影响MFC产电能力及污水净化的非生物因素研究

摘要

以厌氧污泥接种模拟生活污水,构建双室无介体型微生物燃料电池(MFC).以输出功率密度、库仑效率和CODCr(化学需氧量)去除率为评价指标,采用正交设计考察4种非生物因素(即阴、阳极材料、底物和电子受体)对MFC产电及污水净化的影响.在此基础上进一步探讨阴极离子浓度对电能输出的影响.结果表明:对MFC产能及污水净化的影响因素顺序为:电子受体>阳极>阴极>底物,最优组合为碳毡-乳酸钠-不锈钢板-铁氰化钾+溶解氧;向阴极液中投加NaCl可使产电能力显著增强,最佳投加量为150 mmol·L-1.同时,阴极室定期添加铁氰化钾可维持电流稳定.试验中,葡萄糖型、乳酸钠型以及混合型底物模拟污水的CODCr均得到有效去除,平均去除率达85.2%,显示了研究的MFC具有很强的产电和污水净化能力.