氧化石墨烯处理微生物燃料电池人工透析废水的初步评价( Preliminary evaluation of a microbial fuel cell treating artificial dialysis wastewater using graphene oxide )

Y Goto N Yoshida Graphene Anodes Dialysis Fuel cell systems Carbon

人工透析废水(ADWW)一般含有800-2200毫克L-1的有机物。在排放到污水系统之前，必须对ADWW进行处理，以将有机物减少到600毫克L-1以下。本研究评估了微生物燃料电池(MFC)作为曝气预处理系统的替代方案在ADWW中减少有机物的适用性。在MFC中，由氧化石墨烯微生物制备的导电絮凝体（GO-flocs）被用作MFC的阳极材料。在ADWW中，氧化石墨烯(GO)与微生物在28℃下厌氧培养10天，获得了GO絮体。在培养过程中，混合物中的GO转化为具有0.12mS cm-1的黑色导电絮状聚集体，表明微生物将GO还原为还原形式。将制备的GO-絮体用作圆柱形MFC的阳极材料，该MFC填充ADWW，并覆盖漂浮的铂（Pt）涂层碳阴极。通过10Ω的外部电阻使MFC极化，每6-9天用新鲜ADWW替换一半的MFC上清液，共应用120天。结果，MFC达到128毫克L-1 d-1化学需氧量（CODCr）去除率。例如，更换后的MFC含有1,500毫克-CODCRL-1，孵育6-9天后，该浓度降至1,000毫克-CODCRL-1。MFC的平均功率密度为28 mWM-2，最大功率密度为291 mWM-2。这些结果表明，以GO-絮体为填料的MFC可以作为替代高能耗曝气工艺的生物处理系统。

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