微生物燃料電池與微生物脫鹽電池處理廢水研究.pdf

1、本文介紹了微生物燃料電池(MFC)與微生物脫鹽電池(MDC)的原理和最新研究進(jìn)展。建立雙室MFC處理重金屬鉻廢水，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建三室MDC處理重金屬鉻廢水和硝酸鹽廢水?？疾霱DC的啟動(dòng)、閉路與開路、中間室鹽濃度等因素對(duì)MDC產(chǎn)電脫鹽和處理廢水的影響。本實(shí)驗(yàn)旨在對(duì)MDC應(yīng)用于海水淡化、陰極廢水處理進(jìn)行初步探討。主要研究結(jié)論如下：
　　MFC輸出電能的同時(shí)，陰極可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)Cr(Ⅵ)的有效還原。MFC閉合體系鉻的還原效果明顯高于開

2、路體系，閉合時(shí)Cr(Ⅵ)平均還原率較之開路時(shí)提高了50.76％。MFC的最大輸出電壓和Cr(Ⅵ)還原速率都隨著陰極液中Cr(Ⅵ)濃度的減小而降低，兩者呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。
　　在雙室MFC基礎(chǔ)上構(gòu)建的MDC，以鐵氰化鉀作為電子受體，MDC體系輸出的最大電壓可達(dá)650mV，最大體積功率密度為162.23mW/m3，庫侖效率為3.58％，MDC成功啟動(dòng)。
　　利用MDC陰極處理含鉻廢水，在1000Ω外電阻條件下，含200mg/L

3、Cr(Ⅵ)的溶液為電子受體時(shí)，獲得最大200mV左右的輸出電壓，Cr(Ⅵ)的去除率可達(dá)80％以上，COD去除率也保持在80％左右。中間室較低鹽濃度的內(nèi)阻小于高鹽濃度的內(nèi)阻，有利于陰極對(duì)Cr(Ⅵ)的還原。MDC(Cr(Ⅵ))體系的脫鹽率最高可達(dá)88.95％。
　　利用MDC陰極處理硝酸鹽廢水，分別從陽極底物、陰極硝酸鹽濃度、中間室鹽濃度角度對(duì)MDC(NO3-N)的產(chǎn)電特性、COD降解、硝酸鹽去除以及電導(dǎo)率、氯離子遷移情況進(jìn)行了研究。

4、以葡萄糖為MDC(NO3-N)的單一碳源時(shí)總體效果要略好于乙酸鈉。NO3-N濃度為50mg/L時(shí)的脫鹽率略低于30mg/L的脫鹽率，且NO3-N降解周期較長(zhǎng)，為30mg/L時(shí)的兩倍，但平均反硝化速率基本一致。中間室20g/L NaCl的脫鹽率高于5g/L NaCl的脫鹽率。陰極NO3-N的去除率均可達(dá)60％以上，同時(shí)NO2-N累計(jì)量很少，NH4-N累積量很高。
　　MDC處理兩種廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用MDC來處理含鉻廢水和硝酸鹽