[实用新型]一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池有效
申请号: | 201921640465.8 | 申请日: | 2019-09-27 |
公开(公告)号: | CN210764607U | 公开(公告)日: | 2020-06-16 |
发明(设计)人: | 王茹;刘冰茵;于丽萍 | 申请(专利权)人: | 西安建筑科技大学 |
主分类号: | C02F3/34 | 分类号: | C02F3/34;C02F3/00;H01M4/86;H01M8/16;C02F101/10 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 姚咏华 |
地址: | 710055 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 零价铁 卷簧式 同步 微生物 燃料电池 | ||
1.一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,包括外壳(5)和设置于外壳(5)中的密封板(8)、阴极电极(9)、阳极反应器和阴极生物膜(12),阴极电极(9)和阳极反应器紧邻设置,阴极电极(9)和阳极反应器均呈卷簧状;阴极生物膜(12)设置于阴极电极(9)的表面;密封板(8)设置于外壳(5)内腔的上部,阴极电极(9)和阳极反应器位于密封板(8)的下部;阴极电极(9)和阳极反应器的上端均与密封板(8)连接,阳极反应器的上端与密封板(8)之间密封连接;阳极反应器内腔为阳极反应区(19),阳极反应器中设有阳极电极(10),阳极电极(10)采用零价铁,阳极反应器外壁(11)上设有质子交换膜(23),质子交换膜(23)用于阳极反应区(19)与阴极反应区(20)进行物质交换;阳极反应器上端设有阳极进水管(3),阳极反应器下端设有阳极产物排出管(17)和阳极出水管(15),阳极进水管(3)、阳极出水管(15)和阳极产物排出管(17)均延伸至外壳(5)的外部;外壳(5)的下端设有阴极进水管(14),外壳(5)上部设有阴极出水管(6);阴极电极(9)和阳极电极(10)均连接有外接导线(4),外接导线(4)延伸至外壳(5)外部。
2.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阳极反应器下端呈螺旋下降的螺旋结构,阳极出水管(15)设置于阳极螺旋结构边缘下端,阳极产物排出管(17)设置于螺旋结构中心下端。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,外壳(5)的下部设置阴极生物膜脱落斗(21),阴极生物膜脱落斗(21)为漏斗状,阴极生物膜脱落斗(21)设有阴极生物膜脱落排出口(22)。
4.根据权利要求3所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,当阳极反应器下端呈螺旋下降的螺旋结构时,阳极反应器下端伸入阴极生物膜脱落斗(21)中,阳极产物排出管(17)从阴极生物膜脱落排出口(22)处伸出。
5.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阳极电极(10)的上端延伸至密封板(8),阳极电极(10)的下端延伸至阳极反应器的底部,阳极电极(10)的形状为与阳极反应器形状相同的卷簧状。
6.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阳极反应器的上下两端均无端面,阳极反应器的上端与密封板(8)密封连接,阳极电极(10)悬挂固定于密封板(8),阳极电极(10)的上端与外接导线(4)相连;阳极反应器的下端通过阳极硅胶密封条(13)密封。
7.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阳极反应器外壁(11)上间隔开设有若干纵向的开口,质子交换膜(23)设置于所述纵向的开口处。
8.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阴极电极(9)包裹在阳极反应器外侧并紧邻阳极反应器外壁(11),阴极电极(9)两面均设置阴极生物膜(12)。
9.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,阳极反应器中填充含磷酸盐的产电基质,外壳(5)内腔中填充含硝酸盐的耗电基质,阴极生物膜(12)表面附着有DNRA菌。
10.根据权利要求1所述的一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池,其特征在于,外壳(5)和密封板(8)的材质为PVC,阳极反应器外壁(11)的材质为有机玻璃。
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