[发明专利]快速建立微生物燃料电池硝化系统的方法

摘要

本发明涉及新能源和污水处理领域，旨在提供一种快速建立微生物燃料电池硝化系统的方法。包括：对隔膜材料进行处理，使隔膜材料表面形成硝化细菌易于生长成膜的生物环境；以所得微生物燃料电池运行含有硝化细菌的溶液，用于实现硝化细菌的接种，在隔膜材料上形成硝化细菌生物膜。本发明可以大大缩短微生物燃料电池硝化系统的建立时间；在建立微生物燃料电池硝化系统的过程中，反硝化细菌也同步生长，可以实现在反应器内发生同步的硝化反硝化过程；以价格低廉隔膜作为硝化细菌的附着位点，操作简单，处理效果稳定，而且有利于微生物燃料电池获得长期稳定的产电性能，非常有利于实际应用。

主权项

1.快速建立微生物燃料电池硝化系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对隔膜材料进行处理，使隔膜材料表面形成硝化细菌易于生长成膜的生物环境；具体步骤为：将隔膜材料裁剪成与阴极相同的尺寸，置于空气阴极催化层内侧，与碳刷阳极组成具有隔膜单室的微生物燃料电池，然后填充产电细菌接种液；在15～40℃的温度下，采用外接电阻法启动该微生物燃料电池；启动成功后，以含有有机碳源的磷酸盐缓冲液运行该微生物燃料电池，每24h为一个运行周期并更换接种液，直至微生物燃料电池获得稳定的产电性能，此时隔膜材料上形成易于硝化细菌生长成膜的生物环境；所述的产电细菌接种液是下述的任意一种：长期运行的空气单室阴极微生物燃料电池出水、城市生活污水处理厂初沉池水、厌氧活性污泥或好氧活性污泥；所述含有有机碳源的磷酸盐缓冲液是指：以乙酸钠为有机碳源的磷酸盐缓冲液；依据运行条件的不同，设定乙酸钠浓度为1～5g/L，磷酸盐缓冲液为10～250mM；(2)以步骤(1)所得微生物燃料电池运行含有硝化细菌的溶液，用于实现硝化细菌的接种，在隔膜材料上形成硝化细菌生物膜；具体步骤为：采用外接电阻法连续运行若干个周期以建立MFC硝化系统，每24h为一个运行周期并更换含有硝化细菌的溶液；当微生物燃料电池出水的氨氮含量低于5mg/L，且连续两个周期出水氨氮保持稳定时，则认为电池中形成了稳定的硝化反应，此时隔膜材料上已形成硝化细菌生物膜，微生物燃料电池硝化系统已建立。