量，發現原油的脫除率為67%，與對比例2 相差不大，這證明當僅為MFC脫除時，MFC陰極的形態并無特別的影響。
[0103] 對比例5:對苯酚污染的EK法降解脫除
[0104]除將其中的測試土樣替換為苯酚含量為30mg/kg的測試土樣外，其它操作均不變， 從而重復實施了對比例1，得到對比例5。
[0105] 運行完畢后，測量土樣中的平均苯酚含量，發現苯酚的脫除率為25.3%，與實施例 10相比較，脫除率有急劇降低。
[0106] 對比例6:對苯酚污染的MFC法降解脫除
[0107]除將其中的測試土樣替換為苯酚含量為30mg/kg的測試土樣外，其它操作均不變， 從而重復實施了對比例2,得到對比例6。
[0108] 運行完畢后，測量土樣中的平均苯酚含量，發現苯酚的脫除率為69.4%，與實施例 10相比較，脫除率有顯著降低。
[0109] 對比例7:對重金屬-多環芳烴污染的EK法降解脫除
[0110]除將其中的測試土樣替換為實施例11中的測試土樣外，其它操作均不變，從而重 復實施了對比例1，得到對比例7。
[0111] 運行完畢后，測量土樣中的平均CU和苯并芘的含量，發現Cu脫除率和苯并芘脫除 率分別為74.7%和51.5%。
[0112] 由此可見，當使用單一的電動力脫除時，脫除率有非常顯著的急劇降低，尤其是有 機物的脫除效果有顯著的降低。由此證明了 ΕΚ-MFC聯用的必要性、重要性和非顯而易見性。
[0113] 對比例8:對重金屬-多環芳烴污染的MFC法降解脫除
[0114] 除將其中的測試土樣替換為實施例11中的測試土樣外，其它操作均不變，從而重 復實施了對比例2，得到對比例8。
[0115] 運行完畢后，測量土樣中的平均Cu和苯并芘的含量，發現Cu脫除率和苯并芘脫除 率分別為71.2%和67.4%。
[0116] 由此可見，當使用單一的MFC脫除時，重金屬和有機物的脫除率均有著明顯的大幅 度降低，這進一步證明ΕΚ-MFC聯用的必要性、重要性和非顯而易見性。
[0117]對比例9:對重金屬-多環芳烴污染的EK法降解脫除
[0118] 除將其中的測試土樣替換為實施例11中的測試土樣外，其它操作均不變，從而重 復實施了對比例3，得到對比例9。
[0119] 運行完畢后，測量土樣中的平均Cu和苯并芘的含量，發現Cu脫除率和苯并芘脫除 率分別為73.5%和62.8%。
[0120] 由此可見，即便是僅僅使用電動力脫除方式，但當將陽極由棒替換為筒并在筒中 加入蒸餾水時，對有機物的脫除率有了明顯的提高。
[0121 ]對比例10:對重金屬-多環芳烴污染的MFC法降解脫除
[0122] 除將其中的測試土樣替換為實施例11中的測試土樣外，其它操作均不變，從而重 復實施了對比例4，得到對比例10。
[0123] 運行完畢后，測量土樣中的平均Cu和苯并芘的含量，發現Cu脫除率和苯并芘脫除 率分別為65.4%和61.1%。
[0124] 由此可見，即便是當僅為MFC脫除時，MFC陰極由中孔筒狀改變為棒狀、且EK陽極由 棒狀改變為中空筒狀時，重金屬和有機物的脫除率均有顯著的降低。
[0125] 由上述所有實施例和對比例可以顯而易見地看出，當采用本發明的ΕΚ-MFC聯合法 對土壤修復時，其對重金屬和有機污染物均有著顯著的脫除率。還可以看出，本發明的方法 和裝置均要顯著地優于同樣條件下單獨使用電動力或微生物燃料電池以及改變裝置中電 極的形態或相對放置方式時的去除率，這證明了本發明的方法比現有技術方法有著更為優 異的污染物脫除效果，從而在實際應用中具有良好的前景和工業化生產潛力。
