[发明专利]耦合厌氧氨氧化技术的阴极高效脱氮型微生物燃料电池

摘要

本发明公开了耦合厌氧氨氧化技术的阴极高效脱氮型微生物燃料电池，包括阳极电化学活性菌除碳系统、阴极厌氧氨氧化菌脱氮系统、外电路及数据在线采集系统、厌氧密闭采样系统、气压稳定系统、磁力搅拌系统。本发明间歇运行，装置结构简单，与传统阴极反硝化脱氮型MFC相比，脱氮效果显著，氮负荷明显提高，产电效果良好，实用性大增，为微生物燃料电池和厌氧氨氧化技术开辟出一种新的应用。

主权项

耦合厌氧氨氧化技术的阴极高效脱氮型微生物燃料电池，其特征在于包括阳极电化学活性菌除碳系统、阴极厌氧氨氧化菌脱氮系统、外电路及数据在线采集系统、厌氧密闭采样系统、气压稳定系统、磁力搅拌系统；其中，阳极电化学活性菌除碳系统中各部件的结构关系为：在阳极室（8）左侧装第一配亚克力隔板（3），在中间加入第一硅胶垫片（4）并使用螺钉铆紧进行密封，阳极室右侧内部嵌入阳极电极碳毡（14），碳毡内部插入一根钛丝（10），并引出至阳极室外以供外电路连线，阳极室内部填充满电化学活性菌和阳极电解液（19）；阴极厌氧氨氧化菌脱氮系统中各部件的结构关系为：在阴极室（18）右侧装配另第二亚克力隔板，在中间加入第二硅胶垫片并使用螺钉铆紧进行密封，阴极室左侧内部嵌入阴极电极碳布（16），碳布右侧涂上一层铂碳催化层（17），并在旁边紧密贴合另一根钛丝，并引出至阴极室外以供外电路连线，阴极室内部填充满厌氧氨氧化菌和阴极电解液（19）；外电路及数据在线采集系统中各部件的结构关系为：将阳极电化学活性菌除碳系统和阴极厌氧氨氧化菌脱氮系统进行拼合，中间夹入质子交换膜（15），质子交换膜（15）的两侧均设有硅胶垫片，使用螺钉铆紧进行密封构成一个耦合整体，随后使用铜制导线（13）连接至两根所述钛丝，并联接入电阻箱（11），再连至数据采集器（12）进行数据采集，全周期不间断运行；所述厌氧密闭采样系统中各部件的结构关系为：在阳极室（8）左侧、阴极室（18）右侧分别打孔并插入亚克力管（6），使用亚克力胶粘牢后各自连接一个医用三通阀（2），并接入一次性注射器（1）；所述气压稳定系统中各部件的结构关系为：在阳极室（8）、阴极室（18）顶部分别打孔并插入亚克力管，使用亚克力胶粘牢后各自连接一个医用三通阀，并接入蓝玻璃注射器（5）；磁力搅拌系统中各部件的结构关系为：在阳极室（8）、阴极室（18）内部均加入磁力搅拌子（7），底部放置磁力搅拌器（9）。