微生物燃料电池处理生活污水产电特性研究

微生物燃料电池处理生活污水产电特性研究

第 21第 4期卷 2 0年 8月 01

水资源与水工程学报J un lo ae s uc s& W ae n ie r g o r a fW trReo re trE gn e n i

Vo . NO. 1 21 4 Aug., 201 0

微生物燃料电池处理生活污水产电特性研究强琳，袁林江，擎丁(西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室，陕西西安 7 0 5 ) 10 5摘要：采用空气阴极微生物燃料电池处理主要成分为葡萄糖、乙酸钠、白胨和可溶性淀粉的模拟生活污水，蛋探

讨 MF C处理生活污水的产电特性。试验研究了 MF C处理不同浓度的模拟生活污水的产电特性。结果表明：同不

的基质浓度对产电效率影响不显著， C最大输出功率为 2 .2MW/ C D最大去除率为 8%。MF MF 8 8 m,O 8 C以单一碳源为基质时，复杂的分子基质产电周期长，电功率较高。混合菌接种的 MF产 C处理复杂基质的产电效率优于处理简单分子基质，接种混合菌的 MF C适合处理复杂基质的生活污水。在 MF C运行过程中，池输出功率不断衰减。电

经过 10d左右运行后， 2质子膜上生长了一层微生物膜，这些微生物膜使得物质迁移产生了相反作用。质子膜燃料电池的反应器构型不适合长期处理复杂水质。 关键词：微生物燃料电池；活污水；生混合接种菌；功率衰减；内阻中图分类号：7 3 X0文献标识码：A 文章编号： 6 26 3 2 1 )40 5 -3 17 - X(0 0 0 - 10 4 0

S u n h r c e itc o lc rct e e a in r m e g r a m e f t dy o c a a t rsi fee t iiy g n r to f o s wa e te t ntou i g m i r b a u lc l s n c o i lf e e lQI NG Ln, AN L nj n, NG Q n A i YU i -a g DI ig i( e aoao o ws W t eor sE vo m n n cl yo n t E uai, KyL brtyo e a r suc ni n et dEo g r fN t eR e r a o fMi￣r o d ctn yf oX nU i r t o r icue n eh o g, ia 10 5 C i ) i nv sy fA c t tr

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A s a t U iga ahd c ba fe clt t a t nh t at a r i a r o p n n f b t c: s i ctoemi o i l e eth s te cw s w t t m j m o et o r n r r l u lo r e y i e ew h oc sgu o e,a ea e,pe t n n o u l tr h,t e p p rI v siae h o rg n r to h r ce si s lc s c tt p o e a d s l b e sa c h a e n e t t d t e p we e e ai n c a a t r tc g i o fMFC. I lo pr b d t e d fe e r ame to i lt d wa twae o c n r to tas o e h ifr ntte t n fsmu ae se t rc n e tain.Th e u h we e r s hss o d t a i e e ts b ta e c nc ntai n h d n i n fc n fe t o h r d c in o lc rc le c e c h td f r n u sr t o e r t a o sg i a tef c n t e p o u to f ee t a f in y, f o i i i t e ma i m o rd n iy o h xmu p we e st fMFC wa s28. 2 MW/m,wi 8 t COD e v lr t f8 h r mo a ae o 8% . S n l a b n i ge c r o s u c n t e c mp e t x ee n sf rp we e e a in c c e Wa o g a he h g e l crc p we o r e i h o lx ma r lme t o o rg n r t y l s ln nd t i h r ee t o r i o i p o u t n t a e ln t i l r a i a b n mo e u e d rMFC no u ae t x d b ce a, r d c i n d ai g wih smpe o g n c c r o lc lsun e o h i c lt d wih mie a t r i

MF n c ltd w t x d sriss i be frd aigwi o lx mar fd met e g . D r g C io uae i mie t n ut l o

e n t c mpe tx o o s c swa e h a a l h i i u n iMF o e ai n tme,t e b te y o t tp we o tn o sy d c y d.Afe 2 a s o r to h e e Wa C p r t i o h at r upu o rc n i u u l e a e t r1 0 d y pea in,t r s

s me b ce a g e n t e p o o mb a e w th ma e mir t n h v h p o i f c . T e r a tr o a tr r w o h r tn me r n i d g ai a e t e o p st e f t h e co i c o e ec n g r t n o r t n me r n u lc l wa o u tb e f rc mp e t r uai o f u a i fp oo mb a e f e el s n ts ia l o o lx wae q l t i o y. Ke r s:mir b a u lc l;s wa e;mie n c lto y wo d c o i f e el e g l x d i o u ai n;p we e a o r d c y;i tr a e itn e n e n r ssa c l

O引

言

T cn l y技术， eh oo ) g这种技术为污水处理提供了新的方向¨,为各国研究的热点，是污水处理领域里 成也

微生物燃料电池 ( co i u l e, C是一 Mi ba F e C l MF ) r l l

重点开发的新技术之一。而质子交换膜作为 MF C的

种以微生物为催化剂降解有机物并在有机物分解过程中将释放的化学能转化为电能的一种装置。MF C应用于污水处理，能将污染物质去除还能将其转不但化为电能，一种 IA(n oai n l rai 是/ In vt e a d Atn t e v e v

关键组件，当着质子通道并且阻止燃料、化物和充氧电子通过，性能的好坏直接决定着 MF其 C的性能和

使用寿命。由于全氟磺酸树脂质子交换膜电导性能好、能承受一定的温度、有较好的机械强度和分隔性

收稿日期：000 -5修回日期：0 0 51 2 1-42; 2 1-—2 0基金项目：育部新世纪优秀人才支持计划 ( C T一0教 NE 7—05 ) 6 9;教育部“长江学者与创新团队发展计划”创新团队 (P 0 5 ) IT 8

3作者简介：琳 (9 4)女，强 18 -,陕西西安人，士研究生，硕研究方向为废水生物资源化处理及环境可持续性。

通讯作者：袁林江 (96)男， 16 -,新疆喀什人，教授，研究方向：生物脱氮除磷理论与技术、氧生物处理理论与技术、废水厌污水资源化净化技术、污水生态处理技术。

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