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苯酚是一种无色晶体,有毒且腐蚀性较强。苯酚和其衍生物极易溶于水,且转化能力很强,会对环境造成严重污染。另外社会的快速发展,我国又面临着能源紧缺的现状。因此,本文从能源和污染角度出发,采用了人工湿地-微生物燃料电(CW-MFC)来处理废水。CW-MFC是近些年新出现的一种耦合工艺,利用人工湿地存在的氧化还原梯度而将微生物燃料电池(MFC)嵌入其中,在净化污水同时还能产电,这对解决我国目前所面临的能源危机和环境危机提供了思路。本研究成功构建了 CW-MFC耦合系统,首先以葡萄糖为底物研究不同进水COD浓度和HRT下耦合系统对污水的净化以及产电性能;其次研究了以难降解物质苯酚以及苯酚+葡萄糖共基质为底物下污水的净化效果以及产电性能;最后通过对不同底物运行条件下阳极生物膜微生物进行测序,分析阳极微生物群落的差异以及变化。主要研究结果如下:实验首先选取葡萄糖为底物,设置五组不同葡萄糖进水浓度来研究COD浓度对CW-MFC耦合工艺性能的影响。结果显示当进水COD浓度为350 mg/L时,CW-MFC的性能最佳。此时COD、NH4+-N、TP的去除率达到了 95.7%、55.1%、95.5%,稳定输出电压达到646 mv,且实验组COD去除效果比对照组高3%左右。之后,保持进水COD浓度为350 mg/L,设计5组HRT来研究不同HRT对系统的影响。结果表明,随着实验过程中HRT由36h减小到12h,系统在HRT为36h时污染物去除效果最好,此时COD、NH4+-N、TP的去除率达到 96.56%、52.95%,99.45%;在 HRT 为 18 h,产电性能最佳,此时输出电压为646 mv,最大功率密度为286.7 mW/m3。其次实验选择苯酚为目标污染物,研究了以单一苯酚和苯酚+葡萄糖共基质下系统的净化性能和产电性能。实验结果表明,CW-MFC耦合工艺能以单一苯酚为底物进行产电,苯酚的去除率达到了73.41%,COD去除率65.33%,输出电压为248 mv。而共基质葡萄糖的加入不仅提高了输出电压还提高了苯酚去除率,输出电压达到了570 mv,苯酚去除率为75.59%,COD去除率为73.28%。且实验组苯酚的去除效果要优于空白组,生物产电促进了苯酚的降解。最后,实验对以葡萄糖、苯酚为底物下的阳极微生物进行了取样测序。结果表明,在不同的反应器及底物条件下,阳极微生物的群落结构差异很大。实验组中Firmicutes的丰度远远大于空白组,实验组为18.33%-51.49%,空白组仅为3.57%-11.26%。实验组和对照组虽然都存在产电菌,但实验组产电菌是优势菌,丰度远远大于对照组。通过对比以苯酚为底物运行条件下不同组反应器阳极微生物群落发现,两者也存在很大差异。