本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法。
背景技术：
1、医疗废水成分复杂，含有多种重金属、抗生素、消毒剂和病原微生物等。目前对于医疗废水的处理仍以接入市政污水管道的方式进行并网直排。污水中的悬浮物会采用滤网进行隔离收集后物理降容，如紫外、高温焚烧等。病原菌等则会在额外增加的消毒工序中进行杀灭，如投放次氯酸钠等。由于缺乏对于抗生素成分的针对性处理，医疗废水向市政管道的并网处理会导致抗生素、抗性基因等在环境中的积累，影响自然生态结构。用于处理含抗生素类药物医疗废水的方法包括有baf工艺、cass工艺以及高级氧化技术(包括光-芬顿法和电化学氧化法)。在降解抗生素和消毒剂，清除抗性基因的诸多方法中，基于医疗废水构建的微生物燃料电池是一种可高效处理抗生素类底物同时收集能量的绿色环保技术手段。
2、微生物燃料电池(microbial fuel cell,mfc)的工作原理是利用附着于阳极上的微生物，代谢处理底物有机质，将呼吸链末端的电子传递到电极上，通过外电路转移到阴极，最终与受体结合，产生水和二氧化碳。微生物燃料电池相比于化学燃料电池，不需要外源添加底物；而相比于紫外/强氧化剂，则不需要额外的电能输入，同时本系统提供电能输出，是一种简单高效且清洁环保的技术手段，也为可持续发展的绿色能源提供了可能。
3、微生物燃料电池(mfc)具备其他燃料电池不具备的如下优势：(1)燃料广泛易得：各种有机和无机材料都可以作为燃料使用。也可以直接使用废水或污泥作为原料。(2)操作简单且环境条件温和：常温常压的环境下即可操作，后续维护工作安全易行。(3)清洁性能好：微生物燃料电池最后生成的产物是水，实现零排放。(4)无需能量的输入：微生物通过自身生命活动进行产电和污水的降解，为人类提供能源。由此可见，微生物燃料电池的细菌发电研究具有广阔前景。但实际上，mfc在目前的研究中产电性能较差、产电量低，远远达不到实际应用的化学燃料电池，制约了mfc的实际应用。因此，提高mfc的产电能力，增加mfc在实际中的应用是当下工作的重中之重。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法。
2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：
3、一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1，采集医院的医疗废水作为样品盛放至密封管内，保存备用；
5、步骤2，以lb(luria-bertani)溶液为微生物培养基材料，经高压灭菌后，冷却保存备用；
6、步骤3，吸取采集的废水样品原液置于锥形瓶内，加入液体培养基，混合均匀，然后将混合液放入恒温培养箱中培养；
7、步骤4，培养结束后取锥形瓶内的上清液，再次与液体培养基混合，重复培养，使培养微生物的浓度达到实验要求，即得到已纯化培养的混合菌液；
8、步骤5，组装mfc电池，并将已纯化培养的混合菌液加入到组装好的mfc电池中，然后放入恒温培养箱中培养，以保证微生物附着在阳极材料上；
9、步骤6，培养结束后，将电池接入电路，期间记录系统电压数据；
10、步骤7，之后用配置好的阳极液替换菌液，接入电路，记录电压数据，待得到稳定的3-5个电压周期后，mfc系统的驯化过程完成，即得到基于医疗废水的微生物燃料电池。
11、优选地，所述步骤3中，采集的废水样品和lb液体培养基的体积比为50ml：200ml。
12、优选地，所述步骤3中，恒温培养箱的温度为35℃，培养时间为72h。
13、优选地，所述步骤4中，每次培养的温度均为35℃，培养时间为72h。
14、优选地，所述步骤4中，微生物的浓度达到od600数值0.1-0.2之间。
15、优选地，所述步骤5中，mfc电池采用有机玻璃组装，橡胶圈密封，底部方形尺寸为3cm，深度为4cm，有效体积为25ml；阴极和阳极平行放置在腔室的一侧，两个腔室的投影表面均为7cm；阳极材料采用碳布。
16、优选地，所述步骤5中，恒温培养箱的温度为35℃，培养时间为72h。
17、优选地，所述步骤6中，每隔5min记录一次系统电压数据，精度为0.1mv，通电时间为72h。
18、优选地，所述步骤7中，阳极液由磷酸盐缓冲液(pbs)和不同浓度的氯己定组成。
19、优选地，所述步骤7中，接入电路后每隔5min记录电压数据，当输出电压降至50mv以下时，更新替换阳极液。
20、本发明的有益效果为：
21、1、现有微生物燃料电池研究中，大多采用微生物纯菌种或几种微生物作为产电菌，针对特定的某一类抗生素有降解作用，对其他类抗生素及消毒剂作用较小。本发明的阳极微生物采用真实医疗废水中培育出的混合微生物群，包含多种复杂微生物种类(含具有耐药性的微生物)，能够对多种抗生素或消毒剂发挥作用，使得微生物燃料电池系统能够在多种成分组成的废水中发挥作用。
22、2、本发明通过对复杂阳极微生物的驯化培养及对微生物群落结构的分析，为进一步筛选微生物燃料电池的高效能产电菌种提供了积极的指导意义。
23、3、现有微生物燃料电池技术中，采用固定菌种作为产电菌的过程中需要经过驯化阶段，使其稳定生长到阳极碳布上，驯化过程时间通常在15天左右，且还需要注意防止菌落被污染，操作复杂。本发明直接采用医疗废水加入lb培养基中培养，然后直接加入mfcs中驯化，免去了培养微生物菌株、纯化的过程，操作更简单，实用性更强。
1.一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，采集的废水样品和lb液体培养基的体积比为50ml：200ml。
3.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤3和所述步骤4中，培养的温度均为35℃，培养时间为72h。
4.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，mfc电池采用有机玻璃组装，橡胶圈密封，底部方形尺寸为3cm，深度为4cm，有效体积为25ml；阴极和阳极平行放置在腔室的一侧，两个腔室的投影表面均为7cm；阳极材料采用碳布。
5.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，恒温培养箱的温度为35℃，培养时间为72h。
6.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，每隔5min记录一次系统电压数据，精度为0.1mv，通电时间为72h。
7.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤7中，阳极液由磷酸盐缓冲液(pbs)和不同浓度的氯己定组成。
8.根据权利要求1所述的一种基于医疗废水的微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤7中，接入电路后每隔5min记录电压数据，当输出电压降至50mv以下时，更新替换阳极液。
