微生物燃料电池在水解酸化工艺运行性能评估中的应用

• 作者: 唐嘉丽 凌宇祥 于广平 刘坚
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 微生物燃料电池 水解酸化 低碳氮比 电信号反馈 微生物菌群结构
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 3408-3416
• 页数: 9页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201912086

摘要

为扩展水解酸化工艺运行性能在线评估的新方法,研究了微生物燃料电池(MFC)对于水解酸化体系正常及异常进水工况下运行情况的反馈性能,考察了 MFC作为水解酸化工艺在线监测传感器的可行性.结果表明:在启动运行的第1阶段,将水解酸化体系进水碳氮比条件控制为40∶1时,主要污染物COD的去除率保持在50％,总氮平均去除率20％, MFC电信号也总体平稳;第2阶段,向水解酸化体系进水间歇施加一系列的低碳氮比(0.5∶1、0.5∶1、20∶1、8∶1、4∶1、2∶1、1∶1)冲击,在冲击施加期间,MFC电信号有非常明显的增强峰反馈,且最高电压值与进水中施加的低碳氮比冲击的比值呈线性关系.采用16SrDNA宏基因组高通量测序技术,对比分析了微生物燃料电池阳极室内微生物在接受碳氮比冲击前后的微生物菌群结构的差异,结果显示,多次低碳氮比冲击会促进MFC阳极生物膜中优势菌门厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门和阳极室悬浮物中优势菌门变形菌门Proteobacteria的富集,从而刺激产电.本研究结果可为MFC在水解酸化工艺运行性能评估中的应用提供参考.