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在许多工业生产领域,含硫氮有机废水大量产生,通常采用厌氧消化预处理去除大部分有机物并回收沼气。产生的消化液仍含有大量的氮和硫化物,需要进一步脱氮脱硫;所产生的沼气中含大量的H2S,需在利用前脱硫。厌氧消化液脱氮与沼气脱硫具有电子互补性,可应用反硝化脱硫实现厌氧消化液脱氮与沼气脱硫的耦联,在沼气脱硫的同时,弥补消化液脱氮的电子供体不足。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种通过微生物的代谢作用将蕴藏在污废水中化学能转化成电能的装置,可同步实现硫、氮的去除与产电。本研究构建了反硝化脱硫MFC,以S2-为阳极的唯一电子供体,以NO3-为阴极的电子受体。在成功启动反硝化脱硫MFC后,探究进水S2-浓度、缓冲溶液的种类、温度、HRT对反硝化脱硫MFC产电性能及污染物去除的影响,同时探讨了不同的电极材料选择的利弊。具体结论如下:(1)采用连续培养的方式,用32天完成了以石墨纤维丝为电极的MFC1的启动。在外阻为100?时,MFC1的电压稳定在173.7±2.3mV,相应的S2-和NO3--N去除负荷分别为0.94±0.026kg/(m3NC·d)和11.1±0.43g/(m3NC·d),SO42-生成率为82%±3.8%。对石墨纤维丝进行SEM扫描,发现阳极上存在颗粒硫的沉积,阴极石墨纤维丝上则存在明显的杆状细菌聚集。相同的运行下,以石墨颗粒为电极的MFC2在38d完成了启动,最大功率密度与MFC1相当,内阻303?相比MFC1的内阻192?大很多。(2)随着阳极进水S2-浓度的增加,内阻逐渐降低。反硝化脱硫MFC的产电能力呈现逐渐增强的趋势,但到达一定浓度后,增强的幅度会变小。相同外阻下,功率密度随着进水S2-浓度的升高而增大,高电阻相对于低电阻而言,产电增长的幅度要小。在各个进水S2-浓度,各个外阻下,S2-的去除都比较彻底。SO42-生成率随着进水S2-浓度升高而有小幅增加,而随着外阻上升而降低。进水S2-浓度对NO3--N去除效果影响较小,NO3--N去除负荷随着外阻降低而升高。(3)缓冲溶液种类对反硝化脱硫MFC产电性能影响不大,原因可能与S2-自身的pH缓冲能力有关。50mmol/L磷酸盐缓冲溶液(Phosphate Buffer Solution,PBS)下MFC的内阻比100mmol/L重碳酸盐缓冲溶液、无缓冲溶液下的内阻低得多。反硝化脱硫MFC污染物去除情况与缓冲溶液的pH密切相关。(4)随着HRT的缩短,最大输出功率有起有伏。反硝化脱硫MFC的内阻逐渐降低,且降低的速度逐渐变缓。随着HRT的缩短,S2-去除负荷逐渐增大,而去除率缓慢降低。SO42-的生成率逐渐降低,NO3--N的去除负荷逐渐减小。(5)随着温度的升高,反硝化脱硫MFC的产电能力先增强后减弱,内阻逐渐降低。温度升高,S2-的去除影响不大,SO42-的生成率先升高后降低。在温度为30℃,外阻为100?时,SO42-的生成率达到最大。在25℃时,NO3--N的去除情况最理想。