[发明专利]一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统及其使用方法

权利要求书

1.一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统，其特征在于所述的微生物燃料电池电能原位利用的含硫废水处理系统由硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）、电池升压模块系统（2）和电化学硫氧化系统（3）构成，硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）与电化学硫氧化系统（3）分别通过外部导线（18）与电池升压模块系统（2）连接；

所述的硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）由阳极盖板（4）、阳极电极（5）、阴极电极（6）、阴极盖板（7）、进水口（8）和出水口（9）构成；其中，硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）底端和上端密封，硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）上端设置有进水口（8）和出水口（9）；阳极盖板（4）与阳极电极（5）通过硅胶垫片进行密封连接，阴极盖板（7）与阴极电极（6）通过硅胶垫片进行密封连接，阳极电极（5）、阴极电极（6）分别与钛丝（19，20）相连，并通过硅胶垫片进行密封连接，钛丝（19，20）通过外部导线（18）与电池升压模块系统（2）连接；

所述的电化学硫氧化系统（3）由阳极盖板（10）、阳极电极（11）、阴极电极（12）、阴极盖板（13）、进水口（14）和出水口（15）构成，其中，电化学硫氧化系统（3）底端和上端密封，电化学硫氧化系统（3）上端设置有进水口（14）和出水口（15）；阳极盖板（10）与阳极电极（11）通过硅胶垫片进行密封连接，阴极盖板（13）与阴极电极（12）通过硅胶垫片进行密封连接，阳极电极（11）与阴极电极（12）分别与钛丝（21，22）相连，并通过硅胶垫片进行密封连接，钛丝（21，22）通过外部导线（18）与电池升压模块系统（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统，其特征在于所述的阳极电极（5）和阳极电极（11）的材质为碳材料或金属材料。

3.根据权利要求2所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统，其特征在于所述的碳材料为碳纸、碳布、碳纤维刷、碳毡、玻璃碳、碳纳米管、石墨或石墨烯；所述的金属材料为不锈钢网、不锈钢板、钛板或钛网。

4.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统，其特征在于所述的阴极电极（6）和阴极电极（12）材质为碳纸、碳布、碳纤维刷、碳毡、玻璃碳、碳纳米管、石墨、石墨烯、不锈钢网、不锈钢板、钛板或钛网。

5.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统，其特征在于所述的硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）为多个，多个硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）串联或并联在一起，然后通过外部导线（18）与电池升压模块系统（2）连接。

6.使用权利要求1所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统的方法，其特征在于所述的处理方法操作如下：将含硫废水通过进水口（8）注入到硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）中，在设定的固定外阻下，启动硫酸盐还原微生物燃料电池，利用该系统中的硫酸盐还原菌代谢硫酸盐，将硫酸盐转化成硫化物，产生的电能通过电池升压模块系统（2）进行能量的收集和捕获，存储和利用，将硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）中处理的出水通过出水口（9）注入到电化学硫氧化系统（3）中，利用来自升压模块系统（2）储存的电能，驱动电化学硫氧化系统（3），实现能量的自供给和利用，从而实现硫化物向单质硫的转化。

7.根据权利要求6所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统的使用方法，其特征在于所述的硫酸盐还原微生物燃料电池系统（1）和电化学硫氧化系统（3）的进水方式为续批式的进水方式或连续流进水方式。

8.根据权利要求6所述的一种微生物燃料电池电能原位利用的硫酸盐处理系统的使用方法，其特征在于所述的固定外阻的阻值为100-1000Ω。