厌氧流化床微生物燃料电池处理间甲酚废水及产电性能研究

以某水处理厂厌氧消化池活性污泥为接种体,间甲酚模拟废水为阳极液,构建了厌氧流化床单室无膜空气阴极微生物燃料电池(AFB-SMFC)。研究了开路和闭路操作条件下间甲酚的降解性能及其动力学,探讨了电化学作用与微生物降酚能力之间的关系,考察了外电阻、间甲酚浓度对AFB-SMFC降酚及产电性能的影响。结果表明:AFB-SMFC在闭路条件下的平均降酚速率为15.29 mg/(L·h),比开路条件(11.18 mg·L~(-1)·h~(-1))下提高了37%;闭路和开路条件下间甲酚降解反应均遵循零级动力学方程:-d St/dt=k;当外电阻为5 000Ω时,电池的产电性能最好,而外电阻为1 000Ω时间甲酚的去除率最高;当间甲酚初始浓度为570~630 mg/L时,AFBSMFC的产电性能和降酚效果俱佳,最大功率密度为324.4 m W/m~2,间甲酚去除率为96.2%。