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阳极COD对榨菜生产废水MDC产电、脱盐的影响及氨氮去除的微生物群落分析 被引量：3
1
作者 刘哲 张智 +4 位作者 张林防 宋壮壮 吕爽 查正太 陈诗浩 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期943-954,共12页
构建了3室榨菜生产废水微生物脱盐燃料电池系统(microbial desalination cell,MDC),探讨了其阳极COD对榨菜废水MDC产电、脱盐的影响;通过微生物群落分析,探查了脱盐室NH4+-N的去除途径。结果表明:在产电性能方面,MDC阳极COD为900 mg... 构建了3室榨菜生产废水微生物脱盐燃料电池系统(microbial desalination cell,MDC),探讨了其阳极COD对榨菜废水MDC产电、脱盐的影响;通过微生物群落分析,探查了脱盐室NH4+-N的去除途径。结果表明:在产电性能方面,MDC阳极COD为900 mg·L-1时较400 mg·L-1与1400 mg·L-1时更优,在1000Ω的外电阻负载下,其输出电压、最大功率密度、库仑效率分别为550 mV、2.91 W·m-3、(15.7±0.5)%;在脱盐方面,阳极COD为400 mg·L-1时,较其他2种情况更优,MDC的脱盐时间、脱盐速率、电子利用效率分别为910.5 h、5.15 mg·h-1、111%。阳极COD不同的MDC脱盐室,其NH4+-N的去除途径基本相同。脱盐室部分NH4+-N转化为NO3--N后,通过自身的反硝化或以NO3形式迁移至阳极得以去除,剩余的大部分NH4+N以NH4+形式迁移至阴极,在碱性环境下转化为NH3并排出。高通量测序分析结果表明,水解发酵菌属(总丰度为33.21%)为MDC阳极的核心微生物群落。阳极生物膜中的电化学活性菌(总丰度为11.78%)可实现电池的产电功能,反硝化菌属(总丰度为14.61%)的存在证明,脱盐室盐室NO3--N迁移至阳极室后进行了反硝化并得以去除。在脱盐室水体中检测到了氨氧化菌属(总丰度为6.93%)及反硝化菌属(总丰度为15.82%),这也是脱盐室中NO3--N快速产生和随后浓度陡降的原因。 展开更多
关键词 微生物脱盐燃料电池 榨菜生产废水 阳极cod 氨氮去除 微生物群落
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阳极进水COD浓度对三室空气阴极微生物脱盐燃料电池性能的影响 被引量：4
2
作者 徐成龙 程梦奇 +2 位作者 张饮江 程梦雨 卢家磊 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2312-2315,共4页
以厌氧污泥为接种微生物构建三室空气阴极微生物脱盐燃料电池,研究阳极进水COD浓度对微生物脱盐燃料电池产电及脱盐性能的影响。结果表明,阳极进水COD浓度为800mg/L,12h后降解至100mg/L以下,当在100~800mg/L变化时,阳极出水COD浓度随进... 以厌氧污泥为接种微生物构建三室空气阴极微生物脱盐燃料电池,研究阳极进水COD浓度对微生物脱盐燃料电池产电及脱盐性能的影响。结果表明,阳极进水COD浓度为800mg/L,12h后降解至100mg/L以下,当在100~800mg/L变化时,阳极出水COD浓度随进水COD浓度增加而增加,平均电压随进水COD浓度先上升后下降,脱盐率随进水COD浓度先增加后趋于平缓。阳极适量进水COD浓度有利于提高微生物脱盐燃料电池产电脱盐效率,研究结果为进一步优化微生物脱盐燃料电池反应器运行提供了参考。 展开更多
关键词 生物电化学 微生物脱盐燃料电池 阳极进水cod浓度 cod降解率 产电脱盐效果
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四室微生物燃料电池同步脱氮除碳及产电性能 被引量：1
3
作者 苏志强 付国楷 +2 位作者 王雪原 张玉 曾中平 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2879-2890,共12页
微生物燃料电池近年来被证实可以用来同步脱氮,然而微生物燃料电池中阴阳极室通常以不同成分的污水作为底物。为了实现废水脱氮,往往需要进行出水调配或停曝等复杂的操作。为解决上述问题,本研究构建了阴极硝化耦合阳极反硝化的四室微... 微生物燃料电池近年来被证实可以用来同步脱氮,然而微生物燃料电池中阴阳极室通常以不同成分的污水作为底物。为了实现废水脱氮,往往需要进行出水调配或停曝等复杂的操作。为解决上述问题,本研究构建了阴极硝化耦合阳极反硝化的四室微生物燃料电池(four chamber microbial fuel cell,FC-MFC),阳极室与阴极室之间用阳离子交换膜(cation exchange membrane,CEM)与阴离子交换膜(anion exchange membrane,AEM)进行交替分隔。在浓度差作用下离子进行定向迁移,最终实现阳极室有机物和氨氮的同步去除。探讨了阳极COD(即进水碳氮比)对FC-MFC产电及污染物去除效果的影响,并分析FC-MFC的氮去除途径。结果表明:随着阳极室COD的增加,各MFC模块的产电周期、峰值输出电压和最大功率密度随之增加,同时阳极室COD和TN的去除率也呈上升趋势,该系统对高碳氮比污水具有良好的抵抗负荷。当进水COD和NH_(4)^(+)-N质量浓度分别为1100 mg·L^(−1)和100 mg·L^(−1)时,4个MFC模块的峰值输出电压介于526~619 mV,最大功率密度为103.47~121.00 mW·m^(−2),阳极室COD去除率和TN去除率分别高达94%和96%以上。氮去除途径分析结果表明,阳极室微生物吸附代谢作用、阴极室内源反硝化、阴极室通过AEM迁移至后序位阳极室进行反硝化过程分别贡献了25.96%~25.97%、0.91%~5.18%、68.87%~73.20%。 展开更多
关键词 阳极反硝化 阴极硝化 阳离子交换膜 阴离子交换膜 阳极cod 微生物燃料电池
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