一種用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，所述微生物燃料電池包括陽極室和陰極室，陽極室的電極和陰極室的電極分別與外部的電壓采集系統(tǒng)相連；所述方法包括以下步驟：首先，對微生物燃料電池的陽極室和陰極室分別進(jìn)行培養(yǎng)；然后將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中，讀取外部的電壓采集系統(tǒng)檢測到的微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，得出該待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量。該方法耗時(shí)短，不受氯離子干擾，無二次污染，測量結(jié)果誤差小。
【專利說明】一種用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物電化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及檢測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)需氧量(簡稱(1)0)是以化學(xué)方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)的量，在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研宄以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中，是一個(gè)重要的而且能較快測定的有機(jī)物污染參數(shù)。
[0003]現(xiàn)在檢測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量的方法主要為重鉻酸鉀法和快速消解分光光度法。這兩者的基本原理相同，即在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑對還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化消解測量。這兩種方法的缺點(diǎn)為耗時(shí)長，存在氯離子的干擾，尤其氯離子含量較高的情況下，氯離子被氧化，使測量結(jié)果偏高，并且與銀鹽作用生成沉淀，影響測量結(jié)果，測出的(1)0誤差很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耗時(shí)短，不受氯離子干擾，測量結(jié)果誤差小的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，所述微生物燃料電池包括陽極室和陰極室，陽極室的電極和陰極室的電極分別與外部的電壓采集系統(tǒng)相連；所述方法包括以下步驟:首先，對微生物燃料電池的陽極室和陰極室分別進(jìn)行培養(yǎng)；然后將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中，讀取外部的電壓采集系統(tǒng)檢測到的微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，根據(jù)下式得出該待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量:
7斗朽，其中1為微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，X為待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量4的取值范圍為0.51-0.55。
[0006]進(jìn)一步，所述微生物燃料電池還包括進(jìn)水蓄水池、出水蓄水池和蠕動泵；所述陽極室具有進(jìn)水口和出水口，蠕動泵的軟管一端接入進(jìn)水蓄水池中，另一端接入陽極室的進(jìn)水口中，蠕動泵用于將進(jìn)水蓄水池的液體輸入至陽極室中；陽極室的出水口接入出水蓄水池中，用于將陽極室的液體排入出水蓄水池中；所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)包括啟動階段和運(yùn)行階段；啟動階段的步驟為:陽極室采用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧序批次培養(yǎng)，培養(yǎng)3個(gè)月后，用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):將該高鹽度廢水樣本裝入進(jìn)水蓄水池中，通過蠕動泵連續(xù)將進(jìn)水蓄水池中的高鹽度廢水樣本輸入到陽極室中，陽極室中超量的高鹽度廢水樣本從出水口排入出水蓄水池中，直至微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓，停止對該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；運(yùn)行階段的步驟為:陽極室采用多種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本分別進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓后，結(jié)束用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)。
[0007]進(jìn)一步，所述高鹽度廢水樣本均為鹽度為20~228凡的榨菜廢水，其中，啟動階段中采用的高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度為290呢/1，運(yùn)行階段采用的多種高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度分別為290呢/1，230呢凡，210呢71，160呢/1，145呢/1，120呢/1，110呢凡。
