論微生物電化學污水處理技術(shù)及其應(yīng)用前景

摘要：為了解微生物電化學污水處理技術(shù)，本文將展開相關(guān)分析，主要論述該項技術(shù)的應(yīng)用原理與優(yōu)勢，后介紹其應(yīng)用前景。通過分析了解到，相比于其他污水處理技術(shù)，微生物電化學污水處理技術(shù)有獨特優(yōu)勢，應(yīng)用價值可觀，但在應(yīng)用中還存在一些挑戰(zhàn)，而挑戰(zhàn)代表了技術(shù)的應(yīng)用前景，若能在未來突破挑戰(zhàn)，該項技術(shù)的應(yīng)用價值將會進一步增長。

關(guān)鍵詞：微生物;電化學;污水處理

引言

現(xiàn)代社會生活會產(chǎn)生大量的污水，這些污水隨意排放會造成嚴重的環(huán)境污染，這對地球生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有較大威脅，且長遠來看甚至會威脅到人類生存，故如何合理解決污水排放問題引起了人們的關(guān)注，由此一系列污水處理技術(shù)應(yīng)運而出。任何污水處理技術(shù)的最終目的都是去除污水中的污染物質(zhì)，使得水體本身無污染（或者污染程度不足以造成嚴重影響），這樣就能將水體排放到自然環(huán)境中，而水中污染物質(zhì)普遍會得到循環(huán)利用，或者通過技術(shù)手段進行特殊處理。這一基礎(chǔ)上人們開始關(guān)注污水處理的具體方法，即不同方法的處理效果存在從差異，選擇處理效果最好的技術(shù)推廣才能真正解決問題，而微生物電化學污水處理技術(shù)在相關(guān)技術(shù)的競爭中脫穎而出，其處理效果突出，值得推廣，但隨著應(yīng)用的深入人們發(fā)現(xiàn)該項技術(shù)還有一些不足之處，針對這些不足之處進行研究，讓技術(shù)體系更加完善、優(yōu)秀，能夠進一步處理污水問題，說明該項技術(shù)應(yīng)用前景良好。

1.微生物電化學污水處理技術(shù)原理與優(yōu)勢

1.1技術(shù)原理

微生物電化學污水處理技術(shù)的核心是MFC系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⑽⑸镒鳛榇呋瘎偈固妓衔镏械幕瘜W能轉(zhuǎn)化為電能，相當于一種可以實現(xiàn)化學發(fā)電的系統(tǒng)，而電能是清潔能源，現(xiàn)代社會各處也非常需要電能，故該系統(tǒng)能夠在一定程度上提供廉價電能，降低正常供電成本。從污水角度出發(fā)，水體內(nèi)的污染物質(zhì)本身都帶有化學屬性，因此能夠提供化學能，使用MFC系統(tǒng)發(fā)揮微生物的催化劑作用，即可有效實現(xiàn)污水處理，污染物也得到了充分利用[1]。

1.2技術(shù)優(yōu)勢

相比于其他污水處理技術(shù)，微生物電化學污水處理技術(shù)的特有優(yōu)勢為：第一，絕大多數(shù)污水處理技術(shù)或許具有良好的處理效果，但處理后會產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥難以得到有效處理，但微生物電化學污水處理技術(shù)的污泥產(chǎn)量很低，即與厭氧型處理技術(shù)相比，該項技術(shù)能通過氧化效應(yīng)釋放更多的能量，因此能處理更多的污染物質(zhì)，產(chǎn)出的污泥量自然較低。又或者與好氧型處理技術(shù)相比，該項技術(shù)中生物量增長緩慢，污泥產(chǎn)量同樣很低。這一點說明微生物電化學污水處理技術(shù)的成本較低，具有優(yōu)勢;第二，基本上除微生物電化學污水處理技術(shù)以外的所有污水處理技術(shù)都存在能耗上的缺陷，即污水處理中需要給系統(tǒng)裝置提供電能，結(jié)合大量污水，電能消耗較大，但微生物電化學污水處理技術(shù)本身就能通過污水處理來獲得電能，電能足以支撐系統(tǒng)循環(huán)運作，說明該項技術(shù)具有能量自給自足的優(yōu)勢，運維成本較低;第三，與其他污水處理技術(shù)相比，微生物電化學污水處理技術(shù)最提出的特點就是除污方式，即該項技術(shù)主要是通過電流除污，這與其他技術(shù)完全不同，而這種除污方式的效果明顯，且可控性強，只要加大電流就能有效處理污水，期間成本也非常低廉，能幫助人工把握處理效果與處理成本之間的平衡。

