微生物燃料电池在废水处理中的应用研究进展

微生物燃料电池可以同时进行废水处理和生物发电,开启了废水处理产生清洁新能源的新途径。该文简要介绍了微生物燃料电池的发展历史,重点阐述了无介体微生物燃料电池和无膜微生物燃料电池在废水处理中的应用,概括了微生物燃料电池同步废水处理中存在的问题和工作方向,分析了利用MFC进行废水处理同时生物发电的应用前景。     

微生物燃料电池耦合型废水处理反应器研究进展

随着生物电化学技术研究的发展,多种应用于废水处理的新型微生物燃料电池(MFC)耦合反应器不断出现,在污染物降解和能量回收中展现了多种优势。重点综述了近年来报道的典型的MFC耦合型废水处理反应器,并对其耦合机理、运行效果及存在的问题进行了比较分析,以期为生物电化学耦合型废水处理反应器的进一步优化和发展提供参考。     

微生物燃料电池在废水处理中的应用

设计了一个经典的双室微生物燃料电池,并考察了其在接种厌氧污泥条件下对葡萄糖模拟废水的产电性能.试验采用间歇运行的方式,主要考察了电极材料及初始COD对微生物燃料电池产电性能的影响.结果表明,当外阻为100 Ω时,该电池在初始COD为1 000 mg/L,以石墨为电极的运行条件下产电性能最好,最大电流密度为4.4mA/m2.另外,还对以水及好氧污泥作为电池阴极时系统的产电性能进行了对比.通过对两者极化曲线的分析可知,以好氧污泥作为电池阴极可以大大减小系统的内阻,从而提高电池的产电性能.     

微生物燃料电池在重金属离子废水处理中的研究进展

微生物燃料电池（ MFC）中阳极处理生活污水,阴极处理工业废水中的金属离子成为近年来研究重点之一。本文综合了近年来的MFC应用微生物阳极与非生物或微生物阴极有机结合处理含重金属离子的工业废水的研究进展,重点讨论了Cu（Ⅱ）、 Cr（ VI）、 Ag（Ⅰ）、 Hg（Ⅱ）、 Fe（Ⅲ）、 Mn（Ⅵ）、 U（Ⅳ）等离子的处理,并就MFC阴极处理金属离子的现状及应用前景进行了分析和讨论。     

微生物燃料电池研究进展

微生物燃料电池的研究早在二十世纪七十年代就有开展,但是直到最近两年,随着其功率的提高才成为研究热点。其基本原理与与燃料电池相似,但可以利用更复杂的燃料(如葡萄糖,蔗糖,乙酸盐等)来产生电流,因此可以在处理污水的同时实现电力输出。文章就其基本原理,最新研究方向和在污水处理方面的应用做了简单介绍,并对其前景进行了展望。     

同步废水处理及产电的微生物燃料电池研究进展

同步废水水处理及产电的微生物燃料电池是利用生物催化剂直接把化学能转化为电能,具有能量转化率高、污泥产率低、反应条件温和等优点。本文阐述了微生物燃料电池的工作原理及电子传递机理,综述了其最新的研究进展,并对微生物燃料电池在污水处理领域的发展方向作了展望。     

用于废水处理及产能的微生物燃料电池研究进展

详细介绍了用于废水处理及产能的微生物燃料电池的工作原理和特点,并阐述微生物燃料电池相关的微生物、阴极、阳极、反应方式和底物的最新研究进展,提出今后研发的重点.     

厌氧流化床微生物燃料电池研究进展

厌氧流化床微生物燃料电池采用液固流化床耦合微生物燃料电池技术,使流体与微生物载体颗粒充分混合,可显著提高相间传质效率,进而提升废水处理及电池产电效率.综述了厌氧流化床微生物燃料电池的工作原理及优缺点,分析了温度、pH值、外阻、电极、驯化方式、内阻、基质流速等因素对电池产电性能的影响,介绍了电池的应用前景,并对其未来主要...     

