[发明专利]一种利用微生物燃料电池处理污水的系统及方法

权利要求书

1.一种利用微生物燃料电池处理污水的系统，其特征在于：所述系统包括阳极室（1）、阴极室（2）、污水缓冲池（3）、脉动装置和磁场控制装置，所述污水缓冲池（3）与原污水连通，所述阳极室（1）和阴极室（2）同心设置，所述阳极室（1）设置在所述阴极室（2）内部，所述阳极室（1）和阴极室（2）的上下两端均封闭设置，所述阳极室（1）的底部通过管道与所述阴极室（2）的底部连通，所述管道上设置有二级污水排水电磁阀（1-1），所述阴极室（2）的底部设置有四级出水口（2-1），其连接的管道上设置有四级出水电磁阀，所述阳极室（1）的顶端设置有第一泄压阀（1-2）和采样口（1-3），所述阴极室（2）的顶端设置有第二泄压阀，所述阳极室（1）的内壁上设置有若干个通孔（1-4），所述通孔（1-4）处设置有离子交换膜，阴极（2-3）贴合设置在所述阳极室（1）侧壁的外侧、位于非通孔处，阳极（1-5）附着在所述阳极室（1）侧壁的内侧、与所述阴极（2-3）位置相对应，所述阳极室（1）内接种有Fe₃O₄粒子；所述污水缓冲池（3）通过管路与所述阳极室（1）连接，所述脉动装置设置在所述污水缓冲池（3）和阳极室（1）之间；

所述脉动装置包括蠕动泵（4）、上脉动电磁阀（5）、下脉动电磁阀（6）、上脉动回水电磁阀（7）和下脉动回水电磁阀（8），所述蠕动泵（4）的进水口通过管道与所述污水缓冲池（3）连接，出水口分别通过上脉动管路（9）和下脉动管路（10）与所述阳极室（1）底部的第一进/出水口（11）、顶部的第二进/出水口（12）连接，所述上脉动电磁阀（5）和下脉动电磁阀（6）分别设置在所述上脉动管路（9）和下脉动管路（10）上，所述第一进/出水口（11）和第二进/出水口（12）分别通过第一回水管路（13）和第二回水管路（14）与所述污水缓冲池（3）连接，所述上脉动回水电磁阀（7）和下脉动回水电磁阀（8）分别设置在所述第二回水管路（14）和第一回水管路（13）上；

所述磁场控制装置包括第一永久磁（15）、第一磁场屏蔽板（16），第二永久磁（17）和第二磁场屏蔽板（18），所述第一永久磁（15）设置在所述阳极室（1）的上方，所述第一磁场屏蔽板（16）设置在所述第一永久磁（15）和阳极室（1）之间，所述第二永久磁（17）设置在所述阳极室（1）的下方，第二磁场屏蔽板（18）设置在所述第二永久磁（17）和阳极室（1）之间；

所有电磁阀、第一泄压阀（1-2）、第二泄压阀、蠕动泵（4）第一磁场屏蔽板（16）和第二磁场屏蔽板（18）均与单片机电连接。

2.根据权利要求1所述的利用微生物燃料电池处理污水的系统，其特征在于：所述系统还包括微生物膜清洗装置，所述微生物膜清洗装置包括分离池（19）、第三磁场控制装置和超声波振荡器（20），所述分离池（19）的进出口分别通过管道与所述污水缓冲池（3）和阳极室（1）连接，分离池进口管道上设置有进口电磁阀（19-1），分离池出口管道上设置有出口电磁阀（19-2），所述第三磁场控制装置包括第三永久磁（21）、第三磁场屏蔽板（22），所述第三永久磁（21）设置在所述分离池（19）的上方，所述第三磁场屏蔽板（22）设置在所述第三永久磁（21）和分离池（19）之间，所述超声波振荡器（20）设置在所述分离池（19）的一侧，所述分离池（19）的下端排污管道上设置有排污电磁阀（23），所述进口电磁阀（19-1）、出口电磁阀（19-2）和排污电磁阀（23）均与所述单片机电连接。

3.根据权利要求2所述的利用微生物燃料电池处理污水的系统，其特征在于：所述污水缓冲池（3）上端和阴极室（1）的底部通过通气管道连接，通气管道上设置有CO₂进气电磁阀（24），所述CO₂进气电磁阀（24）与所述单片机连接，通气管道与所述污水缓冲池（3）的连接端位于所述污水缓冲池（3）内污水液面上方，所述污水缓冲池（3）上还设置有气压表（3-1）。

4.根据权利要求3所述的利用微生物燃料电池处理污水的系统，其特征在于：所述系统还包括电压测量装置，其包括外接电阻（25）、电压测量仪（26）和监控电脑（27），所述外接电阻（25）和电压测量仪（26）分别并联在所述阳极室（1）和阴极室（2）之间，所述电压测量仪（26）与所述监控电脑（27）连接。