專利名稱：新型雙室微生物燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃料電池，特別是涉及一種用于有機(jī)污水處理的新型雙室微 生物燃料電池。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設(shè)置有質(zhì)子交換膜的陽極室和陰 極室，分別設(shè)置在陽極室和陽極室上的排氣/測量口、氮?dú)馊肟?、進(jìn)水口、出水口、分別設(shè)置 在陽極室和陰極室內(nèi)并通過導(dǎo)線連接的生物陽極和生物陰極，其中，陰極室上無頂蓋，陰極 室直接與空氣接觸，只起到平穩(wěn)系統(tǒng)內(nèi)PH的緩沖作用，而只有陽極室才是產(chǎn)能和唯一凈化 區(qū)，且凈化指標(biāo)單一，僅僅除去C0D，不能達(dá)到我國污水排放標(biāo)準(zhǔn)和COD、氮、磷等指標(biāo)，且污 水處理能力也十分有限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種能有效去除有機(jī)污水中的COD、氨 氮和磷，且周期污水處理量大大提高，好氧階段電能輸出大幅增加的新型雙室微生物燃料 電池。本實(shí)用新型新型雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設(shè)置有質(zhì)子交換膜的 陽極室和陰極室，分別設(shè)置在陽極室和陽極室上的排氣/測量口、氮?dú)馊肟凇⑦M(jìn)水口、出水 口，通過電極插孔設(shè)置在陽極室內(nèi)的生物陽極，通過排氣/測量口設(shè)置在陰極室內(nèi)并通過 導(dǎo)線與生物陽極連接的生物陰極，以及設(shè)置在陰極室內(nèi)的攪拌器及砂頭曝氣器，其中，陰極 室上設(shè)置有頂蓋。生物陽極和生物陰極之間連接有電流表和外電阻。本實(shí)用新型新型雙室微生物燃料電池的工作原理是有機(jī)污水從進(jìn)水口進(jìn)入陽極 室內(nèi)，氮?dú)鈴牡獨(dú)馊肟谕ㄈ胫羺捬鯛顟B(tài)后關(guān)閉，生物陽極上的微生物將呼吸作用產(chǎn)生的電 子傳輸至生物陽極上，經(jīng)外電路陽極上的電子到達(dá)陰極，由此產(chǎn)生外電流；同時(shí)，在陽極室 產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜傳遞至陰極室，并與陰極室中的電子反應(yīng)成水，從而實(shí)現(xiàn)電 池內(nèi)電荷傳遞，在陽極室內(nèi)除去有機(jī)物的水從出水口排除；另方面，有機(jī)污水從陰極室的進(jìn) 水口進(jìn)入陰極室，在水停留前期，氮?dú)鈴牡獨(dú)馊肟谕ㄈ胫羺捬鯕鉅顟B(tài)后關(guān)閉，生物陰極上的 聚磷菌釋放磷，氨氧化細(xì)菌進(jìn)行氨氧化，在水停留后期砂頭曝氣器工作，陰極室處于好氧狀 態(tài)，生物陰極上的聚磷菌吸收磷，陰極室內(nèi)的磷被除去，同時(shí)生物陰極上的亞硝化菌和硝化 菌將氨氮除去，整個(gè)過程陰極室中的有機(jī)物作為能源被生物陰極上的各類細(xì)菌消耗除去， 經(jīng)處理的水從出水口排除。本實(shí)用新型新型雙室微生物燃料電池的優(yōu)點(diǎn)在于由于在陰極室采用“厭氧一好 氧一沉淀一出水排泥”模式，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)電的同時(shí)，還具有高效的脫氮除磷功能，8小時(shí)內(nèi)陰極 室COD、氨氮及總磷除去量分別達(dá)90. 5%、99%及96. 2 %，陰、陽兩極室累積有機(jī)物去除容 積負(fù)荷約2. 125kg/m3 · d，比傳統(tǒng)生物電池提高近80%，且該電池具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能 力，好氧階段電能輸出大幅增加。主要用于有機(jī)污水處理。
1 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型新型雙室微生物燃料電池包括兩相連連接其間設(shè)置有質(zhì)子交換膜7 的陽極室13和陰極室14，分別設(shè)置在陽極室13和陽極室14上的排氣/測量口 1、氮?dú)馊?口 2、進(jìn)水口 5、出水口 4，通過電極插孔3設(shè)置在陽極室13內(nèi)的生物陽極6，通過排氣/測 量口設(shè)置在陰極室14內(nèi)并通過導(dǎo)線連接與生物陽極6連接的生物陰極8，以及設(shè)置在陰極 室14內(nèi)的攪拌器9及砂頭曝氣器10，其中，陰極室上設(shè)置有頂蓋，生物陽極6和生物陰極8 之間并聯(lián)有電流表12和外電阻11。
權(quán)利要求一種新型雙室微生物燃料電池，包括兩相連連接其間設(shè)置有質(zhì)子交換膜的陽極室和陰極室，陽極室和陽極室上分別設(shè)置有排氣/測量口、氮?dú)馊肟?、進(jìn)水口、出水口，通過電極插孔在陽極室內(nèi)設(shè)置有生物陽極，通過排氣/測量口在陰極室內(nèi)設(shè)置有通過導(dǎo)線與生物陽極連接的生物陰極，其特征在于陰極室上設(shè)置有頂蓋，并在陰極室內(nèi)設(shè)置有攪拌器及砂頭曝氣器。
2.如權(quán)利要求1所述的新型雙室微生物燃料電池，其特征在于生物陽極和生物陰極之 間連接有電流表和外電阻。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新型雙室微生物燃料電池，包括兩相連連接其間設(shè)置有質(zhì)子交換膜的陽極室和陰極室，分別設(shè)置在陽極室和陽極室上的排氣/測量口、氮?dú)馊肟?、進(jìn)水口、出水口，通過電極插孔設(shè)置在陽極室內(nèi)的生物陽極，通過排氣/測量口設(shè)置在陰極室內(nèi)并通過導(dǎo)線與生物陽極連接的生物陰極，以及設(shè)置在陰極室內(nèi)的攪拌器及砂頭曝氣器，其中，陰極室上設(shè)置有頂蓋。實(shí)現(xiàn)利用MFC陰極區(qū)去除有機(jī)物及脫氮除磷的功能，陰極室COD、氨氨及總磷去除率分別達(dá)90.5％、99％及96.2％，大大增加周期污水處理量，且具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，好氧階段電能輸出大幅增加。主要用于有機(jī)污水處理。
文檔編號(hào)H01M8/16GK201655897SQ20102017407
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者但德忠, 謝晴 申請(qǐng)人:四川大學(xué)