[发明专利]一种无膜微生物燃料电池–空塔式接触氧化–膜生物反应器耦合系统

摘要

本发明公开了一种无膜微生物燃料电池–空塔式接触氧化–膜生物反应器耦合系统，属于污水净化与废水资源化利用技术领域，涉及将无膜微生物燃料电池、空塔式接触氧化、膜生物反应器进行技术耦合，设计出一种耐负荷序批式三级污水处理系统。耦合系统实现废水的连续三级高效处理，充分利用各处理单元技术优势，相互协同，达到污水处理+生物发电同时高效进行设计目的。本耦合系统的发明，实现了污水或废水的连续高效处理，大大减缓膜生物反应器处理负荷，提高了膜生物反应器过滤膜使用寿命，降低了污水处理运行成本，提升了污水或废水中有机质转化为生物电能效率，实现了污水中生物质资源的高效利用，耦合系统实用性强，工程应用优势显著。

主权项

1.一种无膜微生物燃料电池–空塔式接触氧化–膜生物反应器耦合系统，其特征在于：微生物燃料电池阳极室电极为碳棒，碳棒顶端内置金属丝；阳极室填充活性炭颗粒，活性炭颗粒的充填率75％～90％；阳极室设置下部折流进水，顶盖密封，水体经阳极室顶端溢流槽出水，阳极室水力停留时间6‑8h；溢流槽出水直接进入空塔式接触氧化槽，空塔式接触氧化槽内填充多孔滤料作为生物膜载体，其多孔滤料填充率大于85％；空塔式接触氧化槽内的多孔滤料直接与空气接触，实现气液相直接溶氧；空塔式接触氧化槽内多孔滤料自然形成好氧区、兼性区和厌氧区，多孔滤料单体由外到内因溶氧差别同样存在好氧区、兼性区和厌氧区，水体与多孔滤料接触过程中，同时发生好氧、兼性和厌氧反应，提升水体脱氮除磷效率；空塔式接触氧化槽的槽壁单侧预留空气输送孔，保证空气流通；微生物燃料电池阴极室内置导电双功能膜作为阴极，在阴极与阳极之间外接电阻；石英砂质子交换仓设置在微生物燃料电池阳极室和阴极室间，替代传统质子交换膜；微生物燃料电池阴极室同时作为膜生物反应器的曝气池，微生物燃料电池阴极室底部预置曝气头，控制溶解氧在4mg/L以上；膜生物反应器的膜组件由导电膜预制，导电膜同时起到微生物燃料电池导电及膜生物反应器水体过滤功能，膜组件负压抽滤出水；曝气池内接种好氧污泥。