微生物脱盐燃料电池的产电-脱盐研究

作者：刘敏; 于欣; 王磊; 白渔樵; 李雪; 孙昶; 李永峰

来源：广东化工, 2019, 46(13): 256-259.

• 微生物燃料电池
• 海水淡化
• 脱盐率
• 输出电压
• pH稳定

为解决传统海水淡化技术能耗高、工艺复杂等问题,本研究构建了一种同步进行"产电-脱盐-去污"的微生物脱盐燃料电池。以启动时间、产电性能、脱盐效率为标准衡量微生物燃料电池进行海水淡化系统的可行性,并对微生物燃料电池作出优化研究。在外电路负载1000Ω的条件下,微生物燃料电池(MDC-A)的启动时间为14天,最高稳定输出电压为180 mV;MDC-A的最大输出电压为648 mV,总脱盐率为81.5%。在中间脱盐室使用20 g/L的模拟海水情况下,加入50 mM的PBS溶液的反应器(MDC-C)的最大输出电压为624 mV,比加入25 mM的PBS溶液的反应器(MDC-B)最大输出电压高6 mV;MDC-C与MDC-B总脱盐率分别为95.5%、94.0%;MDC-C的高产电效率的稳定时间为150 min,比MDC-B高25%。与未加入磷酸盐缓冲液的反应器(MDC-A)相比,MDC-C的最大平均功率密度高33.13%。而三套反应器的最大功率密度值则出现在MDC-A的第一周期,为57.60×10-2W/m2。结果表明微生物燃料电池可用于海水淡化系统;pH稳定性的增加会提高电池的产电性能和脱盐效率。因此,微生物燃料电池进行海水淡化系统的优化工艺需要进一步深入探究。

• 单位
  东北林业大学