微生物電解轉(zhuǎn)化水中2,4-二氯苯酚的研究.pdf

1、針對(duì)目前難轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)2,4-二氯苯酚處理工藝的高效性與低成本不易兼顧的問(wèn)題，本研究將傳統(tǒng)厭氧生物法與電化學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合構(gòu)成生物電化學(xué)系統(tǒng)處理2,4-二氯苯酚廢水以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效的目的。
　　首先采用雙極室微生物燃料電池反應(yīng)器，以松花江與阿什河交匯處底泥接種，在室溫下啟動(dòng)，集中馴化陽(yáng)極。因 MFC與 BES的運(yùn)行差別，通過(guò)測(cè)定陽(yáng)極極化曲線，設(shè)計(jì)針對(duì) BES的生物陽(yáng)極馴化策略。測(cè)定啟動(dòng)成功的 BES內(nèi)阻發(fā)現(xiàn)，1000mg/L葡萄糖共基

2、質(zhì)生物陰極內(nèi)阻為37.38Ω，非葡萄糖共基質(zhì)生物陰極內(nèi)阻為44.25Ω，非生物陰極中的歐姆內(nèi)阻為56.7Ω左右。
　　其次分析影響陰極性能的主要因素，發(fā)現(xiàn)最適 pH為6.5~7，葡萄糖共基質(zhì)最適濃度1000mg/L，最適外加電壓為0.7V。此狀態(tài)下運(yùn)行48小時(shí)對(duì)200mg/L的2,4-DCP的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98.5％。微生物的接入使得2,4-二氯苯酚還原所需的最低電壓從0.5V降到了0V，大大縮小了能耗。通過(guò)循環(huán)伏安測(cè)得2,4-二氯苯

3、酚在生物陰極中的還原電位約為-0.37V，在非生物陰極中的還原電位約為-0.4V。對(duì)應(yīng)的還原峰值電流分別為1.6mA和2.5mA。
　　再次分析不同條件下陰極中的微生物群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)路狀態(tài)下主要以 Swine manure pit bacterium，Pseudomonas aeruginosa strain，Dysgonomonas wimpennyi， Bacterium C111為優(yōu)勢(shì)菌群，MFC狀態(tài)下陰極微生物主要以 E

4、nterococcus aquimarinus strain，Swine manure pit bacterium，Clostridiaceae bacterium為優(yōu)勢(shì)菌群，1000mg/L葡萄糖共基質(zhì)的陰極微生物主要以 Swine manure pit bacterium為優(yōu)勢(shì)菌群，兼有 Enterococcus aquimarinus strain，Dysgonomonas wimpennyi，Clostridia bacteri