[发明专利]基于生物电强化的水体修复装置及其应用

权利要求书

1.一种基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的侧壁设有第一通孔，能够实现壳体内的污水与壳体外的污水之间的动态交换；和

中空部件，设置于所述壳体内，所述中空部件的侧壁设有第二通孔，所述中空部件的上部和下部均封口；

所述壳体与所述中空部件之间的区域构成好氧区域，所述中空部件的内部中空区域构成厌氧区域，所述好氧区域中设有第一电极，所述厌氧区域中设有第二电极；

所述厌氧区域中填充有用于富集厌氧微生物的填料，所述填料中含有有机固相碳源、铁硫矿物、铁和导电介质；所述好氧区域中填充有用于作为好氧微生物的载体的纤维材料；

所述厌氧微生物和好氧微生物来源于水体中的土著微生物；

所述基于生物电强化的水体修复装置在使用时置于污染水体中。

2.如权利要求1所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极通过导线连接。

3.如权利要求2所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述导线为钛导线，所述第一电极与所述第二电极之间串联有电阻。

4.如权利要求3所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述有机固相碳源为生物基塑料，所述铁硫矿物为黄铁矿，所述铁为海绵铁，所述导电介质为活性炭。

5.如权利要求4所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述填料为生物基塑料、黄铁矿、海绵铁和活性炭的混合物。

6. 如权利要求5所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述生物基塑料、黄铁矿、海绵铁和活性炭的粒径分别为2-4mm、3-5mm、3-5mm和0.5-1.0mm；所述生物基塑料: 黄铁矿: 海绵铁: 活性炭的质量比为 1:1:3:5、1:3:1:5、3:2:2:3 或2:2:2:4。

7.如权利要求6所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述纤维材料为无机生态多孔棉。

8.如权利要求7所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述第一电极沿着所述壳体的内壁设置，所述第二电极沿着所述中空部件的内壁设置。

9.如权利要求8所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述第一电极和第二电极均为碳毡电极。

10.如权利要求9所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述中空部件的外壁包覆有海绵毡或离子交换膜。

11.如权利要求1所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述壳体的上部具有开口。

12.如权利要求11所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述壳体为第一管状结构，所述第一管状结构的下部封口。

13.如权利要求12所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述第一管状结构的内径为20-40cm、高度为50-60cm；所述第一管状结构的侧壁的孔洞率为45-60%，所述第一通孔的孔径为0.5-1.0cm。

14.如权利要求13所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述中空部件为第二管状结构。

15.如权利要求14所述的基于生物电强化的水体修复装置，其特征在于，所述第二管状结构的内径为8-12cm、高度为50-60cm；所述第二管状结构的侧壁的孔洞率为30-40%，所述第二通孔的孔径为0.3-0.8cm。