人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展

论文摘要

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC)是一种将人工湿地技术(CW)和微生物燃料电池技术(MFC)结合在一起的新型污水处理系统,其产电机理是产电微生物在底层湿地(阳极)的厌氧条件下生成电子,通过外电路传递到表面湿地(阴极)完成氧化还原反应。但是,近几年来,关于CW-MFC研究的文章较少且研究深度较浅。综述了电极材料、水力条件、湿地植物及微生物等条件对CW-MFC污水处理能力和产电能力的影响。在电极材料方面,选用导电性、吸附性及有效面积大的材料作为电极可有效提高CW-MFC产电与去污能力;在水利条件方面,在HRT为2-3 d的条件下,应选用升流式或升流-降流式的入水方式;湿地植物方面,种植湿地植物的CW-MFC在去污和产电能力上都要优于未种植植物的CW-MFC;微生物方面,阴极与阳极的微生物群落结构存在明显的差异,但存在的产电菌的种类却十分相似。CW-MFC中存在的常见产电微生物主要包括地杆菌属(Geobacter)、脱硫叶菌属(Desulfobulbus)、假单胞菌属(Pseudomona)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等。最后对CW-MFC的研究方向进行了分析,以期为CW-MFC的实际应用提供理论依据。

论文目录

  • 1 CW-MFC的污水处理能力
  •   1.1 水力条件对污水处理能力的影响
  •   1.2 电极材料对污水处理能力的影响
  •   1.3 湿地植物对污水处理能力的影响
  • 2 CW-MFC的产电能力
  •   2.1 电极材料对CW-MFC产电性能的影响
  •   2.2 污水中COD浓度对CW-MFC产电性能的影响
  •   2.3 微生物对CW-MFC产电性能的影响
  •   2.4 其他条件对CW-MFC产电性能的影响
  • 3 CW-MFC面临的挑战和发展前景
  • 4 展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王国振,温洪宇,蔡嘉颖,袁振亚,王秀颖,苏思婷

    关键词: 电极材料,水利条件,湿地植物,产电微生物

    来源: 生物技术通报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,环境科学与资源利用,电力工业

    单位: 江苏师范大学生命科学学院

    基金: 国家级大学生实践创新创业训练计划(201610320026)

    分类号: X703;TM911.45

    DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0575

    页码: 199-206

    总页数: 8

    文件大小: 1026K

    下载量: 933

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