填料对电极氨氧化型CW-MFC耦合系统运行性能的影响

作者：范洪勇; 王华伟; 潘玲阳; 储刚; 孙英杰; 王振^*

来源：中国环境科学, 2023, 43(11): 5833-5844.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2023.0187

• 人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)
• 填料
• 电极氨氧化
• 生物电化学
• 脱氮

在基于电极氨氧化作用的人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)耦合系统中设置阳极层,探究了阳极层中不同种类填料对系统运行性能及其微生物学特征的影响.结果表明,利用电极氨氧化型CW-MFC处理生活污水时,阳极层中填料的理化特性可显著影响电活性氨氧化生物膜中的微生物群落结构及功能微生物数量,进而会造成装置脱氮产电性能的差异.相较于石英砂和沸石,当选用废砖块作为阳极层填料时,其较大的比表面积、较高的EC值及Fe含量提高了参与电极氨氧化反应的功能微生物(尤其是Nitrosomonas、Geobacter、Empodebacter和Candidutus Brocadia)的丰度及活性,CW-MFC中的电极氨氧化作用随之得以强化,其运行性能亦较理想,此时系统的COD、TP、TN和NH4+-N去除率分别可达(87.29±2.06)%、(92.52±3.20)%、(87.10±2.27)%和(96.49±0.76)%,其输出功率密度峰值为0.60W/m3,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准.

• 单位
  安徽农业大学; 安徽新华学院; 青岛理工大学