[0008]進(jìn)一步，所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)的運(yùn)行階段中，當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓時(shí)，72小時(shí)后再更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；所述蠕動泵的工作流速為
0.7481111/1111110
[0009]進(jìn)一步，所述“將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中”具體為將待測高鹽度廢水加入進(jìn)水蓄水池中，用蠕動泵將進(jìn)水蓄水池的待測高鹽度廢水輸入至陽極室中。
[0010]進(jìn)一步，所述微生物燃料電池還包括與陰極室連接的真空泵，真空泵用于向陰極室輸入空氣；所述對微生物燃料電池的陰極室進(jìn)行培養(yǎng)的步驟為:將鹽度均為20~228凡，化學(xué)需氧量濃度為290呢/1高鹽度廢水樣本加入陰極室中進(jìn)行培養(yǎng)，直至微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓降至80猜時(shí)，用同樣鹽度和化學(xué)需氧量濃度的新的高鹽度廢水樣本更換陰極室的舊的高鹽度廢水樣本，繼續(xù)培養(yǎng)；陰極室培養(yǎng)時(shí)間為1~2個(gè)月。
[0011]進(jìn)一步，所述微生物燃料電池的陽極室和陰極室之間用質(zhì)子交換膜隔開，陽極室和陰極室均用樹脂玻璃制成，其長寬高尺寸均為5.0 0111X5.5 0111X6.5挪，有效容積均為150 1111。
[0012]進(jìn)一步，陽極室的電極和陰極室的電極均采用碳布制成，其長寬尺寸均為4.50111X5挪，有效面積均為20.25 011120
[0013]進(jìn)一步，所述電壓采集系統(tǒng)包括多路采集模塊，多路采集模塊具有兩個(gè)采集端口 ；所述陽極室的電極和陰極室的電極之間連接有一與微生物燃料電池并聯(lián)的外電阻，且陽極室的電極和陰極室的電極分別連接至多路采集模塊的兩個(gè)采集端口連接；所述外電阻的阻值為500 ^。
[0014]進(jìn)一步，所述電壓采集系統(tǒng)還包括與所述多路采集模塊相連接的計(jì)算機(jī)，用于記錄多路采集模塊檢測到的數(shù)據(jù)。
[0015]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明提供的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，與傳統(tǒng)方法需要取樣、加藥、消解、測定等一系列步驟相比，只需通過電壓即可得到(1)0濃度，減少人力浪費(fèi)，耗時(shí)短。與傳統(tǒng)方法相比，不受氯離子干擾，無二次污染，測量結(jié)果誤差小。
[0016]2、本發(fā)明提供的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，可根據(jù)電壓快速推算出000濃度，提供一種新的檢測(1)0方法，與傳統(tǒng)方法相比，更快捷、方便，并解決了氯離子干擾的問題。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明提供的微生物燃料電池及其對外連接的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本實(shí)施例中陽極室培養(yǎng)時(shí)，啟動階段的厭氧序批次培養(yǎng)的最后一個(gè)周期中，微生物燃料電池產(chǎn)生電壓與時(shí)間的關(guān)系圖。
[0019]圖3為本實(shí)施例中微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓與待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量的關(guān)系圖。
[0020]圖4為實(shí)施例中陽極室培養(yǎng)的運(yùn)行階段中，更換不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本時(shí)，微生物燃料電池再次產(chǎn)生穩(wěn)定電壓的時(shí)間與高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度的關(guān)系圖。
[0021]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0022]實(shí)施例:
一種用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，如圖1所示，所述微生物燃料電池包括陽極室1和陰極室2，陽極室1的電極和陰極室2的電極分別與外部的電壓采集系統(tǒng)5相連；所述方法包括以下步驟:首先，對微生物燃料電池的陽極室和陰極室分別進(jìn)行培養(yǎng)；然后將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中，讀取外部的電壓采集系統(tǒng)檢測到的微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，根據(jù)下式得出該待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量:7斗朽，其中1為微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，X為待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量4的取值范圍為0.51-0.55。具體實(shí)施時(shí)，&優(yōu)選為0.53。
