[发明专利]一种处理矿山酸性含铜废水的微生物燃料电池及铜回收的方法

摘要

本发明公开了一种处理矿山酸性含铜废水的微生物燃料电池及铜回收的方法。利用微生物燃料电池处理矿山酸性含铜废水包括以下三个步骤①阳极电化学活性微生物的富集阳极接种物为脱水污泥，添加以蔗糖为主的培养驯化液驯化7天，得到阳极菌种。阳极底物主要成分为剩余污泥、葡萄糖等，阳极菌种与底物的体积比为11～14；②构建MFC系统MFC有效容积为100～250mL，阳极碳刷、阴极碳纸的间距为4～6cm，待MFC输出电压达到400～600mV后，启动阳极搅拌装置，转速为450～550r/min，最大功率密度为580.8mW/m2；③阴极室处理矿山酸性含铜废水及铜回收运行25～30天后取出阴极，收集阴极还原产物，经检测为单质铜，反应后阴极液pH值为6.5～6.9，阴极Cu2+去除率为92.2％。

主权项

一种处理矿山酸性含铜废水及铜回收的微生物燃料电池，其特征在于：所述的微生物燃料电池设有阴极室和阳极室，两室之间由质子交换膜相隔，其中，阴极室内装有阴极液，阳极室装有产电细菌和阳极液，阴极室中设置有碳纸，阳极室中设置有碳刷；阳阴极室中的碳纸为铜离子提供发生氧化还原反应的场所并提供析出铜离子的附着场所，阳极室中的碳刷为产电细菌提供附着场所，并有利于产生电子以及传递到外电路；所述产电细菌的制备方法为：将取自常州清潭污水处理厂脱水机房的脱水污泥作为阳极接种物，所述脱水污泥中的微生物即为产电细菌，脱水污泥含水率65％～80％，培养驯化液组成成分：0.2～0.4g/L蔗糖、0.2～0.4g/L磷酸二氢钾、0.15～0.35g/L磷酸氢二钾、0.1～0.2g/L柠檬酸三胺、0.1～0.3g/L氯化钠、0.3～0.5g/L氯化镁、0.1～0.2g/L氯化钙、5～10mL/L维生素溶液、5～10mL/L微量元素溶液，经氮气脱氧后与接种物在无氧状态下驯化培养5～7天，得到阳极菌种，保存在冰箱冷藏室备用；所述阳极液的制备方法为：阳极底物，即阳极液，为剩余污泥，剩余污泥取自常州清潭污水处理厂二沉池，剩余污泥含水率95％～99％，并在剩余污泥中加入营养物质，每升阳极液加入的营养物质质量为：3～6g葡萄糖、0.2～0.3g氯化钙、1～3g‑氯化钠、3～5g氯化铵、2～4g碳酸氢钠；所述培养驯化液与阳极底物的体积比为1:5～2:5；阳极室中阳极菌种与阳极液的体积比为1:1～1:4。