微生物燃料电池在废水处理中的应用研究进展

微生物燃料电池在废水处理中的应用研究进展第４０卷第１期２０１２年１月河南师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１２文章编号：１０００－２３６７（２０１２）０１－００９３－０４微生物燃料电池在废水处理中的应用研究进展郭伟１，２，王艺菲１，银晓靖１，孙剑辉１（１．河南师范大学黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室；河南省环境污染控制重点实验室，河南新乡４５３００７；２．新乡医学院化学教研室，河南新乡４５３００３）摘要：利用微生物燃料电池技术处理废水，在降解污染物的同时能够产生电能，是一种新型废水处理工艺，具有良好的研究开发价值．作者介绍了微生物燃料电池技术处理废水反应装置的构造和工作原理；概述了电极材料、微生物种类、电池内阻等因素对处理废水与产电性能的影响；总结了该工艺在化工、制药、食品加工、畜牧养殖、垃圾场渗滤液等有机废水和含氮废水中的应用研究现状及进展，并对今后的研究工作提出了建议．关键词：微生物燃料电池；废水处理；电能输出中图分类号：Ｘ７０３．３文献标志码：Ａ传统废水处理工艺需求能量较高，随着全球经济的高速发展，能源危机已成为当今国际社会共同面临的重大问题．因此，寻求低能耗、无污染或少污染、经济效益好的废水处理工艺是水污染控制领域亟需研究解决的重要课题．微生物燃料电池（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｕｅｌｃｅｌｌ，ＭＦＣ）技术处理废水工艺，不但具有无污染、无需能量输入、操作条件温和、能直接利用废水中多种有机、无机物质作为原料等优点，更重要的是能够在降解污染物的同时产生电能，这种革命性的废水处理工艺近年来成为国内外学者的研究热点．本文较为系统地评述了ＭＦＣ技术处理废水工艺的应用研究现状，展望了该技术领域近期内的发展方向，以使这项新工艺尽快在我国工业废水及生活废水的处理中得以应用．１微生物燃料电池处理废水反应器构造传统ＭＦＣ反应器分为双室型和单室型．双室型ＭＦＣ结构简单，并且阳极、质子交换膜及阴极是相对独立的，便于分别进行研究，但双室型ＭＦＣ由于阴阳两极间距离较大，欧姆电阻较高，导致输出功率密度较低，另外阴极室中电子受体主要为氧气，而氧气在水中的溶解度较小，制约了其在阴极表面的还原．为了进一步提高ＭＦＣ的废水处理能力和产电性能，研究者们构建出单室型ＭＦＣ．