人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展

摘要 人工湿地-微生物燃料电池耦合系统（CW-MFC）是一种将人工湿地技术（CW）和微生物燃料电池技术（MFC）结合在一起的新型污水处理系统,其产电机理是产电微生物在底层湿地（阳极）的厌氧条件下生成电子,通过外电路传递到表面湿地（阴极）完成氧化还原反应。但是,近几年来,关于CW-MFC研究的文章较少且研究深度较浅。综述了电极材料、水力条件、湿地植物及微生物等条件对CW-MFC污水处理能力和产电能力的影响。在电极材料方面,选用导电性、吸附性及有效面积大的材料作为电极可有效提高CW-MFC产电与去污能力;在水利条件方面,在HRT为2-3 d的条件下,应选用升流式或升流-降流式的入水方式;湿地植物方面,种植湿地植物的CW-MFC在去污和产电能力上都要优于未种植植物的CW-MFC;微生物方面,阴极与阳极的微生物群落结构存在明显的差异,但存在的产电菌的种类却十分相似。CW-MFC中存在的常见产电微生物主要包括地杆菌属（Geobacter）、脱硫叶菌属（Desulfobulbus）、假单胞菌属（Pseudomona）和脱硫弧菌属（Desulfovibrio）等。最后对CW-MFC的研究方向进行了分析,以期为CW-MFC的实际应用提供理论依据