含油污泥生物电化学系统的产电性能及阳极膜菌群变化特征

作者：郭海莹; 魏立新; 耿孝恒; 贾新磊; 霍洪俊; 王鹏华; 黄春峰; 唐善法^*

来源：科学技术与工程, 2020, 20(19): 7952-7957.

• 含油污泥
• 生物电化学系统
• 产电性能
• 阳极膜

含油污泥是影响油田及周边环境质量的一大难题,现有资源化方法处理过程复杂、成本高,且存在二次污染风险,生物电化学系统能资源化利用含油污泥同时发电。为探讨含油污泥生物电化学系统的产电效能及阳极膜微生物变化特征,构筑了以含油污泥为阳极底物的单室无膜沉积型生物电化学系统。通过系统电压产出、功率密度、极化曲线及循环伏安(CV)曲线,考察系统的产电效能;同时,采用生物宏基因组分类测序分析产电稳定阳极碳毡上和初始含油污泥的微生物群落组成及丰度。结果发现,系统最大输出电压、输出功率为320.7 mV、3 353.7 mW/m2,阳极生物膜具有较强电活性,CV曲线呈"S"形状,氧化还原峰分别在0 V和-0.5 V,极限电流值为0.12 A/cm2;系统产电稳定期阳极膜(TZ)的多样性指数Seq数、AEC指数、Chao1均低于相应的初始沉积物(YN1),说明TZ的微生物菌群多样性降低,且两者微生物种类及丰度差异性显著,TZ的优势菌群为Proteobacteria,YN1优势菌群为Firmicutes。生物电化学系统为油泥处理提供一种新技术,能有效资源化利用油泥同时发电,从而实现双赢。

• 单位
  常州大学; 长江大学; 滨州学院