可实现同步硝化反硝化的无膜微生物燃料电池反应器

摘要

可实现同步硝化反硝化的无膜微生物燃料电池反应器，主要包括阳极反应区、过渡区、阴极反应区、曝气室和缓冲室，阳极反应区、过渡区和阴极反应区依次相接，曝气室与缓冲室通过开孔相连通且两者均与阴极反应区相接；本发明采用穿孔板过渡区代替昂贵的质子交换膜，实现质子流动的同时，使氨氮一同随水流流动进入阴极反应区，而阴极反应区通过溶氧回流的方式，实现同步硝化反硝化的同时，避免了氧气扩散进入阳极室，从而避免了阳极好氧库仑损失；本发明反应器可以含氨氮废水为燃料产生电能，实现同步硝化反硝化脱氮和生物产电，降低生物脱氮费用，且采用无膜反应器，在保证产电效率的同时可有效降低微生物燃料电池的运行成本。

主权项

可实现同步硝化反硝化的无膜微生物燃料电池反应器，其特征在于，包括阳极反应区（1）、过渡区（2）、阴极反应区（3）、曝气室（4）和缓冲室（5），阳极反应区（1）、过渡区（2）和阴极反应区（3）依次相接，曝气室（4）与缓冲室（5）通过开孔相连通且两者均与阴极反应区（3）相接；其中：反应器设有顶盖，阳极反应区（1）一侧壁底部设有排泥管（6），另一相对平行侧壁设有阳极回流管A（7‑1），排泥管（6）上部的侧壁上设阳极回流管B（7‑2）、进水管（8）和折流板A（9‑1），折流板A（9‑1）一端与阳极反应区（1）的侧壁固定连接，折流板A（9‑1）之间为石墨毡A（10‑1），阳极反应区（1）顶盖上设有一组排气管A（11‑1）、一组取样孔A（12‑1）、一组参比电极放置孔A（13‑1）和一组导线孔A（14‑1），石墨毡A（10‑1）通过穿过导线孔A（14‑1）的钛线与外电路相连；过渡区（2）由两块穿孔板（15）与反应器的两侧壁构成；阴极反应区（3）侧壁设有第一阴极回流管A（16‑1）、第二阴极回流管A（16‑2）和出水管（17），侧壁中部设有折流板B（9‑2），折流板B（9‑2）一端与阴极反应区（3）的侧壁固定连接，折流板B（9‑2）之间为石墨毡B（10‑2），阴极反应区（3）顶盖上设有一组排气管B（11‑2）、一组取样孔B（12‑2）、一组参比电极放置孔B（13‑2）和一组导线孔B（14‑2），石墨毡B（10‑2）通过穿过导线孔B（14‑2）的钛线与外电路相连；曝气室（4）内设有曝气器（18），曝气器（18）通过蠕动泵管与外充氧泵相连，曝气室（4）侧壁设有阴极回流管B（16‑3），曝气室（4）顶端顶盖上设有曝气室开孔（19）；缓冲室（5）底部设有阴极回流管C （16‑4），缓冲室（5）顶端的顶盖上设有溶氧测定仪测定开孔（20）。