[发明专利]一种基于微生物燃料电池处理农药废水的方法

权利要求书

1.一种基于微生物燃料电池处理农药废水的方法，其特征在于，包括构建双室微生物燃料电池，接种活性污泥为底物并以葡萄糖为基质，伴随着两极室内化学反应的进行，质子和电子流动扩散，电流因此产生，同时废水也能够得到处理，具体包括如下步骤：

第一步：厌氧活性污泥的培养和驯化；

第二步，双室微生物燃料电池的构建与启动：两极室均由玻璃瓶构成，玻璃瓶容积为250mL，两极室中分别装满电解液，中间连接处以质子膜隔开，所述质子膜的作用面积为半径3.5cm的圆，两极的电极均由碳纸构成，有效面积为3×3.5cm，阴阳两极通过钛导线相连；

第三步：对微生物燃料电池条件优化；

第四步：农药废水进水前预处理。

2.根据权利要求1所述的基于微生物燃料电池处理农药废水的方法，其特征在于：所述第一步中的厌氧活性污泥的培养是要在取回的污泥中加入营养物质进行厌氧培养以保证其活性，而厌氧活性污泥的驯化即针对不同种类的农药废水在污泥中加入相应的农药废水作为营养液对其进行厌氧培养。

3.根据权利要求1所述的基于微生物燃料电池处理农药废水的方法，其特征在于：所述第二步两极室中的电解液其中阳极室中为污泥和葡萄糖营养物质，其中葡萄糖营养物质配比如下：葡萄糖1g/L、NaHCO₃ 3.13g/L、NH₄Cl 0.31g/L、NaH₂PO₄•2H₂O 6.23g/L、KCl 0.13g/L、Na₂HPO₄ 2.75g/L、(NH₄)₂SO₄ 0.56g/L、MgSO₄•7H₂O 0.2mg/L、CaCl₂ 15mg/L、FeCl₃•6H₂O1mg/L、MnSO₄•H₂O 20mg/L，阴极室中电解液为铁氰化钾及磷酸缓冲溶液，所述铁氰化钾及磷酸缓冲溶液中原料的质量份数配比为NaH₂PO₄：Na₂HPO₄•12H₂O：K₃[Fe(CN)₆]= 15.6：53.7：16.45，阳极室置于磁力搅拌器上，保持阳极液处于转速15 r/min搅动中，农药废水中的有机污染成分在阳极进行氧化，产生电子和质子，电子受体在阴极得以还原，因而回路中有电流产生，经过48h后，污泥中的微生物成功附着于碳纸电极上，电压上升，则启动成功。

4.根据权利要求1所述的基于微生物燃料电池处理农药废水的方法，其特征在于：所述第三步的微生物燃料电池的条件优化即在电池构建完成后污泥选择厌氧活性污泥，浓度为2%-15%，外接可变电阻箱为负载，电阻箱的电阻为50-1500Ω，待电池构建运行成功后，优化运行条件，找到效率最高状态时的污泥接种浓度和外接电阻，并将其运用到后续的农药废水的处理。

5.根据权利要求1所述的基于微生物燃料电池处理农药废水的方法，其特征在于：所述农药废水进水前有一定的预处理过程，对农药废水进行COD 的测定，在COD 浓度≤2500mg/L时可以直接进入微生物燃料电池中处理；若COD值＞2500mg/L，则需对农药废水进行稀释后再进入微生物燃料电池中，以保证农药废水的浓度不能超过电池内微生物生存的最大限值，同时也是为了保证微生物燃料电池的高效运行。