微生物燃料电池降解焦化废水过程研究

来源：中国环境科学杂志2018年第11期北京时间：

作者：冯雅丽, 于莲, 李浩然, 康金星, 王媛

单位：1. 北京科技大学土木与资源工程学院, 北京 100083; /\r\n2. 中国科学院过程工程研究所生化工程重点实验室, 北京 100190

摘要：焦化废水生化处理流程复杂，污染物降解过程尚不明确，构建无膜空气阴极焦化废水微生物燃料电池，利用循环伏安法、红外分析、微生物群落结构等分析考察了焦化废水的降解过程中，各类有机物含量变化、官能团的变化、有机物异步降解次序及优势菌种的演替.焦化废水中含硫无机物被优先降解，酚类降解次之，含氮污染物历经好氧硝化与厌氧反硝化降解过程，但落后于前者；长链烷烃类降解缓慢；生物群落结构与底物中有机物种类密切相关，初期Desulfurella优先氧化含硫污染物、Flavobacterium降解酚类次之、Nitrospirae氧化降解NH4+-N较为缓慢，随时间延长Alcaligenes、Thiobacillus演变为优势菌落，实现了酚类的降解及NO3-的反硝化降解；电池输出电压为470.9mV，最高输出功率密度达12.5mW/cm2，COD、Tphenols、Tsurful、TN、NH4+-N的降解分别为85.8%、83.3%、87.5%、43.8%、89.9%.利用微生物燃料电池技术处理焦化废水，一步实现水质净化及能量回收，为废水生物处理控制提供理论和实践参考.

关键词：焦化废水,循环伏安法,红外光谱分析,微生物燃料电池,氧化还原反应

基金资助：

中国大洋矿产资源研究计划资助项目（DY125-15-T-08）；水体污染与治理科技重大专项资助项目（2015ZX07205-003）；国家自然科学基金资助项目（21176026，21176242）