改性铁阳极微生物电解池中电极驱动的氨厌氧氧化

作者:施亚雯; 熊昌勋; 秦永丽*; 蒋永荣; 谢锦邦; 莫姗姗; 邱立标
来源:工业水处理, 2022, 42(06): 85-91.
DOI:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0086

摘要

在没有 NO2-或短程硝化的情况下,厌氧氨氧化菌(AnAOB)可以微生物电解池(MECs)的阳极为电子受体氧化 NH4+-N,这种电极驱动型厌氧氨氧化(E-Anammox)可有效解决传统厌氧氨氧化(Anammox)电子受体 NO2-供给不稳定的问题。但 MECs 系统常用的铁阳极易发生腐蚀板结,导致电极导电能力下降、电子利用率降低。针对铁阳极易腐蚀的问题,对普通铁阳极进行包覆改性制备改性铁阳极,将改性铁阳极和普通铁阳极分别与 MECs 系统耦合加载于 Anammox 反应体系中,考察了 2 个反应体系中氨氧化、系统阻抗值、微生物群落结构的变化特征。结果表明,改性铁阳极-MECs 反应器(R2)对氨氧化的促进作用强于普通铁阳极-MECs 反应器(R1),至实验末期(第 70天),R1 和 R2 的 NH4+-N 去除速率分别为 35.57 mg/(L·d)和 76.72 mg/(L·d);R1 的阻抗值由运行前期的小于 R2 增大至后期明显大于 R2;AnAOB 在 R2 中的相对丰度高于 R1,而铁还原菌在 R1 中的相对丰度明显高于 R2。对铁阳极进行包覆制备的改性铁阳极可减缓铁腐蚀,且在没有 NO2-供给的情况下,可作为电子受体实现氨的厌氧氧化。

全文