[发明专利]一种改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法

权利要求书

1.一种改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：暂停目标湿地的运行，根据目标湿地的堵塞情况对目标湿地进行休整来恢复湿地功能；

步骤2：设计微生物燃料电池植入点位与植入深度，避开目标湿地床体底部管道；

步骤3：根据步骤2结果，使用钻孔取芯机在目标湿地床体对应位置挖洞取芯后，立即插入外套管，所述外套管的底部封闭；

步骤4：在所述外套管内插入内套管，所述内套管的底部封闭，所述内套管外侧壁底部位置设有连通管内的进水口，所述进水口连接进水管；将目标湿地表层的穿孔布水管替换为湿地配水管，各进水管与湿地配水管连接；

步骤5：在每个内套管内布设电极形成微生物燃料电池单体，各内套管内的微生物燃料电池单体的阴级和阳级通过导线以串联或并联的方式自由组合，形成集束式微生物燃料电池，并连接至设置在湿地外部的电源检测与管理系统；

步骤6：各内套管的顶端通过异径变头与布水导流槽连接；

步骤7：在各内套管的顶端的异径变头内种植有净水植物；

当所述电源检测与管理系统显示单个或多个微生物燃料电池单体输出电压异常，或者出现单个或多个内套管顶部无水流溢出时，将对应内套管从外套管中取出，进行冲洗或整体更换后重新放回外套管中。

2.根据权利要求1所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，所述步骤5中，所述微生物燃料电池单体包括在所述内套管的中下部填充的柱状颗粒石墨层，在所述柱状颗粒石墨层的顶部和底部均铺设不锈钢网，在所述内套管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所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，所述步骤3中，在挖洞取芯前先对目标湿地床体储水，然后在微生物燃料电池植入点位插入不锈钢液氮导管并灌入液氮冷冻后，再进行钻孔取芯。

4.根据权利要求2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，在所述内套管外侧对应微生物燃料电池单体的阴级和阳极的位置打孔并插入钛丝，所述钛丝分别通过绝缘导线连接到所述电源检测与管理系统。

5.根据权利要求1或2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，还包括更换湿地植物步骤，在湿地区域种植浅根系湿地净化植物。

6.根据权利要求2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，净水植物的根系层位于所述碳毡和顶层不锈钢网之间。

7.根据权利要求1或2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，所述外套管为外覆钢丝网的PVC管。

8.根据权利要求2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，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。

9.根据权利要求2所述的改造下行流人工湿地装置耦合集束式微生物燃料电池的方法，其特征在于，所述脱氮除磷填料为粒径为5-8mm的陶粒或沸石，或两者的混合。