[发明专利]净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统及方法

权利要求书

1.一种净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：包括沉积物微生物燃料电池、以及与其阴极和阳极电连接并组成回路的生物膜电极，沉积物微生物燃料电池的阴极通过系统内部电路与生物膜电极相连，生物膜电极相当于沉积物微生物燃料电池的外阻;-所述沉积物微生物燃料电池能够降解去除湖泊底泥中难降解的有机污染物，包括由阳极导电材料和附着在其上的微生物组成的阳极电极和由阴极导电材料组成的阴极电极；其中阴极导电材料一部分暴露于空气中形成空气阴极；-所述生物膜电极能够降解去除湖泊水体中难降解有机污染物，包括活性炭刷以及附着在其上的微生物。

2.根据权利要求1所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述阳极导电材料为不锈钢、颗粒活性炭、碳布、石墨颗粒和石墨毡中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述阴极导电材料为不锈钢、碳布和石墨毡中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述阴极导电材料表面作催化剂修饰处理。

5.根据权利要求4所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述催化剂为铂以及铁锰氧化物、离子复合物或钴化合物。

6.根据权利要求1所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述活性炭刷与阴极和阳极通过导线内部电路连接。

7.根据权利要求6所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述内部电路所用导线为钛导线。

8.根据权利要求7所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：所述导线的连接点进行绝缘密封处理。

9.根据权利要求1所述的净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的系统，其特征在于：含有难降解有机污染物的湖泊底泥和湖泊水体的体积比为1：1-6。

10.一种净化湖泊底泥与湖泊水体中有机污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在不添加外源共基质的情况下，沉积物微生物燃料电池的阳极中产电菌利用湖泊底泥中原有的腐殖酸类有机物产生电子，一部分电子被阳极中的厌氧微生物用于降解湖泊底泥中的难降解有机污染物，另一部分电子通过内部电路传递至生物膜电极；（2）生物膜电极得到沉积物微生物燃料电池的阳极产生的部分电子，强化了其对湖泊水体中难降解有机污染物的降解效果，避免了电子的累积对沉积物微生物燃料电池阳极微生物活性的抑制，促进了沉积物微生物燃料电池的降解效率。