申請日2013.11.29

　　公開(公告)日2014.02.19

　　IPC分類號C02F3/34; C02F103/30; H01M8/16

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種處理染料廢水的方法，其特征在于：設(shè)置微生物電化學耦合系統(tǒng)，微生物電化學耦合系統(tǒng)是將微生物燃料電池與微生物電解池耦合;然后將待處理染料廢水裝入微生物電解池的陰極室進行降解。本發(fā)明處理染料廢水的方法，將MFC和MEC向串聯(lián)，MFC向MEC提供降解染料廢水的電能，無需向MEC提供外電壓來提高染料廢水的降解效率，節(jié)約能源;且MFC和MEC的結(jié)合，提高了單獨使用MFC降解染料廢水的效率。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種處理染料廢水的方法，其特征在于：設(shè)置微生物電化學耦合系統(tǒng)，所述微生物電 化學耦合系統(tǒng)是將微生物燃料電池與微生物電解池耦合;

　　然后將待處理染料廢水裝入所述微生物電解池的陰極室進行降解。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的處理染料廢水的方法，其特征在于：所述將微生物燃料電池 與微生物電解池耦合是指將微生物燃料電池與微生物電解池通過導線串聯(lián)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理染料廢水的方法，其特征在于：

　　所述微生物燃料電池以兩根石墨棒分別作為陽極室電極和陰極室電極，在陽極室和陰極 室填充有石墨粒，所述石墨粒的粒徑為3-5mm;

　　所述微生物電解池以兩根石墨棒分別作為陽極室電極和陰極室電極，在陽極室和陰極室 填充有石墨粒，所述石墨粒的粒徑為3-5mm。

　　說明書

　　一種處理染料廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種染料廢水的處理方法，更具體的說是涉及一種利用微生物電化學系統(tǒng)處 理染料廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　染料廢水已成為全球水環(huán)境中重要污染源之一，約占工業(yè)廢水總排量的十分之一。由于 該類廢水具有色度高、結(jié)構(gòu)復雜、致癌、致畸、致突變作用及生物難降解性等特點，易在環(huán) 境中累積進而對生物和人類健康構(gòu)成危害，因此是公認的難降解的有機廢水。目前處理方法 主要有物理法、化學法和生物法。物理法和化學法雖然對染料廢水處理效果比較好，但存在 著處理費用比較高、二次污染等問題，因此處理方法主要以生物法為主。

　　利用微生物電化學系統(tǒng)處理染料廢水是生物法的一種。微生物電化學系統(tǒng)是指利用微生 物的電子傳遞體系與傳統(tǒng)的電化學體系相結(jié)合來服務(wù)于一定目的的系統(tǒng)，主要是微生物、反 應(yīng)物、電極相互作用的體系，綜合了生物法、電解電離以及電化學氧化/還原的優(yōu)點，是一種 既節(jié)能環(huán)保又能高效處理廢水的技術(shù)。微生物電化學系統(tǒng)主要包括微生物燃料電池和微生物 電解池。

　　微生物燃料電池(MFC)利用微生物作為催化劑氧化分解有機化合物，同時產(chǎn)生電流，將有 機物中的化學能轉(zhuǎn)化為電能，具有廢水處理和電能回收的雙重功能，顯現(xiàn)出其它技術(shù)無法比 擬的優(yōu)越性，是近年來被國際環(huán)保和能源界廣為關(guān)注、經(jīng)濟節(jié)能的新興技術(shù)。但是MFC產(chǎn)生 的電流小，利用MFC處理廢水存在著處理效率低的問題。

　　微生物電解池(MEC)類似于MFC，利用MEC處理染料廢水需要提供外電壓來克服熱力學能 壘，浪費能源。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種結(jié)合微生物電解池和微生物 燃料電池來處理染料廢水的方法，以期可以提高染料廢水的降解效率、節(jié)約能源。

　　本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

　　本發(fā)明處理染料廢水的方法，其特點在于：設(shè)置微生物電化學耦合系統(tǒng)，所述微生物電 化學耦合系統(tǒng)是將微生物燃料電池與微生物電解池耦合;

　　然后將待處理染料廢水裝入所述微生物電解池的陰極室進行降解。

　　本發(fā)明處理染料廢水的方法，其特點也在于：所述將微生物燃料電池與微生物電解池耦 合是指將微生物燃料電池與微生物電解池通過導線串聯(lián)。

　　所述微生物燃料電池以兩根石墨棒分別作為陽極室電極和陰極室電極，在陽極室和陰極 室填充有石墨粒，所述石墨粒的粒徑為3-5mm;

　　所述微生物電解池以兩根石墨棒分別作為陽極室電極和陰極室電極，在陽極室和陰極室 填充有石墨粒，所述石墨粒的粒徑為3-5mm。

　　MFC陽極所產(chǎn)生的電子通過石墨棒和外電路傳遞給MEC的陰極，與MEC陰極中的染料廢 水以及從MEC陽極室經(jīng)陽離子交換膜遷移至MEC陰極的質(zhì)子反應(yīng)，從而可以高效的降解MEC 陰極中的染料廢水;另一方面，MEC的陽極產(chǎn)生的電子通過石墨棒和外電路傳遞給MFC的陰 極,與空氣泵提供的氧氣以及從MFC陽極室經(jīng)陽離子交換膜遷移至陰極的質(zhì)子反應(yīng)，最終生成 水，形成一個回路，從而構(gòu)成新型的微生物電化學耦合系統(tǒng)。

　　MFC主要是向MEC提供染料廢水降解的電能，使其所產(chǎn)生的電能被原位利用，從而無需 向MEC提供外電壓來提高染料廢水的降解效率，節(jié)約能源;MEC主要是接受MFC提供的電能， 并且同時陽極產(chǎn)生的電能傳遞給MFC的陰極，構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)。

　　與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

　　本發(fā)明處理染料廢水的方法，將MFC和MEC向串聯(lián)，MFC向MEC提供降解染料廢水的電 能，無需向MEC提供外電壓來提高染料廢水的降解效率，節(jié)約能源;且MFC和MEC的結(jié)合， 提高了單獨使用MFC降解染料廢水的效率。