[实用新型]一种三室微生物燃料电池传感器系统

说明书

本实用新型公开了一种三室微生物燃料电池传感器系统，包括阳极室、阴极室和检测室，阴极室和检测室分别设于阳极室两侧，阳极室、阴极室和检测室内分别设有阳电极、阴电极和检测电极，阳极室和阴极室之间、阳极室和检测室之间均通过质子交换膜相间隔，阳电极、阴电极和检测电极外端通过导线连接电阻箱，电阻箱通过导线与数据采集卡和电脑连接，阳极室、阴极室和检测室均设有进样口和采样口。本实用新型将微生物燃料电池与传感器相结合，在污水处理的同时，利用加入到检测室的待测物质引起的微生物燃料电池产生的电流的变化，确定待测物质的属性，并可同时进行定量分析，实现了检测重金属物质的经济、高效和可持续。

技术领域

本实用新型属于废水处理和传感器领域，具体涉及一种三室微生物燃料电池传感器系统。

背景技术

我国水资源总量居世界第6位，但人均水量约为世界人均水量的1/4，是水资源严重不足的国家之一，近年来随着工业生产和城市现代化水平的发展，废水大量排放，水源中重金属积累加剧，重金属污染越来越严重，重金属在自然条件下难于降解为无害物，可通过食物链富集进入人体，从而对人体健康造成危害，重金属废水已经成为对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。重金属污染生物毒性大，具有致癌、致畸、致突变的巨大危害，在环境中不易被代谢，易被生物富集并有生物放大效应，土壤中的重金属污染物在地表水作用下会逐渐向下渗透，对地下水资源造成污染，最终导致循环污染，是危害严重的环境污染问题。对于生态环境而言，重金属污染的危害是巨大的。在重金属污染防治当中，重金属离子检测具有十分重要的意义。重金属离子检测能够快速反映出重金属污染程度，为污染防治提供可靠依据。目前来看，重金属离子检测技术已经较为成熟，主要又分为电化学分析法及光谱法两个大类，相对于传统的电化学分析法而言，光谱法具有更高的灵敏度及准确性，且检测限较低，得到了快速普及，常用的光谱法包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法，以上常用方法是在重金属污染物种类确定的条件下，对重金属污染物浓度的检测，而目前对废水中重金属污染物种类的检测方法复杂，且成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种三室微生物燃料电池传感器系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种三室微生物燃料电池传感器系统，其特征在于：包括阳极室、阴极室和检测室，所述阴极室和检测室分别设于阳极室两侧，所述阳极室、阴极室和检测室内分别设有阳电极、阴电极和检测电极，所述阳极室和阴极室之间、所述阳极室和检测室之间均通过质子交换膜相间隔，所述阳电极、阴电极和检测电极外端通过导线连接电阻箱，所述电阻箱通过导线与数据采集卡和电脑连接，所述阳极室、阴极室和检测室均设有进样口和采样口。

进一步地；所述阳极室、阴极室和检测室外均设有恒温层，所述恒温层设有恒温水入口和恒温水出口，所述进样口和采样口均穿过恒温层。

进一步地；所述阳极室、阴极室和检测室均设有进气口。

进一步地；所述阳电极、阴电极和检测电极均采用碳包覆Fe/Fe₂O₃-石墨改性电极。

本发明的有益效果：

1、本实用新型的三室微生物燃料电池传感器系统，将微生物燃料电池与传感器相结合，在污水处理的同时，利用加入到检测室的待测物质引起的微生物燃料电池产生的电流的变化，确定待测物质的属性，并可同时进行定量分析，实现了检测重金属物质的经济、高效和可持续。

2、本实用新型通过三室的模式，大大缩短了微生物燃料电池的启动时间。

3、待检测物质检测完毕后，待微生物燃料电池重新恢复稳定后，可重复检测，利用率高。

4、本实用新型的微生物燃料电池传感器操作条件温和、安全、不会产生二次污染。

附图说明