[发明专利]一种微生物电解池及其处理木醋液的方法

说明书

本发明涉及一种微生物电解池及其处理木醋液的方法，属于生物难降解热解废液处理技术领域。本发明所述微生物电解池包括由分隔膜分隔的微生物电解池的阳极室和微生物电解池的阴极室；所述微生物电解池的阳极室内包括设置在底部的阳极进水口和设置在顶部的阳极出水口，微生物电解池的阳极室内部填充生物炭，所述生物炭与碳纤维刷共同组成阳极电极材料，同时生物炭作为阳极微生物的载体材料；所述微生物电解池的阴极室包括设置在底部的阴极进水口和设置在顶部的阴极出水口，泡沫镍作为阴极电极材料；阳极和阴极通过钛丝连接到外电路。本发明提供的微生物电解池环保、廉价，操作简单，能有效处理生物难降解的木醋液，充分利用热解炭化的生物炭资源。

技术领域

本发明涉及生物难降解热解废液处理技术领域，具体涉及一种微生物电解池及其处理木醋液的方法。

背景技术

随着工农业经济的迅速发展和人口增长，水危机是各国在政策、经济和技术方面面临的一大复杂问题，我国每年因缺水造成的工业经济损失达2300多亿元。近年来，特别是难降解废水的排放量呈急剧增加的趋势，致使许多江、河、湖、水库甚至地下水都遭受不同程度的污染，因此废水排放已成为一种严重的环境威胁。因此，从可持续角度出发，若废水能够经过适当处理而再次作为资源加以利用，不仅可以降低环境中污水的排放，还可以节约新鲜水资源。对于成分复杂的废水，利用传统的水处理技术已难以进行高效的降解处理，如物理方法(重力分离法、离心分离法)、化学方法(汽提、吸附、萃取、化学沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、高级氧化工艺)、生物方法(需氧处理法和厌氧处理法)等。因此需要进一步不断的探索新型的废水处理方法以处理该类废水。

热解炭化技术可利用各种生物质资源生产生物炭，但在此过程中不可避免的产生了一些副产物，其主要的副产物为木醋液。据估计，每转换1000kg的含水率为15％的废弃生物质原料，将会有150～180L的木醋液产生。目前，尽管在农业领域(作为土壤改良剂和修复剂)、环境领域(重金属污染治理、固氮减排)等对于木醋液的利用有一些尝试性应用，但大规模的广泛应用的研究却较少，大多数研究者往往集中在研究生物炭的品质和性能的提升上。因此目前如何较好的处理这种难降解的木醋液是热解炭化技术亟待解决的主要问题之一。经测定，该种废水中含有大量的碳、氢、氧等，若大量的这种含有高浓度元素的水相产物直接排放到环境中，不仅会造成环境污染，而且也是营养元素的浪费。特别地，该种废水含有高浓度的(100000mg COD/L)、成分复杂的、有毒有害的和具有高的酸碱度特性的水溶性有机化合物(pH＝3.30)，如含氧杂环化合物，废水中含氧杂环类化合物属于生物难降解物质，如果这种难降解的复杂废水没有被进一步处理直接排入环境中，可能对动物、植物、甚至是人类的健康造成危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物电解池及其处理木醋液的方法。本发明提供的微生物电解池环保、廉价，操作简单，既能有效处理生物难降解的木醋液，也能充分利用热解炭化的生物炭资源。

本发明提供了一种微生物电解池，所述微生物电解池包括由分隔膜(1)分隔的微生物电解池的阳极室(2)和微生物电解池的阴极室(3)；所述微生物电解池的阳极室(2)内包括设置在底部的阳极进水口(4)和设置在顶部的阳极出水口(5)，微生物电解池的阳极室(2)内部填充生物炭(8)，所述生物炭(8)与碳纤维刷(7)共同组成阳极电极材料，同时生物炭(8)作为阳极微生物的载体材料；所述微生物电解池的阴极室(3)包括设置在底部的阴极进水口(9)和设置在顶部的阴极出水口(10)，泡沫镍(11)作为阴极电极材料；阳极和阴级通过钛丝(12)连接到外电路。

优选的是，所述微生物电解池的阳极室(2)还包括阳极取样口(6)。

优选的是，所述微生物电解池的阴极室(3)内部还包括搅拌装置(13)。

优选的是，所述钛丝的直径为0.8～1.2mm。

优选的是，所述分隔膜(1)包括阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜。