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高盐含氮废水含有大量无机离子、有机物和含氮化合物,是一种来源广泛、成分复杂且危害巨大的难处理废水。现有处理方法存在能耗高、系统稳定性差、造成二次污染等问题,且不能回收废水中蕴藏的能量。基于此,本文引入微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）技术,通过电极优选和运行参数优化,实现高盐含氮废水的高效、低成本、无害化处理。本研究分别探究了非缓冲NaCl溶液和PBS缓冲溶液、三种阳极和三种阴极、盐度（NaCl浓度）和盐度冲击、污染物浓度对MFC产电和含氮污染物脱除性能的影响,并应用此MFC体系成功处理实际高盐含氮废水。本研究取得成果如下:电解质溶液对MFC脱除含氮污染物的效果没有明显影响,但影响MFC的产电性能。当MFC处理含硝氮、亚硝氮废水时,由于硝氮、亚硝氮在阳极区反硝化,使非缓冲液pH升高。因而,MFC在非缓冲液中运行时的最大产电功率比在缓冲液中运行时高。当处理含氨氮废水时,阳极区氨氮的硝化使非缓冲液pH下降,导致MFC输出功率有所下降。具有高比表面积的三维碳刷和石墨毡阳极比平面结构的碳纤维布阳极具有高的产电和污染物脱除性能;而不锈钢阴极与石墨毡阴极由于氧还原速率更高,其产电性能高于泡沫镍阴极。三种阴极MFC的反硝化性能相近,但石墨毡阴极具有更高的透氧性能,因而其MFC的硝化性能最佳。由于高盐、pH变化等原因,不锈钢芯的碳刷阳极、泡沫镍阴极、不锈钢阴极在长期运行中发生不同程度的腐蚀,降低系统运行的稳定性。研究结果表明:石墨毡是制备高盐含氮废水处理MFC的电极的合适材料。MFC可在NaCl浓度为070 g·L-1的条件下稳定运行。随着溶液盐度的增加,MFC的产电功率、反硝化速率和COD脱除率先增加后降低,且在NaCl浓度为20 g·L-1时达到最大。但氨氮脱除率随着溶液盐度的增加而始终降低。盐度冲击均使MFC的产电和污染物脱除性能下降。但当初始NaCl浓度为20 g·L-1时,低盐度冲击(<10 g·L-1)对MFC产电和污染物脱除性能的影响小,且冲击解除后是可恢复的,而高盐度冲击(>20 g·L-1)对MFC性能的影响不可恢复。因此,MFC适合处理NaCl浓度为030 g·L-1的含氮废水。MFC在高盐条件下进行反硝化脱氮时,其反硝化速率随着氮浓度和COD浓度的增加而增大,但输出功率先增大后不变。当进行硝化脱氨氮时,MFC的氨氮脱除率随氨氮浓度和COD浓度增加而降低,MFC输出功率随COD浓度的增加而先增加后保持不变,但随氨氮浓度的增加而始终降低。MFC可高效、稳定处理硝氮浓度为1510 mg·L-1的实际高盐废水。其硝氮脱除率可达99.5%,硝氮平均脱除速率达到137.3 mg·（L·h）-1,最大输出功率密度为231.2 mW·m-2。MFC脱氮所消耗的COD为3.72 g COD·（g NO3-N）-1,比传统生物法低25%。