[发明专利]同步回收盐差能和污水中化学能的联合脱盐废水处理系统

摘要

本发明公开了一种同步回收盐差能和污水中化学能的联合脱盐废水处理系统，由微生物反向电渗析池和电渗析池组成，其特征在于：所述微生物反向电渗析池用于回收高浓度盐废水与低浓度盐淡水间的盐差能以及高浓度盐废水中有机物的化学能，并产生电能；所述电渗析池用于利用微生物反向电渗析池产生的电能对高盐废水进行脱盐；所述微生物反向电渗析池包括阳极腔室和阴极腔室，所述阳极腔室和阴极腔室由膜组进行分隔；在阳极腔室内设置有阳极碳刷，该阳极碳刷的表面附着产电微生物；在阴极腔室内设置有空气阴极；所述膜组包括阴离子交换膜、阳离子交换膜、高浓度盐废水流道和低浓度盐淡水流道；本发明还可广泛应用在能源、化工、环保等领域。

主权项

1.一种同步回收盐差能和污水中化学能的联合脱盐废水处理系统，由微生物反向电渗析池(1)和电渗析池(2)组成，其特征在于：所述微生物反向电渗析池(1)用于回收高浓度盐废水与低浓度盐淡水间的盐差能以及高浓度盐废水中有机物的化学能，并产生电能；所述电渗析池(2)用于利用微生物反向电渗析池(1)产生的电能对高盐废水进行脱盐；所述微生物反向电渗析池包括阳极腔室(3)和阴极腔室(13)，所述阳极腔室(3)和阴极腔室(13)由膜组(14)进行分隔；在阳极腔室(3)内设置有阳极碳刷(15)，该阳极碳刷(15)的表面附着产电微生物；在阴极腔室(13)内设置有空气阴极(12)；所述膜组(14)包括阴离子交换膜(8)、阳离子交换膜(9)、高浓度盐废水流道和低浓度盐淡水流道；所述电渗析池(2)内设置有第二阳离子交换膜(21)和第二阴离子交换膜(22)，第二阴离子交换膜(22)和第二阳离子交换膜(21)将所述电渗析池(2)分隔为阳极室(6)、脱盐腔室(7)和阴极室(16)；阴、阳极室内分别设置有阴极电极和阳极电极；阴极电极和阳极电极分别与微生物反向电渗析池(1)的阳极碳刷(15)和空气阴极(12)连接，以接收微生物反向电渗析池(1)产生的电能；高浓度盐废水和低浓度盐淡水泵入膜组(14)，分别沿高浓度盐废水流道和低浓度盐淡水流道流动，由于高浓度盐废水和低浓度盐淡水中盐的浓度不同，产生的盐差能使高浓度盐废水和低浓度盐淡水中的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极腔室(13)，阴离子通过阴离子交换膜进入阳极腔室(3)，阳离子和阴离子的定向运动产生电能；模组(14)回收盐差能后排出的高浓度盐废水再进入所述电渗析池(2)的脱盐腔室(7)，脱盐腔室(7)内的高浓度盐废水中的Na⁺和Cl^‑分别通过第二阳离子交换膜(21)和第二阴离子交换膜(22)，分别向阴极室(16)和阳极室(6)迁移，实现脱盐处理；高浓度盐废水进行脱盐处理后得到低盐废水再泵入微生物反向电渗析池(1)的阳极腔室(3)，为阳极碳刷(15)上附着的产电微生物提供有机物的同时被降解处理，得到的低盐低有机物的废水被排出；并且模组(14)中阳离子和阴离子的定向移动，其两端产生的电势差增强了离子的传输和电子在外电路的移动，充当了内电源的角色，以提高阳极碳刷(15)降解有机物的速率和产电性能。