[发明专利]一种耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置

权利要求书

1.一种耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：包括湿地腔体（1），所述湿地腔体（1）通过隔板（2）分隔为净化区和集水区两部分，所述隔板（2）底部设有用于连通所述净化区和集水区的过水槽；所述净化区内布设有净水管道，所述净水管道内布设有集束式微生物燃料电池，所述净水管道的入水口位于所述净化区的底部，所述净水管道的排水口位于所述净化区的顶部，所述净化区顶部还设有连接所述净水管道排水口的布水导流槽（11），所述净化区内的其余空间填充湿地填料，并栽种湿地净化植物；所述集水区的水面上铺设带有种植孔的浮板，所述种植孔内种植净水植物，所述集水区的侧壁上部设有排水管（3）；

所述净水管道包括位于所述净化区底部的主管以及垂直设置并连接所述主管的内套管（10），所述主管包括连接所述入水口的若干支路管道，所述支路管道为多通管，所述支路管通过异径变头（8）连接所述内套管（10）的底端，各内套管（10）的顶端通过异径变头（8）连接所述布水导流槽（11）；所述内套管（10）外侧还套有外套管（9），所述外套管（9）的底部设有防止所述湿地填料侵入腔体的密封结构；在每个内套管（10）中布设微生物燃料电池单体。

2.根据权利要求1所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：各内套管（10）中的微生物燃料电池单体组合成所述集束式微生物燃料电池；所述内套管（10）的中下部填充柱状颗粒石墨层，在所述柱状颗粒石墨层的顶部和底部均铺设不锈钢网，所述内套管（10）表层的水气交界面处铺设碳毡，所述碳毡和顶层不锈钢网之间以及底层不锈钢网下方均填充有脱氮除磷填料，所述内套管（10）底层为格栅状或网状透水结构；其中，所述柱状颗粒石墨层作为微生物燃料电池单体的阳级，所述碳毡作为微生物燃料电池单体的阴级。

3.根据权利要求1或2所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：所述净化区底部的主管上浇筑混凝土保护或铺设碎石后上覆玻璃钢格栅保护，所述外套管（9）的底部与所述混凝土或玻璃钢格栅之间密封连接，形成所述密封结构。

4.根据权利要求2所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：所述内套管（10）顶部连接的所述异径变头（8）内种植有净水植物，净水植物的根系层位于所述碳毡和顶层不锈钢网之间。

5.根据权利要求2所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：所述柱状颗粒石墨的直径为5mm，高度为6mm。

6.根据权利要求5所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：所述柱状颗粒石墨层和不锈钢网的整体层高为5-10cm，所述碳毡距离所述柱状颗粒石墨层10-40cm。

7.根据权利要求2或5或6所述的耦合集束式微生物燃料电池的人工湿地装置，其特征在于：所述脱氮除磷填料为粒径为5-8mm的陶粒、沸石或两者的混合。