微生物电解池的废水生物处理技术应用浅析
微生物电化学技术在废水处理中的应用研究
微生物电化学技术在废水处理中的应用研究随着工业和人类活动的增加,废水处理成为了一个极其重要的环境问题。
同时,生态环境保护也成为了人类的共识,并且各国对废水排放标准的要求已经越来越严格。
对于新兴的废水处理方法,微生物电化学技术引起了越来越多的关注,并被认为是相对成熟的技术之一。
什么是微生物电化学技术?微生物电化学技术是一种将微生物的代谢和电导效应相结合,利用微电流和电势差来促进反应的一种新型技术。
它依赖于微生物的代谢产物,通过与电化学反应产生电子传递和能量转化。
目前,微生物电化学技术被广泛应用于废水处理、生物电化学的研究和微生物燃料电池等领域。
微生物电化学技术在废水处理中的应用微生物电化学技术在废水处理中可以实现废水的有效处理同时还可以利用微生物产生的电能,是一种十分环保和节能的废水处理方法。
微生物电化学技术主要有两种应用方式,即微生物啮蚀和微生物电池技术。
微生物啮蚀技术微生物啮蚀技术是一种利用微生物代谢活动,通过电化学反应来降解产生臭味、有毒有害物质和有机废水的一种方法。
该技术的主要作用是通过微生物代谢降解有机化合物,并产生一定的电子和离子,达到降解的目的。
微生物啮蚀技术实现废水的净化过程可以分为电化学池和生物反应器两个步骤。
电化学池是一个装有阳极、阴极和电解质的装置,将废水加入后,微生物贴附在阳极和阴极上进行电化学反应。
微生物不断地释放出电子和离子,将有机物和无机物降解成二氧化碳、水和几乎无害的物质。
其优点是处理速度快、效率高、操作简单、价格低廉。
微生物电池技术微生物电池技术是指将微生物的代谢产物与电化学反应相结合形成一个电化学器件实现废水的处理和电能的产生。
微生物电池技术是在废水处理和清洁能源产生两个领域中的一种环境友好型新技术。
微生物电池根据电化学反应的不同可以分为阳极呼吸和阴极呼吸两种类型。
在阳极呼吸反应中,微生物通过自身呼吸产生电子,并将电子传输到阳极,从而产生电流;在阴极呼吸反应中,阴极上有外界电子输入入微生物呼吸代谢产生废料和电子均在阴极上准确合成水和电流。
生物电解池技术在废水处理中的应用
生物电解池技术在废水处理中的应用近年来,随着环境保护意识的增强和环保政策的不断推进,废水处理逐渐成为了国内外注重发展的领域。
生物电解池技术作为一种新型的废水处理技术,具有高效、低能耗、环保等特点,在废水处理中得到了广泛应用。
本文将从生物电解池的基本原理、工作方式、优势特点以及适用范围等方面对其应用进行深入分析。
一、生物电解池的基本原理生物电解池是一种利用微生物代谢酸化废水,从而实现有机污染物电化学降解、氧化还原的技术。
生物电解池采用电解反应的原理,将负极微生物的代谢反应和阳极氧化的反应有机结合起来,使废水中的有机物得到了降解和转化。
二、生物电解池的工作方式生物电解池的工作方式可以分为两种:一种是单室生物电解池,一种是双室生物电解池。
1. 单室生物电解池单室生物电解池通常采用膜电极隔离实现阳极和阴极的空间隔离。
废水与生物菌体一起作为传递电子的低电位端,电极是高电位端,两端之间通过电子的传递和物质的迁移实现废水的处理。
2. 双室生物电解池双室生物电解池由阳极室、阴极室和中间隔膜三部分组成。
阳极室和阴极室之间通过中间隔膜隔离,阳极室通常是发酵池,阴极室是电化学反应池。
废水中的有机物经各种微生物的降解作用,被转化成物质和能量,废清水流入阴极室中,与电极反应生成固体、气体和水。
三、生物电解池的优势特点生物电解池在废水处理中的优势主要表现在以下几个方面:1. 高效生物电解池中的微生物能够将有机物降解达到高效率,同时高效的电化学反应也能促进有机污染物的去除。
2.低能耗与传统废水处理方法相比,生物电解池能够实现自给自足,没有能耗损失,能够有效控制废水处理的成本。
3.环保生物电解池技术的废液含量比较低,同时没有二次污染的问题,废水处理不会对环境造成污染和损害。
4.适用性广生物电解池技术可以处理各种类型的废水,对不同类型的废水可能会有所区别,不同之处主要在于需要选取不同的微生物辅助处理。
四、生物电解池技术在废水处理中的应用生物电解池技术在废水处理中的应用越来越广泛,以下是几个具体的应用案例:1. 生活污水处理生物电解池技术被广泛应用在生活污水处理中,可将污水中的有机物和氨氮等化学物质有效去除,使之达到国家废水排放标准。
微生物电化学系统在废水处理中的应用研究
微生物电化学系统在废水处理中的应用研究微生物电化学系统(Microbial Electrochemical Systems, MES)是一种创新的废水处理技术,通过利用微生物在电致化学循环中的作用,将废水中的有机物与无机物转化为电流和产氢等产物。
这种技术近年来得到了越来越多的关注,被认为是一种可持续、高效的废水处理方法。
微生物电化学系统主要由两个关键组成部分组成,即阳极和阴极。
阳极是微生物附着生长的地方,通过微生物的代谢活动将有机废水中的有机物氧化成电子和质子。
这些电子和质子会通过外部电路传导到阴极,与氧气或其他电还原体结合,实现电子和质子的还原。
在这个过程中,产生的电流可以被收集和利用,同时也可以产生其他产品,如氢气等。
微生物电化学系统在废水处理中具有多种优势。
首先,它是一种低能耗的技术,能够在室温下运行,不需要外部能源输入。
其次,微生物电化学系统具有高效去除废水中有机物的能力,能够将有机废水中的高浓度有机物转化为电流和其他产物,减少废水排放的负荷。
此外,该系统还能够同时降解废水中的氮、磷等无机物,实现全面的废水处理效果。
最重要的是,微生物电化学系统还能够利用产生的电流或氢气等产物进行能源回收,提高废水处理的可持续性。
近年来,微生物电化学系统在废水处理领域取得了一系列研究进展。
研究者们通过调节阳极和阴极的材料和结构,优化微生物附着和电子传导,提高废水处理效率。
一些研究还将微生物电化学系统与其他废水处理技术相结合,如生物膜反应器、活性污泥法等,进一步提高了废水处理的效果。
此外,一些研究还探索了微生物电化学系统在处理特定废水中的应用,如含重金属废水、有机溶剂废水等。
