[实用新型]一种包含微生物燃料电池的有机污水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种包含微生物燃料电池的有机污水处理装置。

背景技术

微生物燃料电池是一种利用产电微生物为阳极催化剂将储存在有机物中的化学能直接转化为电能的装置，它在产电的同时可有效去除有机物，是一项发展潜力巨大的先进生物质能利用技术。其基本工作原理是：在阳极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。

微生物燃料电池的燃料包括生活污水、高浓度有机废水等。将其作为污水处理装置已有相关研究，如CN201117727Y中公开了一种连续折流式直接微生物燃料电池、CN101315985B中公开了一种微生物燃料电池堆，它们通过串联的方式提高输出功率和COD去除效果，在充分利用自身产能方面仍有待提高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种有效的利用自身产能的包含微生物燃料电池的有机污水处理装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种包含微生物燃料电池的有机污水处理装置，其通过如下技术方案实现：

一种包含微生物燃料电池的有机污水处理装置，所述微生物燃料电池包括至少一个包含阳极、阴极和离子交换膜的复合电极，其特征在于，所述装置包括一容纳微生物燃料电池的槽，槽上有入水口和出水口，槽中有温度控制装置；所述温度控制装置中的加热装置为连接在所述复合电极的阳极和阴极之间的至少一个电阻丝，其置于所述槽的水中。

根据本实用新型，所述复合电极的个数大于等于2个，且串联连接；优选地，所述复合电极的个数为4个；更优选地，所述复合电极的个数为8个。

本实用新型可用于处理多种有机污水，本实用新型的污水处理装置具有以下有益效果：（1）通过自身产能实现待处理有机污水的温度控制，从而更好地实现微生物的能量转化过程，有效提高输出功率和COD去除效果；（2）系统操作简便灵活，处理效果有保障；（3）系统占地少，基建费用低。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的污水处理装置的结构示意图。

其中各附图标记的含义如下：

1槽；2微生物燃料电池；3复合电极；4入水口；5出水口；6温度控制装置；7加热装置；8储能设备；9入口；10液体推动装置；11出口；12外接电源。

具体实施方式

本实用新型通过如下实施例对发明做出详细描述。但是，本实用新型不限于所述实施例，还可以有许多变形。本领域技术人员从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有改变或变化，均落入本发明的保护范围。

根据本实用新型，如图1所示，所述污水处理装置包括一容纳微生物燃料电池的槽1，所述槽1有一入水口4、一出水口5和一个温度控制装置6，所述温度控制装置中的加热装置7为连接在所述微生物燃料电池2的至少一个复合电极3的阴极和阳极之间的至少一个电阻丝，该电阻丝位于所述槽的水中。当槽中水的温度低于设定温度时，温度控制装置启动电阻丝开始加热，到达设定温度后停止加热。通过这样的设定，实现了自身产能的充分利用，简化了设备，节约了资金；另外，通过自身产能实现待处理有机污水的温度控制，从而更好地实现微生物的能量转化过程，有效提高输出功率和COD去除效果。

所述微生物燃料电池2包括至少一个包含阳极、阴极和离子交换膜的复合电极3，包括一待处理污水入口9和一处理后污水出口11，所述待处理污水入口处有一个液体推动装置10（如泵），用于控制待处理污水的流速，所述推动装置10的电源连接于所述微生物燃料电池的储能设备8、同时还并联一外接电源12。因此，所述推动装置10的动能一方面来自微生物燃料电池产生的电（即电源连接于微生物燃料电池的储能设备8，如电阻箱），另一方面来自外接电源12。当污水处理装置启动初期，由于微生物燃料电池的产电量不足，则该推动装置主要靠外接电源供电，但一旦微生物燃料电池开始正常产电后，该推动装置就主要靠燃料电池供电了。实现了自身产能的充分利用。

所述微生物燃料电池的复合电极3可以设置一个，优选地可以串联设置至少两个，更优选地设置四个，更优选地设置八个或更多。从而提高电池的输出功率和COD去除效率。

具体以啤酒废水为例，使用本实用新型的装置，可以连续稳定地处理该废水，所述温度控制装置和液体推动装置的运行良好，产电也稳定，处理前废水中的COD为2800mg/L，处理后的COD低于250mg/L。