[发明专利]一种调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置

权利要求书

1.一种调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，包括：

双层同心筒状反应容器，包括双层同心筒状本体，所述双层同心筒状本体包括内层筒体和外层筒体，所述内层筒体为中空结构，所述外层筒体的内壁与所述外层筒体的外壁之间设有环形腔体，所述外层筒体的顶部设有进水口，所述外层筒体的底部设有出水口，其中，所述双层同心筒状本体的材料为可透光材料；

三电极体系装置，包括工作电极、辅助电极、参比电极、工作电极导电固定栓、辅助电极导电固定栓和恒电位仪，所述工作电极导电固定栓和所述辅助电极导电固定栓分别固定在所述环形腔体的内壁上，所述工作电极通过所述工作电极导电固定栓固定在所述环形腔体的内部，使得所述工作电极包裹在所述内层筒体的外周，且所述工作电极不与所述内层筒体的外壁接触，所述辅助电极通过所述辅助电极导电固定栓固定在所述环形腔体的内部，使得所述辅助电极包裹在所述工作电极的外周，且所述辅助电极不与所述工作电极接触，所述恒电位仪设置在所述调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置的外部，所述工作电极通过所述工作电极导电固定栓与所述恒电位仪连接，所述辅助电极通过所述辅助电极导电固定栓与所述恒电位仪连接，所述工作电极、所述辅助电极和所述恒电位仪形成闭合回路，所述参比电极与所述闭合回路连接；

光源装置，所述光源装置设置在所述内层筒体的中空结构中；

光合微生物膜，所述光合微生物膜附着在所述工作电极上；

所述光合微生物膜的制备方法包括：

步骤一、在所述调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置的进水口通入第一批的有机碳源营养液并接种光合微生物，密封所述双层同心筒状反应容器维持厌氧；

步骤二、启动所述光源装置和所述恒电位仪，对所述双层同心筒状反应容器持续或昼夜交替提供光照，在工作电极上施加电压，控制工作电极的电势恒定为预置电势，并记录所述光合微生物膜的光合微生物的电流；所述预置电势的范围为-0.4至0.4V；

步骤三、将有机碳源消耗完全的第一批有机碳源营养液通过所述出水口排出，在所述进水口通入第二批的有机碳源营养液，重复步骤二，所述光合微生物膜的光合微生物的电流产生至少两个可重复的电流周期，得到光合微生物膜。

2.根据权利要求1所述的调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，所述三电极体系装置的工作电极为多孔、具有柔韧性的导电碳材料电极；

所述三电极体系装置的辅助电极为耐腐蚀的导电材料；

所述三电极体系装置的工作电极导电固定栓为导电不锈钢金属材料；

所述三电极体系装置的辅助电极导电固定栓为导电不锈钢金属材料。

3.根据权利要求1所述的调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，所述三电极体系装置的工作电极为选自石墨毡或石墨泡沫；所述三电极体系装置的辅助电极选自钛网或不锈钢；所述三电极体系装置的参比电极为饱和甘汞电极。

4.根据权利要求1所述的调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，所述光合微生物膜的光合微生物选自厌氧光合微生物或/和兼性好氧光合微生物。

5.根据权利要求1所述的调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，所述有机碳源营养液选自：葡萄糖、乙酸钠和有机废水中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的调控电活性光合微生物代谢的有机废水处理和资源化装置，其特征在于，所述光合微生物选自厌氧光合微生物或/和兼性好氧光合微生物。