这些研究为微生物电化学系统在废水处理中的应用提供了新的思路和方法。
除了在实验室中的研究,微生物电化学系统也在实际工业和农业废水处理中得到了应用。
一些企业和机构已经采用了微生物电化学系统进行废水处理试点和示范项目,取得了良好的效果。
例如,某些纺织工厂利用微生物电化学系统将含有机染料的废水处理后达到了排放标准,并获得了能源回收的经济效益。
微生物电催化技术在废水处理中的应用
微生物电催化技术在废水处理中的应用水是生命之源,却又是污染之源。
随着人类社会的发展,废水排放量呈不断上升的趋势,给环境和人类的生存带来了严重的威胁。
为了减轻环境污染的影响,科学家们一直在寻找更高效、更环保的废水处理技术。
而微生物电催化技术因其独特的优势被广泛应用于废水处理的领域。
一、微生物电催化技术的基本原理微生物电催化技术是指通过微生物代谢过程产生的电子传递,与电极材料接触形成伏安反应,从而实现废水的处理。
该技术的基本模型是基于微生物燃料电池的。
微生物燃料电池是一种利用微生物代谢底物产生电子的产能设备,它的核心部件是电池。
在电池中,微生物代谢底物(如有机废水)同时产生电子和H+,导体传导电子到阴极,导体的H+离子在阴极处与电子结合产生H2,同时阳极中电子被氧气吸收并与H+反应形成H2O。
这种微生物燃料电池的作用便是将化学能转化为电能的同时完成有机废水的净化。
微生物电催化技术中的微生物为电化学反应提供电子,这些电子可被电化学过程中的电极捕捉,从而与废水中的污染物发生有利的反应。
比如,电厌氧反硝化(DENR),电传质法(ECQ)等废水处理技术分别利用微生物电催化技术处理有机氮、氮磷等物质。
二、微生物电催化技术的工艺流程微生物电催化技术的流程主要分为化学反应和生物过程两部分。
下面以微生物电催化技术处理有机物废水为例进行具体描述。
1. 预处理在进入微生物电催化反应池之前,有机废水需要经过预处理以去除杂质等目的。
比如,变温消化和絮凝过程。
变温消化通过加热、调pH值等操作来加速有机物的分解,去除污染物的成分。
而絮凝则是通过添加沉淀剂或利用电解加速等方法使废水内的氕化物、胶体等小分子聚集成为大分子,以便于后续的处理。
2. 电极组件制备微生物电催化技术的电极组件制备包含活性碳电极、石墨电极、钒基电极等。
这些电极组件可用于不同的废水处理场合。
此外,电极的设计也影响着技术的处理效率和稳定性。
3. 微生物培养微生物环境的培育一般需要在给定的条件下,如有机物浓度较低、氧气供给适当、温度适中、微生物菌群种类丰富等。
微生物电解池技术在废水处理中的应用
微生物电解池技术在废水处理中的应用废水污染已经成为当今社会面临的一个严峻的环境问题,因为它直接影响到人们的健康和环境质量。
微生物电解池技术,是一种新型的废水处理技术,可以在不使用化学药剂的情况下,利用电化学原理和微生物作用来降解污染物。
本文将介绍微生物电解池技术的基本原理和应用,以及其在废水处理中的优势和前景。
1. 基本原理微生物电解池是一种将化学能转化为电能或电能转化为化学能的装置。
它包括一个阳极和一个阴极,以及介于两者之间的微生物生物质层。
在废水处理过程中,微生物在阴极上通过还原反应产生电子,并在阳极上通过氧化反应产生电子。
这些电子然后通过外部电路进行传输,以便产生电流。
在此过程中,微生物对有机物进行分解解析,产生二氧化碳和水。
同时,电解池中的电活性物质不断地再生并促进微生物的生长,使其逐渐适应复杂的废水处理环境,并获得更高的生产力。
2. 应用技术微生物电解池技术被广泛应用于废水处理和生物质转化等领域。
在废水处理过程中,它可以对含有有机物、酸性化污水、废液和废气等废水进行处理。
它可以有效地去除废水中的化学氧耗(COD)、氨氮、汞和铅等重金属物质。
此外,微生物电解池技术还可以将废水中的氢气和甲烷转化为电能,并同时获取废水处理的效益和经济效益。
这种技术也被广泛应用于工业废水处理和城市垃圾的处理和消化。
随着现代科学技术的急剧发展,微生物电解池技术将会在环保领域得到广泛的应用。
3. 应用优势与传统的废水处理技术相比,微生物电解池技术具有以下优势:(1)不产生二次污染:微生物电解池技术不需要使用化学药剂和细菌,所以不会产生其他的化学污染物。
(2)耗能低:微生物电解池技术可以获得电能,并不需要另外的能源输入。
(3)处理效率高:微生物电解池技术可以去除废水中的污染物,并且具有高效率和高稳定性。
这种技术还可以在较短的时间内反应,并且可以适应较宽的废水处理范围。
(4)环境友好:微生物电解池技术不会使废水变成更加有害和危险的物质。
污水处理中的微生物电解技术
好氧微生物电解技术
在好氧条件下,利用好氧微生物将有机物转化为电能和氢气 。
微生物电解技术的应用领域
污水处理
01
利用微生物电解技术处理有机废水,实现废水的资源化利用和
能源回收。
有机废弃物处理
02
利用微生物电解技术处理有机废弃物,如农业废弃物、城市垃
圾等,实现废弃物的资源化利用和能源回收。
生物能源生产
详细描述
通过微生物电解技术对城市污水进行深度处理,可以进一步降低污染物含量,使出水水 质达到排放标准或回用标准,减少对自然水体的污染,同时也有助于实现城市水资源的
可持续利用。
05
微生物电解技术在污水处理中的 研究进展
新材料与新技术的应用研究
新型电极材料
研究具有高电化学活性和稳定性 的新型电极材料,以提高微生物 电解反应的效率和产物的品质。
反应器材料的选择
选择耐腐蚀、导电性能良好的材料作为电极和反应器材料。
微生物电解反应器的运行与维护
运行条件控制
控制适当的温度、pH值、溶解氧等运行条件,以 维持微生物的正常代谢活动。
微生物膜的管理
定期清洗或更换生物膜,保持电极表面的清洁和 活性。
产物分离与处理
对电解反应产生的气体或沉淀物进行分离和处理 ,以避免对环境造成二次污染。
对于某些难降解的有机物和重金属离子,微 生物电解技术的处理效果可能不佳。
微生物电解技术的发展方向
优化微生物电解装置
通过改进装置的设计,提高处理效率 ,降低能耗。
研究微生物电化学机制
