[发明专利]一种改变人工湿地填料污染累积的方法

摘要

一种改变人工湿地填料污染累积的方法，属于环保工程领域。利用活性炭为湿地填料，搭建一个微生物燃料电池与人工湿地耦合的装置，池塘污水采用间歇式的方式从装置顶部进入人工湿地。利用钛网集中收集电子的特性，使其作为电子收集体将活性炭填料阴极包裹住，稳定运行一段时间后将靠近水面的活性炭和靠近底部钛网的活性炭取出进行比表面积和生物量测试，分析人工湿地内填料污染的累积分布情况。本发明能够在产电和处理污水的同时，利用钛网收集电子产生的电场作用，改变污染物质在人工湿地内的累积情况。

主权项

1.一种改变人工湿地填料污染累积的方法，其特征在于，首先构建微生物燃料电池和人工湿地的耦合系统，耦合系统包括阳极、电子收集填料阴极、挺水湿地植物和外电路；所述的阳极为石墨板(1)，埋于沸石(2)内；所述的电子收集填料阴极为钛网(5)，钛网(5)为顶部开口的方形结构，位于沸石(2)上方，将填料层包裹住；所述的填料层内填充柱状活性炭(3)颗粒；在填料层中间位置放置内部填充活性炭颗粒的钛网管(4)，用于取样测定污染情况，填料层上方种植挺水湿地植物；所述的外电路用钛丝连接，将阴阳极相连，负载电阻(7)形成闭合回路；该方法基于上述耦合系统实现，利用微生物燃料电池改变人工湿地填料污染累积，包括以下步骤：第一步，构建微生物燃料电池与人工湿地的耦合系统，并启动耦合系统构建微生物燃料电池与人工湿地的耦合装置，用池塘水对耦合装置进行接种，使石墨板(1)上附着微生物形成产电生物膜；池塘水采用间歇式的方式从装置顶部进入耦合装置，污水先经过活性炭填料层，吸附截留悬浮颗粒，再经过钛网(5)，然后经过沸石层到达阳极，溶解性的有机物主要在阳极被产电微生物降解并产生电子和质子；电子通过外电路传输到阴极，质子经过沸石到达阴极与电子和氧气结合形成水，完成阴极还原反应；待出现最大电压，并且耦合装置可以稳定运行时，说明产电生物膜形成，耦合系统启动成功；每天测定电阻两端的电压，并每隔三天测量一次水质变化；第二步，耦合系统的稳定运行及活性炭样品测定耦合系统启动成功后，每隔7‑10天补充一次池塘污水，使水面到达初始水面；该装置未设置排水口，水量减少以蒸发为主；系统运行一段时间后，将钛网管内底层即靠近钛网位置和近表层即靠近水面位置的活性炭样品取出，进行比表面积和生物量测定，得到人工湿地内污染物质的累积分布情况；采用能够在产电和处理污水的同时，利用钛网收集电子产生的电场作用，改变污染物质在人工湿地内的累积情况。