微生物燃料电池处理丙酮和氨氮废水及同步产电性能

作者：刘远峰; 王乐; 张秀玲^*; 郏文龙; 任婷莉; 郭开祥; 李从举^*

来源：精细化工, 2022, 39(01): 187-193.

DOI：10.13550/j.jxhg.20210749

• 微生物燃料电池
• 硝化反硝化
• 丙酮
• 氨氮
• 功率密度
• 水处理技术

利用阴离子交换膜作为分隔膜构建了生物阴极微生物燃料电池(MFC),通过硝化反硝化过程去除氨氮、降解丙酮同时产电。考察了丙酮质量浓度对MFC产电性能及氨氮(质量浓度200mg/L)和化学需氧量去除率的影响,采用高通量测序技术分析了阳极及阴极微生物群落结构。结果表明,在丙酮质量浓度为50～700mg/L范围内,丙酮的去除率均在96%以上;当丙酮质量浓度>300mg/L时,氨氮的去除开始受到抑制,氨氮最高去除率为73.7%,且丙酮质量浓度为300mg/L时,对应的MFC的产电性能最佳,最高输出功率密度可达49.7 mW/m2。从门级分类上看,阳极中的优势微生物群落主要为变形菌,拟杆菌门及厚壁菌门;阴极上的优势微生物群落为拟杆菌门、放线菌门、变形菌门及酸杆菌门。从属级分类上看,阳极主要的优势菌种为Comamonas、Acetoanaerobium、Stenotrophomonas。阴极主要的优势菌种为Rhodococcus、Aridibacter、Thauera、Ignavibacterium。

• 单位
  北京科技大学