深入了解微生物的电化学性质,为技 术的改进提供理论支持。
拓展应用领域
将微生物电解技术应用于更多类型的 污水,拓展其应用范围。
污水处理中的微生物电解系统的研究与应用
污水处理中的微生物电解系统的研究与应用在污水处理中,常常使用微生物电解系统来处理污水,以达到净化水质的目的。
本文将介绍微生物电解系统在污水处理中的研究与应用。
一、微生物电解系统的原理与构成微生物电解系统是一种利用微生物的电化学反应来处理污水的技术。
其原理是通过在两极之间建立电位差,使电压作用下的微生物产生电流,并利用这种电流来促进污水中有机物的降解和去除。
微生物电解系统主要由以下组成部分构成:1. 电解池:电解池是微生物电解系统的核心装置,包括阳极和阴极。
阳极是电解池的正极,通常由导电板或导电纤维材料构成;阴极是电解池的负极,通常由碳材料构成。
2. 微生物群落:微生物是微生物电解系统的主要参与者,它们通过电极表面的附着生长形成微生物群落。
这些微生物可以分解有机物质并释放电子,参与电解池的电化学反应。
3. 电解液:电解液是电解池中的介质,通常是水溶液。
电解液中含有充足的离子,以提供电解反应所需的电荷传递路径。
二、微生物电解系统的研究现状微生物电解系统在污水处理领域受到了广泛研究。
许多研究者通过不同的实验方法和操作参数来优化电解系统的性能,提高处理效果。
1. 微生物附着:研究发现,微生物群落的附着对电解系统的性能有着重要影响。
一些研究者通过调节电解池的表面特性,如粗糙度和疏水性,来促进微生物的附着生长,从而提高系统的降解效率。
2. 操作参数:操作参数的选择对微生物电解系统的处理效果也有着显著影响。
研究者通过调节电解池的温度、电流密度、电解液浓度等参数,来探索最佳操作条件,以使系统达到最高的处理效率。
3. 微生物群落结构:微生物群落结构的研究有助于理解微生物电解系统的工作原理。
通过研究微生物的物种组成、丰度分布和功能基因的表达,可以揭示微生物群落的协同作用机制,并为电解系统的优化提供参考。
三、微生物电解系统的应用前景微生物电解系统在污水处理领域具有广阔的应用前景。
1. 回收资源:微生物电解系统可以实现有机物质的高效降解,从而回收有机质和能量资源。
微生物电化学技术在废水处理中的应用
微生物电化学技术在废水处理中的应用废水处理是保护环境、维护人类健康的重要环节。
随着人类社会的不断发展,工业和生活排放的废水也在不断增加,能否有效地处理这些废水,直接关系到环境污染的程度,而微生物电化学技术则是一种非常有效的新型废水处理技术。
微生物电化学技术(Microbial electrochemical technology,MEC)是指利用微生物合成的电导体特性来实现能量转化或废物处理的一种技术。
MEC技术可以操纵微生物与电极的互动,使之形成电子中转输送路径,相应地提取能量并完成废水处理,这些特性使得MEC技术成为了新型的清洁能源研究、废水处理、重金属污染控制和生物应力环境检测的有力工具。
MEC技术主要使用的微生物有两种:一是电化学活性菌(known as Exoelectrogens),它们可以通过电荷转移细胞外代谢产物与电极表面发生反应,从而产生电流;另一种是电化学助菌(known as Electrotrophic bacteria),它们则依赖于电化学活性菌产生的电流,完成代谢过程。
这些微生物可以同时利用电极作为电子受体和底物,使得废水处理和能量转换实现协同效应。
MEC技术在废水处理领域的应用主要集中在有机物处理、重金属去除和氮、磷营养物回收等方面。
通过对MEC技术的实践研究,可以发现,MEC技术在有机物处理方面表现优异。
由于其微生物存在环境与底物的适应性强,耐受性良好,同时在自然环境中亦普遍存在,因此MEC技术能够将化学有机物(如C5~C15链的碳源、脂肪、氨基酸等高分子有机物)转化为小分子化学品(如CO2、H2O等)或电子的形式,并生成电流或氢气。
而在重金属去除方面,MEC技术利用微生物对重金属离子的还原能力,将重金属离子还原为基态离子并沉淀于底部。
此外,当废水中存在较高的氮、磷浓度时, MECE技术能够将水中的氮、磷等营养物回收利用。
MEC技术所需设备简单、运行成本较低,且MEC技术较传统生物处理技术有更高的能源回收效率,大大提高了废水处理效率。
微生物电化学技术在废水处理中的应用研究
微生物电化学技术在废水处理中的应用研究随着人口增长和工业化的加速发展,废水污染已成为世界各地环境保护的重要问题。
传统的废水处理方法存在着效率低、成本高、不可持续等问题。
微生物电化学技术作为一种新兴的水处理技术,因其高效、低成本、可持续等优点备受关注。
本文将对微生物电化学技术在废水处理中的应用进行探讨和研究。
微生物电化学技术是利用微生物与电极之间的相互作用来改善或加快化学反应的技术。
在废水处理过程中,微生物电化学技术具有以下几个关键方面的应用:微生物燃料电池、微生物电解池、微生物阴极和阳极。
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC)是一种通过微生物催化底物氧化,同时从催化反应中收集电子并产生电能的设备。
它以废水为基质,利用废水中的有机物作为电子供体,通过微生物菌群的生物催化作用,将有机物转化为电能和废水中的二氧化碳等无害物质。
微生物燃料电池的应用可以实现废水的治理和能源的回收利用。
研究表明,微生物燃料电池可以高效去除废水中的有机物质,同时产生电能,有望在废水处理领域发挥重要作用。
微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell,MEC)是一种利用微生物催化底物还原反应,并将电流输入到电解质中达到分解有机物的过程。
在微生物电解池中,负极上的微生物从有机底物中提取电子,通过导电网将电子引导到阳极上,阳极上的微生物通过与空气中的氧气结合以释放电子,从而实现有机底物的电解。
微生物电解池可以高效地降解废水中的有机物,产生氢气等可再生能源,同时还可以去除有机废水中的其他污染物,如重金属离子、农药、药物残渣等,具有广阔的应用前景。
