原婷婷，刘梦心，杜漫漫

(1.天津工业大学 材料科学与工程学院，天津 300387； 2.天津工业大学 环境科学与工程学院，天津 300387)

阳极氧化技术[1](Advanced Oxidation，AO)在处理难降解有机废水方面引起了越来越多的关注。AO虽然对不同类型的废水都有良好的处理效果，但是存在能耗较高的缺点。

电催化膜反应器[2](Electrocatalytic Membrane Reactor，ECMR)属于一种新型AO，其阳极采用膜作为电极构型，将电催化氧化技术与膜分离技术进行了有机耦合，能够提高有机物的去除效率并降低能耗，可长期稳定运行。除了阳极以外，阴极性能同样影响着AO的能耗。以往的AO阴极半反应大多为水还原为氢气。如采用氧化性更强的氧化剂作为阴极反应物，改善阴极热力学，有利于进一步降低AO在水处理中的能耗。因而拟采用O2还原生物阴极代替以往的水还原化学阴极(不锈钢网阴极)，与电催化膜耦合，构建O2还原生物阴极电催化膜耦合反应器(O2-reducing Biocathode-Electrocatalytic Membrane Coupling Reactor，BECMR)。

本文分别采用活性炭和石墨毡两种碳材料作为阴极电极材料和微生物载体以构建BECMR，研究BECMR成功构建的可行性。为难降解有机废水的处理提供一种高效、低能耗的方法奠定基础。

1 实验部分

1.1 材料与仪器设备

材料包括：活性炭(直径1.5mm，河南省温县伟业活性炭厂)；碳毡(厚5mm，北京三业碳素有限公司)；微孔钛基膜(孔径7μm，孔隙率22.25%，厚度2.7mm，西安思宇金属材料有限公司)；阳离子交换膜(上海上化水处理材料有限公司)。

仪器设备包括：蠕动泵(BT100-S，雷弗泵有限公司)； 直流稳压电源(M8811，南京美尔诺有限公司)；数据采集系统(DAQ2213，凌华科技有限公司)。……