吴莉娜， 李 进， 闫志斌， 苏柏懿， 王春艳

(北京建筑大学城市雨水与水环境教育部重点实验室， 北京 100044)

现有研究认为，3D-BER中同时存在物理、化学、生物作用及相互耦合作用[5]。作为一种符合中国国情的新兴废水处理技术，前期研究中，3D-BER主要用于去除污水中硝酸盐氮[6]。近期，三维生物膜电极工艺在氨氮废水、含磷废水、染料废水、重金属废水、抗生素废水等废水处理方面也取得了较大进展。结合3D-BER中外研究现状，重点阐述3D-BER的结构特点、微生物种群及其实际应用，分析厌氧微生物在3D-BER中的应用可行性，并为三维生物膜电极技术工程化提供新思路。

1 三维生物膜电极技术原理及类型

1.1 原理及特点

三维生物膜电极技术的基本原理：同一体系中，通过耦合电化学反应和生物作用，充分发挥阴极、阳极、填料电极的生物载体作用，利用电化学氧化还原、微生物新陈代谢(生物膜)、物理化学吸附及其相互作用，达到高效、低耗去除废水中污染物的目的。

0.16C5H7O2N+N2+5.6H2O+2.16OH-

(1)

磷的去除主要是通过电场刺激提高除磷功能菌的生物活性，促进反应器中的好氧吸磷和厌氧释磷过程，从而增强生物除磷效果[8]，同时体系中发生的物理吸附和化学沉淀也起到关键作用。重金属离子则是利用3D-BER的电化学-生物吸附作用实现转化、去除[9-10]。

(2)3D-BER去除有机物：一是利用阴极区提供的厌氧还原条件和H2加快难降解有机物的生物还原速率，阳极区则产生好氧氧化条件和O2完成污染物中间体的转化；二是利用主极产生的羟基自由基(OH·)以及颗粒电极上电氧化产生的强氧化剂(如H2O2、Cl2、HClO)分解难降解物质，从而达到高效处理有机废水目的[8,11-12]。……