微生物阴极是一种将微生物与电极直接接触并通过电子传递进行反应的技术。
在微生物阴极中,微生物通过电子传递将废水中的有机底物或无机物转化为无害的产物。
在这个过程中,微生物需要吸附在电极表面并与电极进行电子交换。
微生物阴极技术除了能有效去除废水中的有机物质外,还能够去除其他的有害物质,如硫酸盐、氮化物等。
微生物电解池在废水处理中的应用
微生物电解池在废水处理中的应用近年来,随着工业化和城市化进程加快,环境问题日益突出,尤其是废水处理问题引起广泛关注。
为了解决这一问题,科学家们提出了微生物电解池技术,该技术可以有效地将有机污染物转化为可利用的电能或气体,并减少有害气体的排放。
本文将介绍微生物电解池技术在废水处理中的应用及其原理。
一、微生物电解池技术的原理微生物电解池是一种将有机废物通过微生物作用转化为电能或者气体的技术。
根据其原理分为两类:有阴极和阳极,导电性好的电极将废水中的有机物转移为电子;微生物将电子从电极上接下来然后进行氧化还原反应,将有机物转化为无机物,并产生电子或氢气。
因此,微生物电解池技术主要分为两个部分:电化学部分和生物部分。
电化学部分是指设立两个电极,外加电压以将废水中的有机物转移到电极上;生物部分是指将电子和底物转移到微生物生长所需要的正反应环境中,最终得到微生物生长的氢气和氧气,或者生成的电,用于外部电器设备。
二、微生物电解池技术在废水处理中的应用1. 转化有机废水为电能微生物电解池技术可以将废水中的有机物质直接转换为电能,从而可以实现清洁能源的可持续利用。
同时,这种技术也可以起到治理有机废水的作用,减少有害物质对环境的污染。
2. 产生高品质沼气微生物电解池技术可以有效地生产高品质的沼气,该沼气的甲烷含量较高,同时也能够减少毒性废水的排放。
3. 回收废水中的化学品微生物电解池技术可以将有机物分解成更小的有机分子,从而更方便进行后续的废水处理,例如将有机物中的酸进行固化,从而回收废水中的化学品。
4. 加速废水降解微生物电解池技术可以增加废水降解微生物在其表面的附着微生物,提高污泥处理的效率,加速废水的降解。
5. 产生生物硫氢微生物电解池技术可以提高废水中微生物的抗氧化能力,从而产生一定量的生物硫氢,在环境中起到治理水体污染的作用。
三、微生物电解池技术的应用前景随着环境问题的日益严重,微生物电解池技术的应用前景越来越广泛。
微生物电解池处理废水中有毒有害物质的实验与应用
微生物电解池处理废水中有毒有害物质的实验与应用微生物电解池,顾名思义,即是利用微生物作为媒介,通过电化学反应来进行水处理的一种技术。
此技术能够快速、高效地去除污染废水中的有机物质和无机物质,甚至能够实现对有毒有害物质的降解和转化。
在实验室中,微生物电解池已经得到了广泛的应用和研究。
一、微生物电解池的原理微生物电解池是一种生物反应器。
通过对污染废水的电化学处理,促使微生物进行氧化还原反应,进一步加强了废水处理的效果。
微生物通过代谢,将有机物质分解为无机物质和能量,并进一步合成微生物体。
这一过程中,微生物电解池中的微生物能够用电子来代替传统的含氧氧化剂,例如氧气。
在微生物电解池中,需要提供两种电子受体:一种是直接与微生物代谢相关的电子受体,包括二氧化碳、硫酸根等;另一种是用于生成电子的抗氧化剂,例如铁离子或硫酸根。
有机物质在微生物代谢中,能够协同地与电子受体以及抗氧化剂进行反应,随之产生电流和化学能。
二、微生物电解池处理有毒有害物质的实验微生物电解池在处理废水中的有毒有害物质亦有着良好的处理效果。
目前,在实验室中已经进行了大量的实验来证明这一点。
例如,将废水中的三氯乙烯、四氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等有机物质直接置于微生物电解池中处理,结果表明在一定电位范围内,微生物电解池能够高效地去除上述有毒有害物质。
同时,在电位达到一定水平之后,将发生还原性反应,例如在反应器的阴极表面上沉积的金属由于还原得到,可以起到处理有机污染物的作用。
微生物电解池在处理废水中的硫化物、氮和磷等无机物质中也有着良好的应用前景。
相关研究表明,通过调节微生物电解池内部微生物的代谢,可以使氨氮和硫化物被还原氧化;在一定反应温度范围内,还可以将亚硝酸盐降解为氮气和水。
三、微生物电解池的应用前景微生物电解池因其高效、低投入、环保等优点,备受业内人士的追捧。
在很多实际应用中,微生物电解池已经得到了广泛的应用,例如在处理生活污水、工业废水、医院废水等领域。
微生物电化学技术在化工废水处理中的应用
微生物电化学技术在化工废水处理中的应用近年来,随着化工工业的迅速发展,化工废水排放成为环境保护的一个重要问题。
传统的废水处理方法往往效果有限,处理成本高,而微生物电化学技术的出现为化工废水处理带来了新的解决方案。
本文将介绍微生物电化学技术在化工废水处理中的应用及其优势。
微生物电化学技术是将微生物与电化学相结合的一种新型废水处理技术。
它利用微生物在电极表面发生的电化学反应来实现废水的处理和净化。
这种技术的核心是微生物电化学反应堆,其中包括阳极和阴极两个电极。
阳极上的微生物通过氧化废水中的有机物质来获得电子,而阴极上的电子则与氧气反应产生水。
通过这种方式,废水中的有机污染物得以降解,同时还能产生电能。
微生物电化学技术在化工废水处理中有着广泛的应用。
首先,它可以有效地处理高浓度有机废水。
传统的化工废水处理方法往往对高浓度有机废水处理效果不佳,而微生物电化学技术在这方面有着独特的优势。
微生物电化学反应堆中的阳极上生活着一种特殊的微生物群体,它们具有很强的降解能力。
这些微生物能够将有机废水中的有机物质迅速降解,从而达到废水处理的效果。
微生物电化学技术还可以实现能源回收。
在微生物电化学反应堆中,微生物在阳极上通过氧化废水中的有机物质来获得电子,从而产生电能。
这种电能可以用来供电或者储存起来以备后续使用。
通过利用废水中的有机物质产生电能,不仅可以降低废水处理的能耗,还可以实现能源的回收和利用,从而达到资源的循环利用。