[0023]本發(fā)明的工作原理為:陽極室內(nèi)的微生物降解高鹽度廢水中的有機(jī)物，并將電子傳遞到陽極室的電極，再通過外接線路傳遞到陰極室的電極，由外部的電壓采集系統(tǒng)檢測到的微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，得出該待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量。
[0024]所述微生物燃料電池還包括進(jìn)水蓄水池、出水蓄水池和蠕動泵3 ；所述陽極室具有進(jìn)水口和出水口，蠕動泵3的軟管一端接入進(jìn)水蓄水池中，另一端接入陽極室的進(jìn)水口中，蠕動泵用于將進(jìn)水蓄水池的液體輸入至陽極室中；陽極室的出水口接入出水蓄水池中，用于將陽極室的液體排入出水蓄水池中；所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)包括啟動階段和運(yùn)行階段；如圖2、4所示，啟動階段的步驟為:陽極室采用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧序批次培養(yǎng)，培養(yǎng)3個(gè)月后，用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):將該高鹽度廢水樣本裝入進(jìn)水蓄水池中，通過蠕動泵連續(xù)將進(jìn)水蓄水池中的高鹽度廢水樣本輸入到陽極室中，陽極室中超量的高鹽度廢水樣本從出水口排入出水蓄水池中，直至微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓，停止對該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；運(yùn)行階段的步驟為:陽極室采用多種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本分別進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓后，結(jié)束用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)。
[0025]所述高鹽度廢水樣本均為鹽度為20~228凡的榨菜廢水，其中，啟動階段中采用的高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度為290呢/1，運(yùn)行階段采用的多種高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度分別為290呢/1，230呢凡，210呢71，160呢/1，145呢/1，120呢/1，110呢凡。榨菜廢水是在結(jié)合本土特征后選用的，三峽庫區(qū)榨菜已有一百多年的歷史，被譽(yù)為世界三大名腌菜之一。由于榨菜在制作過程中需要加入大量的鹽進(jìn)行腌制，因此，榨菜廢水自身就是一種高鹽度廢水，且容易獲得，用于做微生物燃料電池的培養(yǎng)液，具有成本低，容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施時(shí)，榨菜廢水的化學(xué)指標(biāo)優(yōu)選為鹽度為20.67^/1,總氮為50.1呢/1，？??！為
1。
[0026]所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)的運(yùn)行階段中，當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓時(shí)，72小時(shí)后再更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；所述蠕動泵的工作流速為0.74801/1111110由于電壓穩(wěn)定需要持續(xù)一段時(shí)間，因此等待72小時(shí)再更換榨菜廢水是為了更準(zhǔn)確地得到穩(wěn)定的電壓值，減小檢測誤差。蠕動泵的工作流速為0.74801/01=使得測出的電壓和化學(xué)需氧量的相關(guān)性更好，測出的化學(xué)需氧量結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0027]圖2為本實(shí)施例中陽極室培養(yǎng)時(shí)，啟動階段的厭氧序批次培養(yǎng)的最后一個(gè)周期中，微生物燃料電池產(chǎn)生電壓與時(shí)間的關(guān)系圖。由于微生物燃料電池的啟動階段進(jìn)行了 3個(gè)月的序批式培養(yǎng)，能夠馴化微生物。所以到啟動階段的厭氧序批次培養(yǎng)的最后一個(gè)周期，微生物燃料電池輸出電壓能夠快速上升，幾乎在1天內(nèi)，電壓到達(dá)高峰，為192蕭，然后電壓維持一個(gè)相對穩(wěn)定的階段，輸出電壓值為182 ^~184猜，持續(xù)穩(wěn)定一段時(shí)后，輸出電壓開始下降，降至50蕭以下，該周期結(jié)束。啟動階段之所以選用先通過序批式馴化培養(yǎng)后，再采用連續(xù)流培養(yǎng)的方法，是因?yàn)樾蚺脚囵B(yǎng)主要培養(yǎng)微生物燃料電池中的微生物，在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)下能夠更快速地進(jìn)行培養(yǎng)。連續(xù)流培養(yǎng)是因?yàn)檫\(yùn)行階段為連續(xù)流運(yùn)行，因此需要使微生物燃料電池盡快適應(yīng)連續(xù)流，從而使微生物燃料電池在檢測待測高鹽度廢水時(shí)，能夠更加快速反應(yīng)產(chǎn)電的變化。
