1.一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将元素掺杂的二氧化钛光催化剂加入到有机废水中,搅拌处理1-2h,然后采用光源照射并同时搅拌处理1-3h,然后过滤,过滤后的废水送入微生物燃料电池调节池,调节废水的微碱性状态以及调节水量,为后续微生物燃料电池处理废水及产电做预处理;
(2)将废水由微生物燃料调节池转入到微生物燃料电池中,进行厌氧产电处理,产电微生物催化作用将废水中有机物进行分解产生质子和电子,质子通过质子交换膜,电子通过外电路在阴极与空气反应生成水,产生的电能使用电荷泵采集,采用超级电容储存,其中所述质子交换膜中掺杂有改性埃洛石纳米管,先用多巴胺盐酸盐对埃洛石纳米管进行表面包覆处理,然后进入卤素原子,在通过ATRP反应将带有磺酸基团的单体接枝聚合到埃洛石纳米管上,即得;
(3)厌氧处理后的废水由壳聚糖改性的黏土进行吸附,然后进行过滤,然后将过滤的废水送入水池内。
2.如权利要求1所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述壳聚糖改性的黏土中,壳聚糖与黏土的质量比为(10-20):1。
3.如权利要求1所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述带有磺酸基团的单体为苯乙烯磺酸钠。
4.如权利要求1所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,所述有机废水为葡萄糖废水、啤酒废水、印染废水、食品废水、制药废水或造纸废水。
5.如权利要求1所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述改性埃洛石纳米管的制备方法包括以下步骤:
a)在Tris-盐酸缓冲液中加入埃洛石纳米管、多巴胺盐酸盐、超声混合均匀,然后搅拌反应4-20h,洗涤、干燥后得到多巴胺盐酸盐改性的埃洛石纳米管;
b)在惰性气体保护下加入四氢呋喃、三乙胺、步骤a)制得的多巴胺盐酸盐改性的埃洛石纳米管和α-溴代酯,超声混合反应5-20h,洗涤、干燥得到活性溴原子改性的埃洛石纳米管;
c)在惰性气体保护下加入N,N-二甲基甲酰胺、带有磺酸基团的单体、六甲基三乙烯四胺、溴化亚铜、去离子水和步骤b)制得的活性溴原子改性的埃洛石纳米管,超声混合反应10-80h,洗涤、干燥得到所述改性埃洛石纳米管。
6.如权利要求5所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤a)中,所述Tris-盐酸缓冲液的浓度为5-20mmol/L。
7.如权利要求5所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤a)中,所述多巴胺盐酸盐在反应体系中的浓度为4-20mmol/L。
8.如权利要求5所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤b)中,反应体系中α-溴代酯的体积分数为10-30%。
9.如权利要求5所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,步骤c)中,所述带有磺酸基团的单体、溴化亚铜、六甲基三乙烯四胺的摩尔比为(30-50):(3-5):(1-3)。
10.如权利要求5所述的一种质子交换膜微生物燃料电池处理高浓度有机废水的方法,其特征在于,所述洗涤的方法为依次用丙酮和体积分数为50%的甲醇水溶液洗涤。