[发明专利]一种同时处理高浓度淀粉废水和无碳源含硝酸盐废水的光微生物燃料电池及其应用

权利要求书

1.利用同时处理高浓度淀粉废水和无碳源含氮废水的微生物燃料电池处理废水的方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）阳极碳毡接种混合光合菌群，阴极碳刷接种硝化细菌，使得混合光合菌群和硝化细菌分别附着在阳极室电极材料表面和阴极室电极材料表面，形成生物膜；

（2）构建微生物燃料电池并通过导线与外电阻连接，形成闭合回路；阳极室通入高浓度淀粉废水，阴极室通入无碳源含氮废水；

（3）阳极室混合光合菌群在自然光照下通过暗发酵、光发酵和微生物自身代谢将淀粉降解，淀粉被利用的过程中产生的电子通过外电路传递给阴极作为电子供体，阴极室内微生物利用外电路传递过来的电子将硝氮转化成氮气并排放，阳极室和阴极室分别排出的上清液即为去除淀粉有机物和无碳源废水中氮污染物的处理水，电子由阳极传递到阴极的过程中产生电流，回收电能；

所述同时处理高浓度淀粉废水和无碳源含氮废水的微生物燃料电池，包括分别设置有进出水口的阳极室（1）和阴极室（2），所述阳极室（1）为有机玻璃的圆柱体，阳极室两侧为圆形；阳极室（1）内壁上内切固定阴极室（2），阴极室（2）壁为阳离子交换膜（3）折弯形成的密封筒体，阳离子交换膜（3）的两侧固定于阳极室两侧的圆形有机玻璃上；阳离子交换膜（3）外侧设置附着有混合光合菌群的阳极碳毡（4），阳离子交换膜（3）内侧安装阴极碳刷（5），阳极碳毡（4）和阴极碳刷（5）由外接电阻（6）连接成完整电路；所述阳极进水口（7）设置于阳极室一侧上端，阳极出水口（8）设置于阳极室另一侧圆形玻璃下端，阴极进水口（9）与阳极进水口（7）同向设置于阳极室一侧的圆形有机玻璃上部，阴极出水口（10）与阳极出水口（8）同向设置于阳极室另一侧的圆形有机玻璃下部；

所述阳极室与阴极室长度相同，阳极室与阴极室内切处固定连接。

2.根据权利要求1所述的利用同时处理高浓度淀粉废水和无碳源含氮废水的微生物燃料电池处理废水的方法，其特征在于：所述混合光合菌群为：红假单胞菌属Rhodopseudomonas39.54%；Dysgonomonas属23.83%；变形杆菌属Proteus 16.26%；枸橼酸杆菌属Citrobacter 2.14%；沙门氏菌Salmonella 1.49%；其他菌种16.74%；阳极混合光合菌群的COD值为10000~15000 mg/L；所述阴极室硝化菌为异养硝化细菌。