李 英 金春姬 杨远乐 刘 明 鲁 静 魏铭泽

(中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛 266100)

生物阴极型微生物燃料电池处理氨氮有机废水及产电性能的研究*

李 英 金春姬#杨远乐 刘 明 鲁 静 魏铭泽

(中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛 266100)

将生物阴极型微生物燃料电池(BCMFC)阳极室的出水引进阴极，同时阴极采用间歇曝气的方式运行，以人工模拟的氨氮有机废水作为处理对象，探究外接电阻、DO、水力停留时间(HRT)以及碳氮质量比(C/N)对BCMFC的氨氮和有机物(以COD表征)去除效果以及产电性能的影响。结果表明：(1)开路以及50、100、500、1 000Ω条件下，最后出水中氨氮去除率分别为95.33%、86.12%、67.68%、100.00%、99.39%。外接电阻变化对COD的降解无太大的影响。500Ω条件下产电性能最佳。(2)DO为0.2、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0mg/L条件下，最后出水中氨氮去除率分别为48.55%、56.56%、84.40%、93.25%、95.76%、97.01%，COD去除率分别为68%、96%、99%、99%、99%、99%。DO会影响整个电池的产电功率。DO设为4.0～5.0mg/L较合适。(3)C/N为8.3∶1.0、12.5∶1.0、25.0∶1.0、50.0∶1.0条件下，最后出水中氨氮去除率分别为74.68%、73.86%、94.07%、100.00%。C/N对COD的去除没有太大的影响。C/N为25.0∶1.0条件下最大产电功率密度最大。(4)HRT为8、10、13、20、24h条件下，最后出水的氨氮去除率分别为67.67%、79.01%、86.70%、92.72%、96.80%，COD去除率分别为96%、98%、98%、100%、100%。随着HRT的缩短，最大产电功率密度先增大后减小。HRT为20h时BCMFC性能较好。

生物阴极型微生物燃料电池 氨氮有机废水 氨氮COD产电功率密度

如今，化工行业迅速发展壮大，随之产生的氨氮废水也成为行业发展制约因素之一，未经处理的氨氮废水排入流域中易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会使自来水处理厂运行困难、造成饮用水的异味外，严重时会使水中DO下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。……