[发明专利]耦合式混凝生物电化学电池系统及污水处理方法

权利要求书

1.一种处理城市污染水体的方法，其特征在于，采用MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）处理，所述MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）均包括阳极室（25）和阴极室（24），且所述MECC混凝生物电化学电池和MDECC混凝生物电化学电池均与外电路连接，所述方法包括以下步骤：

将城市污染水体泵入高位置处，高位置处的水体在重力作用下流入MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）；

使MECC混凝生物电化学电池（6）的阳极室（25）和MDECC混凝生物电化学电池（7）的阳极室（25）产生混凝剂对水体进行混凝处理得到混凝物和上清液；

MECC混凝生物电化学电池（6）的阴极室（24）在被动曝气供氧的条件下对所述上清液进行硝化处理；

MDECC混凝生物电化学电池（7）的阴极室（24）对硝化处理后的上清液进行反硝化处理；

使MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）产生的电能存储在外电路中；

外电路根据高位置处水体的水位情况选择性提供电力以将水体泵入高位置处或者提供电力以使MECC混凝生物电化学电池（6）的阴极室（24）曝气。

2.根据权利要求1所述的处理城市污染水体的方法，其特征在于，还包括将MECC混凝生物电化学电池（6）的阳极室（25）和MDECC混凝生物电化学电池（7）的阳极室（25）的混凝物去除的步骤。

3.根据权利要求1所述的处理城市污染水体的方法，其特征在于，还包括向所述MECC混凝生物电化学电池（6）的阴极室（24）中事先注入100 mg/L NH4Cl溶液，并向所述MDECC混凝生物电化学电池（7）的阴极室（24）中事先注入150 mg/L硝酸盐溶液的步骤。

4.根据权利要求1所述的处理城市污染水体的方法，其特征在于，还包括对高位置处的水体流入MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）的流量大小进行控制的步骤。

5.一种耦合式混凝生物电化学电池系统，其特征在于，包括MECC混凝生物电化学电池（6）、MDECC混凝生物电化学电池（7）、水样瓶（1）、抽水泵（2）、高位水槽（3）、曝气泵（5）以及外电路，水样瓶（1）通过抽水泵（2）与高位水槽（3）连通；

MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）内部各自安装有质子交换膜（10），将电池分隔成中央的阳极室（25）与两侧的阴极室（24），MECC混凝生物电化学电池（6）的阴极室（24）和MDECC混凝生物电化学电池（7）的阴极室（24）内分别对应放置有硝化细菌和反硝化细菌，高位水槽（3）与MECC混凝生物电化学电池（6）的阳极室（25）连通，曝气泵（5）分别与MECC混凝生物电化学电池（6）的两个阴极室（24）连通，MECC混凝生物电化学电池（6）的阳极室（25）、两个阴极室（24）分别与MDECC混凝生物电化学电池（7）的阳极室（25）、两个阴极室（24）一一对应连通，MDECC混凝生物电化学电池（7）的两个阴极室（24）与Y型出水管（18）连通、阳极室（25）通过Y型连接管（16）分别与MECC混凝生物电化学电池（6）的两个阴极室（24）连通；MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）的阳极室（25）内均设有铁网（9）、阴极室（24）内均设有碳纤维刷（8），铁网（9）与碳纤维刷（8）分别通过导线与外电路相连接；

外电路能够对MECC混凝生物电化学电池（6）和MDECC混凝生物电化学电池（7）产生的电能进行间歇性储存和输出，并在输出时根据高位水槽（3）内水位选择性对抽水泵（2）或曝气泵（5）进行供电。