武汉理工大学微源双焕团队于武汉5月6日电(通讯员 孙铭谣 潜俊烨)
随着全球人口的增加、科技水平的提高和工业生产的不断扩大,工厂产生的废水含重金属、有机污染物浓度高、毒性大,处理难度大。基于此背景,武汉理工大学微源双焕团队设计了一种基于生物电催化处理有机-重金属废水的节能装置。装置是生物反应系统与机械、电子系统的有机结合,具体分为五个系统:生物催化系统、浊度检测系统、微生物产电收集检测系统、废水循环系统、远程控制系统。装置模拟真实废水处理环境,在电极上富集电活性菌株,提高装置去除有机污染物与重金属效率,同时收集生物产生的电能为装置本身自供电。
该装置利用生物电催化技术对传统的活性污泥法进行改进,在快速降低污染物含量的同时,实现了废水资源化利用和能量回收。微生物利用废水中的有机物和重金属进行代谢,产生的电子通过电流采集器实现电能回收,从而实现了系统自供电,同时达到了产电和废水处理的双重效果。该装置能够处理排放物,实现能源的绿色化,并节省电能,从而实现了节能减排的目标。
经过后期实验测试,该项目构建的10升体积的废水处理装置在5天时间内实现了97.3%的有机物和91.7%的重金属离子去除率,生物产电效率高于90%,年产电量约为134.028瓦时。合理推测至大型工业废水处理装置,年产电量约为21.444千瓦时,相当于年减少18.442公斤CO2排放量。此外,该装置还为自身传感器节省了3.5%的电能。
该项目致力于环保领域产品的开发和应用,经过检验,该装置提高了传统生物处理法的处理效率,同时实现了多余电能的收集和再利用,为废水处理厂的设备革新和成本降低提供了全新的替代方案,具有良好的社会效益和经济效益。
该项目已有多项国家专利支撑,充足的理论成果和技术创新也证明了该项目的可发展性,未来该技术有望在已取得的阶段性成果基础上不断创新突破,为国家的节能减排事业做出贡献。