[发明专利]一种生物电化学处理系统的构建方法及处理电镀废水中铜、镍的应用

权利要求书

1.一种生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：所述生物电化学处理系统包括微生物燃料电池MFC和微生物电解池MEC；MFC与MEC反应器构型均为双室型；

所述构建方法包括以下步骤：

(1)MFC、MEC运行参数的确定

以乙酸钠为阳极底物，活性污泥为阳极菌种，阳极菌种与底物的体积比为1:2～1:3；MFC的阳极室和阴极室的有效容积均为300mL，阴极液为含铜溶液，铜离子初始浓度为1000～1500mg/L，pH值为3～5，阳极和阴极均采用碳纸，极间距为4～6cm；

MEC的阳极室和阴极室的有效容积均为100～500mL，阴极液为含镍溶液，镍离子初始浓度为400～1000mg/L，pH值为2～5，阳极和阴极均采用碳纸，极间距为6～8cm；

(2)BES耦合系统的构建

通过步骤(1)，待MFC、MEC运行稳定后，采用串联或并联的耦合方式将MEC和MFC相连接，利用MFC产生的电能驱动MEC运行。

2.根据权利要求1所述的生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：所述MFC反应器与所述MEC反应器的阳极室与阴极室均由HMED-05181阴离子集交换膜相隔，膜有效面积为15cm²。

3.根据权利要求1所述的生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述活性污泥由阳极接种物为加入驯化液密封驯化14d获得的活性污泥；所述阳极接种物为取自常州清潭污水厂的脱水污泥。

4.根据权利要求3所述的生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：所述驯化液成分为：350～400mg/L蔗糖、200～250mg/L磷酸二氢钾、200～250mg/L磷酸氢二钾、120～150mg/L柠檬酸三胺、70～100mg/L氯化钠、400～450mg/L氯化镁、400～450mg/L氯化钙、8～10mL/L维生素溶液、8～10mL/L微量元素溶液。

5.根据权利要求1所述的生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为，MFC、MEC输出电压稳定时，通过串联或者并联的方式将MEC与MFC相连接，并负载1000Ω的外接电阻，构成完整回路，MFC处理含铜废水并产生电能，MEC原位利用MFC电能处理含镍废水。

6.根据权利要求5所述的生物电化学处理系统的构建方法，其特征在于：MFC、MEC输出电压稳定时，电压为500～700mV。

7.采用权利要求1-6任一所述的构建方法获得的生物电化学处理系统。

8.采用权利要求1-6任一所述的构建方法获得的生物电化学处理系统在处理电镀废水中铜、镍的应用，其特征在于：利用MFC阴极反应处理含铜废水，MEC阴极反应处理含镍废水。