CN113860483A - 一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元，水处理机构倾斜设置在透明箱体内的支架上，水处理机构包括从上至下依次接触设置的改性光电极板、粒子电极层和生物阴极层，粒子电极层和生物阴极层上均接种反硝化细菌；改性光电极板与蓄电池的正极连接，生物阴极层与蓄电池的负极连接；太阳光照射在改性光电极板上，改性光电极板在太阳光的激发下产生电子‑空穴对，空穴用于除碳，光生电子转移到粒子电极层上供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板与生物阴极层连接电源形成电解且产生的电子转移至生物阴极层上进行反硝化脱氮。该处理单元可直接在黑臭河道内进行水处理，结构简单，体积小，且能耗小。

Description

一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元及其装置

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其是涉及一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元及其装置。

背景技术

随着国家城镇和工业规模的扩大，我国水体污染状况相当严重，是许多河流湖泊水体都处于严重的污染状态，且仍有继续加剧的趋势。尤其是工业废水、城市生活污水、农田的肥料和农药通过点源或非点源的形式进入河流湖泊，造成水体中污染物总量超出本身的自净容量，导致水体发黑发臭，水体富营养化，水中溶解氧下降，造成水体污染。现有技术都是将黑臭河道以内的水抽取出来，再进行过滤、净化等方式处理后再统一排入相应的河道内，从而实现对黑臭河道治理。而这种方式一般需要的设备很大，设备能耗大，在能源有效的情况下，治理效果很难得到有效的提升，并且处理工序复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元及其装置，可直接在黑臭河道内进行水处理，结构简单，体积小，且能耗小。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元，包括：

透明箱体，便于太阳光照射进箱体内，透明箱体上设有若干用于进水的通孔；

水处理机构，其倾斜设置在透明箱体内的支架上，以使得水流动方向与水处理机构之间形成一定的夹角，增大水与水处理机构的接触面积和水的停留时间；水处理机构包括从上至下依次接触设置的改性光电极板、粒子电极层和生物阴极层，粒子电极层和生物阴极层上均接种反硝化细菌；

蓄电池，设置在能够漂浮在水面上的防水箱中，防水箱与透明箱体连接；改性光电极板与蓄电池的正极连接，生物阴极层与蓄电池的负极连接；太阳光照射在改性光电极板上，改性光电极板在太阳光的激发下产生电子-空穴对，具有氧化性的空穴用于与有机物反应实现降解污染物除碳，光生电子转移到粒子电极层上的生物膜中，供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板与生物阴极层连接电源形成电解，电解产生的电子转移至生物阴极层，供生物阴极层上的微生物反硝化脱氮；

太阳能板，与蓄电池电连接，并将太阳能转化的电能储存在蓄电池中；

浮力机构，设置在透明箱体上，并为透明箱体提供浮力，以使得透明箱体刚好淹没于水下而不影响改性光电极板的光催化效果；

穿绳环，设置在透明箱体侧壁上，穿绳环内穿插有用于限制透明箱体放置位置的绳索。

进一步，所述改性光电极板为通过电沉积负载光催化纳米粒子并采用贵金属改性的钛板或RGO或金属氧化物板；贵金属为ruPd纳米晶、Pt、Mn、NiO、g-C₃N₄、CuI、TiO₂、CdSe或Cs中的一种或两种以上，金属氧化物板为光电极材料TiO₂、WO₂、ZnO、BiVO₄、CuFeO₂、α-Fe₂O₃、NiO、Cu_２O中的一种或两种以上。

进一步，光催化纳米粒子为为TiO₂、γ- Fe₂O₃、SiO₂、n-Cu₂O、g-CsN₄、Ag、ZnO- CdSe或钨系多酸盐中的任一种。

进一步，水流动方向与水处理机构之间的夹角为5°-35°。

进一步，透明箱体的顶面与水面距离0-10cm。

进一步，所述浮力机构包括固定环、连接绳和浮子，固定环设有若干个，且均匀分布设置在透明箱体的顶部或上部，浮子通过连接绳固定在固定环上。

进一步，改性光电极板、粒子电极层、生物阴极层的厚度比为1:2-3:3-5。

进一步，生物阴极层为填充型石墨颗粒或石墨刷；

粒子电极层为复合有低价金属氧化物或金属单质的绝缘材料或高电阻材料，低价金属氧化物或金属单质能够与绝缘材料之间形成粒子电极而保护电极板，降低能耗。

低价金属氧化物或金属单质占粒子电极层总重量的3%~10%；

低价金属氧化物为四氧化三铁、氧化铁、硫化亚铁、钢渣中的一种或几种。

蓄电池提供的电压值为3~20V。

进一步，透明箱体中从上至下设有若干个水处理机构，且上下相邻的2个水处理机构之间通过隔板隔开，以防止位于上方的生物阴极层上的生物膜脱落掉在阳极上而影响阳极的功能。

除了最上层的改性光电极板能够在光照下产生光生电子，其他层由于位于水里，几乎照射不到光照，除非提供额外光源如石英导光纤维或紫外灯等，只作为电解电极使用，并提供额外的氧气。