利用藻类构建微生物燃料电池研究进展

随着全球能源短缺及环境恶化的进一步加剧,寻找可持续发展的绿色新能源技术成为各国关注的焦点,利用藻类构建的微生物燃料电池（MFCs）作为一种新兴的可持续发展技术,真正做到节能环保,一举多得。本文综述了利用藻类构建MFCs的研究现状,以藻类在微生物电池中的不同作用为出发点,介绍了以藻类为阳极基质、阳极及阴极时电池的工作机理,结合不同类型电池对藻种的选择情况,阐述了藻类构建MFCs的产电效果,回顾了藻类构建MFCs对水体污染物的去除效能,分析了影响MFCs产电效能的主要环境因素,并从经济效益、产业化、产电效率几个方面对目前藻类构建MFCs存在的问题进行了总结,同时对后期的研究进行了展望,以期为日后利用藻类构建MFCs的研究与实际工程提供理论参考。     

微生物燃料电池在水与废水脱氮方面的研究进展

近年来，使用微生物燃料电池（MFC）处理含氮水与废水受到广泛关注，在脱除水与废水中氮元素污染的同时，回收部分能量，克服了传统含氮废水处理高能耗的缺陷。本文在微生物脱氮技术的基础上，综合国内外相关研究文献，简述了MFC处理含氮水与废水研究的最新进展，系统总结了4种不同形式的脱氮MFC，主要包括反硝化脱氮MFC、硝化脱氮MFC、同步硝化反硝化脱氮MFC以及厌氧氨氧化脱氮MFC，详细介绍了各种脱氮形式MFC的产电和脱氮性能以及适用条件，分析了每种脱氮MFC的脱氮产电机理以及影响因素（包括MFC运行参数、外接电阻、电极材料以及MFC构型等）；最后提出了未来MFC在处理含氮水与废水方面的主要研究方向：开发新型性价比高的电极催化材料及膜材料，优化运行条件，提高产电生物膜的稳定性以及进一步细致探究不同形式的脱氮产电机理等，从而扩大运行规模。     

微生物燃料电池处理高盐废水的研究进展

高盐废水通常采用生化、蒸发和膜处理3种方法处理,但无论采用何种方法,高盐废水处理均存在难度大和成本高等问题。微生物燃料电池（MFC）是一种基于产电微生物催化氧化有机物获得电能的装置,应用MFC处理废水可实现在处理废水的同时回收废水中能量,从而降低废水处理成本。近年来,应用MFC处理高盐废水来降低处理成本的研究逐渐开展并成为一个研究热点。本文综述了MFC处理高盐废水研究的最新进展,分析了盐度对MFC产电、污染物脱除、微生物生长和群落的影响,基于耐盐微生物、生物膜、反应器结构及扩展应用等方面提出未来MFC处理高盐废水的研究方向。     

利用无膜微生物燃料电池废水处理并回收电能

An upflow mode membrane-less microbial fuel cell （ML-MFC） was designed for wastewater treatment. Granular graphite electrodes, which are flexible in size, were adopted in the ML-MFC. Microbes present in anaerobic activated sludge were used as the biocatalyst and artificial wastewater was tested as substrate. During the electrochemically active microbe enrichment stage, a stable power output of 536 mW.m-3 with reference to the anode volume was generated by the ML-MFC running in batch mode. The voltage output decreased from 203 mV to about 190 mV after the ML-MFC was changed from batch mode to normally continuous mode, indicating that planktonic electrochemically active bacterial strains in the ML-MFC may be carried away along with the effluent. Cyclic voltammograms showed that the attached microbes possessed higher bioelectrochemical activity than the planktonic microbes. Forced aeration to the cathode benefited the electricity generation obviously. Higher feeding rate and longer electrode distance both increased the electricity generation. The coulombic yield was not more than 20% throughout the study, which is lower than that of MFCs with membrane. It is proposed that dissolved oxygen diffused from the cathode to the anode may consume part of the substrate.     

