微生物燃料电池处理奶牛场污水运行效果与产电性能试验研究

摘要

为探讨微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)应用于奶牛场污水处理技术的可行性,通过构建双室型和单室型MFC反应装置,以奶牛场污水为阳极反应液,对MFC的产电性能以及污水中主要污染物的降解效果进行研究。结果表明,单室型和双室型MFC均可稳定地产电运行,平均日最大输出电压分别为563.8和390.8 mV,最大功率密度分别为48.5和21.7 mW·m^(−2),表观内阻分别为346.4和489.5Ω,且单室型MFC产电性能优于双室型;单室型和双室型MFC对奶牛场污水中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的平均去除率分别为79.3%和77.4%;单室型MFC对总磷(total phosphorus,TP)、总氮(total nitrogen,TN)和氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(+)-N)的平均去除率分别为70.9%、65.4%和78.9%,分别比双室型MFC相应去除率高101.4%、24.3%和21.0%,单室型MFC对污染物去除率优于双室型MFC。MFC作为一种污水处理新方法,用于奶牛场污水处理具有技术可行性,其在降解奶牛场污水中有机物和氮磷污染物的同时能够产生电能,在实现节能减排、碳达峰和碳中和方面具有广阔前景。