本发明还提供了一种光电微生物耦合黑臭水体处理装置，该装置由若干个上述任一项所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元通过绳索串联排成一排或链接在同一块太阳能板上排成一排，每隔一段距离设置一个处理单元，该装置与水流方向呈角度设置，绳索固定在河道两侧的岸边。优选地，该装置垂直于水流方向设置。

相对于现有技术，本发明所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元及其装置具有以下优势：

（1）本发明所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元的水处理机构包括从上至下依次接触设置的改性光电极板、粒子电极层和生物阴极层，位于上方的改性光电极板能够接受到太阳光的照射，并在太阳光激发下产生电子-空穴对，具有氧化性的空穴用于与有机物反应实现降解污染物除碳，光生电子转移到粒子电极层上生物膜中，供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板与生物阴极层连接蓄电池形成电解，电解产生的电子转移至生物阴极层，供生物阴极层上的微生物反硝化脱氮。在上述反应过程中，光解实现同时脱氮除碳，电解实现脱氮，电子来源能够不受污染物浓度和降解程度限制，在碳源不足的情况下，不需要添加有机碳源进行脱氮，减少了工艺运行的资金投入，避免二次污染的产生，因此该系统解决黑臭水体中碳源不足，或碳源微生物可给性差的问题，有效消除碳氮平衡削减问题。另外，在整个水处理过程中，通过太阳能板供电，低碳环保，有利于节能减排，降本增效。

（2）本发明所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元电解过程中太阳能光伏产生的小幅值交变能激活或増强酶的活性 ，从而促进酶的生物活性反应，提高微生物的废物处理能力。电解过程中在微电场作用下，阴极表面形成强还原环境，可将难降解有机物还原成易降解的小分子，然后作为碳源被微生物利用，为处理中等浓度难降解污水提供新思路。

（3）本发明所述的水流动方向与水处理机构之间形成一定的夹角，是由于水是流动而非静止状态，当形成夹角时，水流动到水处理机构时会受到阻碍，水需要绕过水处理机构流过，这就增加了水与水处理机构的接触时间及接触面积，提高水处理的效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1-2所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元的外部结构示意图；

图2为本发明实施例1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元的内部结构；

图3为本发明实施例2所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元的内部结构图；

图4为本发明实施例2所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元的内部侧视图；

图5为本发明实施例1和2所述的光电微生物耦合黑臭水体处理装置的结构示意图；

图6为体系1处理的黑臭水体中总氮、氨氮和硝酸盐的变化曲线图；

图7为体系1-3中总氮的含量变化图。

附图标记说明：

1-透明箱体；11-通孔；2-支架；3-水处理机构；31-改性光电极板；32-粒子电极层；33-生物阴极层；4-隔板；5-蓄电池；6-太阳能板；7-浮力机构；71-固定环；72-连接绳；73-浮子；8-穿绳环；9-绳索。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1-2所示，一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元，包括：

透明箱体1，便于太阳光照射进箱体内，透明箱体1上设有若干用于进水的通孔11；

水处理机构3，其倾斜设置在透明箱体1内的支架2上，以使得水流动方向与水处理机构3之间形成15°的夹角，增大水与水处理装置的面积；水处理机构3包括从上至下依次接触设置的改性光电极板31、粒子电极层32和生物阴极层33，粒子电极层32和生物阴极层33上均接种微生物反硝化细菌；改性光电极板31、粒子电极层32、生物阴极层33的厚度比为1:2-3:3-5。

蓄电池5，设置在能够漂浮在水面上的防水箱中，防水箱与透明箱体1连接；改性光电极板31与蓄电池5的正极连接，生物阴极层33与蓄电池5的负极连接；太阳光照射在改性光电极板31上，改性光电极板31在太阳光的激发下产生电子-空穴对，具有氧化性的空穴用于与有机物反应实现降解污染物除碳，光生电子转移到粒子电极层32上的生物膜中，供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板31与生物阴极层33连接电源形成电解，电解产生的电子转移至生物阴极层，供生物阴极层上的微生物反硝化脱氮；

