[发明专利]一种筒状生物阴极微生物脱盐燃料电池脱盐的装置及方法

摘要

本发明属于海水及苦咸水淡化、微生物电化学、微生物脱盐燃料电池领域，涉及一种筒状生物阴极微生物脱盐燃料电池脱盐装置和方法。所述装置由电阻、外电路、阳极液出水口、阴极及阴极生物膜、阴极液、阳离子交换膜、脱盐室、阴极液进水口、阴极液出水口、阴极室顶盖、阴离子交换膜、阳极及阳极生物膜、阳极液、筒状反应器外壳、阳极液进水口、曝气头、支架组成。所述方法步骤如下：（1）阳极微生物的厌氧驯化；（2）MDC反应器的启动；（3）MDC的脱盐运行；（4）连续流运行情况。本发明优点是：适宜在实际中应用；最大功率密度可达到6.21 W/m³；续批式运行时，脱盐速率为95.5 mg/h；结构简单，操作方便，成本较低，速率较高。

主权项

1.一种筒状生物阴极微生物脱盐燃料电池脱盐的装置，其特征在于：所述装置包括外电阻（1）、外电路（2）、阳极液出水口（3）、阴极及阴极生物膜（4）、阴极液（5）、阳离子交换膜（6）、脱盐室（7）、阴极液进水口（8）、阴极液出水口（8a）、阴极室顶盖（9）、阴离子交换膜（10）、阳极及阳极生物膜（11）、阳极液（12）、筒状反应器外壳（13）、阳极液进水口（14）、曝气头（15）、支架（16）、脱盐室进水口（17）、脱盐室出水口（18）；所述的反应器为套筒状结构，反应器底端为封闭端，顶端为敞口端，反应器由筒状反应器外壳（13）、阳离子交换膜（6）制成的内套以及阴离子交换膜（10）制成的外套组成，所述内套、外套及筒状反应器外壳（13）由内至外依次套装，且内套及外套均与筒状反应器外壳（13）的底面固接，筒状反应器外壳（13）通过支架（16）支撑，内套与外套之间的空间为脱盐室（7），所述脱盐室（7）内加入NaCl溶液，NaCl溶液的浓度为5~35 g/L；所述脱盐室下部设有脱盐室进水口（17），脱盐室上部设有脱盐室出水口（18）；外套与筒状反应器外壳（13）之间的空间为阳极室，内套的空间为阴极室，所述阴极室顶部装有阴极室顶盖（9），所述阴极及阴极生物膜（4）设置在阴极室内，阴极室内充满阴极液（5），筒状反应器外壳（13）底部设有与阴极室相通的阴极液进水口（8），所述阴极室顶盖（9）上设有与阴极室相通的阴极液出水口（8a），所述曝气头（15）安装在筒状反应器外壳（13）底部并与阴极室相通，所述阳极及阳极生物膜（11）设置在阳极室内，阳极室内充满阳极液（12），筒状反应器外壳（13）侧壁的上端和下端依次设有与阳极室相通的阳极液出水口（3）和阳极液进水口（14），阴极和阳极分别采用钛丝与外电路（2）相连接，外电路（2）采用导线相连接。