微生物燃料电池处理餐饮废水及同步发电性能研究

文章编号:0253鄄2409(2014)12鄄1506鄄07摇收稿日期:2014鄄07鄄31;修回日期:2014鄄10鄄02。摇基金项目:国家自然科学基金(61143007);辽宁省教育厅科技攻关项目(2012140);沈阳市科学技术计划项目(F14鄄207鄄6鄄00)。摇联系作者:樊立萍(1965-),博士,教授,主要从事环境过程优化控制及能源再生技术等方面的研究。Tel:024鄄89385088;E鄄mail:flpsd@163.com。微生物燃料电池处理餐饮废水及同步发电性能研究樊立萍,苗晓慧(沈阳化工大学环境与安全工程学院,辽宁沈阳摇110142)摘摇要:针对食堂餐饮废水,建立微生物燃料电池实验系统,研究微生物燃料电池废水处理与同步发电性能。首先使用Fe(NO3)3溶液作为阴极电解液进行实验,证明餐饮废水生物降解及产电的可行性;分别采用NaCl溶液和K3[Fe(CN)6]溶液作为阴极电解液进行对比实验,研究不同运行环境下微生物燃料电池的发电性能和污水净化效果。结果表明,采用NaCl溶液和K3[Fe(CN)6]溶液作为阴极电解液时的COD去除率分别是30%和22%左右,平均电流密度分别为5.6和5.2mA/m2。在污水稀释比为2颐1、NaCl电解液浓度为0.4mol/L的情况下,微生物燃料电池系统的发电性能和净水效果达到最佳状态,稳态电流密度为8.8mA/m2,COD去除率为33.3%。关键词:微生物燃料电池;餐饮废水;产电;废水处理;阴极电解液中图分类号:TK6摇摇文献标识码:AStudyontheperformanceofmicrobialfuelcellforrestaurantwastewatertreatmentandsimultaneouselectricitygenerationFANLi鄄ping,MIAOXiao鄄hui(CollegeofEnvironmentandSafetyEngineering,ShenyangUniversityofChemicalTechnology,Shenyang摇110142,China)Abstract:Fortreatmentofrestaurantwastewater,anexperimentalsystemofmicrobialfuelcellwassetup,andthepowergenerationandwastewaterpurificationperformanceofmicrobialfuelcellsystemwerestudied.Firstly,Fe(NO3)3solutionwasusedasthecatholytetoprovethefeasibilityofwastewaterbiodegradationandsimultaneouselectricitygenerationfromrestaurantwastewater.Then,NaClsolutionandK3[Fe(CN)6]solutionarerespectivelyusedasthecatholytetoconductcontrastiveexperiments,forstudyingtheeffectofpowergenerationperformanceandwastewaterpurificationofmicrobialfuelcellsystemindifferentoperatingenvironment.TheresultsshowedthattheCODremovalefficiencyofNaClsolutionandK3[Fe(CN)6]solutionwere30%and22%respectively,whoseaveragecurrentdensitywere5.6mA/m2and5.2mA/m2.Inthecasethatthewastewaterdilutionratiowas2颐1andtheconcentrationofNaClsolutionwas0.4mol/L,thegeneratingabilityandthepurifyingeffectofthemicrobialfuelcellachievedthebeststate,whosesteadycurrentdensityreachedat8.8mA/m2andtheCODremovalefficiencywas33.3%.Keywords:microbialfuelcell;restaurantwastewater;electricitygeneration;wastewatertreatment;catholyte摇摇随着世界人口数量的不断增长及全球经济的迅速发展,能源危机日趋严重