[发明专利]一种治理城市黑臭水体的生态净化装置及其方法

权利要求书

1.一种治理黑臭水体的生态净水装置,其特征在于，包括由上至下依次设置的电池反应装置、净化装置及出液装置，所述电池反应装置包括外部的阴极反应套管及设于阴极反应套管内的阳极反应套管，阴极反应套管与阳极反应套管之间的空间形成阴极反应室，阳极反应套管内的空间为阳极反应室，所述阳极反应套管上设有质子交换膜相隔，以实现阳极反应室与阴极反应室的质子传导，所述的阴极反应套管及阳极反应套管均设置于净化装置上。

2.根据权利要求1所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于，所述阳极反应套管上部设有用于向阳极反应室内送入污泥及污水的阳极进样管，所述阴极反应套管上方设有用于向阴极反应室内送入藻类植物的阴极进样管。

3.根据权利要求2所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于，过滤装置包括过壳体及设置于壳体内的多层过滤装置填料，多层过滤装置填自上而下分别为聚乙烯醇无纺布、椰壳活性炭、亚硫酸钙、沸石和微孔滤膜，所述出液装置为上端与微孔滤膜联通的出液管。

4.根据权利要求3所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于，所述阳极反应套管上部设有植物置放板，所述植物置放板中部具有对应阳极反应套管的通孔以实现植物根系伸入阳极反应套管内。

5.根据权利要求1所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于，所述阳极反应室底部面积为阴极反应室的1/2，质子交换膜占阳极反应套管面积的50 ~ 80%。

6.根据权利要求1所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于，所述阴极反应套管为透明有机玻璃。

7.一种治理黑臭水体的生态净水方法，其特征在于，包括利用入权利要求3所述的一种治理黑臭水体的生态净水装置，其特征在于包括以下步骤：

（1）将城市内河黑臭水、厌氧污泥作为阳极底物由阳极进样管引入，以微藻液、藻类培养液作为阴极由阴极进样管引入，在阳极反应室及阴极反应室采用石墨板或碳纤维布作为电极材料，两个电极通过铜导线和可变电阻连接而成构建的微藻型微生物燃料电池；

（2）在阳极反应套管顶部添加绿色植物，辅助去除氮磷等植物营养物质，并能美化环境，绿色植物采用铁丝或塑料固定于顶部，采用无土栽培，利用植物根系的吸收氮和磷等，使黑臭水得到初步净化。

8.根据权利要求7所述的一种一种治理黑臭水体的生态净水方法，其特征在于，所述阳极反应室所添加厌氧污泥初始沉降比约为20 ~ 50%，阴极所添加藻液初始密度约为（2.0~8.0）×105个/mL，外电路电阻为300 ~ 1000Ω。

9.根据权利要求7所述的一种一种治理黑臭水体的生态净水方法，其特征在于，多层过滤装置填料椰壳活性炭、亚硫酸钙、沸石和微孔滤膜每层高约3 ~ 5 cm。