反硝化脱硫微生物燃料电池的可行性研究

摘要：

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)可在去除废水中污染物的同时回收电能.以S2-和NO3--N分别作为阳极电子供体和阴极电子受体,研究了反硝化脱硫MFC的同步阳极除硫与阴极脱氮,分析了阳极进水S2-浓度对MFC产电性能及污染物去除情况的影响,探究了MFC阳极石墨纤维丝上的硫沉积情况及其对内阻的影响.结果表明,反硝化脱硫MFC在32 d内实现稳定的阳极除硫与阴极脱氮.外阻为100 Ω时,电压稳定在(176.0±6.9) mV,相应的S2-和NO3--N去除负荷分别为(0.94±0.04) kg·m-3NC·d-1和(11.1±0.6) g·m-3NC·d-1.MFC的产电能力随着阳极进水S2-浓度的增加逐渐增强,SO2-的生成率和NO3--N去除负荷受S2-浓度影响较小.在试验S2-浓度下S2-的去除较彻底,SO2-的生成率均超过65％.NO3--N去除负荷维持在12 g·m-3NC·d-1左右,出水NO2--N浓度均低于0.01 mg·L-1.反硝化过程较完全.在运行过程中,MFC阳极的石墨纤维丝上会沉积颗粒硫,降低电极的有效面积,使MFC的内阻升高.

关键词：微生物燃料电池、除硫、脱氮、硫沉积

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目No.21577108Supported by the National Natural Science Foundation of China No.21577108

在线出版日期：2016-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2832-2837