可持续的Cr(VI) 减少无膜TPBC-MFC,由固体西瓜皮驱动
Yunlong Yang1, Jinkui Zhang2, Sijia Dong2
1College of Life and Environmental Science, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325035, China; National and Local Joint Engineering Research Center of Ecological Treatment Technology for Urban Water Pollution, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325035, China.
Journal of environmental management
|September 26, 2024
概括
这项研究展示了一种可持续的微生物燃料电池 (MFC),使用西瓜皮去除超过97%的有毒六价 (Cr(VI)). 该系统还产生了电力,并减少了废水的化学氧气需求 (COD).
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 电化学 电化学 电化学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 六价 (Cr(VI)) 是一种有毒的污染物,使用微生物燃料电池 (MFC) 来减少它面临着诸如电极被动化和有限的电子捐赠者等挑战.
- 可持续的电子捐赠者对于MFC系统中有效和长期的Cr (VI) 减少至关重要.
研究的目的:
- 通过使用固体西瓜皮 (SWMR) 作为电子捐赠者,研究一种无膜TPBC-MFC的长期性能,以减少CrVI.
- 评估Cr(VI) 清除,电压生成和废水质量的效率.
- 分析微生物群落结构和Cr (VI) 减少的机制.
主要方法:
- 一个没有膜的三相边界 (TPBC) 微生物燃料电池 (MFC) 运行了三个多月.
- 固体西瓜皮 (SWMR) 被用作电子供体.
- 用SEM-EDS,XPS,XRD,FT-IR和微生物社区结构分析来描述系统和产品.
主要成果:
- 实现了97%的平均Cr6去除效率 (RE),并保持了80 mg/L的废水COD.
- 在长期运行时产生130mV的稳定输出电压.
- 确定了Cr(OH) 3作为主要的阴极还原产品,并观察到定期的生物膜脱落以防止电极被动化.
结论:
- TPBC-MFC系统有效地利用SWMR进行可持续的Cr (VI) 减少,发电和废物利用.
- 该系统展示了同时处理废水,资源回收和能源生产的有希望的方法.
- 生物膜动态,特别是周期性脱离,在维持长期MFC性能方面发挥着关键作用.
