MDC和MEC及其耦合系統在水處理應用的研究進展

李 廣，周 鐵，余運湧，李星雨

（吉林建筑大學 市政與環境工程學院，吉林 長春 130118）

0 引 言

水是生命存在的基礎，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、污染、城市化和經濟發展以及氣候變化，淡水資源日益稀缺，伴隨著我國2018年最新修訂的《中華人民共和國水污染防治法》中對工農業生產排水制定了嚴格的排放標準，因此，如何對廢水進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，是以微生物為陽極催化劑，將化學能直接轉化成電能，且可在處理廢水的同時回收能量，因此在最近幾年得到了飛速發展。微生物電解電池（Microbial Electrolysis Cell,MEC）是在MFC基礎上改進的一種產氫方法。MEC在有機廢水轉化為H2的過程中，首先陽極產電菌將有機物轉化為電子、質子和CO2，然后將電子轉移到固定的電極上，電子再通過外電路與質子在陰極上結合從而產生氫氣。因其理論產氫率遠高于厭氧發酵制氫，因此，利用MEC制氫是一種具有廣闊應用前景的生物制氫方法。且二者對許多種類的廢水如氨氮廢水、重金屬廢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—MDC-MEC耦合系統，本文對其在廢水處理與應用方面進行簡述，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

1.1 MDC的起源

近年來，微生物脫鹽燃料電池(MDC)作為一種新型的環境友好型污水處理技術，受到了國內外相關學者的關注。……