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传统的金属回收方案往往会耗费大量的能源和化学品。生物电化学技术的最新发展为金属回收提供了高效的新途径,它给基于氧化反应或还原反应的工艺提供了灵活的平台。近些年研究人员探索了金属转化的相关机理和技术,结果表明了生物电化学方法回收金属这一概念的可行性。
生物电化学系统
生物电化学系统的英文全称BioelectrochemicalSystem,简称BES。BES系统是利用微生物将可生物降解的原材料中的化学能转化为电能或者其他化学物质的一种技术平台。生物电化学的主要方法是用金属作为阴极上的电子受体,而有机废物作为阳极上的电子供体。
生物电化学系统为废弃物/污水处理与能量和资源回收的结合提供了新的思路。当微生物将可生物降解的底物氧化,并还原阳极,从而生成电,这样的装置就成为微生物燃料电池(Microbialfuelcell–MFC)。反过来,如果对系统施加低压产生还原产物,这种装置就叫做微生物电解池(Microbialelectrosynthesis-MES)。不少相关研究的结论都肯定了生物电化学系统的优点,例如节省污水处理在好氧曝气上的能耗和污泥处置的成本。但因为跟厌氧消化工艺相比,生物电化学系统的能量密度还比较低,所以它目前主要用于低浓度的污水处理。
许多可行性研究已经展现了生物电化学反应平台在还原和回收不同金属的高效性。而欧盟也在2012年通过欧盟第七框架计划(7thFrameworkProgramme),推出了专注生物电化学研究的联合项目BioelectroMET,资助金额高达330万欧元,参与机构包括了荷兰的卓越可持续水研究中心WETSUS、特殊阳极制造商Magneto、英国的MASTCarbonInternational、卢森堡的CentredeRescherchePublicHenriTudor、西班牙的UniversitatJaumeI大学、瑞典的LinnaeusUniversity、芬兰的TampereUniversityofTechnology。荷兰的WETSUS是这一联合项目的协调机构。该项目的目标是进一步调查和开发能耗极低甚至是零能耗的金属回收技术。
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在上期《新加坡PUB水技术创新研发最新进展报告(上)》中,我们分享了PUB把前沿水处理技术从实验室带向市场的经验。本期我们将继续带大家了解报告中13个主要研究项目的概况。1.利用细菌监测污水水质来自南洋理工大学的EnricoMarsili博士和团队研发了一种新型生物电化学方法,利用基因工程细菌检测污水管
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本周公众号将继续围绕硝化反应的工艺细节进行探讨。污水处理的生物池内的硝化反应相对于好氧的有机物降解反应来说,速率较慢,同时硝化菌在整个污水处理的生物池内活性污泥系统中所占据的比例也不是很高,由于自身数量等级和生存的敏感性来说,硝化细菌受外界环境因素干扰的影响较大,因此在实际的运行
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脱氮除磷工艺汇总
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煤化工是一项耗水量高、污染物含量高的产业,随着我国环保法规的日益严格,煤化工废水的“分质盐零排放”已经成为了必然趋势,对于新建煤化工项目而言,煤化工废水处理流程通常为:预处理—生化处理—深度处理—含盐水处理—浓盐水处理—蒸发结晶,其中含盐水处理单元一般采用双膜工艺(超滤+反渗透)
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