[实用新型]一种微生物燃料电池与生态浮床结合的一体化水体修复装置

说明书

本实用新型公开了一种微生物燃料电池与生态浮床结合的一体化水体修复装置，包括浮体，浮体上设置有浮床植物，浮体底部设置有悬浮球形填料串，曝气泵设置在浮体上，曝气泵的出气口通过曝气管与浮体下方的布气管连接，浮体与锚定物连接，曝气泵通过导电线分别与电池阳极和电池阴极连接，电池阳极设置在缺氧的水底沉积物中，电池阴极设置在电池阳极上方的含氧水中。本实用新型利用微生物燃料电池、浮床植物、悬浮球形填料和曝气泵的共同作用，高效去除水体污染物，实现水生态和水功能恢复和重建。

技术领域

本实用新型是关于河道以及湖泊等富营养化水体治理领域，具体涉及一种微生物燃料电池与生态浮床结合的一体化水体修复装置。应用于对水体富营养化的治理。

背景技术

近年来，随着经济社会的发展，在人类活动的影响下，大量的氮、磷等营养物质进入地表水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体透明度和溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类及其它生物死亡，生物多样性减少，水体生态系统和功能受到严重破坏。随着水体污染程度的加剧，越来越多研究者和环保工作者致力于富营养化水体的修复工作。

生态浮床技术是一种低成本、操作简单、易维护的原位生态修复技术，通过水生植物及其根部微生物的吸收、吸附作用，消减富营养化水体中有机质、氮、磷及有害物质，达到净化水质的目的，同时又可营造水上景观。但由于植物的生长速率和吸收能力有限,并且系统中所包含的微生物的数量和种类缺乏,生态浮床系统对富营养化水体的净化能力有限。水生植物和基质填料组合生态浮床工艺，是在生态浮床技术和生物接触氧化技术基础上发展起来的一种比较新的生态工程化原位修复和控制技术，即在传统生态浮床的下面悬挂纤维填料，利用其巨大的比表面积为硝化、反硝化细菌以及藻类的附着生长提供了适宜的条件，附着微生物及藻类对营养物进行吸附、吸收及氧化，从而加速污染物的分解，提高了生态浮床的净化效果。

传统的的曝气技术，要求有配套的电力系统供给电能，存在曝气设备电耗高、维护管理难度大等问题，太阳能曝气受阴雨天气影响较大，风能曝气受地域性差异以及有效风时间的影响较大，这些问题严重缩小了曝气装置的应用范围，束缚了曝气装置的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种微生物燃料电池与生态浮床结合的一体化水体修复装置。本实用新型利用微生物燃料电池、浮床植物、悬浮球形填料和曝气泵的共同作用，高效去除水体污染物，提高水体溶解氧含量，实现水生态和水功能恢复和重建。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种微生物燃料电池与生态浮床结合的一体化水体修复装置，包括浮体，浮体上设置有浮床植物，浮体底部设置有悬浮球形填料串，曝气泵设置在浮体上，曝气泵的出气口通过曝气管与浮体下方的布气管连接，浮体与锚定物连接，曝气泵通过导电线分别与电池阳极和电池阴极连接，电池阳极设置在缺氧的水底沉积物中，电池阴极设置在电池阳极上方的含氧水中。

如上所述的浮床植物为圆币草或美人蕉或再力花或莺尾或芦苇或梭鱼草。

如上所述的悬浮球形填料串包括由纤维线串联的悬浮球形填料，悬浮球形填料包括球形纤维镂空骨架以及设置在球形纤维镂空骨架内的纤维束。

如上所述的电池阳极包括多个并联的碳板，碳板表面设有纳米碳涂层，碳板设置在绝缘阳极框上，绝缘阳极框设置在缺氧的水底沉积物中，电池阴极为石墨盘。

如上所述的导电线为钛导线或铜导线。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点：

1、微生物燃料电池原位产生电能驱动曝气泵曝气增氧，提高水体的溶解氧含量，无需能量输入，经济环保。

2、微生物燃料电池与浮床植物、悬浮球形填料的共同作用，不仅可以去除水中氮、磷等营养元素以及COD等常规污染物，在修复富营养化水体的同时获得了电能，充分体现环保与废弃物再利用的理念。