正渗透微生物燃料电池反向溶质通量和膜污染控制技术研究进展

正渗透微生物燃料电池（OsMFC）采用正渗透（FO）膜代替传统微生物燃料电池（MFC）中的质子交换膜，可以在回收生物电的同时借助FO膜对原料液即阳极污水进行处理并提取高质量水，该技术受到广泛关注。与传统MFC相比，OsMFC在产电性能和出水水质方面均有提升。但是，FO膜的引入使得OsMFC系统反向溶质扩散和膜污染等问题十分突出，进而导致FO膜的水通量降低，OsMFC的产电和产水性能下降，限制了OsMFC的发展和应用。随着近年来材料和生物等领域的不断发展，上述问题可以通过合理的技术手段解决。从优化OsMFC性能出发，重点从反向溶质通量（RSF）控制和膜污染控制2个方面对近几年的研究进行分析和总结，主要包括通过膜材料的选择、汲取液的选择和OsMFC系统内产电对RSF进行抑制，以及通过膜污染形成机制、膜污染的技术调控、膜污染清洗、膜材料的改性和阳极微生物的筛选与培养对膜污染进行控制，并对未来OsMFC的RSF和膜污染的控制技术进行了展望。