[发明专利]一种微生物电解池处理酸洗废液的方法

说明书

本发明公开了一种微生物电解池处理酸洗废液的方法。本发明首先利用城市污水厂中的污泥作为产电微生物的来源，阴极采用含有高锰酸钾溶液作为电子受体，阴、阳极之间采用质子交换膜隔开；待微生物燃料电池所产电压和电流稳定运行后，把阴极溶液换成酸洗废液进行处理，并在外电路施加电压，将阴极电极换成含有Pt的石墨毡电极；然后在新的条件下进行产H₂，收集H₂；待酸洗废液的pH值上升至2.5～3.5时，向酸洗废液中充入充足的空气，空气中的O₂在溶液中与亚铁离子进行反应生成铁离子，并生成Fe(OH)₃沉淀，使溶液中的铁含量降低，阴极产生的沉淀物大部分为铁的化合物，可以回收作为铁系产品的原料。

技术领域

本发明涉及微生物电解处理酸洗废液技术领域，具体涉及一种微生物电解池处理酸洗废液的方法。

背景技术

根据相关研究表明，现今世界上的能源还是主要以化石能源(石油、煤和天然气)为主，虽然新能源利用技术不断的被开发，但是许多技术耗费巨大投入与产出不成比例，所以现今越来越多的人从废弃物中获取能源，以达到处理废弃物并同时减少废弃物量的双重目的。污水和生活垃圾中含有大量的有机物，可以作为能源物质加以利用，但是一般的方法能量利用率不高，并且要从一种能量形式转化为另一种能量形式，而此过程中能量的转化效率不高。但随着现今微生物电化学研究的逐年深入，利用微生物产生的电子作为二次能源加以利用越来越显示出其远大的前景。

我国每年的钢铁产量巨大，在加工过程中污染物的产生也是不可避免的，现今中国正处于经济转型升级阶段，第二产业也正在进行转型升级，从高投入、高污染、低产出向低投入、低污染、高产出的方向转变，与此同时产品也在升级，从基础性原材料的生产向加工产品转变，所以在钢铁加工过程中酸洗是一道必经前处理工序，副产物酸洗废液的产生也是不可避免的，为了减少酸洗废液对环境产生的影响并且减少物质的浪费达到物质回收的目的，各种回收技术也相继用于废酸的处理中：蒸馏法、中和法、喷雾焙烧法和电解法等，但是这些技术的能源消耗和投资都比较大，并且其中有些物质不能达到有效的回收，而利用微生物电解池处理酸洗废液，可以在微生物作为催化剂和外加一定的电压下有效地减少酸洗废液的危害。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种微生物电解池处理酸洗废液的方法，利用微生物作为催化剂处理酸洗废液，可以有效的减少危险废物的处理成本，同时产生和回收H₂和富含铁的副产物。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案步骤如下：

步骤一、微生物电解池的启动：

将产电微生物与营养液进行混合加入到阳极区，定期更换营养液；阴极区加入含有KMnO₄的水溶液，阴、阳极区之间采用质子交换膜隔开，外电路用导线进行连接并与电阻进行串联，阴阳两极为密闭与外界环境隔绝，连接好装置后，使装置处于25℃～35℃下驯化培养；待该装置所产生的电压和电流稳定后在外电路施加电压，并将阴极电极换成一个含有Pt的石墨毡电极；

步骤二、酸洗废液产H₂：

按步骤一启动微生物电解池后，把阴极电解液换成酸洗废液，在外加电压、微生物和Pt的作用下，产生H₂，收集；

步骤三、回收沉淀中的铁：

按步骤二对酸洗废液中的H⁺去除达到pH升高的目的，待酸洗废液的pH值上升至2.5～3.5时，通入充足的空气与酸洗废液中Fe²⁺反应，空气中的O₂在溶液中与亚铁离子进行反应生成铁离子，并生成Fe(OH)₃沉淀，将铁离子从液相转移到固相中便于收集回收。