太阳能板6，与蓄电池5电连接，并将太阳能转化的电能储存在蓄电池5中；

浮力机构7，设置在透明箱体1上，并为透明箱体1提供浮力，透明箱体1的顶面与水面距离0-10cm，具体的根据水质透明度相关，一般水质较清可选择3cm左右，以使得透明箱体1刚好淹没于水下而不影响改性光电极板31的光催化效果；

浮力机构7包括固定环71、连接绳72和浮子73，固定环71设有若干个，且均匀分布设置在透明箱体1的顶部或上部，浮子73通过连接绳72固定在固定环71上；

穿绳环8，设置在透明箱体1侧壁上，穿绳环8内穿插有用于限制透明箱体1放置位置的绳索9。

其中，所述改性光电极板为通过电沉积负载光催化纳米粒子的改性钛板。

改性光电极的制备方法为：首先对金属钛片进行预处理：打磨除去表面的氧化层。然后浸于HF、HNO₃、H₂O(体积比为1:4:5)的混合酸液中刻蚀30s，最后用去离子水清洗干净，N₂吹干备用。以上述处理好的钛片作工作电极，铂片作对电极，分别连接直流电源的正负极。电解液采用0.5%（质量分数）和1mol/L硫酸铵的混合溶液。反应结束后，迅速将钛片取出，用去离子水反复冲洗，并N₂吹干备用。将制备好的基片TiO₂纳米管阵列垂直浸入g-C₃N₄QDs悬浮液中（溶剂为乙醇），浸渍一定时间后，以一定速度将基片缓慢从g-C₃N₄QDs悬浮液中垂直提拉出来，将镀膜的基片取出后在N₂保护下450℃退火处理2h。

生物阴极层33为经筛网筛分得到3~5mm粒状石墨颗粒，在1mol/L HCl溶液和1mol/L NaOH溶液中各浸泡24h，最后用去离子水清洗并自然风干备用。

粒子电极层32为复合有低价金属氧化物或金属单质的绝缘材料，低价金属氧化物或金属单质能够与绝缘材料之间形成粒子电极而保护电极板，降低能耗。低价金属氧化物或金属单质占粒子电极层总重量的3%~10%，具体可以为5%，根据质量由总体积决定，低价金属氧化物四氧化三铁、氧化铁、硫化亚铁等等中的一种。

粒子电极层的制备方法为：选用高电阻材料Al₂O₃做粒子电极载体，粒径范围为3-5mm，外观为球形，载体为高比表面积孔道结构，其内部空隙难免附着杂质，为避免杂质干扰粒子电极的实验效果，故应对载体进行清洗。用去离子水反复冲洗载体，解析吸附在载体内部的杂质。然后在105℃烘箱干燥4h。配置1mol/l的硝酸盐溶液，将载体倒入配好的硝酸盐溶液中浸8h，期间每隔30min轻轻揽动浸渍体系，使重金属离子如Mn、Fe、Zn等负载在载体上的组分尽量均匀分布。浸完成后滤去浸渍液，将负载后的粒子60度烘箱干燥化。经500度培烧4h，填充到粒子电极区。

蓄电池电压值为3~20V。

该光电微生物耦合黑臭水体处理单元的水处理机构包括从上至下依次接触设置的改性光电极板、粒子电极层和生物阴极层，位于上方的改性光电极板能够接受到太阳光的照射，并在太阳光激发下产生电子-空穴对，具有氧化性的空穴用于与有机物反应实现降解污染物除碳，光生电子转移到粒子电极层上的生物膜中，供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板与生物阴极层连接蓄电池形成电解，在电解作用下溶出的离子钛形成TiO₂可用作光触媒，减少阳极损耗。电解产生的电子转移至生物阴极层，供生物阴极层上的微生物反硝化脱氮。在上述反应过程中，光解实现同时脱氮除碳，电解实现脱氮，电子来源能够不受污染物浓度和降解程度限制，在碳源不足的情况下，不需要添加有机碳源进行脱氮，减少了工艺运行的资金投入，避免二次污染的产生，因此该系统解决黑臭水体中碳源不足，或碳源微生物可给性差的问题，有效消除碳氮平衡削减问题。另外，在整个水处理过程中，通过太阳能板供电，低碳环保，有利于节能减排，降本增效。

