；亓飨到y(tǒng)采用回流蠕動泵12抽吸部分出水與進水混合后進入陽極室5。不銹鋼平板膜6同時作為MBR過濾介質(zhì)和MFC陰極，鈦絲5-2通過導(dǎo)線4和電阻3相連接。曝氣系統(tǒng)采取空氣壓縮機9進行曝氣，采用氣體流量計8控制氣體流量。本試驗的MBER反應(yīng)器裝置與對照裝置的過膜壓差對比圖如圖5所示， 表示對照裝置的過膜壓差的變化情況，■表示該發(fā)明裝置MBER反應(yīng)器的過膜壓差的變化情況。由圖5可以發(fā)現(xiàn)，對照裝置的膜運行周期為12天，MBER反應(yīng)器裝置的運行周期為35天，說明本發(fā)明能有效減緩膜污染的發(fā)生，減少膜的清洗頻率，膜污染能夠得到有效的控制。本試驗的外阻為50歐姆時MFC的電壓輸出曲線圖如圖6所示，由圖6可以看出，外電阻為50歐姆時，MFC能產(chǎn)生0.12V左右的穩(wěn)定的電壓。本試驗的MFC極化曲線及功率密度曲線圖如圖7所示，曲線方程式為y=-0.138x+0.496，R2=0.991 ; 表示MFC的極化曲線，■表示MFC的功率密度曲線。由圖7可以得出，該發(fā)明裝置中MFC的內(nèi)阻為138歐姆，最高輸出功率為720mW/m3。由圖8和圖9可知，本實驗中MBER裝置和對照裝置對污水的COD去除率分別為92.5%和88.9%，與圖2的對照裝置相比本發(fā)明MBER裝置能提高污水COD去除率，MBER裝置和對照裝置對污水的總氮去除率分別為75%和20%，這說明本發(fā)明中MBER裝置大大提高了污水的脫氮效率，與對照裝置相比該發(fā)明能大大提高出水水質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于它包括水箱(I)、進水蠕動泵(2)、兩個MFC陽極室(5)、不銹鋼平板膜(6)、導(dǎo)線(4)、外接電阻(3)、曝氣頭(7)、氣體流量計(8)、空氣壓縮機(9)、真空壓力表(10)、出水蠕動泵(11)、回流蠕動泵(12 )和MBR反應(yīng)器(13 );其中，所述的兩個MFC陽極室(5 )分別由進水口( 5-1)、鈦絲(5_2 )、陽極材料(5-3)、出水口(5-4)、反應(yīng)器外殼(5-5)和陽離子交換膜(5-6)構(gòu)成；所述的平板膜(6)由膜片(6-1)、腔體(6-2)、出水口(6-3)和鈦絲(6-4)構(gòu)成； 所述的兩個MFC陽極室(5)之間形成MBR反應(yīng)器(13)，MBR反應(yīng)器(13)底部密封；平板膜(6)設(shè)置在MBR反應(yīng)器(13)內(nèi)，水箱(I)出水口與進水蠕動泵(2)的進水口連通，進水蠕動泵(2 )的出水口與回流蠕動泵(12 )的出水口連通，回流蠕動泵(12)的進水口與出水蠕動泵(11)的出水口連通，回流蠕動泵(12)的出水口分別與兩個MFC陽極室(5)的進水口(5-1)連通形成環(huán)形回流，兩個MFC陽極室(5)上端分別設(shè)置有出水口(5-4)并位于MBR反應(yīng)器(13 )內(nèi)，鈦絲(5-2 )與陽極材料(5-3 )固定連接，并分別設(shè)置在由反應(yīng)器外殼(5-5 )構(gòu)成的兩個MFC陽極室(5 )內(nèi)部，陽離子交換膜(5-6 )分別設(shè)置在兩個MFC陽極室(5 )靠近平板膜(6)—側(cè)與反應(yīng)器外殼(5-5)連接； 兩個鈦絲(5-2)分別通過導(dǎo)線(4)與兩個外接電阻(3) —端連接，兩個外接電阻(3)另一端分別與兩個鈦絲(6-4)連接，兩個鈦絲(6-4)分別焊接在兩個膜片(6-1)上，兩塊膜片(6-1)之間形成空腔(6-2 )，空腔(6-2 )底部密封，平板膜(6 )上端設(shè)置有出水口( 6-3 )，出水口(6-3) —端與腔體(6-2)連通，另一端與真空壓力表(10)進水口連通，真空壓力表(10)出水口與出水蠕動泵(11)的進水口連通； 曝氣頭(7)設(shè)置在MBR反應(yīng)器(13)內(nèi)的平板膜(6)下端，曝氣頭(7)進氣口與氣體流量計(8)的出氣口連通，氣體流量計(8)的進氣口與空氣壓縮機(9)出氣口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的陽極材料(5-3)材質(zhì)為碳刷、石墨顆?；蛱疾?。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的陽極材料(5-3)材質(zhì)為碳刷，所述的碳刷由碳纖維絲和鈦絲擰制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的膜片(6-1)材質(zhì)為導(dǎo)電的不銹鋼膜片、平板膜片或中空纖維膜片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的膜片(6-1)表面噴涂化學(xué)催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種原位利用微生物燃料電池減緩膜污染的高效一體化膜生物反應(yīng)器，其特征在于所述的化學(xué)催化劑為Pt/C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的回流蠕動泵(12)將部分出水與進水混合后，回流至厭氧環(huán)境的MFC陽極(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，其特征在于所述的曝氣頭(7)為多個個曝氣頭(7)設(shè)置在MBR反應(yīng)器(13)內(nèi)的平板膜(6)下端。
全文摘要
一種高質(zhì)出水與低膜污染的膜生物電化學(xué)反應(yīng)器裝置，它涉及污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明要解決MBR膜污染嚴(yán)重，氮去除率低，難降解污水處理效果差等問題。它包括水箱、進水蠕動泵、MFC陽極室、不銹鋼平板膜、MBR反應(yīng)器、導(dǎo)線、外接電阻、曝氣頭、氣體流量計、空氣壓縮機、真空壓力表、回流蠕動泵和出水蠕動泵。本發(fā)明的污水首先進入?yún)捬醯腗FC陽極，厭氧產(chǎn)電微生物行水解酸化預(yù)處理，隨后污水進入MBR中，將部分出水回流至厭氧的陽極室，能夠進一步實現(xiàn)污水的脫氮。實現(xiàn)了MFC對能源的回收及電能的原位利用，膜污染的有效控制及污水的高效處理，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本發(fā)明應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。
文檔編號C02F9/14GK103241895SQ20131015706
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者田禹, 李俐頻, 李慧, 蘇欣穎 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)