[0028]圖4中為陽極室培養(yǎng)的運(yùn)行階段中，更換不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本時(shí)，微生物燃料電池再次產(chǎn)生穩(wěn)定電壓的時(shí)間(即響應(yīng)時(shí)間)與高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度的關(guān)系圖。當(dāng)(1)0濃度在120呢/1以下時(shí)，班(即微生物燃料電池)響應(yīng)時(shí)間也小于500111 ；當(dāng)?:00濃度在120 ^/1 -290 ^/1之間，肥(?響應(yīng)時(shí)間為0.811-4110由此可知，對榨菜廢水感應(yīng)靈敏，更換不同濃度的榨菜廢水，電壓的響應(yīng)時(shí)間為0.8 1！~4匕。
[0029]所述“將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中”具體為將待測高鹽度廢水加入進(jìn)水蓄水池中，用蠕動泵將進(jìn)水蓄水池的待測高鹽度廢水輸入至陽極室中，蠕動泵的工作流速可以為0.7481111/111111。如圖3所示。(:00濃度為290呢/1，電壓輸出值為161蕭~163 1^400^^^ 230呢/1，電壓輸出值為128蕭~132蕭；?:00濃度為210呢/
1,電壓輸出值為116蕭~120蕭；?:00濃度為163呢/1，電壓輸出值為86蕭~88蕭；?:00濃度為145呢/1，電壓輸出值為77蕭~80蕭?00濃度為120呢/1，電壓輸出值為66蕭~68蕭；000濃度為110呢/1，電壓輸出值為50蕭~52蕭；電壓輸出值發(fā)生明顯的變化，從圖3可觀察到，輸出電壓與(1)0之間呈線性變化，(1)0濃度為110 ^/1 ~290呢/1之間，產(chǎn)電與?:00之間的關(guān)系呈直線關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.986〉。直線方程如下:7=0.53乂；其中，7為電壓值，單位為猜^為030值，單位為呢/匕
[0030]通過此方程可以根據(jù)電壓推算出高鹽度廢水中的?:00值，與傳統(tǒng)?:00檢測法相比，更快速、方便，且不受氯離子的干擾。
[0031]所述微生物燃料電池還包括與陰極室連接的真空泵4，真空泵4用于向陰極室輸入空氣；所述對微生物燃料電池的陰極室進(jìn)行培養(yǎng)的步驟為:將鹽度均為20~228凡，化學(xué)需氧量濃度為290呢/1高鹽度廢水樣本加入陰極室中進(jìn)行培養(yǎng)，直至微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓降至80猜時(shí)，用同樣鹽度和化學(xué)需氧量濃度的新的高鹽度廢水樣本更換陰極室的舊的高鹽度廢水樣本，繼續(xù)培養(yǎng)；陰極室循環(huán)培養(yǎng)周期為1~2個(gè)月。具體實(shí)施時(shí)，陰極室的高鹽度廢水樣本也可以為榨菜廢水。選擇鹽度均為20~228凡，化學(xué)需氧量濃度為2901^/I高鹽度廢水樣本培養(yǎng)陰極室，是因?yàn)辂}度為20~22 8/1，微生物燃料電池內(nèi)阻相對最小，產(chǎn)電相對最大，整個(gè)裝置能夠在最優(yōu)條件下運(yùn)行。當(dāng)微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓降至80^時(shí)，為低電壓階段，低電壓代表微生物燃料電池中有機(jī)物濃度已不能滿足微生物需求，故更換培養(yǎng)液。
[0032]所述微生物燃料電池的陽極室和陰極室之間用質(zhì)子交換膜隔開，陽極室和陰極室均用樹脂玻璃制成，其長寬高尺寸均為5.0 0111X5.5 0111X6.5 0111，有效容積均為150 11110
[0033]陽極室的電極和陰極室的電極均采用碳布制成，其長寬尺寸均為4.5 0111X5挪，有效面積為20.25⑽2。不同微生物燃料電池大小和電極面積都會影響產(chǎn)電，上述微生物燃料電池的陽極室和陰極室的尺寸大小的設(shè)定，使得微生物燃料電池產(chǎn)電較高。
[0034]所述電壓采集系統(tǒng)包括多路采集模塊，多路采集模塊具有兩個(gè)采集端口 ；所述陽極室的電極和陰極室的電極之間連接有一與微生物燃料電池并聯(lián)的外電阻6，且陽極室的電極和陰極室的電極分別連接至多路采集模塊的兩個(gè)采集端口連接；所述外電阻6的阻值為500 0。所述電壓采集系統(tǒng)還包括與所述多路采集模塊相連接的計(jì)算機(jī)，用于記錄多路采集模塊檢測到的數(shù)據(jù)。由空氣中的氧氣作為陰極的電子受體，再與外電阻相連，由電壓采集系統(tǒng)記錄下電壓值。具體實(shí)施時(shí)，多路采集模塊采用常見的？130-813多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。電壓采集系統(tǒng)可以每加化記錄一次數(shù)據(jù)，整個(gè)檢測過程在室溫下運(yùn)行。該微生物燃料電池不僅可用作檢測￠:00,同時(shí)它也能處理陽極室和陰極室中的污水。
[0035]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池包括陽極室和陰極室，陽極室的電極和陰極室的電極分別與外部的電壓采集系統(tǒng)相連；所述方法包括以下步驟:首先，對微生物燃料電池的陽極室和陰極室分別進(jìn)行培養(yǎng)；然后將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中，讀取外部的電壓采集系統(tǒng)檢測到的微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，根據(jù)下式得出該待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量: y=k*x，其中J為微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓，X為待測高鹽度廢水的化學(xué)需氧量；k的取值范圍為0.51-0.55。