2.微生物電化學污水處理技術(shù)的應(yīng)用前景

2.1放大研究

在微生物電化學污水處理技術(shù)的研究歷程中，為了追求除污效果，人們不斷的加大電流密度與功率密度，因此也讓反應(yīng)器不斷增大，但這時技術(shù)出現(xiàn)了性能上的衰減，表面上來看該項技術(shù)的應(yīng)用前景似乎到此為止。而在之后的發(fā)展中該項技術(shù)得到了突破性的進展，至少在理論上人們證實，微生物電化學污水處理技術(shù)面比電阻加大是其性能衰減的主要原因，若能采取減小電極、電路接觸電子面積，使得電極導(dǎo)電性增大就能解決性能衰減問題，因此當理論轉(zhuǎn)為實踐，微生物電化學污水處理技術(shù)將有更加廣闊的應(yīng)用前景[2]。

2.2降低建造成本

微生物電化學污水處理技術(shù)能夠幫助人工把握處理效果、處理成本之間的平衡，實際成本很低，但隨著應(yīng)用的深入發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的低成本僅體現(xiàn)在運行方面，系統(tǒng)建造成本很低，諸如技術(shù)系統(tǒng)中需要使用到大量的電極結(jié)構(gòu)材料，這種材料十分昂高貴，這一缺陷導(dǎo)致技術(shù)推廣價值下降。而通過研究，研究人員發(fā)現(xiàn)如果通過降低系統(tǒng)結(jié)構(gòu)密度，就能減少材料用量，變相降低建造成本，這種方法雖然會導(dǎo)致系統(tǒng)的除污效果下降，但缺失目前最有效的方法，只要合理控制能適當降低成本。除此以外，對于如何降低微生物電化學污水處理技術(shù)系統(tǒng)建造成本的研究還在繼續(xù)，一些可行性良好的理論正在成型，同時研究者還提出了全新的思路，例如如何提高材料的抗腐蝕性等，若在未來取得進展，微生物電化學污水處理技術(shù)應(yīng)用價值將進一步提高。

2.3確認水質(zhì)范圍

微生物電化學污水處理技術(shù)的電流密度雖然可以調(diào)節(jié)，但有范圍上的限制，無法無限制的提升，因此如果水質(zhì)范圍超過標準，就會導(dǎo)致技術(shù)系統(tǒng)受到損耗，降低其有機物處理能力與氧化速度。同時水質(zhì)超標，可能會帶來大量的發(fā)酵菌代謝物，代謝物將阻礙電能的傳導(dǎo)，且家居水中毒性[3]。針對這一問題，研究人員提出的耦合技術(shù)的應(yīng)用，該項技術(shù)能夠保障污水水質(zhì)達標，讓微生物電化學污水處理技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合，可以更有效的處理污水，例如將微生物電化學污水處理技術(shù)與厭氧技術(shù)結(jié)合，系統(tǒng)能夠處理高濃度、難沉降污水，諸如此類的技術(shù)結(jié)合形式還有很多，值得探索，說明微生物電化學污水處理技術(shù)應(yīng)用前景突出。

3.結(jié)語

綜上，微生物電化學污水處理技術(shù)原理簡單，操作簡便，與其他技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢，因此理應(yīng)得到推廣，就現(xiàn)狀而言該項技術(shù)在性能、成本、穩(wěn)定性、處理效果方面都處于高水準，相關(guān)人員可以積極引入，借助該項技術(shù)處理污水。同時微生物電化學污水處理技術(shù)在當前還有很多值得研究的地方，若未來能夠有所突破，該項技術(shù)的應(yīng)用價值將會進一步提升，說明技術(shù)應(yīng)用前景良好，業(yè)內(nèi)人員應(yīng)當關(guān)注。

參考文獻：

[1]羅福.關(guān)于微生物電化學污水處理技術(shù)的探究[J].科技風，2018，（04）：115.

[2]黃澤祎.微生物電化學污水處理技術(shù)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)研究[J].中國化工貿(mào)易，2019，11（22）：66.

[3]李鳳萍.微生物電化學污水處理技術(shù)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)研究[J].科學與財富.2019，（16）.169.

作者簡介：陳楨，男，四川成都，1991年10月，大學本科，研究方向：生物氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用。