微生物电化学技术还具有反应速度快、处理效果稳定等优点。
微生物电化学反应堆中的微生物群体生长速度快,可以在短时间内适应废水的处理需求。
同时,微生物电化学反应堆的运行稳定性高,可以长时间稳定地处理废水。
这些优点使得微生物电化学技术在化工废水处理中得到了广泛的应用。
微生物电化学技术作为一种新型的废水处理技术,在化工废水处理中具有重要的应用价值。
它能够高效地降解高浓度有机废水,并实现能源的回收利用。
此外,微生物电化学技术还具有快速反应、稳定处理效果等优点。
微生物电化学技术在废水处理中的应用
微生物电化学技术在废水处理中的应用引言废水处理已成为公共环境保护的重要组成部分,而微生物电化学技术则是目前发展最为迅速的废水处理技术之一。
微生物电化学技术结合了微生物学和电化学,通过生物催化剂即细菌、反应物即有机废水和电极之间的互作用,使有机废水中的污染物得以转化,最终达到废水治理的目的。
微生物电化学技术的基本原理微生物电化学技术利用细菌等微生物在电化学反应中的存在和作用来转移和转化废水中的污染物。
一般情况下,微生物电化学技术分为两大类:微生物燃料电池(MFC)以及微生物电化学系统(MES)。
微生物燃料电池(MFC):微生物燃料电池作为一种新兴的清洁能源,是利用细菌在生物催化下将生物能转化成电能。
MFC具体原理通过微生物与电极间的生物催化作用,在电极表面形成一个生物膜,通过生物膜将电极内的氧化剂和还原剂分开而形成基本电池结构。
MFC具有成本低、环境友好、构造简单之特点。
微生物电化学系统(MES):微生物电化学系统是指将细菌电子转移与电化学反应相结合,通过微生物代谢废水中的有机物并产生电子,最后通过电化学反应释放电子并转化废水中的污染物。
MES相对于MFC更加普遍且广泛应用于废水处理领域。
MES具有地域性好、技术成熟、稳定性好等特点。
应用实例微生物电化学技术已经被成功应用于废水处理、恶臭气体控制、废气处理和土壤治理等多个领域,并取得了显著的效果。
1. 废水处理领域:微生物电化学技术已经成功应用于废水处理中,如利用微生物燃料电池(MFC)技术处理含有有机烃类、氯酚等污染物的废水,在处理过程中同时发电。
美国某研究机构利用MES技术成功处理了含有有机废弃物的废水,处理效率可以达到95%-98%。
2. 恶臭气体控制领域:新西兰一农场利用MES技术成功控制了废水产生的恶臭气体,将氨、硫化物等恶臭气体转化为有用物质。
3. 废气处理领域:利用微生物电化学技术能够使污染气体发生氧化还原反应,从而将污染物的含量降低、废气排放符合国家相关的排放标准。
微生物在废水处理中的应用研究
微生物在废水处理中的应用研究废水处理是一项重要的环保工作,其目的是将废水中的有害物质去除,使其达到排放标准。
传统的废水处理方法包括物理、化学和生物处理等,其中生物处理是一种较为环保和经济的方法。
微生物在废水处理中起着重要的作用,本文将探讨微生物在废水处理中的应用研究。
一、微生物在废水处理中的作用微生物在废水处理中的作用主要是通过生物降解、生物吸附和生物转化等方式去除废水中的有害物质。
其中,生物降解是指微生物通过代谢作用将有机物分解为无机物,从而去除废水中的有机物。
生物吸附是指微生物通过吸附作用将废水中的有害物质吸附在其表面,从而去除废水中的有害物质。
生物转化是指微生物通过代谢作用将废水中的有害物质转化为无害物质,从而去除废水中的有害物质。
二、微生物在废水处理中的应用微生物在废水处理中的应用主要包括活性污泥法、生物膜法和生物接触氧化法等。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常用的生物处理方法,其原理是将废水与活性污泥混合,通过微生物的代谢作用将废水中的有机物分解为无机物。
该方法具有处理效果好、运行稳定等优点,但需要较长的处理时间和较高的运行成本。
2. 生物膜法生物膜法是一种将微生物附着在固体载体上进行废水处理的方法,其原理是通过微生物在载体表面形成生物膜,从而去除废水中的有害物质。
该方法具有处理效果好、运行稳定等优点,但需要较高的投资和运行成本。
3. 生物接触氧化法生物接触氧化法是一种将微生物附着在填料上进行废水处理的方法,其原理是通过微生物在填料表面形成生物膜,从而去除废水中的有害物质。
该方法具有处理效果好、运行稳定等优点,但需要较高的投资和运行成本。
三、微生物在废水处理中的研究进展随着科技的不断发展,微生物在废水处理中的应用研究也在不断深入。
目前,微生物在废水处理中的研究主要集中在以下几个方面:1. 微生物种类的筛选和优化微生物种类的筛选和优化是微生物在废水处理中的关键问题之一。
目前,研究人员通过筛选和优化微生物种类,提高了微生物在废水处理中的降解效率和稳定性。
微生物在废水处理中的应用
微生物在废水处理中的应用废水处理是一项重要的环境保护工作,旨在将产生的废水中的有害物质降低到安全排放标准以下。
在废水处理技术中,微生物扮演着关键的角色,通过利用微生物的代谢活性和抗性能力,可以有效地去除废水中的污染物。
本文将探讨微生物在废水处理中的应用及其优势。
一、微生物在废水降解中的应用1. 厌氧消化法厌氧消化法是一种将有机废物通过微生物降解并转化为沼气的处理方法。
废水进入厌氧消化池后,通过微生物的作用,有机物质被分解为氨基酸、脂肪酸等物质,最终产生甲烷气体。
这种方法不仅能够有效处理有机废水,还能够回收能源。
2. 好氧生物处理法好氧生物处理法是一种将废水中的有机物通过微生物呼吸作用将其氧化为二氧化碳和水的方法。
废水进入好氧处理系统后,微生物通过氧化作用将有机物质降解,最终产生无害物质。
这种方法适用于中小型废水处理设施,具有工艺简单、运行成本低的优点。
3. 植物与微生物协同处理法植物与微生物协同处理法是一种利用植物的吸收、积累和微生物的降解能力共同处理废水的方法。
在这种方法中,废水首先经过植物的吸收和积累,然后通过微生物的降解作用,将废水中的有机物质降解为无害物质。
这种方法具有废水处理效果好、装置结构简单等优点。
