缓冲液对微生物燃料电池产电性能影响研究

微生物燃料电池（microbial fuel cell，MFC）应用于废水处理是一项非常有潜力的除污产能的绿色技术. 但MFC运行过程中采用磷酸盐缓冲液不符合除污产能要求，增加水体富营养化趋势且增加水处理成本. 试验采用单极室微生物燃料电池处理模拟生活污水，以投加PBS(phosphate buffer solution)缓冲液为参比对象，讨论了投加硼砂缓冲液和无缓冲液对产电功率、库仑效率以及出水pH的影响. 200 mmol/L的PBS缓冲液电导率为1.973 mS/cm，最大输出功率为36.4 mW/m2，最大库仑效率为2.92%，出水pH为（7.00±0.05）. 100 mmol/L的硼砂缓冲液的导电率为1.553 mS/cm，输出功率最大26.2 mW/m2，库仑效率为6.26%，是PBS缓冲液库仑效率的2.14倍，显著地提高了电子回收率，出水pH为7.35. 无缓冲液电导率为0.314 mS/cm，最大输出功率为27.64 mW/m2，库仑效率为2.82%，出水pH约为7.43. 不投加缓冲液的电导率仅为投加PBS缓冲液的1/6，硼砂缓冲液的1/5，功率比PBS低 8.76 mW/m2，比硼砂缓冲液高1.24 mW/m2. 试验结果表明投加适宜浓度的硼砂缓冲液可大大提高电子回收率，不投加缓冲液MFC在间歇运行模式下可成功运行