外电阻对双阴极微生物燃料电池脱氮产电性能的影响

作者：张建民^*; 李哲远; 崔心水; 周佳佳; 李亚妮

来源：环境工程学报, 2020, 14(07): 1762-1770.

• 双阴极
• 微生物燃料电池
• 电阻
• 脱氮
• 循环伏安扫描

为提高双阴极MFC的脱氮产电性能,构建了双阴极微生物燃料电池系统,考察了连续进水状态下阳极与缺氧阴极间外阻(RA-A)以及阳极与好氧阴极间外阻(RA-O)的变化对系统脱氮产电性能的影响。结果表明:只增大一侧电阻会降低厌氧阳极的库仑效率和功率密度,但能提高系统的脱氮效果;当RA-O由200Ω增大到1 000Ω时,TN去除率由43.81%提高到60.71%,当RA-A由200Ω增大到1 000Ω时,TN去除率由38.88%提高到61.52%;当总外阻固定在1 000Ω时,两侧电阻变化不影响阳极的功率密度和库仑效率,其分别保持在305.53 mW·m-3和0.35%左右;电阻组合(RA-A/RA-O)由500Ω/500Ω变化为100Ω/900Ω,TN去除率由62.32%提高到64.41%;系统的硝化效果随RA-O的增大而增强,反硝化效果随RA-A的减小而增强,总氮去除效果随总外阻的增大而提升。低RA-A与高RA-O的外阻组合能有效提高双阴极三室MFC的脱氮能力。增大总外阻,系统产电性能降低,阳极表面微生物膜氧化性不断减弱,总外阻不变,阳极表面氧化性变化不大。研究探明了外电阻变化对三室双阴极MFC脱氮产电性能的影响,为进一步提高MFC脱氮产电性能提供参考。

• 单位
  长安大学; 西安工程大学; 环境科学与工程学院