聚苯胺/Fe-N-还原石墨烯改性导电膜耦合膜生物反应器/微生物燃料电池污水处理研究

摘要

针对膜技术处理污水时存在膜污染严重及能耗高的问题,采用层层组装法改性聚酯滤布,制备了含聚苯胺(PANI)和Fe-N-功能化还原石墨烯(Fe-N-rGO)催化剂的导电膜,并用该膜耦合膜生物反应器/微生物燃料电池系统(MBR/MFC)处理模拟生活污水.结果表明,MBR/MFC耦合系统处理污水时,系统开路电势达到0.5V,体系产电最大功率密度达117 mW·m-3.体系对COD去除率约为93％,NH4+-N去除率为62％,并且去除的NH4+-N直接转化为N2排出系统.经过层层改性,导电膜的表观电阻由最初的完全绝缘提高到58 Ω cma,实验成功地将绝缘材料的聚酯滤布改性为导电膜.该MBR/MFC耦合系统将为节能高效的水处理技术开发提供新思路.