申请日2013.11.29
公开(公告)日2014.02.19
IPC分类号C02F3/34; C02F103/30; H01M8/16
摘要
本发明公开了一种处理染料废水的方法，其特征在于：设置微生物电化学耦合系统，微生物电化学耦合系统是将微生物燃料电池与微生物电解池耦合;然后将待处理染料废水装入微生物电解池的阴极室进行降解。本发明处理染料废水的方法，将MFC和MEC向串联，MFC向MEC提供降解染料废水的电能，无需向MEC提供外电压来提高染料废水的降解效率，节约能源;且MFC和MEC的结合，提高了单独使用MFC降解染料废水的效率。
权利要求书
1.一种处理染料废水的方法，其特征在于：设置微生物电化学耦合系统，所述微生物电 化学耦合系统是将微生物燃料电池与微生物电解池耦合;
然后将待处理染料废水装入所述微生物电解池的阴极室进行降解。
2.根据权利要求书1所述的处理染料废水的方法，其特征在于：所述将微生物燃料电池 与微生物电解池耦合是指将微生物燃料电池与微生物电解池通过导线串联。
3.根据权利要求1所述的处理染料废水的方法，其特征在于：
所述微生物燃料电池以两根石墨棒分别作为阳极室电极和阴极室电极，在阳极室和阴极 室填充有石墨粒，所述石墨粒的粒径为3-5mm;
所述微生物电解池以两根石墨棒分别作为阳极室电极和阴极室电极，在阳极室和阴极室 填充有石墨粒，所述石墨粒的粒径为3-5mm。
说明书
一种处理染料废水的方法
技术领域
本发明涉及一种染料废水的处理方法，更具体的说是涉及一种利用微生物电化学系统处 理染料废水的方法。
背景技术
染料废水已成为全球水环境中重要污染源之一，约占工业废水总排量的十分之一。由于 该类废水具有色度高、结构复杂、致癌、致畸、致突变作用及生物难降解性等特点，易在环 境中累积进而对生物和人类健康构成危害，因此是公认的难降解的有机废水。目前处理方法 主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法虽然对染料废水处理效果比较好，但存在 着处理费用比较高、二次污染等问题，因此处理方法主要以生物法为主。
利用微生物电化学系统处理染料废水是生物法的一种。微生物电化学系统是指利用微生 物的电子传递体系与传统的电化学体系相结合来服务于一定目的的系统，主要是微生物、反 应物、电极相互作用的体系，综合了生物法、电解电离以及电化学氧化/还原的优点，是一种 既节能环保又能高效处理废水的技术。微生物电化学系统主要包括微生物燃料电池和微生物 电解池。
微生物燃料电池(MFC)利用微生物作为催化剂氧化分解有机化合物，同时产生电流，将有 机物中的化学能转化为电能，具有废水处理和电能回收的双重功能，显现出其它技术无法比 拟的优越性，是近年来被国际环保和能源界广为关注、经济节能的新兴技术。但是MFC产生 的电流小，利用MFC处理废水存在着处理效率低的问题。
微生物电解池(MEC)类似于MFC，利用MEC处理染料废水需要提供外电压来克服热力学能 垒，浪费能源。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种结合微生物电解池和微生物 燃料电池来处理染料废水的方法，以期可以提高染料废水的降解效率、节约能源。
本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
本发明处理染料废水的方法，其特点在于：设置微生物电化学耦合系统，所述微生物电 化学耦合系统是将微生物燃料电池与微生物电解池耦合;
然后将待处理染料废水装入所述微生物电解池的阴极室进行降解。
本发明处理染料废水的方法，其特点也在于：所述将微生物燃料电池与微生物电解池耦 合是指将微生物燃料电池与微生物电解池通过导线串联。
所述微生物燃料电池以两根石墨棒分别作为阳极室电极和阴极室电极，在阳极室和阴极 室填充有石墨粒，所述石墨粒的粒径为3-5mm;
所述微生物电解池以两根石墨棒分别作为阳极室电极和阴极室电极，在阳极室和阴极室 填充有石墨粒，所述石墨粒的粒径为3-5mm。
MFC阳极所产生的电子通过石墨棒和外电路传递给MEC的阴极，与MEC阴极中的染料废 水以及从MEC阳极室经阳离子交换膜迁移至MEC阴极的质子反应，从而可以高效的降解MEC 阴极中的染料废水;另一方面，MEC的阳极产生的电子通过石墨棒和外电路传递给MFC的阴 极,与空气泵提供的氧气以及从MFC阳极室经阳离子交换膜迁移至阴极的质子反应，最终生成 水，形成一个回路，从而构成新型的微生物电化学耦合系统。
MFC主要是向MEC提供染料废水降解的电能，使其所产生的电能被原位利用，从而无需 向MEC提供外电压来提高染料废水的降解效率，节约能源;MEC主要是接受MFC提供的电能， 并且同时阳极产生的电能传递给MFC的阴极，构成循环系统。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明处理染料废水的方法，将MFC和MEC向串联，MFC向MEC提供降解染料废水的电 能，无需向MEC提供外电压来提高染料废水的降解效率，节约能源;且MFC和MEC的结合， 提高了单独使用MFC降解染料废水的效率。