MFC-MEC耦合系统产电性能及处理含镉重金属废水的研究

作     者：潘璐璐 吴丹菁 刘维平 PAN Lulu;WU Danjing;LIU Weiping

作者机构：江苏理工学院环境工程系江苏常州213001 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2019年第70卷第1期

页      面：242-250页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20131133) 常州市科技计划(国际科技合作)项目(CZ20170020) 江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX17-0776) 

主　　题：生物反应器 耦合系统 电性能 废水 还原 沉积物 

摘      要：以厌氧活性污泥为阳极菌种,乙酸钠为阳极底物,硫酸铜和重铬酸钾溶液为微生物燃料电池(MFC)阴极液,人工模拟含镉重金属废水为微生物电解池(MEC)阴极液,构建MFC-MEC耦合系统,利用MFC的产电驱动MEC运行,在不消耗外部能源的情况下,实现含镉重金属废水中Cd^(2+)的去除。实验研究了MFC反应器容积、MFC堆栈、MEC电极材料、MEC阴极液pH对MFC-MEC耦合系统电性能及含镉重金属废水处理效果的影响。结果表明:MFC反应容积的扩大可以提高其产电性能,但与此同时会造成MFC的内阻升高,随着MFC容积的增加,MEC中Cd^(2+)去除率逐渐增加,但同时MFC阴极Cr6+去除率逐渐下降;MFC堆栈可以提高工作组两端电压,串联时最大输出电压为1509 mV,Cd^(2+)去除率为69.3%;以钛板作为MEC电极时,微生物能有效附着在阳极表面,MFC阳极COD去除率为85%,MEC中Cd^(2+)去除率为51.5%;MEC阴极液pH在3～5时,有利于含镉重金属废水的处理,Cd^(2+)去除率80%以上。经XRD分析,MEC阴极还原产物为CdCO3。