[发明专利]一种实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇的方法

摘要

本发明提供一种利用微生物电解池实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇的方法。在该方法中，将有机污水去除氧气后注入微生物电解池内作为阳极产电微生物生长的营养源，阳极产电微生物对污水中的有机物进行分解代谢以产生CO₂、H⁺及电子，同时在电辅助及阴极生物催化剂作用下，产生的H⁺及电子在阴极表面将CO₂还原为甲醇。本发明的方法无需使用昂贵的催化剂，成本低，能耗低，且有机污水的处理和二氧化碳还原生成甲醇的速率较快，解决了传统有机污水生物处理能耗高及传统电催化还原二氧化碳制甲醇能耗高与阴极催化剂效率低的问题，为有机废水和二氧化碳资源化利用提供了新途径，对节能减排和环境治理都具有重要的意义。

主权项

 一种利用微生物电解池实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇的方法，其特征在于：用质子交换膜将微生物电解池分隔为阳极室和阴极室，在阳极室和阴极室分别放置阳极和阴极，阳极和阴极通过导线分别与直流稳压电源的高电位端和低电位端连接；以厌氧活性污泥为接种物，以有机污水为培养基，将接种物与培养基的混合液去除氧气然后添加至阳极室中，使阳极表面附着有产电微生物；在35℃下在体积比为1:1的甲烷和空气的混合气体气氛中将电化学活性产甲醇菌置于无机盐培养基中进行培养，然后将所得的细胞悬液添加至阴极室中，从而实现用生物催化剂即电化学活性产甲醇菌修饰阴极表面；将有机污水去除氧气后注入阳极室，流经阳极后经阳极室排水管流出，另外向阴极室的溶液鼓充CO₂，阳极产电微生物对有机污水中的有机物进行分解代谢以产生CO₂、H⁺及电子，同时在电辅助及阴极生物催化剂作用下，产生的H⁺及电子在阴极表面将CO₂还原为甲醇。