一种膜管式生物电化学系统

摘要

本发明公开了一种膜管式生物电化学系统，涉及新能源、新材料及环境应用技术领域，具体涉及膜管式导电中空纤维膜的制备和中空纤维膜式生物电化学系统的应用。以具有较大比表面积的膜管式导电中空纤维膜作为生物电化学系统的阳极供微生物附着生长，同时作为底物溶液分布组件以实现底物与微生物的直接、良好的接触。其中膜管式导电中空纤维膜是将导电材料铁粉、铜粉、镍粉、聚苯胺和交联聚维酮、聚醚砜、丙三醇、1-甲基-2-吡咯烷酮聚合而制成。将其安装于生物电化学系统，底物由泵打入中空纤维膜而分布。本发明中空纤维膜阳极明显增加了产电微生物的附着面积和附着量，并提高了微生物与底物的传质水平，将显著提升生物电化学系统的综合性能。

主权项

一种膜管式生物电化学系统，其特征在于：以膜管式导电中空纤维膜为阳极，为产电微生物提供了较大比表面积，同时底物溶液通过膜管内腔正压而透过膜壁与膜管外表面产电微生物直接均匀的接触，改善了底物传质过程，其中膜管式导电中空纤维膜是将导电材料铁粉、铜粉、镍粉、聚苯胺和交联聚维酮、聚醚砜、丙三醇、1‑甲基‑2‑吡咯烷酮球磨混合，真空脱泡，经过喷丝板和凝固水浴间的空气间隙进入内凝固水浴中，形成初生纤维，进入外凝固浴槽凝固，通过转筒收集中空纤维膜，用银环氧树脂连接所有膜，然后将膜管式导电中空纤维膜作为阳极安装于生物电化学系统，将进料泵与膜管式导电中空纤维膜连接，使底物溶液进入膜管内腔，在泵压力条件下，透过膜壁而与膜外壁附着的产电微生物接触，发生生物降解反应而实现生物电化学系统的产能。