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专利号: 2019102301538
申请人: 长春工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:包括微生态周期切换式微生物燃料电池堆和微生态周期切换式微生物电解池,所述微生态周期切换式微生物燃料电池堆和微生态周期切换式微生物电解池之间通过电阻串联,将微生态周期切换式微生物燃料电池堆所产电能用以驱动微生态周期切换式微生物电解池电解;

所述微生态周期切换式微生物电解池,包括圆管Ⅰ(1)、圆管Ⅱ(2)、上盖板(3)以及下底板(4),所述圆管Ⅰ(1)设置在圆管Ⅱ(2)的内部,且与圆管Ⅱ(2)同轴,所述圆管Ⅰ(1)和圆管Ⅱ(2)组成的环形结构通过四块隔板(5)将其均分为四个隔室(6),每个隔室(6)内部均设置有一个折板(7),每个隔室(6)的外侧壁上均设置有一个进水孔(8)和出水孔(9),所述上盖板(3)上对应每个隔室(6)的位置设置有一个导气孔(14)和外接电路预留孔(13),所述下底板(4)上设置有排空孔;

所述每个隔室(6)内均设置有石墨毡阳极和阴极,所述石墨毡阳极通过不锈钢丝与微生态周期切换式微生物燃料电池堆的正极连接;

所述阴极包括不锈钢网Ⅰ(10)、不锈钢网Ⅱ(11)以及不锈钢支架(12),所述不锈钢网Ⅰ(10)和不锈钢网Ⅱ(11)的几何中心位置通过不锈钢支架(12)连接,所述不锈钢支架(12)穿过上盖板(3)上设置的外接电路预留孔(13)与微生态周期切换式微生物燃料电池堆的负极相连,所述不锈钢网Ⅰ(10)和不锈钢网Ⅱ(11)与隔板(5)、圆管Ⅰ(1)以及圆管Ⅱ(2)均为非接触;

所述圆管Ⅱ(2)的外侧壁上设置有十二个阀门,每个隔室(6)上均设置有三个阀门,十二个阀门用于完成四个隔室(6)的微生态周期式切换。

2.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:所述每个隔室(6)上流区出水孔(9),位于与远离阳极的一侧隔板成30°圆心角的圆管Ⅱ(2)侧壁母线上;每个隔室(6)下流区进水孔(8)位于下流区横剖面所对应圆心角的角平分线上,各隔室(6)侧壁上设置的出水孔(9)位置高于进水孔(8)位置。

3.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:所述外接电路预留孔(13)的中心位于与远离阳极的一侧隔板(5)成30°圆心角的圆管Ⅰ(1)与圆管Ⅱ(2)之间空间径向线的中点上。

4.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:所述上盖板(3)上的导气孔(14)均通过胶圈和丝扣密封。

5.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:所述不锈钢网Ⅰ(10)和不锈钢网Ⅱ(11)与水平方向成60°角设置,二者间距为圆管Ⅰ(1)外径与圆管Ⅱ(2)内径差值的0.5倍,二者径向长度的投影均为圆管Ⅰ(1)外径与圆管Ⅱ(2)内径差值的0.8倍,二者径向长度均为圆管Ⅰ(1)外径与圆管Ⅱ(2)内径差值的1.6倍,二者远离阳极的一侧径向边水平投影与靠近阳极的一侧径向边水平投影成50°圆心角,二者上边缘位于各隔室(6)自由液面以下,与自由液面的距离为圆管Ⅰ(1)外径与圆管Ⅱ(2)内径差值的0.5倍。

6.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:所述每个隔室(6)电解的电流电压由微生态周期切换式微生物燃料电池堆输出的电能供给,并通过调节所述电阻控制四个隔室的电解在稳压稳流条件下同步并联运行。

7.根据权利要求1所述的微生态周期切换式废水处理微生物电化学系统,其特征是:废水处理流程为,废水依次流经微生态周期切换式微生物燃料电池堆与微生态周期切换式微生物电解池,得到两级处理;且通过改变外部管路的阀门切换模式与切换频率,将微生态周期切换式微生物燃料电池堆与微生态周期切换式微生物电解池分别按照厌氧折流板反应器、升流式厌氧污泥床反应器或介于二者之间的方式运行。