二、微生物在废水处理中的优势1. 强大的降解能力微生物具有天然的降解能力,可以有效地降解废水中的有机物质和其他污染物。
微生物通过代谢活动将有机物分解成无害物质,从而减少了废水对环境的危害。
2. 多样性和适应性微生物在种类上极其丰富,能够适应各种废水的处理。
不同类型的微生物可以针对不同的废水特性进行调控,从而提高废水的处理效率和效果。
3. 低成本和可持续性相比于传统的废水处理技术,微生物处理方法具有较低的成本和良好的可持续性。
微生物处理设备不需要大量的能源和化学品投入,而且微生物的自我繁殖和再生能力较强,可以长期稳定地运行。
4. 排放物少微生物处理废水时产生的排放物少,减少了对环境的二次污染。
微生物电化学技术在废水处理中的应用
微生物电化学技术在废水处理中的应用废水处理是工业和城市生活中不可避免的问题。
随着环境污染的加剧,越来越多的方法被提出来处理废水。
其中,微生物电化学技术正在变得越来越流行。
这种新的废水处理技术可以通过微生物的活动来分解有机废水,同时产生电能或者产生其他有用的化学物质。
这个技术本来在实验室中就已经得到了验证,现在已经成功地应用于实际废水处理中。
微生物电化学技术的原理微生物电化学技术是一种用特殊的微生物(例如厌氧细菌)在电极上生长,同时利用其在产生电子转移的过程中发挥作用的一种技术。
这个技术有两个关键的组件:阳极和阴极。
通过装置一个特殊的电子转移层,可以将生物系统与电极分离开来,从而实现废水的分解。
微生物电化学技术的应用微生物电化学技术可以应用于各种不同类型的废水处理。
例如,它可以用于工业废水处理,如石油工业废水,化学工业废水和食品工业废水。
此外,这个技术还可以用于处理城市污水,包括生活污水和降雨流量。
微生物电化学技术在这些应用中的成功,被认为是一种更有效的处理废水的手段。
微生物电化学技术与传统技术的比较微生物电化学技术和传统的废水处理技术相比较有许多优点。
首先,微生物电化学技术可以更有效地去除废水中的污染物。
其次,它可以产生电能或其他有用的化学物质,从而可以减少能源消耗或产生其他产值。
此外,正是由于其局部产生化学物质的特点,使得微生物电化学技术也能够用于废水中有机物的生物转化。
微生物电化学技术的前景尽管微生物电化学技术已经被广泛取得了初步成功,但是还有很多问题需要解决。
例如,如何更好地优化电极材料,以实现更好的性能和耐腐蚀性,以及如何更好地控制微生物生长和代谢过程等。
此外,微生物电化学技术还需要更加稳定的电极表面以及更广泛的工程和应用经验。
但是,随着技术的不断发展,微生物电化学技术在传统废水处理技术中的增值作用将会越来越明显,并且将会成为未来废水处理领域中的一个重要技术手段。
结论微生物电化学技术简单易行,直观,可将生化污泥压缩处理量降低到1/10,减少浓缩等处理过程,降低能源消耗及人工成本,其处理废水过程过程中不会产生需氧物的气体排放。
微生物电池在废水处理中的应用
微生物电池在废水处理中的应用随着社会的不断发展,人们对环境保护的意识越来越高。
然而,废水处理一直是环保工作中一个复杂的问题。
传统的废水处理方式消耗能量又浪费资源,因此需要探索更加环保、经济的废水处理方式。
微生物电池就是一种新型的废水处理技术,它利用微生物代谢废水中的有机物质产生电能,有效地对有机污染物进行处理。
本文将介绍微生物电池的原理、特点以及在废水处理中的应用。
一、微生物电池的原理微生物电池是利用微生物代谢有机物质过程中产生的电子,通过一个电极将电子从微生物体内导出,并通过另一个电极输入到空气中氧化剂发生的还原反应中产生电力的一种生物电化学系统。
微生物电池主要由阳极、阴极和电解质组成。
阳极是微生物代谢有机物质过程中所产生的电子的释放和传递处,阴极是电子释放到外部并与氧化剂发生还原反应的地方,而电解质则起到导电、传质和稳定电压的作用。
微生物电池的建设过程中,需要在阳极上附着微生物,并且这些微生物需要有生成电子的能力。
这些微生物可以是一些自然地存在于环境中的脱氮脱磷菌、硝化菌和脱硫菌等。
通过在阳极上涂覆特定的电子传递介体,可以增加阳极上的微生物密度,并提高微生物代谢的效率,进而实现高效的电荷传递。
阴极大多采用空气阴极,在阴极上聚集的微生物会被氧化剂吸附并利用电子进行自身代谢,这样就可以完成中和废水中的有机物质并产生电能的过程。
二、微生物电池的特点相对于传统的废水处理技术,微生物电池具有很多独特的特点:1.低能耗微生物电池是一种自驱动的系统,不需要外界能源输入,因此可以实现低能耗的废水处理,节省能源成本。
2.高效率由于微生物电池具有产生电能的能力,因此相对于传统的废水处理技术,微生物电池可以高效地分解废水中的有机物质,并同时获得能源。
此外,微生物电池的设计结构也满足了微生物生长最适条件的要求,能够保证微生物代谢过程的高效率。
3.可持续发展微生物电池可以应用于各个领域的有机废水处理,例如食品工业、印染工业、造纸工业等,且可重复利用,使得有机废水的处理实现可持续发展。
微生物电解池的应用
微生物电解池的应用微生物电解池是一种利用微生物的代谢活性产生电流的设备,它广泛应用于环境治理、能源生产和资源回收等领域。
微生物电解池利用微生物的电化学活性,将有机物降解成二氧化碳、水和电子,从而产生电能。
本文将介绍微生物电解池的应用领域及其优势。
一、环境治理领域1. 废水处理:微生物电解池可用于废水处理厂的废水处理过程中。
通过微生物的代谢活性,将有机物降解为无害的物质,从而达到净化废水的目的。
与传统的废水处理方法相比,微生物电解池具有高效、节能的特点。
2. 污泥处理:微生物电解池可用于污泥的处理过程中。
传统的污泥处理方法需要大量的能源和化学药剂,而微生物电解池利用微生物的电化学活性,可以在无需添加外部能源和药剂的情况下,将污泥中的有机物降解,从而减少了处理成本。
二、能源生产领域1. 生物能源:微生物电解池可用于生物能源的生产过程中。
通过微生物的代谢活性,将有机物转化为电能,可以用于发电或储存。
与传统的能源生产方式相比,微生物电解池具有环保、可持续的特点。
2. 氢气生产:微生物电解池可用于氢气的生产过程中。
