微生物电解系统生物阴极的硫酸盐还原特性研究
针对传统硫酸盐生物还原方法中供氢体系能耗大和氢气利用率低的特点,构建双极室微生物电解系统(microbial electrolysis system,MES),研究了微生物利用阴极作为电子供体去除废水中硫酸盐及电子利用的特性.外加电压为0.8V时,MES生物阴极在36 h内SO42-平均去除量为109.8 mg·L-1,平均还原速率可达73.2 mg·(L·d)-1.运行时MES的最高电流密度为50～60 A·m-3,电子回收率为(43.3 ±10.7)％,约90％的电子被用于还原SO42-.微生物利用MES阴极产生的H2作为电子供体还原SO42-,主要还原产物为溶解态的S2-和气态的H2S,还原过程主要发生在前12h.对MES施加不同外加电压的实验显示,外加电压为0.8V时的SO42-去除率和电荷量都比0.4V时高;但0.4V情形下MES的电子回收率可达到70％,且周期结束时阴极H2低于检出限,推测微生物可以直接利用阴极的电子从而提高了能量效率.实验结果最终表明,微生物可利用MES的阴极进行代谢去除废水中的SO42-,阳极微生物产生电子降低了系统能耗,这为含硫酸盐废水的高效低耗处理提供了新的研究思路.
微生物电解系统、生物阴极、硫酸根、硫酸盐还原菌、氢气
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X703.1(一般性问题)
广东省环境污染控制与修复技术重点实验室开放基金项目2013K0002;广东省水与大气污染防治重点实验室开放基金项目GD2012A01;国家自然科学基金项目51039007,51179212,51278500
2014-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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