| 阳极COD对榨菜生产废水MDC产电、脱盐的影响及氨氮去除的微生物群落分析 |
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| 引用本文： | 刘哲,张智,张林防,宋壮壮,吕爽,查正太,陈诗浩.阳极COD对榨菜生产废水MDC产电、脱盐的影响及氨氮去除的微生物群落分析[J].环境工程学报,2020,14(4):943-954. |
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| 作者姓名： | 刘哲 张智 张林防 宋壮壮 吕爽 查正太 陈诗浩 |
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| 作者单位： | 重庆大学环境与生态学院,重庆400045;重庆大学,三峡库区环境与生态部重点实验室,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045,重庆大学环境与生态学院,重庆400045 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费专项重庆大学项目;重庆大学平台成果培育专项;研究生科研创新项目 |
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| 摘 要： | 构建了3室榨菜生产废水微生物脱盐燃料电池系统(microbial desalination cell,MDC),探讨了其阳极COD对榨菜废水MDC产电、脱盐的影响;通过微生物群落分析,探查了脱盐室NH_4~+-N的去除途径。结果表明:在产电性能方面,MDC阳极COD为900 mg·L~(-1)时较400 mg·L~(-1)与1 400 mg·L~(-1)时更优,在1 000Ω的外电阻负载下,其输出电压、最大功率密度、库仑效率分别为550 mV、2.91 W·m~(-3)、(15.7±0.5)%;在脱盐方面,阳极COD为400 mg·L~(-1)时,较其他2种情况更优,MDC的脱盐时间、脱盐速率、电子利用效率分别为910.5 h、5.15 mg·h~(-1)、111%。阳极COD不同的MDC脱盐室,其NH_4~+-N的去除途径基本相同。脱盐室部分NH_4~+-N转化为NO_3~--N后,通过自身的反硝化或以NO_3形式迁移至阳极得以去除,剩余的大部分NH_4~+N以NH_4~+形式迁移至阴极,在碱性环境下转化为NH_3并排出。高通量测序分析结果表明,水解发酵菌属(总丰度为33.21%)为MDC阳极的核心微生物群落。阳极生物膜中的电化学活性菌(总丰度为11.78%)可实现电池的产电功能,反硝化菌属(总丰度为14.61%)的存在证明,脱盐室盐室NO_3~--N迁移至阳极室后进行了反硝化并得以去除。在脱盐室水体中检测到了氨氧化菌属(总丰度为6.93%)及反硝化菌属(总丰度为15.82%),这也是脱盐室中NO_3~--N快速产生和随后浓度陡降的原因。
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| 关 键 词： | 微生物脱盐燃料电池 榨菜生产废水 阳极COD 氨氮去除 微生物群落 |
Effect of anode COD on electricity generation and desalination of mustard production wastewater MDC and microbial community analysis under ammonia nitrogen removal |
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| LIU Zhe,ZHANG Zhi,ZHANG Linfang,SONG Zhuangzhuang,LYU Shuang,ZHA Zhengtai,CHEN Shihao.Effect of anode COD on electricity generation and desalination of mustard production wastewater MDC and microbial community analysis under ammonia nitrogen removal[J].Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control,2020,14(4):943-954. |
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| Authors: | LIU Zhe ZHANG Zhi ZHANG Linfang SONG Zhuangzhuang LYU Shuang ZHA Zhengtai CHEN Shihao |
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