ZM-微生物燃料电池污废水处理技术

　随着社会发展及工业化进程加快，水体污染问题日益严重，尤其近年来水体中过量输入的氮、磷等营养元素导致的水体富营养化加剧了水资源危机，已严重影响了经济社会发展。经过科学研究及工业实践，多种污废水处理技术已被开发使用，但部分污废水处理技术能耗高、效率低。目前在污废水处理领域，低能耗、低药耗、安全环保的技术成为研究热点，微生物燃料电池(microbialfuelcell,MFC)作为一种新型的生物电化学污废水处理技术，在污废水处理领域尤其是污水脱氮、除磷等方面显示出巨大的潜力及应用前景，受到人们的普遍关注。

　　1、MFC概述

　　自然界中部分微生物通过生命代谢过程可以把化学能转化为电能，MFC是把产电微生物生命代谢过程中产生的电子收集起来并利用的装置。如图1，在MFC中，聚集在阳极表面的一些特殊微生物在厌氧条件下可以氧化降解有机物，并产生氢质子和电子，氢质子和电子分别通过自由扩散作用和外电路电子传递作用到达阴极，然后和阴极表面的电子受体发生氧化还原反应，从而完成MFC产电及电子利用过程。因MFC产生的电子在阴极可以与氧气或含硫化合物、含氮化合物等电子受体发生氧化还原反应，降解水体中的硫酸盐、硝酸盐等物质，实现了在回收电能的同时进行污水处理，已成为一种新型的生物污废水处理技术。

 在污废水处理领域，相对于操作程序较复杂、费用较大的物理法或者易产生副产物、造成二次污染的化学法来说，MFC具有能量转换效率高、原料来源广泛、操作条件温和、清洁环保等优势，随着研究的日渐深入，MFC的形式不断发生变化，如表1。根据是否含质子交换膜，可分为无膜MFC和有膜MFC，根据构型的不同可分为单室、双室、多室串联等，经改进后有沉积物MFC、上流式MFC及管式MFC等多种变形形式。虽然MFC的形式不断变化，通过总结归类MFC最新报道可知目前其研究主要集中在产电能力和去污效能等。