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微生物燃料电池处理含铜废水的研究

北极星环保网来源:环境污染与防治 刘远峰2017/9/28 11:00:53我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:含铜废水 废水处理 电解法

北极星环保网讯:构建了以乙酸钠为阳极基质、Cu^2+为阴极电子受体的双室微生物燃料电池(MFC),考察了该MFC处理含铜废水的效果及Cu2+浓度对MFC产电性能的影响。通过改变阴极液中CuSO4的质量浓度(20~130mg/L),测试了MFC运行过程中的输出电压、输出功率密度、内阻、cu去除率等指标。

结果表明:Cu^2+可作为MFC的阴极电子受体;在外电路电阻为1000n的条件下,Cu^2+质量浓度为130mg/L的MFC性能最佳,其稳定输出电压为0.33V、最大输出功率密度为114.42mW/m^2,内阻为231.6212,最高Cu去除率为84.59%;通过X射线衍射测试发现,阴极还原产物为Cu2O。

电镀行业,金属冶炼等现代工业在制造产品的同时会产生较多含铜废水,既浪费资源,又污染环境。Cu是人体必需的金属元素,但是,当人体内Cu过量时,会发生溶血,金属中毒等一系列严重后果,因此含铜废水的处理势在必行,常见的处理含铜废水的方法有电解法、化学沉淀法等,但这些方法需要消耗能源。

微生物燃料电池(MFC)是以微生物为催化剂,将污水或污泥中有机物的化学能转化为电能的装置,在去除有机物的同时产生清洁能源,而且MFC操作条件温和、原料来源广泛,具有高效、连续等优点、因此在废水处理领域应用前景广阔。

Cu2+可以代替氧气作为阴极电子受体,因此有研究人员探讨了用MFC处理含铜废水的可行性。梁敏等采用MFC处理含铜废水,结果表明,剩余污泥为底物的MFC可以在降解污泥中有机物的同时处理含铜废水并回收单质Cu。本研究利用MFC来处理含铜废水,并寻找适宜的Cu2+进水浓度,旨在为MFC的实际应用提供支持。

延伸阅读:

含铜废水处理之复合材料对水中Cu (Ⅱ) 的吸附特征

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