利用微生物电解池处理牛奶废水过程中产电菌落与产氢性能之间的关系

摘要

[目的]研究微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC)利用复杂有机物作为底物的运行特性,对其在废水处理中的应用有着重要的意义.[方法]以模拟牛奶废水为基质,通过构建MEC反应器来考察在不同外加电压条件下产电菌群的性能.[结果]当外加电压升高到1.2V时,最大电流密度可达到261 A/m3,产氢速率可达0.048 m3 H2/m3 d,分别比外加电压为0.4 V的情形提高了467％和700％.外加电压为1.2 V时,系统对COD和蛋白质去除率可分别达59％和74％,其中COD去除较之0.4 V的情形提高了22.5％.PCR-DGGE的分子生物学分析结果表明,阳极生物膜中以Geobacter sp.作为优势菌,说明在利用大分子有机物作为基质时产电菌与非产电菌的协同作用更为明显.[结论]MEC能够利用牛奶废水作为燃料,在实现高效降解的同时以产氢的形式进行能量产出,这为MEC的实际应用提供了研究思路.