[实用新型]一种基于A2/O工艺的同步污水处理的微生物燃料电池

说明书

本实用新型涉及一种基于A2/O工艺的同步污水处理的微生物燃料电池，包括电池主体，其内同轴设有圆柱内腔，圆柱内腔内设有分隔体，分隔体内形成厌氧区，分隔体外设有两个分隔块，两个分隔块将分隔体与圆柱内腔之间的部分分为缺氧区和好氧区；分隔体包括质子交换膜，分隔体设有第一过孔，其中一个分隔块上设有第二过孔，电池主体设有第一污水回流结构；厌氧区设有阳极电极，好氧区设有阴极电极，电池主体外设有电阻，电阻与阳极电极与阴极电极相连；好氧区内设有悬浮填料，好氧区设有曝气装置；阳极区设有活性污泥层；厌氧区设于污水总入口，厌氧区设有氢气出口，电池主体还设有污水总出口。本实用新型能实现废水处理和生物发电相结合的新型废水处理技术。

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及微生物燃料电池。

背景技术

目前，能源危机和环境污染已日益严峻，威胁着人类的生存和发展。发展可再生能源，走可持续发展道路成为各国学者研究的焦点。生活污水及部分工业废水中蕴含了丰富的有机化学能，但传统废水处理工艺无法充分利用污水中存在的有机物质。微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)是一种利用微生物作为生物催化剂，将有机质的化学能转化为可被利用的电能装置。若将该技术运用于废水处理中，可在净化废水的同时输出电能，成为废水处理和生物发电相结合的新型废水处理技术。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种基于A2/O工艺的同步污水处理的微生物燃料电池，以实现废水处理和生物发电相结合的新型废水处理技术。

本实用新型所述的一种基于A2/O工艺的同步污水处理的微生物燃料电池，包括整体呈轴线沿上下方向延伸的圆柱形的电池主体，所述电池主体内同轴设有圆柱内腔，所述圆柱内腔内同轴设有整体呈圆筒形的分隔体，所述分隔体内侧的部分形成A2/O工艺的厌氧区，所述分隔体外壁设有周向分布的两个分隔块，两个所述分隔块将所述分隔体与所述圆柱内腔之间的部分分为A2/O工艺的缺氧区和好氧区；所述分隔体的面向所述好氧区的部分包括供质子自所述缺氧区到所述好氧区转移的质子交换膜，所述分隔体的面向所述缺氧区的部分设有供污水通过的第一过孔，两个所述分隔块的其中一个所述分隔块上设有供污水通过的第二过孔，所述电池主体的侧壁上设有供污水自所述好氧区回流所述缺氧区的第一污水回流结构；所述厌氧区内设有阳极电极，所述好氧区内设有阴极电极，所述电池主体外设有电阻，所述电阻通过导线分别与所述阳极电极与所述阴极电极相连；所述好氧区内设有悬浮填料，所述好氧区的底部设有曝气装置；所述阳极区的底部设有用于产氢产电的活性污泥层；所述厌氧区的底部设于污水总入口，所述厌氧区的顶部设有氢气出口，所述电池主体的侧壁上还设有同所述好氧区连通的污水总出口。

进一步的，还包括供污水自所述厌氧区向外流出的第二污水回流结构，所述第二污水回流结构包括第二回流管，所述第二回流管的一端自下而上贯穿所述电池主体的底部并伸入所述厌氧区，所述第二回流管的另一端与所述污水总入口相连通，所述第二回流管上设有第二回流泵。

进一步的，所述第一污水回流结构包括第一回流管，所述第一回流管的一端贯穿所述电池主体的侧壁并与所述好氧区相连通，所述第一回流管的另一端贯穿所述电池主体的侧壁并与所述缺氧区相连通，所述第一回流管上设有第一回流泵。

进一步的，所述阳极电极为石墨刷电极。

进一步的，所述阴极电极由石墨、玻璃碳、炭黑、碳毡、炭纸或炭布中任意一种材料制成。

进一步的，所述阴极电极在水平方向的截面呈与所述分隔体同轴的扇环形，所述质子交换膜的形状与所述分隔体的侧壁相适应，所述质子交换膜设在所述分隔体的面向所述阴极电极的部分内，所述分隔体的内侧壁上设有若干与所述质子交换膜相连通的内过孔(22)，所述分隔体的外侧壁上设有若干与所述质子交换膜相连通的外过孔。

进一步的，所述缺氧区内设有搅拌装置，所述搅拌装置包括轴线呈上下方向延伸的搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌叶。