废水中硝氮和COD浓度对AD-MFC脱氮产电性能的影响

为探明废水中硝氮和COD浓度对阳极反硝化微生物燃料电池（AD-MFC）工作性能的影响，在批式操作下逐步提高进水浓度考察了AD-MFC反硝化速率和产电性能的变化，并以多个动力学模型对此过程进行拟合。结果表明，废水浓度可通过污染物降解速率来影响产电性能，硝氮浓度从50mg/L升高至2000mg/L时，反硝化速率和输出电压逐渐达到最大值（（1.26±0.01）kgN/（m3·d）和（1016.75±4.74）mV），但硝氮浓度继续提高会抑制反硝化速率和产电性能。Han-Levenspiel模型可较好地表征AD-MFC的污染物降解和产电动力学行为，以该模型为基础建立了污染物去除速率、输出电压、功率密度与进水浓度之间的关系，反硝化在NO3--N高于4000mg/L时才能被完全抑制。AD-MFC适用于处理不同浓度的硝酸盐废水，并对高浓度硝酸盐废水具有较好的耐受性。