剩余污泥为底物的微生物燃料电池处理含铜废水

• 作者: 倪晋仁 张丽娟 李伟 李绍峰 梁敏 陶虎春
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 微生物燃料电池 剩余污泥 含铜废水 铜回收
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 页码范围: 179-185
• 分类号: X703
• 语种: 中文

摘要

以剩余污泥作为阳极底物,CuSO4溶液为阴极溶液构建了双室有膜微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),研究了MFC的启动,污泥的降解,Cu2+的去除和阴极还原产物的性质.结果表明,Cu2+可作MFC的阴极电子受体,在外电路电阻为1 000 Ω,Cu2+浓度为6 400 mg/L的条件下获得的稳定输出电压为0.478 V,最大输出功率为536 mW/m3.应用MFC阴极可以实现水中Cu2+的去除,在外电路电阻为0 Ω,Cu2+浓度为1 000 mg/L的条件下,288 h对Cu2+的去除率达到97.8%.阴极还原产物与阴极还原力强弱相关,阴极还原力较弱时,大部分Cu2+被还原为Cu2O,小部分Cu2+以Cu4(OH)4SO4的形式析出.阴极还原力较强时,大部分Cu2+被直接还原为单质铜,极小部分Cu2+被还原为Cu2O.剩余污泥为阳极底物能够使MFC保持长时间稳定运行,阳极污泥中产电微生物的富集时间影响MFC的产电性能与阴极Cu2+的还原,可通过监测阳极电势来判断阳极板上是否形成稳定的产电微生物膜.剩余污泥为底物的MFC可以实现在降解污泥中有机质同时处理含铜废水和回收单质铜.