2.如權(quán)利要求1所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池還包括進(jìn)水蓄水池、出水蓄水池和蠕動泵；所述陽極室具有進(jìn)水口和出水口，蠕動泵的軟管一端接入進(jìn)水蓄水池中，另一端接入陽極室的進(jìn)水口中，蠕動泵用于將進(jìn)水蓄水池的液體輸入至陽極室中；陽極室的出水口接入出水蓄水池中，用于將陽極室的液體排入出水蓄水池中；所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)包括啟動階段和運(yùn)行階段；啟動階段的步驟為:陽極室采用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧序批次培養(yǎng)，培養(yǎng)3個(gè)月后，用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):將該高鹽度廢水樣本裝入進(jìn)水蓄水池中，通過蠕動泵連續(xù)將進(jìn)水蓄水池中的高鹽度廢水樣本輸入到陽極室中，陽極室中超量的高鹽度廢水樣本從出水口排入出水蓄水池中，直至微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓，停止對該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；運(yùn)行階段的步驟為:陽極室采用多種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本分別進(jìn)行厭氧連續(xù)流式培養(yǎng):當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓后，結(jié)束用該高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述高鹽度廢水樣本均為鹽度為20~22g/L的榨菜廢水，其中，啟動階段中采用的高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度為290mg/L，運(yùn)行階段采用的多種高鹽度廢水樣本的化學(xué)需氧量濃度分別為 290mg/L，230mg/L，210mg/L，160mg/L，145mg/L，120mg/L，110mg/L。
4.如權(quán)利要求2所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述對微生物燃料電池的陽極室進(jìn)行培養(yǎng)的運(yùn)行階段中，當(dāng)用一化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)，微生物燃料電池產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓時(shí)，72小時(shí)后再更換另一種不同化學(xué)需氧量濃度的高鹽度廢水樣本進(jìn)行培養(yǎng)；所述蠕動泵的工作流速為0.748ml/min。
5.如權(quán)利要求2所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述“將待測高鹽度廢水輸入到微生物燃料電池的陽極室中”具體為將待測高鹽度廢水加入進(jìn)水蓄水池中，用蠕動泵將進(jìn)水蓄水池的待測高鹽度廢水輸入至陽極室中。
6.如權(quán)利要求1所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池還包括與陰極室連接的真空泵，真空泵用于向陰極室輸入空氣；所述對微生物燃料電池的陰極室進(jìn)行培養(yǎng)的步驟為:將鹽度均為20~22g/L，化學(xué)需氧量濃度為290mg/L高鹽度廢水樣本加入陰極室中進(jìn)行培養(yǎng)，直至微生物燃料電池產(chǎn)生的電壓降至80mv時(shí)，用同樣鹽度和化學(xué)需氧量濃度的新的高鹽度廢水樣本更換陰極室的舊的高鹽度廢水樣本，繼續(xù)培養(yǎng)；陰極室培養(yǎng)時(shí)間為1~2個(gè)月。
7.如權(quán)利要求1所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述微生物燃料電池的陽極室和陰極室之間用質(zhì)子交換膜隔開，陽極室和陰極室均用樹脂玻璃制成，其長寬高尺寸均為5.0 cmX5.5 cmX6.5 cm，有效容積均為150 ml。
8.如權(quán)利要求1所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，陽極室的電極和陰極室的電極均采用碳布制成，其長寬尺寸均為4.5 cmX5 cm，有效面積均為20.25 cm2o
9.如權(quán)利要求1所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述電壓采集系統(tǒng)包括多路采集模塊，多路采集模塊具有兩個(gè)采集端口 ；所述陽極室的電極和陰極室的電極之間連接有一與微生物燃料電池并聯(lián)的外電阻，且陽極室的電極和陰極室的電極分別連接至多路采集模塊的兩個(gè)采集端口連接；所述外電阻的阻值為500 Ω。
10.如權(quán)利要求9所述的用微生物燃料電池測高鹽度廢水化學(xué)需氧量的方法，其特征在于，所述電壓采集系統(tǒng)還包括與所述多路采集模塊相連接的計(jì)算機(jī)，用于記錄多路采集模塊檢測到的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01N27/413GK104458846SQ201410770754
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】付國楷, 雷莉, 張林防, 吳越 申請人:重慶大學(xué)