[发明专利]利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的装置与方法

权利要求书

1.一种利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的装置，其特征在于，包括微生物电解池、数据采集系统及记录单元；所述微生物电解池为双室微生物电解池，包括阳极电极和阴极电极、及阳极电极和阴极电极之间的分隔膜，所述微生物电解池以导电惰性材料为阳极电极、惰性导电材料或铜材料或钛材料为阴极电极，所述分隔膜为质子交换膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜或双极膜，阳极电极和阴极电极间通过钛丝、恒电位仪及电阻连接；数据采集系统与电阻并联，记录单元和数据采集系统相连接。

2.一种利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的方法，其特征在于，包括下列步骤：

1）制备微生物电解池：

以惰性导电材料为阳极电极、惰性导电材料或铜材料或钛材料为阴极电极，及质子交换膜为分隔膜，制备一个双室微生物电解池；

2）微生物电解池阳极电化学活性微生物的富集：

以醋酸钠溶液或废弃生物质为微生物培养液，且以污水、厌氧环境中的沉积物或污水处理厂的厌氧消化污泥或活性污泥为接种物，加到微生物电解池阳极室中，阴极溶液为磷酸缓冲液；在微生物电解池两个电极之间施加一个直流外加电压（0.3~1.2 V），并观察微生物电解池产生的电化学信号随时间的变化；同时根据电化学信号变化定期更换MEC阳极室和阴极室中的液体，直到微生物电解池产生的最大电化学信号稳定，该装置可以用来回收镍；

3）镍回收：

微生物电解池产生的最大电化学信号稳定后，将阴极液换为含Ni²⁺溶液，运行一定时间后取出阴极，刮取析出单质镍。

3.如权利要求2所述的利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的方法，其特征在于，各种可生物降解的生物质都可以作为微生物电解池阳极底物，包括醋酸盐、葡萄糖、淀粉、生活污水、食品加工废水、淀粉加工废水及啤酒废水。

4.如权利要求2所述的利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的方法，其特征在于，在镍回收过程中，微生物电解池的外加电压在0.3-2.0 V之间。

5.如权利要求2-4之任一所述的利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的方法，其特征在于，多个个微生物电解池单元可以并联操作。

6.如权利要求5所述的利用微生物电解池从含镍废水中回收镍的方法，其特征在于，所述方法应用于含镍废水、含镍电镀液及镍矿生物浸出液中镍的回收。