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在常规MFC阳极室内,厌氧产电菌通过代谢作用将作为电子供体的有机污染物氧化,释放电子和质子,产生的电子通过合适的电子传递介体传递到阳极,再经过外电路转移到阴极,释放携带的能量,由此产生电流;质子经过质子交换膜转移到阴极,在阴极室内,电子、质子和电子受体发生还原反应。微生物燃料电池可以在常温常压下进行能量的转换。如果利用生物技术使污水能够发电,对其加以资源化利用,将节约大量的能耗,对于节能减排具有重要意义。
MFC技术的应用前景正在不断拓展中。例如,将MFC阳极插入海底(河底、湖底)沉积物中,阴极置于临近海水中,则可收集到天然的、由微生物代谢产生的海底电流,可为各类海洋监测仪器提供电源。此外,MFC技术还可用于生物修复,例如在有高浓度有机物污染的地点(如石油污染),可置入MFC阳极完成对有机物的氧化。
MFC用于废水处理的优点有:
① 产生有用的产物——电能。其产生的电流取决于废水浓度和库仑效率;
② 无需曝气。不需曝气的空气阴极MFC,在阴极处只需要被动的氧气传递;
③ 减少了固体的产生。MFC技术是一个厌氧工艺,因此,相对于好氧体系,产生细菌的生物量将减少。固体处理是昂贵的,应用MFC技术可充分减少固体的产生;
④ 潜在的臭味控制。省略了好氧体系中所需与空气接触的较大的表面积和大量气流从曝气池底部流出的过程,均可大大降低向周围环境释放的臭味的可能性。
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