藍(lán)藻厭氧消化耦合反硝化產(chǎn)電技術(shù)與機(jī)理.pdf

1、微生物燃料電池（Microbialfuelcell，MFC）能夠在有效處理廢水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能，極有可能改變目前污水處理的高能耗狀態(tài)，因此近年來受到廣泛關(guān)注。
　　 以陳藻池上清液（COD濃度為300mg/L）為基質(zhì)啟動(dòng)大通道MFC（質(zhì)子交換膜面積為150cm2）和小通道MFC（質(zhì)子交換膜面積為77.64cm2）。以外電阻為1000Ω間歇運(yùn)行，大通道MFC和小通道MFC的最高輸出電壓分別為0.358V和0.327V，產(chǎn)電周期達(dá)15

2、天。在啟動(dòng)階段的第二、三周期，MFC庫侖效率分別為2.8％、3.3％（大通道）和3.5％、3.4％（小通道），庫侖效率較低。在低外電阻(10Ω)下庫侖效率分別可達(dá)20.4％（大通道）和10.4％（小通道），這是由外電阻較低情況下陽極產(chǎn)電微生物活性提高所致。運(yùn)行過程中開路電壓穩(wěn)定在0.6V左右，陽極液氧化還原電位為-450mV，陽極電極電勢(shì)為-300mV，陰極電極電勢(shì)為200mV。
　　 更換陽極基質(zhì)為藍(lán)藻腐熟液，輸出電壓很快上升

3、并穩(wěn)定在0.6V左右，維持15天。當(dāng)COD降解速率高于7mg/(L(·)d)時(shí)，產(chǎn)電菌可獲得足夠基質(zhì)用于產(chǎn)電，輸出電壓穩(wěn)定在最高水平。陽極基質(zhì)初始pH值影響電池產(chǎn)電和藍(lán)藻腐熟液處理效果，當(dāng)陽極液pH=8時(shí)，產(chǎn)電性能最好，最大功率為3.83mW/m2，COD去除率為89.2％。當(dāng)日均溫較低為6℃時(shí)，產(chǎn)電菌也能有效產(chǎn)電，從能量回收的角度考慮，可在較低的溫度下運(yùn)行MFC。
　　 雙室微生物燃料電池在控制陰極溶解氧濃度條件下可實(shí)現(xiàn)同步硝

4、化反硝化脫氮。在閉路情況下，陰極氨氮去除率為86.6％，比開路時(shí)提高47.7％。硝酸鹽氮濃度由64.5mg/L下降為5.3mg/L，去除率為91.8％，亞硝酸鹽氮不超過0.7mg/L。生物陰極實(shí)現(xiàn)反硝化所需電子只有1％是由陽極經(jīng)外電路提供，剩下部分來自陰極液中的碳源。陰極液DO濃度為5.5mg/L時(shí)的脫氮效果明顯低于4.5mg/L的情況，控制陰極DO值是實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化的必要條件。
　　 微生物燃料電池能夠在有效處理藍(lán)藻的同時(shí)