光合混菌生物陽極MFC對高濃度淀粉廢水的處理

梁 濤，劉玉香，袁 鑫

（太原理工大學環(huán)境科學與工程學院，山西太原030024）

淀粉廢水是食品工業(yè)中污染較為嚴重的一類廢水〔1〕，其有機物濃度高，含有大量淀粉、蛋白質、脂肪等物質。對于淀粉廢水的治理，普遍采用的是厭氧-好氧聯(lián)合生物技術〔2〕，但該技術存在運行費用高、成本高的缺點〔1〕。 微生物燃料電池（MFC）是一種利用微生物將有機物中的化學能轉換為電能的裝置，利用該技術處理淀粉等有機廢水時，在凈化污水的同時還可以收獲電能，實現(xiàn)了資源的回收〔3〕。

目前在利用MFC降解淀粉廢水的研究中，普遍針對初始COD較低的淀粉廢水，且COD去除率較低〔4〕。因此，利用該技術處理高濃度淀粉廢水以及進一步優(yōu)化提升COD去除率仍有待研究。光合細菌在厭氧條件下可以利用光發(fā)酵和暗發(fā)酵分解高濃度淀粉廢水〔5〕，此外其菌體有著豐富的營養(yǎng)，包含大量蛋白質、葉酸、類胡蘿卜素等促長因子〔6〕。因此使用光合細菌作為MFC的陽極生物不僅可以處理淀粉廢水，所產(chǎn)生的菌泥還可以作為飼料添加劑使用〔7〕。近年來，國外對于以光合細菌為基礎的MFC也有相關研究，研究方向包括提高MFC的產(chǎn)電性能〔8〕、提高MFC對復雜底物的適應性〔9〕以及開發(fā)自持型的小型MFC〔10〕等，為其未來的實際應用提供了諸多方向。

本研究以實驗室中的光合混菌PB-Z為陽極菌，在室溫、自然光照和靜置的環(huán)境下以高濃度淀粉廢水為基質，探討MFC的處理效果，并進一步研究了氮源及其濃度和添加Ca2+對COD降解效果的影響，得到了各項優(yōu)化條件，為利用MFC處理淀粉廢水的工業(yè)化應用提供了理論依據(jù)。……