生物电化学脱氮技术研究进展

生物电化学系统（BES）因兼有污染物去除与能量回收等优点，近年来已成为环境污染治理领域的关注热点. 对生物电化学技术在脱氮方面的基本原理、含氮污染物的转化途径进行综述，主要的生物脱氮过程包括阴极反硝化、阳极氨氧化以及阴极同步硝化反硝化等，而非生物脱氮过程包括NH3/NH4+的跨膜转移、氨气逃逸等. 总结已报道的BES中主要脱氮微生物及其脱氮机制，BES中多数反硝化菌属于变形菌门（Proteobacteria）；硝化细菌主要是亚硝化菌属（Nitrosomonas）和硝化杆菌属（Nitrobacter）；在同步硝化反硝化过程中，电极上的硝化、反硝化菌有明显的分层现象. 最后阐述了生物电化学脱氮技术在生活污水、渗滤液、地下水处理等领域的最新应用研究，通过改变反应器构型以及运行模式等条件构建不同BES处理各类污水，以达到去除污染物同时回收电能或资源的目的. 基于目前BES的优势，认为减少脱氮中间产物（NO2-?-N、N2O）的积累及扩大BES规模对电能输出和污染物去除效果的影响将是未来的研究方向. （图3 表2 参66