MDC和MEC及其耦合系統(tǒng)在水處理應(yīng)用的研究進(jìn)展

李 廣，周 鐵，余運(yùn)湧，李星雨

（吉林建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118）

0 引 言

水是生命存在的基礎(chǔ)，雖然地球的大部分都被水覆蓋，但是地球上的水絕大部分都是海水，人們能直接使用的淡水資源占比很小，而且由于人口增長(zhǎng)、污染、城市化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及氣候變化，淡水資源日益稀缺，伴隨著我國(guó)2018年最新修訂的《中華人民共和國(guó)水污染防治法》中對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排水制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，如何對(duì)廢水進(jìn)行有效的處理變得越來越重要。

微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell，MFC）作為新興的脫鹽技術(shù)，是以微生物為陽(yáng)極催化劑，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，且可在處理廢水的同時(shí)回收能量，因此在最近幾年得到了飛速發(fā)展。微生物電解電池（Microbial Electrolysis Cell,MEC）是在MFC基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種產(chǎn)氫方法。MEC在有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為H2的過程中，首先陽(yáng)極產(chǎn)電菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為電子、質(zhì)子和CO2，然后將電子轉(zhuǎn)移到固定的電極上，電子再通過外電路與質(zhì)子在陰極上結(jié)合從而產(chǎn)生氫氣。因其理論產(chǎn)氫率遠(yuǎn)高于厭氧發(fā)酵制氫，因此，利用MEC制氫是一種具有廣闊應(yīng)用前景的生物制氫方法。且二者對(duì)許多種類的廢水如氨氮廢水、重金屬?gòu)U水等都具有較好的處理效果，由此，綜上所述提出一種新型的水處理工藝系統(tǒng)—MDC-MEC耦合系統(tǒng)，本文對(duì)其在廢水處理與應(yīng)用方面進(jìn)行簡(jiǎn)述，為將來此方面的研究提供一定的參考和借鑒。

1 微生物脫鹽燃料電池技術(shù)

1.1 MDC的起源

近年來，微生物脫鹽燃料電池(MDC)作為一種新型的環(huán)境友好型污水處理技術(shù)，受到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。……