[发明专利]一种基于微生物电解池阴极去除地下水中砷酸盐的系统和方法

权利要求书

1.一种基于微生物电解池阴极去除地下水中砷酸盐的系统，其特征在于：包含阳极室和阴极室的双室电化学体系：

其中阳极室（1）以惰性金素的铂片（4）为阳极电极，连接电源正极；其中阴极室

（2）以碳纤维刷（3）为阴极电级，连接电源负极；

所述阳极室（1）和所述阴极室（2）之间设置有通孔，通孔上安装有质子交换膜（6）对所述阳极室（1）和所述阴极室（2）进行隔离连接；

所述阴极室（2）的近底部设置有入水口（7）用于经其向系统泵入待处理的砷污染饮用水，所述阴极室（2）的近顶部位置有出水口（8）用于排出处理后的水。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阳极室（1）和所述阴极室（2）还设置有pH计;

所述碳纤维刷的柄端固定在阴极室顶盖上，其余部分悬垂在阴极室内；

所述碳纤维刷采用3k碳纤维制成，碳纤维宽度为1mm左右；碳纤维刷为圆柱形，其直径与所述阴极室的内径比为9～13:16，碳纤维刷底端与反应器底端距离留有2-5cm的空隙。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述碳纤维刷的直径与所述阴极室的内径比为13:16。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通孔的直径与阴极室的直径之比为0.8～1.2:2。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通孔的直径与阴极室的直径之比为1:2。

6.一种基于微生物电解池阴极去除地下水中砷酸盐的方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的系统，

向所述阴极室中（2）加入含有砷酸盐还原菌和硫酸盐还原菌的混合菌污泥；使待处理水经所述入水口（7）泵入至所述系统中，向所述系统提供20-40mA的电流；待完成处理并检测合格后经所述出水口（8）流出；处理过程中

进水流速使得水力停留时间为10-15小时；水温保持在15-28℃范围；

阳极室（1）和阴极室中（2）中pH维持在7.2-7.5之间。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向所述系统提供30mA的电流。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，阳极室（1）和阴极室中（2）中pH采用

0.1mol L^-1NaOH或HCl溶液调节维持在7.2-7.5之间。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合菌污泥取自厌氧生物反应器中的固体悬浮液，所述厌氧生物反应器中最初微生物接种源为含砷矿区的河流底泥或者含砷矿区的河流底泥与污水处理厂底泥的混合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述固体悬浮液中固体悬浮物含量为0.03-0.06g/g湿重。