[发明专利]一种过滤型生物阴极微生物脱盐电池及污水处理方法

权利要求书

1.一种用于过滤型生物阴极微生物脱盐电池的污水处理方法，包括：

使污水进入阳极室，在阳极产电微生物的作用下降解污水中的有机物，得到阳极出水；

使所述阳极出水进入阴极室，在阴极产电微生物、过滤处理和曝气处理的共同作用下去除所述阳极出水中的悬浮物、细菌和有机物，得到阴极出水；

使所述阴极出水进入淡室和浓室，在电场和离子交换膜的作用下脱除所述阴极出水中的盐分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极产电微生物附着于所述阳极室的阳极上，其通过厌氧氧化分解污水中的有机物释放电子到阳极上，所述电子通过外部电路传递到阴极；所述阴极产电微生物附着于所述阴极室的阴极上，在所述阴极产电微生物的作用下，所述阴极上的电子与所述阴极室中的电子受体发生还原反应实现产电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污水的在阳极室的水力停留时间为2-15小时；和/或所述阴极室内过滤处理的通量为10-50L/(h·m²)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过过滤装置进行所述过滤处理；和/或所述过滤装置包括过滤膜；和/或所述过滤膜可以是有机膜、无机膜和金属膜中的一种或几种；和/或所述过滤膜的孔径为50-2000nm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子交换膜包括交替设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜，通过所述交替设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜形成间隔的淡室和浓室；所述阴极出水进入淡室和浓室后，在内部电场的作用下，阴极出水中的阳离子穿过所述阳离子交换膜向阴极方向移动，阴极出水中的阴离子穿过所述阴离子交换膜向阳极方向移动，实现盐分的脱除。

6.一种过滤型生物阴极微生物脱盐电池，包括：

阳极室，所述阳极室内设有阳极，所述阳极上附着有阳极产电微生物；

阴极室，其通过管道与所述阳极室连接，接收来自阳极室的阳极出水，所述阴极室内分别设有阴极、过滤装置和曝气装置，所述阴极上附着有阴极产电微生物；以及,

位于所述阳极室和阴极室之间的淡室和浓室，所述淡室和浓室通过交替设置的离子交换膜分隔而成，并通过管道与所述阴极室连接，接收来自阴极室的阴极出水；

其中，所述阳极室内的阳极通过外部电路连接所述阴极室内的阴极。

7.根据权利要求6所述的过滤型生物阴极微生物脱盐电池，其特征在于，所述过滤装置用于对进入阴极室内的阳极出水进行过滤处理，去除其中的悬浮物、细菌和部分有机物；和/或所述的曝气装置位于过滤装置的下方，通过所述曝气装置对所述阴极室内的阳极出水进行曝气处理，同时实现阴极的产电、污染物的去除、以及降低过滤装置的污染速度。

8.根据权利要求6所述的过滤型生物阴极微生物脱盐电池，其特征在于，所述阳极的材料包括碳基材料和/或金属材料；和/或所述阴极的材料包括碳基材料和/或金属材料；和/或所述阳极产电微生物包括希瓦氏菌(Shewanella)；和/或所述阴极产电微生物包括地杆菌(Geobacter)。

9.根据权利要求6所述的过滤型生物阴极微生物脱盐电池，其特征在于，所述过滤装置包括过滤膜；和/或所述过滤膜有机膜、无机膜和金属膜中的一种或几种；和/或所述过滤膜的孔径为50-2000nm。

10.根据权利要求6所述的过滤型生物阴极微生物脱盐电池，其特征在于，所述离子交换膜包括交替设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜，靠近阳极一侧的所述离子交换膜为阳离子交换膜，靠近阴极一侧的所述离子交换膜为阴离子交换膜，通过所述交替设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜形成间隔的淡室和浓室；和/或所述离子交换膜为电渗析离子交换膜；和/或所述离子交换膜的厚度为0.2-0.5mm，透过率≥90％，交换容量≥1mol/kg，爆破强度≥0.3MPa。