pH和碳氮比对MFC-好氧颗粒污泥系统处理废水的影响

• 作者: 程洁 欧阳二明
• 来源期刊: 工业水处理
• 关键词: 碳氮比 颗粒污泥 微生物燃料电池
• 年，卷（期）: 2022,（8）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 120-127
• 页数: 7页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.19965/j.cnki.iwt.2021-1043

摘要

将硝化颗粒污泥与微生物燃料电池（MFC）进行耦合构成一种新型电化学系统。采用序批式运行方式，研究进水pH和碳氮比对该系统同步处理废水及产电性能的影响。结果表明，随着进水pH和碳氮比的升高，系统对污染物的去除率和产电性能呈先增大后减小的趋势。当进水pH为10、碳氮比为15时，处理系统能够利用好氧颗粒活性污泥的独特分层结构，内部为厌氧环境，外部为好氧环境，反硝化菌在碳源充足的条件下将NO3-还原为N2，系统对COD和氨氮的去除率最高，分别为96.05%、98.58%，且出水中的NO2-和NO3-处于较低水平，有效实现了同步硝化反硝化的过程。该耦合系统的最大输出电压和功率密度分别为459mV、116.40mW/m2。在此条件下更多的有机底物被产电细菌代谢生成电子，提升了系统的库仑效率。扫描电镜结果表明，碱性条件下微生物能够完好附着在电极表面形成生物膜，促进了微生物与电极之间的胞外电子传递过程，从而提升系统的整体产电性能。该研究可为探索与推进MFC-颗粒污泥耦合系统处理实际废水及同步产能提供科学指导。