O2还原生物阴极电催化反应器电压调控启动及除酚

摘要：

利用电压调控手段实现O2还原生物阴极和MnOx/Ti多孔阳极的耦合,以构建O2还原生物阴极电催化反应器(BECR),并用于去除苯酚,探讨了电压对反应器启动、阴极微生物群落结构及去除苯酚的影响.电流密度及阴极电势的变化结果表明,在0.7、1、1.3 V电压下BECR均可成功启动;在0.7和1 V电压下BECR的启动周期约为30 d,比1.3 V电压下的启动周期(约60 d)要短;启动成功后BECR阴极可发生O2还原为H2O的反应.对启动成功的BECR阴极微生物群落结构进行分析,发现变形菌门是阴极的优势菌门.当启动电压为0.7 V时,假单胞菌属及短波单胞菌属是实现O2还原反应的主要菌属;当启动电压为1 V时,寡养单胞菌属是实现O2还原反应的主要菌属.相较于1 V电压,在0.7 V电压下启动的BECR阴极具有更高的O2还原菌属丰度.当苯酚进水浓度为2 mmol/L时,在0.7和1 V电压下启动的BECR的TOC去除率分别为(49.99±0.36)％和(42.10±0.28)％,能耗分别为1.67和9.55 kW·h/kgTOC,前者具有更高的TOC去除率和更低的能耗.

关键词：O2还原生物阴极、电催化、电压调控启动、去除苯酚、能耗

所属期刊栏目：39

分类号：TU992(地下建筑)

资助基金：天津市教委科研计划项目2018KJ199

在线出版日期：2023-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：32-39