通过微生物的电化学活性,将有机物转化为氢气,从而实现清洁能源的生产。
与传统的氢气生产方法相比,微生物电解池具有高效、低成本的特点。
三、资源回收领域1. 有机物回收:微生物电解池可用于有机物的回收过程中。
通过微生物的代谢活性,将有机物降解为可再利用的物质,从而实现资源的回收利用。
与传统的有机物处理方法相比,微生物电解池具有高效、经济的特点。
2. 电子回收:微生物电解池可用于电子的回收过程中。
通过微生物的电化学活性,将有机物转化为电能,并将电能存储起来,从而实现电子的回收利用。
与传统的电子回收方法相比,微生物电解池具有高效、可持续的特点。
微生物电解池在环境治理、能源生产和资源回收等领域具有广泛的应用前景。
它不仅可以实现废水处理和污泥处理的高效节能,还可以实现生物能源和氢气的清洁生产,以及有机物和电子的高效回收利用。
微生物电池技术在废水处理中的应用
微生物电池技术在废水处理中的应用第一章:引言废水处理是解决环境污染问题的重要手段之一。
传统的废水处理方法存在着投入大、设备复杂、处理周期长等问题。
微生物电池技术作为一种新兴的废水处理技术,因其能够同时完成废水的处理和产生电能的特点,正得到越来越多的关注和应用。
本章将介绍本文的研究背景和意义,并提出本文的研究目标和内容。
第二章:微生物电池技术的原理本章将介绍微生物电池技术的原理。
微生物电池是一种利用微生物在电极表面进行氧化还原反应来产生电能的装置。
它由阳极、阴极和微生物电解质构成。
微生物在阳极表面进行氧化反应,释放出电子和质子,电子通过电解质传递到阴极,产生电流。
本章将详细介绍该技术的电化学反应过程、微生物参与反应的机理以及关键参数等内容。
第三章:微生物电池技术在废水处理中的应用本章将介绍微生物电池技术在废水处理中的应用。
微生物电池技术在废水处理中可以实现废水有机物的降解和电能的产生。
通过微生物电解作用,废水中的有机物被微生物降解产生电子,从而减少了废水中的有机物含量。
同时,这些电子还可以通过电解质传递到阴极,并与氧气发生还原反应,产生水,从而减少了废水中的氧化还原电位。
本章将分析微生物电池技术在废水处理中的优势和适用范围,并介绍几个典型的微生物电池废水处理案例。
第四章:微生物电池技术的挑战与展望虽然微生物电池技术在废水处理中展示了良好的应用前景,但仍然面临着一些挑战。
本章将探讨微生物电池技术在实际应用中存在的问题,如微生物选择、传质限制、电极材料和系统稳定性等。
针对这些问题,本章还将提出一些解决方案和展望,以指导未来的研究和应用。
第五章:总结与展望本文通过综合分析了微生物电池技术在废水处理中的应用,总结了其原理、优势与实际应用情况,并分析了存在的挑战及未来发展方向。
微生物电池技术作为一种绿色高效的废水处理技术,有望在未来得到更广泛的应用和推广。
但同时也需要进一步研究和改进,以提高其处理效率和稳定性,从而更好地满足废水处理的需求。
微生物电解池的废水生物处理技术应用浅析
微生物电解池的废水生物处理技术应用浅析发表时间:2016-11-25T16:39:41.810Z 来源:《基层建设》2016年19期作者:陈旭彬[导读] 本文结合笔者多年的工作经验,阐述了微生物电解池处理废水中各类污染物的技术要点。
惠州市昌融环境科技有限公司广东惠州 516000 摘要:微生物处理技术具有高效去除目标污染物、加速系统启动、提高系统抗水力及有机负荷能力以及优化系统菌群结构和增强功能稳定性等功能,在废水生物处理实际应用中潜力巨大。
本文结合笔者多年的工作经验,阐述了微生物电解池(microbialelectrolysiscell,MEC)处理废水中各类污染物的技术要点,以作参考。
关键词:微生物电解池;废水处理;污染物降解;生物处理技术近年来,水的污染问题是我国最突出的环境问题,生活污水、工业废水等的大量排放给环境带来了巨大的压力。
目前,对废水的处理主要有物理化学法和生物法两大类。
采用生物法处理废水,主要是通过微生物自身的生命活动降解污染物,将有害物质分解为稳定无害的小分子物质,如CO2和H2O。
与物理化学法相比,废水生物处理技术具有处理费用较低、适用性广泛、作用条件温和以及处理效果良好等优势,成为应用最为广泛的废水处理技术。
然而,传统的生物处理法也存在着很大的局限性,例如厌氧生物处理的反应速率较慢,厌氧微生物对毒性物质较为敏感,出水水质较差;好氧处理技术需要消耗大量能量来曝气,同时还会产生大量难以处理的剩余污泥。
此外,传统生物法难以处理难降解和具有高生物毒性的物质。
因此,为了克服传统生物处理法的局限性,基于传统生物处理技术的优化和改进一直是环境工程领域重要的研究方向。
1.MEC处理废水中无机污染物中的氮采用构建的双室MEC处理硝酸盐废水,以石墨板作为电极,阳极富集形成生物膜,在所有实验组的阳极电势范围内,阳极生物膜能够兼性地还原硝酸盐;硝酸盐临界浓度为生物膜厚度的函数而不是电势的函数;当硝酸盐浓度大于盐酸盐的临界浓度时,会导致MEC性能下降,悬浮微生物增长,从而影响出水水质。
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微生物电解池的废水生物处理技术应用浅析
发表时间:2016-11-25T16:39:41.810Z 来源:《基层建设》2016年19期作者:陈旭彬[导读] 本文结合笔者多年的工作经验,阐述了微生物电解池处理废水中各类污染物的技术要点。
惠州市昌融环境科技有限公司广东惠州 516000 摘要:微生物处理技术具有高效去除目标污染物、加速系统启动、提高系统抗水力及有机负荷能力以及优化系统菌群结构和增强功能稳定性等功能,在废水生物处理实际应用中潜力巨大。
本文结合笔者多年的工作经验,阐述了微生物电解池(microbialelectrolysiscell,MEC)处理废水中各类污染物的技术要点,以作参考。
关键词:微生物电解池;废水处理;污染物降解;生物处理技术近年来,水的污染问题是我国最突出的环境问题,生活污水、工业废水等的大量排放给环境带来了巨大的压力。
目前,对废水的处理主要有物理化学法和生物法两大类。
