[发明专利]零价铁强化降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的方法

权利要求书

1.零价铁强化降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的方法，其特征在于，微生物燃料电池的阳极液是按照以下步骤配制而成的：

（1）向已经驯化好的厌氧反应器里加入新鲜营养液，使反应器里的厌氧污泥和营养液混合后所得混合液的成分如下：11.55g/LNa₂HPO₄·12H₂O、2.77 g/L NaH₂PO₄·2H₂O、0.31g/L NH₄Cl、0.13g/L KCl、10mL/L Wolf 微量元素液、10mL/L Wolf 矿物质元素液和一定浓度的典型含氮杂环化合物溶液，再按最佳投加浓度投加处理好的零价铁后进行厌氧强化反应；

（2）在厌氧反应器里反应最佳强化时间后，将该厌氧反应器里的上清液加入到已成功启动并驯化好的降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的阳极室，在阴极室加入阴极液；微生物燃料电池开始运行，典型含氮杂环化合物开始降解。

2.如权利要求1所述的零价铁强化降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的方法，其特征在于，微生物燃料电池的启动方法是：阳极室按污泥与营养液体积比1:10的比例接种取自某焦化厂的厌氧污泥，混合溶液成分为：11.55g/LNa₂HPO₄·12H₂O、2.77 g/LNaH₂PO₄·2H₂O、0.31g/L NH₄Cl、0.51 g/L CH₃COONa、0.13g/L KCl、10mL/L Wolf 微量元素液、10mL/L Wolf 矿物质元素液，设定典型含氮杂环化合物初始浓度为50mg/L，然后进行污泥驯化，周期为六天；前几个驯化周期，微生物燃料电池反应器里每个周期只更换阳极室上清液，并接种与初始时同样多的污泥，直至最大电压稳定不再增大；停止添加污泥后，微生物燃料电池在每个周期更换阴极液和阳极液，其他条件不变；多个周期后，电流值和降解率到达稳定，则说明功能微生物已在碳刷表面形成稳定生物膜，启动成功。

3.如权利要求2所述的零价铁强化降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的方法，其特征在于，微生物燃料电池启动成功后，典型含氮杂环化合物浓度分别以20mg/L的浓度梯度逐渐增大，周期为六天，每个周期反应后测量降解率，若降解率较低，没有达到95%，则保持当前典型含氮杂环化合物的浓度继续培养，若降解率达到或超过95%，则增大典型含氮杂环化合物的浓度继续培养，保持其他条件不变；培养多个周期，乙酸钠的量逐步减少至零，当典型含氮杂环化合物浓度都达到250 mg·L^-1，乙酸钠的量为零，降解率大于95%，则成功得到驯化好的微生物燃料电池。

4.如权利要求1所述的零价铁强化降解典型含氮杂环化合物的微生物燃料电池的方法，其特征在于，零价铁的预处理方法是称取一定的还原铁粉，先用质量百分比浓度为1%的NaOH浸泡24h，再用2mol/L的HCl清洗，然后依次用蒸馏水和丙酮清洗，最后用氮气吹干后得到实验所用零价铁。