如图5所示，一种光电微生物耦合黑臭水体处理装置，该装置由该实施例的光电微生物耦合黑臭水体处理单元通过绳索串联排成一排且间隔一段距离单独放一个，此外该装置可横跨河道设置，绳索固定在河道两侧的岸边。

该装置横跨河道设置与水体流动方向相互垂直，流动的水体经过该装置时能够进入透明箱体中，并在水处理机构的作用下被处理。

实施例2

在上述实施例1的基础上，透明箱体1中从上至下设有若干个水处理机构3，具体的，如图3和4所示，水处理机构3为上下设置的2个，且上下相邻的2个水处理机构3之间通过隔板4隔开，以防止位于上方的生物阴极层33上的生物膜脱落掉在阳极上而影响阳极的功能。

上面的水处理机构的改性光电极板能够在光照下产生光生电子，下面的水处理机构由于位于水里，几乎照射不到光照，只作为电解电极使用。

水流动方向与水处理机构3之间形成15°的夹角，改性光电极板31、粒子电极层32、生物阴极层33的厚度分别为1:2:3。

其中，所述改性光电极的制备方法为：

首先对Ti片进行预处理，去离子水水洗，之后在混合酸（HF：HNO₃：H₂O=1：4：5）刻蚀1min，水洗，丙酮、乙醇和去离子水分别超声15min，最后在室温中干燥待用。采用钛酸四丁酯、无水乙醇、冰乙酸和去离子水作为前驱体的原料，其中无水乙醇为分相介质，冰乙酸用于调节体系酸度，防止钛离子解离过度。按照文献配比，室温下取一定体积的钛酸四丁酯，缓慢加入到无水乙醇中去，用磁力搅拌器搅拌0.5h得到混合液A，在另一烧杯中，缓慢滴加去离子水和冰乙酸到无水C₂H₅OH中，搅拌0.5h得到混合液B，随后将混合液B逐滴加入到混合液A中去，用硝酸调节pH至1~2，继续搅拌1h，避光陈化24h得到二氧化钛凝胶。涂膜和干燥重复5次，以保证二氧化钛的负载量，最后用马弗炉在450℃下煅烧3h，制备得到TiO₂/Ti光阳极。进一步通过阳极氧化法、化学电沉积法和浸渍提拉法制备出多孔Ti/TiO₂/CdS-CNT/C₃N₄光电极。

其中，改性光电极中阳极金属Ti溶出的部分离子Ti会形成TiO2可用作光触媒。

生物阴极层33为Fe₃O₄和MnO₂掺杂NCNT的石墨刷。

粒子电极层32中金属氧化物离子（a-Fe₂O₃）占粒子电极层总重量的3%~10%。

粒子电极层的制备方法为：以异氟尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、1,4-丁二醇和非离子聚醚二元醇为原料，合成了一种具有梳状结构的水性聚氨酯（NWPU），将NWPU与金属氧化物离子（a-Fe₂O₃）复合，制备了系列NWPU基固态聚合物电解质，蓄电池电压值为3~30V。

负载微生物：

1）驯化培养的反硝化生物

接种反硝化菌，流动水体，在基础培养基基础上外加20mg/L的硝酸盐氮，挂膜30天，水力停留时间定为6h。间歇光照，光照与避光运行4个周期，光照与避光切换时，间隔9h。

2）运行

试验1：处理黑臭水体

体系1：利用本发明的装置处理黑臭水体，正常处理黑臭水体。

体系2：当太阳能电池发生故障，也就是不能产电供电解使用，此时只剩下光电极在太阳光照射下产生光生电子供微生物利用进行脱氮。

体系3：对比非生物阴极，也就是不负载微生物，光照和避光条件下无电流产生，体系不脱氮。

图6为体系1处理的黑臭水体中总氮、氨氮和硝酸盐的变化曲线图，也就是采用本发明的装置处理黑臭水体，可以看出总氮、氨氮和硝酸盐都逐渐减小。

图7为体系1-3中总氮的含量变化图，可以看出体系1的总氮量减少的最多，体系2也能脱氮，但是效果不高，而体系3基本是不脱氮的。

由此可以看出在构建的微生物光电三元耦合体系1中，阴极微生物可以利用光阳极产生的光电子进行反硝化脱氮，光可以驱动生物电化学系统进行脱氮反应。阳极电位一直比阴极更负，同时阴极电位高于析氢反应的理论电位，说明阴极微生物不依赖于产氢进行反硝化脱氮，而是直接利用电极的电子进行硝酸盐氮的还原。在连续流实验中，阴极电位始终要高于阳极电位，这就保证光生电子一直是自发地流向阴极，阴极微生物从电极上获得电子，实现硝酸盐氮转化为氮气的过程。反应期间，电流稳定在4.2mA左右，出水硝酸盐氮稳定在1 mg/L，因此，单纯光驱动阴极生物反硝化脱氮也可保证装置一定程度上运行。

