[实用新型]一种降解DMAC电化学活性细菌的培养富集装置

说明书

本实用新型公开了一种降解DMAC电化学活性细菌的培养富集装置，包括：反应室，其内部为柱状空腔，所述空腔分别设有进水口和出水口；富集系统，包括碳纤维刷阳极、不锈钢阴极、直流电源，所述碳纤维刷阳极悬挂于所述空腔中部，所述不锈钢阴极环绕所述空腔的内侧壁设置，所述直流电源位于反应室外且分别与碳纤维刷阳极、不锈钢阴极联通；搅拌系统，包括磁力搅拌器和转子，所述磁力搅拌器位于所述反应室的底部外侧，所述转子置于所述反应室的底部。还公开了该培养富集装置的使用方法。所培养出的电化学活性细菌具有高电化学活性、耐高盐和耐DMAC毒性等特征，且有效地加快了电极之间的电子传递速率，到达提升DMAC废水的可生化性的目的。

技术领域

本实用新型涉及微生物电化学技术领域，特别涉及一种降解DMAC电化学活性细菌的培养富集装置。

背景技术

生物电化学系统(Bioelectrochemical system，BES)是利用微生物的胞外电子转移将能量从底物中获取，将生物能转化为电能，被直接利用或用来降解污染物。这一类产电微生物被称作电化学活性细菌，它是一类在代谢过程中可以外源导电性介质作为电子供体或电子受体的具有电化学活性特征的细菌。同时，电化学活性细菌作为生物催化剂，在BES中作用于催化电极表面的氧化还原反应，其活性直接影响电子传递速率，直接决定了整个BES的运行性能。因此，电化学活性细菌的培养与富集成为BES领域的研究热点。然而在处理实际的难降解N,N-二甲基乙酰胺(Dimethylacetamide，DMAC)废水时，因其具有高盐度、毒性和可生化性低等特征，抑制了电化学活性细菌的新陈代谢过程，导致BES的运行效能显著降低。如何培养和富集出一类具有高电化学活性、耐高盐和耐DMAC毒性等特性的电化学活性细菌，并使得BES高效稳定地运行，是目前制约BES处理难降解DMAC废水大规模应用的主要原因。

实用新型内容

本实用新型公开了一种降解DMAC电化学活性细菌的培养富集装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

一种降解DMAC电化学活性细菌的培养富集装置，包括：

反应室，其内部为柱状空腔，所述空腔分别设有进水口和出水口；

富集系统，包括碳纤维刷阳极、不锈钢阴极、直流电源，所述碳纤维刷阳极悬挂于所述空腔中部，所述不锈钢阴极环绕所述空腔的内侧壁设置，所述直流电源位于反应室外且分别与碳纤维刷阳极、不锈钢阴极联通；

搅拌系统，包括磁力搅拌器和转子，所述磁力搅拌器位于所述反应室的底部外侧，所述转子置于所述反应室的底部。

进一步，所述碳纤维刷阳极的刷毛末端与所述不锈钢阴极的间距为2±0.5cm。

进一步，所述不锈钢阴极为不锈钢网。不锈钢网能够让废水顺利穿行。

进一步，所述反应室由透明亚克力材料制成，耐腐蚀，便于观察。

进一步，所述富集系统还包括参比电极；优选地，所述参比电极为饱和甘汞电极(SCE+245mV vs标准氢电极SHE，model-217)。以参比电极监测阴极电势，每10min记录电势及电流。

进一步，所述碳纤维刷阳极和所述不锈钢阴极均通过钛棒或钛丝与所述直流电源联通。

进一步，所述富集系统的电压为0.5V，电路中还设有10Ω电阻。

与现有技术相比，本实用新型提供的培养富集装置减小了阴阳两极的极板间距，从而促进基质的传质速率。所培养出的电化学活性细菌具有高电化学活性、耐高盐和耐DMAC毒性等特征，且有效地加快了电极之间的电子传递速率，促进电极表面氧化还原反应的进行，从而提升废水中DMAC的降解效率，到达提升DMAC废水的可生化性的目的。同时，得到一种耐DMAC毒性的电化学活性细菌，保证高浓度DMAC体系下生物电化学系统的高效运行。

附图说明