申请/专利权人：重庆工程职业技术学院;重庆大学

申请日：2022-07-27

公开（公告）日：2024-02-13

公开（公告）号：CN115259303B

主分类号：C02F1/467

分类号：C02F1/467;C02F1/72;B01J27/051;H01M8/16;C02F101/16;C02F103/06;C02F103/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.13#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：一种Co3O4MoS2阳极单室MFC处理垃圾渗滤液混合废水产电的新方法，属于有机废水处理技术领域。本发明先构建了单室微生物燃料电池MFC，制备出Co3O4、MoS2、Co3O4MoS2作为阳极催化剂，利用污水处理厂好氧活性污泥培养得到的厌氧活性污泥作为阳极液，添加营养液并稳定数周期后，将阳极室厌氧污泥基质更换为老龄垃圾渗滤液和页岩气返排废水的混合废水，在室温和恒压下运行MFC，可去除混合废水中的有机污染物和氨氮，同时还可回收电能。本发明方法设备简单、操作方便、节能、无二次污染。在阳极催化剂为Co3O4MoS2的条件下，MFC的最大功率密度达2221mWm2，最大输出电压539mV，COD去除率可达26.36％，氨氮去除率可达24.84％。

主权项：1.一种Co3O4MoS2阳极单室MFC处理垃圾渗滤液混合废水产电的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）MoS2的制备称取0.188g硫代乙酰胺、0.309g四水合钼酸铵，溶于45mL蒸馏水中，剧烈搅拌1h后转移至100mL的聚四氟乙烯内衬反应釜中，在200℃下反应20h，冷却至室温后，过滤，滤饼用蒸馏水离心洗涤3次后60℃下干燥6h，研磨后即得到黑色的MoS2；（2）阳极催化剂Co3O4MoS2的制备称取0.73g六水合硝酸钴、1.5g尿素、0.37g氟化铵，溶于50mL蒸馏水中得到溶液A，按照MoS2理论负载量为20%称取相应质量的MoS2，加入到溶液A中，磁力搅拌2h，再转移到100mL反应釜中，在120℃条件下水热反应12h，反应结束取出冷却至室温，过滤，滤饼用蒸馏水离心洗涤3次后，置于烘箱中60℃干燥6h，研磨后放入马弗炉中300℃焙烧3h，升温速率为5℃min，待冷却到室温后，取出样品再次进行研磨，即可制得Co3O4MoS2；（3）单室微生物燃料电池的构建选用有机玻璃构建单室微生物燃料电池装置，装置为三段式设计，阴极一侧为中心圆形镂空设计，使空气阴极能够与空气充分接触；腔室段为圆柱镂空设计，用以承装液体；另一侧为实心，便于观察到腔室内部；每一段之间都用中部镂空的橡胶垫连接，起到密闭和防水的作用，依次放置负载有所制备催化剂的阳极碳布、负载有铂碳催化剂的空气阴极，阴阳极均采用0.5cm的钛丝连接到外电路，外接电阻为1000Ω，将数据采集仪并联采集电压数据；（4）单室微生物燃料电池的启动使用培养好的厌氧污泥作为阳极室的底物，启动微生物燃料电池，反应器采用间歇式运行方式；运行三个周期后，MFC输出电压能在较长时间内保持稳定，且各周期最大输出电压接近，则MFC启动完成；（5）运行以老龄垃圾渗滤液混合页岩气返排废水为基质的微生物燃料电池将阳极室厌氧污泥基质更换为老龄垃圾渗滤液和页岩气返排废水的混合废水，混合体积比为2:1，在室温和恒压下运行MFC，使用数据采集仪记录其输出电压；在运行开始前和运行结束后分别测定混合废水的COD和氨氮浓度。

全文数据：

权利要求：

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