[0126] 盡管為了舉例和描述之目的，而介紹了本發明的上述實施方式和附圖所示結構及 處理過程。但這些并非是詳盡的描述，也不能將本發明的范圍局限于此。對本領域技術人員 來說，可對本發明的上述實施方式做出多種修改和變化，而這些所有的修改和/或變化都包 括在如本發明的權利要求所限定的范圍之內，并不脫離如所述權利要求所限定的本發明的 范圍和精神。
【主權項】
1. 一種電動力-微生物燃料電池耦合裝置，所述裝置包括直流電源;所述直流電源的負 極與電動力陰極相連;所述直流電源的正極與任選存在的電極切換系統相連;所述電極切 換系統與電動力陽極相連，且所述EK陽極設置在呈中空圓筒狀的微生物燃料電池陰極的中 心;所述MFC陰極與外電阻相連;在所述MFC陰極與所述EK陰極之間，設置多根微生物燃料電 池陽極;所述多根MFC陽極之間通過導線順次連接，并與所述外電阻串聯連接。2. 如權利要求1所述的電動力-微生物燃料電池耦合裝置，其特征在于:所述EK陰極為 中空圓筒狀，且在外管壁上均勻分布有孔徑l_3mm的小孔，其外周纏繞有濾布。3. 如權利要求1或2所述的電動力-微生物燃料電池耦合裝置，其特征在于:所述MFC陰 極為中空圓筒狀。4. 如權利要求1-3任一項述的電動力-微生物燃料電池耦合裝置，其特征在于:所述MFC 陽極為棒狀。5. 如權利要求1-4任一項述的電動力-微生物燃料電池耦合裝置，其特征在于:在所述 MFC陰極與所述EK陰極之間設置多根MFC陽極。6. -種使用權利要求1-5任一項所述電動力-微生物燃料電池耦合裝置修復污染土壤 的方法，所述方法包括： S1:制作測試土樣； S2:向所述電動力-微生物燃料電池耦合裝置的EK陰極筒內裝入電極溶液，向MFC陰極 筒內裝入去離子水； S3:開啟直流電源進行通電，運行正常后，控制所述EK陰極筒內溶液的pH值，并將多余 的流出液排出，從而完成污染土壤的修復。7. 如權利要6所述的修復污染土壤的方法，其特征在于:在步驟S2中，所述EK陰極筒內 的電極溶液為摩爾濃度〇. 8-1.2mmol/L的乙酸水溶液。8. 如權利要6或7所述的修復污染土壤的方法，其特征在于:控制所述EK陰極筒內溶液 的pH值為6-8,最優選為6.5。9. 如權利要6-8任一項所述的修復污染土壤的方法，其特征在于:在步驟S3中，所述通 電的電壓為1-10V。10. 權利要求1-5任一項所述電動力-微生物燃料電池耦合裝置在修復污染土壤中的用 途。
【專利摘要】本發明提供了一種電動力-微生物燃料電池耦合裝置，所述裝置包括直流電源；所述直流電源的負極與電動力陰極相連；所述直流電源的正極與任選存在的電極切換系統相連；所述電極切換系統與電動力陽極連，且所述EK陽極設置在呈中空圓筒狀的微生物燃料電池陰極的中心；所述MFC陰極與外電阻相連；在所述MFC陰極與所述EK陰極之間，設置多根微生物燃料電池陽極；所述多根MFC陽極之間通過導線順次連接，并與所述外電阻串聯連接。還提供了使用該裝置用于污染土壤的修復方法和用途。所述裝置和修復方法具有良好的污染物脫除效果，從而具有良好的應用潛力和工業化生產前景。
【IPC分類】B09C1/10, B09C1/08
【公開號】CN105537261
【申請號】CN201510970668
【發明人】顧瑩瑩, 李鴻江, 趙朝成, 趙東風, 趙由才, 劉鵬
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月22日