微生物燃料电池在污水生物脱氮中的研究进展

微生物燃料电池(MFC)是一种新型污水处理技术,其在处理污水的同时能产生电能,引起众多研究者的关注.将MFC应用于含氮污水的处理中便形成了反硝化或同步硝化反硝化MFC系统.本文回顾了MFC生物脱氮的发展历程,并从MFC实验装置的设计构造(空间构型、电极材料、分隔材料)、影响因素(含氮污染物浓度、水力停留时间、溶解氧、碳源与碳氮比、温度、pH值、外电阻)和反硝化细菌的基因表达与多样性等3个方面进行了综述与分析,提出需要从以下方面进行MFC生物脱氮效能的强化:开发具有强电子传输能力和氨氧化催化功能的廉价高效电极材料,优化MFC脱氮的运行条件和探索不同环境下的脱氮机理,通过研究MFC阴极微生物种群构成筛选培育优势反硝化功能菌.     

微生物燃料电池处理重金属废水的研究进展

基于已有研究基础,解析了在微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）特有构型和产电条件下涉及的重金属去除机制,综述了装置构型、阴极类型、重金属浓度、外接电阻、pH、电子受体类型等因素对MFC产电性能及重金属去除效能的影响。从生物电化学作用、微生物作用、电子受体竞争机制等侧面,阐明各单一因素对重金属去除速率、还原产物的影响和作用。提出今后MFC去除重金属废水的研究需立足于实际废水,构建中试装置为实际应用提供数据支撑。进一步确定各影响因素的主次地位及作用方向,根据已有理论基础调控各影响因素,得到更快的去除速率和理想的还原产物。同时筛选适于重金属分离的电极材料及考察可实现产物回收的物理化学方法,以期实现重金属真正意义上的回收。     

微生物燃料电池处理偶氮含盐废水的产电性能和降解过程

偶氮含盐废水生化处理流程复杂、电耗高,且降解机理尚不明确。本研究基于酸性重铬酸钾法水热处理获取改性阳极,进而构建微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）对偶氮含盐废水进行处理。考察了不同二价阴离子对MFC产电性能和降解有机物效果的影响,并探究了MFC对直接红13的降解机理。结果表明,偶氮含盐废水中含有硫酸钠时的产电性能高于含有碳酸钠的情况,MFC最大功率密度为265.38mW/m²、最大电流密度为1.10A/m²;MFC处理偶氮含盐废水时,对直接红13的去除率低于无额外添加盐时的效果（71.13%）,对葡萄糖共基质的降解影响程度为：添加硫酸钠>添加碳酸钠>无额外添加盐。微生物群落和降解产物分析表明,MFC阳极生物膜通过变形菌门、拟杆菌门等微生物的协同作用实现了对直接红13的生物电化学降解,产电下降解产物以还原产物芳香胺为主。     

MFC处理低浓度焦化废水的试验研究

使用单室空气阴极微生物电池处理焦化废水,以电压、电流密度、功率密度、COD去除率、p H为考察指标,分别用铂、四氧化三铁、二氧化锰作阴极,对比其去除效率和产电能力。实验结果表明,铂阴极的产电能力和废水处理效果最好,开路电压最大值达到521.469 m V。当电流密度为2.4 A/m2时功率密度达到最大值0.195 W/m2,COD去除率为82.9%;二氧化锰阴极MFC效果次之,四氧化三铁阴极MFC的效果最差。     

基于微生物电解池的废水生物处理技术研究进展

在阐述微生物电解池(microbial electrolysis cell,MEC)工作原理的基础上,介绍了利用微生物电解池处理废水中各类污染物的研究进展,以及反应器结构改进、工业规模反应器和新型处理工艺的开发等,并展望了微生物电解池在污染物降解领域的发展方向。