[发明专利]一种耦合微生物燃料电池低能耗膜生物反应器的有机废水处理装置

权利要求书

1.一种耦合微生物燃料电池低能耗膜生物反应器的有机废水处理装置，其特征在于：该装置由池体(1)、微尘物燃料电池(MFC)阳极(2)、进水管(3)、给水泵(4)、密封塞(16)、折流板(8)、MBR膜组件(9)、曝气管(10)、电极／水管固定塞(13)、出水管(11)、出水泵(12)、负载(14)、导线(15)、阀门(5)、污泥泵(6)、污泥管(7)组成；由3～7块折流板(8)形成的折流板区，将整个废水处理装置分成MFC阳极室和膜生物反应器(MBR)；进水管(3)经给水泵(4)与位于MFC阳极室底部的进水口相连；出水管(11)经出水泵(12)与MBR膜组件(9)的出水口连通；MFC阳极(2)和MBR膜组件(9)由导线(15)与负载(14)相连；污泥泵(6)、阀门(5)经污泥管(7)与阳极室、折流板区和MBR反应室底部连通，构成污泥回流和排出系统。

2.根据权利要求1所述的一种耦合微生物燃料电池低能耗膜生物反应器的有机废水处理装置，其特征在于：污水中大部分有机物在MFC阳极(2)发生氧化反应，产生的电子经由MFC阳极(2)、导线(15)和负载(14)传递到MBR膜组件(兼MFC阴极)，产生的电能用于补偿MBR电力消耗，可有效降低运行成本。

3.根掘权利要求1所述的一种耦合微生物燃料电池低能耗膜尘物反应器的有机废水处理装置，其特征在于：由池体(1)、MFC阳极(2)、进水管(3)、折流板(8)、密封塞(16)构成的MFC阳极室为厌氧区，MFC阳极(2)材料为碳毡、碳布、石墨及其改性修饰材料，MFC阳极(2)氧化产生的质子随水流穿越折流板到达MBR好氧区，与电子和氧气结合生成水，消除了普通MFC阳极易酸化、反馈抑制产电微生物活性的问题，阳极氧化后的极少量剩余有机物也随水流穿越折流板到达阴极好氧区，进一步好氧去除。

4.根据权利要求1所述的一种耦合微生物燃料电池低能耗膜生物反应器的有机废水处理装置，其特征在于：由MBR膜组件(9)、曝气管(10)、电极／水管固定塞(13)、出水管(11)和池体(1)组成的MBR兼做MFC阴极室，为好氧区，MBR膜组件(9)兼做MFC阴极，其材料为导电聚合物修饰的不锈钢网、无纺布、碳毡、碳布，在传递电子的同时可为MBR膜表面与膜面污染物间提供静电斥力，有效缓解膜污染。

5.根据权利要求1所述的一种耦合微生物燃料电池低能耗膜生物反应器的有机废水处理装置，其特征在于：由3～7块折流板(8)和池体(1)构成的弓形折流板区为缺氧区，保证了MFC阳极室的厌氧和MBR的好氧状态，由于此缺氧区的存在，使得硝化和反硝化反应得以发生，系统脱氮效果好，从而保证了出水水质，同时折流板还用于拦截厌氧区的污泥，防止污泥流入MBR好氧区，另外还是阳极产生的质子随水流到好氧区阴极的通道；通过调节折流板的数量和折流板在池体中的位置，可以调整各部分的水力停留时间，以满足不同水质的处理要求。