一种基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置和方法

专利主权项内容

1.一种利用微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的方法，其特征在于，其步骤为：A、构建基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置；所述基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置包括人工湿地污泥储蓄池(1)、耦合微生物燃料电池(6)以及测压电路；所述耦合微生物燃料电池(6)从上到下依次设有阴极区(8)、第一滤料区(10)、阳极区(11)、第二滤料区(13)以及承托层(12)，第一滤料区(10)、第二滤料区(13)分别设置至少一个污泥进料口，人工湿地污泥储蓄池(1)通过进料管与污泥进料口连接，稀释后的污泥经污泥进料口排入耦合微生物燃料电池(6)中；所述测压电路包括连接阴极区(8)与阳极区(11)的钛线(7)、在钛线(7)上设置的外电阻(14)以及与外电阻(14)并联的数据记录仪(15)，通过数据记录仪(15)记录电压变化；所述阳极区(11)采用GAC-SSM进行填充，阴极区(8)、阳极区(11)通过钛线(7)相连，在钛线(7)上设500～1000 Ω的外电阻(14)；阴极区(8)与第一滤料区(10)中间设有玻璃棉(9)；所述阴极区(8)包括若干石墨毡(4)，石墨毡(4)通过不锈钢网进行固定，石墨毡(4)上部部分暴露于空气中；所述耦合微生物燃料电池(6)顶部设有溢流堰(3)；在第一滤料区(10)、第二滤料区(13)之间增设有循环水管(16)和蠕动泵(5)，循环水从第二滤料区(13)不断通过蠕动泵(5)循环至第一滤料区(10)，进料管上设置有污泥泵(2)；第一滤料区(10)、第二滤料区(13)均选取粒径为5～10 mm的碎石进行填充；承托层(12)选取粒径为15～25 mm的鹅卵石进行填充；B、将收集好的污泥稀释至一定浓度后，置于人工湿地污泥储蓄池(1)中；C、每天通过污泥泵(2)向步骤A的装置供应污泥负荷污水，在装置中停留1～2周后，再向装置加入污水，使装置内的污泥负荷在运行期间分别达到0.5、2.0、4.0、6.0、8.0以及10.0 kg·TS/mCW，溢出的水通过溢流堰(3)排出；-3D、在运行期间，装置中的水通过蠕动泵(5)从第二滤料区(13)流至第一滤料区(10)；E、在运行期间中，利用数据记录仪(15)记录外电阻(14)上每分钟的电压变化；F、待外电阻(14)的电压稳定后，通过观察增加污泥负荷所引起的外电阻(14)电压变化，得出二者呈负相关线性关系，并对外电阻(14)的电压变化和装置中污泥负荷进行分析，进而得出电压和人工湿地堵塞状况的线性关系，即电压越小表示人工湿地堵塞状况越严重；G、装置运行一段时间后，测压电路几乎没有电荷通过时，运行结束；步骤B中的污泥来自于处理了五年生活废水的人工湿地中试装置的底部污泥，收集后将原始污泥用自来水稀释到所需浓度，使得将进入装置中污水的污泥负荷范围控制在0.5～10 kg·TS/mCW。3