试验2：处理黑臭水体

天津市东丽区某厂附近河流在采用生物阴极电势在3V条件下，河道氨氮持续下降，黑臭水体效果明显得到改善，7天后TN消减30%以上，20天后，河道氨氮和总氮持续稳定达标，可排入海河。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：包括透明箱体（1），便于太阳光照射进箱体内，透明箱体（1）上设有若干用于进水的通孔（11）；

水处理机构（3），其倾斜设置在透明箱体（1）内的支架（2）上，以使得水流动方向与水处理机构（3）之间形成一定的夹角，增大水与水处理机构的接触面积和水的停留时间；水处理机构（3）包括从上至下依次接触设置的改性光电极板（31）、粒子电极层（32）和生物阴极层（33），粒子电极层（32）和生物阴极层（33）上均接种微生物反硝化细菌；

蓄电池（5），设置在能够漂浮在水面上的防水箱中，防水箱与透明箱体（1）连接；改性光电极板（31）与蓄电池（5）的正极连接，生物阴极层（33）与蓄电池（5）的负极连接；太阳光照射在改性光电极板（31）上，改性光电极板（31）在太阳光的激发下产生电子-空穴对，具有氧化性的空穴用于与有机物反应实现降解污染物除碳，光生电子转移到粒子电极层（32）上的反硝化细菌形成的生物膜中，供微生物反硝化脱氮；同时改性光电极板（31）与生物阴极层（33）连接电源形成电解，电解产生的电子转移至生物阴极层，供生物阴极层上的微生物反硝化脱氮；

太阳能板（6），与蓄电池（5）电连接，并将太阳能转化的电能储存在蓄电池（5）中；

浮力机构（7），设置在透明箱体（1）上，并为透明箱体（1）提供浮力，以使得透明箱体（1）刚好淹没于水下而不影响改性光电极板（31）的光催化效果；

穿绳环（8），设置在透明箱体（1）侧壁上，穿绳环（8）内穿插有用于限制透明箱体（1）放置位置的绳索（9）。

2.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：所述改性光电极板（31）为通过电沉积负载光催化纳米粒子并采用贵金属改性的钛板或RGO或金属氧化物板；贵金属为ruPd纳米晶、Pt、Mn、NiO、g-C₃N₄、CuI、TiO₂、CdSe或Cs中的一种或两种以上，金属氧化物板为光电极材料TiO₂、WO₂、ZnO、BiVO₄、CuFeO₂、α-Fe₂O₃、NiO、Cu_２O中的一种或两种以上。

3.根据权利要求2所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：光催化纳米粒子为TiO₂、γ- Fe₂O₃、SiO₂、n-Cu₂O、g-CsN₄、Ag、ZnO- CdSe或钨系多酸盐中的任一种。

4.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：水流动方向与水处理机构（3）之间的夹角为5°-35°。

5.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：透明箱体（1）的顶面与水面距离0-10cm。

6.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：所述浮力机构（7）包括固定环（71）、连接绳（72）和浮子（73），固定环（71）设有若干个，且均匀分布设置在透明箱体（1）的顶部或上部，浮子（73）通过连接绳（72）固定在固定环（71）上。

7.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：改性光电极板（31）、粒子电极层（32）、生物阴极层（33）的厚度比为1:2-3:3-5。

8.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：生物阴极层（33）为填充型石墨颗粒或石墨刷；

粒子电极层（32）为复合有低价金属氧化物或金属单质的绝缘材料或高电阻材料，低价金属氧化物或金属单质能够与绝缘材料之间形成粒子电极而保护电极板，降低能耗。

9.根据权利要求1所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元，其特征在于：透明箱体（1）中从上至下设有若干个水处理机构（3），且上下相邻的2个水处理机构（3）之间通过隔板（4）隔开，以防止位于上方的生物阴极层（33）上的生物膜脱落掉在阳极上而影响阳极的功能。

10.一种光电微生物耦合黑臭水体处理装置，其特征在于：该装置由若干个权利要求1-9任一项所述的光电微生物耦合黑臭水体处理单元通过绳索（9）串联排成一排或链接在同一块太阳能板上排成一排，每隔一段距离设置一个处理单元，该装置与水流方向呈角度设置，绳索（9）固定在河道两侧的岸边。

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