采用生物法处理废水,主要是通过微生物自身的生命活动降解污染物,将有害物质分解为稳定无害的小分子物质,如CO2和H2O。
与物理化学法相比,废水生物处理技术具有处理费用较低、适用性广泛、作用条件温和以及处理效果良好等
优势,成为应用最为广泛的废水处理技术。
然而,传统的生物处理法也存在着很大的局限性,例如厌氧生物处理的反应速率较慢,厌氧微生物对毒性物质较为敏感,出水水质较差;好氧处理技术需要消耗大量能量来曝气,同时还会产生大量难以处理的剩余污泥。
此外,传统生物法难以处理难降解和具有高生物毒性的物质。
因此,为了克服传统生物处理法的局限性,基于传统生物处理技术的优化和改进一直是环境工程领域重要的研究方向。
1.MEC处理废水中无机污染物中的氮
采用构建的双室MEC处理硝酸盐废水,以石墨板作为电极,阳极富集形成生物膜,在所有实验组的阳极电势范围内,阳极生物膜能够兼性地还原硝酸盐;硝酸盐临界浓度为生物膜厚度的函数而不是电势的函数;当硝酸盐浓度大于盐酸盐的临界浓度时,会导致MEC性能下降,悬浮微生物增长,从而影响出水水质。
以石墨毡作为电极,阴极通入合成的硝酸盐废水,在使用生物阳极时,硝酸盐去除率达到了79%,使用双室的MEC处理含低浓度硝酸盐的地下水,在-123mV的阴极电势下硝酸盐去除速率最大,为2.59mgN-NO3-/(LNCC·h)(NCC:netcathodiccompartment,净阴极室体积),最终氮气转化率高达93.9%,出水水质符合世界卫生组织的饮用水标准。
2.MEC处理废水中无机污染物中的硫酸盐
针对废水中的硫酸盐,传统的厌氧生物处理需要加入大量的有机质。
用碳毡作为电极,采用双室MEC结构,发现硫酸盐还原菌能够直接从电极接受电子,而不经过电子载体或氢气的产生。
采用构建的双室MEC处理硫酸盐废水,其以石墨颗粒作为电极,乙酸为阳极基质,研究发现硫酸盐还原的最小能量需要为0.7V,并且在1.4V时达到最大的硫酸盐去除率,采用构建的双室MEC处理含硫酸盐废水,以碳刷作为电极,在阴极富集自养型的硫酸盐还原菌,当阴极电势达到-0.9V时,连续流的最大硫酸盐去除率为49%。
建立双室MEC以碳毡作为电极,阴极覆盖Pt0.5mg/cm2,采用其处理含有硫化物的人工废水,结果表明,在0.7V的外加电压下,经70h的运行,阳极硫化物去除率达到72%,同时阴极甲烷形成的法拉第效率为57%。
3.MEC处理废水中无机污染物中的重金属
有关应用MFC处理废水中重金属的研究报道已有很多,但关于应用MEC处理废水中重金属的研究还相对较少。
构建双室MEC,其以钛丝作为阴极,将其用于混合溶液中重金属的回收,结果表明,通过控制阴极电势,可实现对溶液中铜、铅、铬、锌4种金属的回收,首次证明了阴极可以用来回收混合溶液中的重金属。
以构建的双室MEC研究以不锈钢网为材料的非生物阴极对废水中Ni2+的去除效果,以碳毡为材料的生物阳极由于电化学活性微生物的作用,导致阳极电势降低;同时外加电压的存在降低了阴极电势,形成了更佳的还原条件,使得MEC对Ni2+的去除要优于MFC。
在外加0.9V的电压下,在Ni2+的初始质量浓度从50mg/L到1000mg/L逐步增加的过程中,MEC系统的Ni2+去除率由最初的(99±0.6)%下降到(33±4.2)%,而相同条件下电解池Ni2+去除率从(84±5.4)%下降到(10±1.7)%,说明可以通过控制阴极水力停留时间去除和回收矿排水中的重金属。
4.MEC处理废水中的易降解有机物
在以乙酸等简单碳水化合物为基质的MEC中,这些简单的碳水化合物均能被较好地去除。
构建的MEC,以石墨颗粒作为电极,以乙酸钠为基质,其乙酸去除率达94%,同时在阴极甲烷的电子回收达到了79%。
采用碳布作为电极,其阳极的乙酸钠去除率达90%。
以乙酸钠、葡萄糖和蛋白胨等简单的有机物作为阳极基质,在双室的MEC阳极室中,设置阳极电势为+0.2mV,在COD负荷为0.89g/(L·d),水力停留时间为0.6d的条件下,平均COD去除率为(75±16)%。
在研究MEC对废水中蛋白质的降解中,构建了双室MEC,其以石墨纤维刷为阳极材料,在生物阳极通入纤维素发酵废水。
在0.9V的外加电压下,总的COD去除率和蛋白质去除率分别为(76±6)%和29%,当外加电压增加到1.0V时,废水中的蛋白质可以被完全去除。
5.偶氮染料的脱色和还原
偶氮染料被广泛应用于纺织、皮革、化妆品、食品等行业的着色,其在印染废水中具有浓度高、化学稳定性高、对水生生物有毒性等特点,可对环境和公众健康带来危害。
MEC对各类偶氮染料的降解都能取得非常好的效果。
通过驯化阳极生物膜,使偶氮染料去除速率由单室有膜系统的3.04g/(L·h)增加到单室无膜系统的8.37g/(L·h)。
建立单室无膜MEC,其使用碳刷作为电极,在外加0.3V的电压下,对刚果红的脱色率达到(98.3±1.3)%,远高于双室系统的(67.2±3.5)%。
6.其他难降解有机物的去除
传统的污水处理工艺对造影剂类物质的去除效果有限。
采用构建的双室MEC处理碘化的X射线造影剂,阴阳极均填充石墨颗粒,以石墨棒连接恒电位仪。
阳极接种微生物,以乙酸为碳源,采用非生物阴极对碘普罗胺(iopromide,IPM)进行脱卤。
当阴极电势降低到-800mV或更低时,IPM能够被完全脱卤,最大去除速率为(13.4±0.16)mmol/(m3TCC·d),脱卤作用的主要机理是石墨颗粒电极和IPM之间的直接电子转移。
7. 结束语
综上所述,MEC作为一项前沿的废水生物处理技术,无论是对常见的有机及无机污染物,还是对难降解物质,都能达到理想的处理效果,同时可大量减少能源的消耗。
随着对反应机理的深入研究以及反应器规模和工艺的改进,MEC在废水处理领域必将展现广阔的发展前景。
参考文献:
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[4] 黄德东,陈笃慧,林福龄,谭建光. 一个新设计的流动电解质电极系统[J]. 化学物理学报. 2015(05)。