論微生物電化學污水處理技術及其應用前景

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

關鍵詞：微生物;電化學;污水處理

引言

現代社會生活會產生大量的污水，這些污水隨意排放會造成嚴重的環境污染，這對地球生態環境質量有較大威脅，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注，由此一系列污水處理技術應運而出。任何污水處理技術的最終目的都是去除污水中的污染物質，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境中，而水中污染物質普遍會得到循環利用，或者通過技術手段進行特殊處理。這一基礎上人們開始關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推廣才能真正解決問題，而微生物電化學污水處理技術在相關技術的競爭中脫穎而出，其處理效果突出，值得推廣，但隨著應用的深入人們發現該項技術還有一些不足之處，針對這些不足之處進行研究，讓技術體系更加完善、優秀，能夠進一步處理污水問題，說明該項技術應用前景良好。

1.微生物電化學污水處理技術原理與優勢

1.1技術原理

微生物電化學污水處理技術的核心是MFC系統，該系統能夠將微生物作為催化劑，促使碳水化合物中的化學能轉化為電能，相當于一種可以實現化學發電的系統，而電能是清潔能源，現代社會各處也非常需要電能，故該系統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，水體內的污染物質本身都帶有化學屬性，因此能夠提供化學能，使用MFC系統發揮微生物的催化劑作用，即可有效實現污水處理，污染物也得到了充分利用[1]。

1.2技術優勢

相比于其他污水處理技術，微生物電化學污水處理技術的特有優勢為：第一，絕大多數污水處理技術或許具有良好的處理效果，但處理后會產生大量的污泥，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的污泥產量很低，即與厭氧型處理技術相比，該項技術能通過氧化效應釋放更多的能量，因此能處理更多的污染物質，產出的污泥量自然較低。又或者與好氧型處理技術相比，該項技術中生物量增長緩慢，污泥產量同樣很低。這一點說明微生物電化學污水處理技術的成本較低，具有優勢;第二，基本上除微生物電化學污水處理技術以外的所有污水處理技術都存在能耗上的缺陷，即污水處理中需要給系統裝置提供電能，結合大量污水，電能消耗較大，但微生物電化學污水處理技術本身就能通過污水處理來獲得電能，電能足以支撐系統循環運作，說明該項技術具有能量自給自足的優勢，運維成本較低;第三，與其他污水處理技術相比，微生物電化學污水處理技術最提出的特點就是除污方式，即該項技術主要是通過電流除污，這與其他技術完全不同，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的應用前景

2.1放大研究

在微生物電化學污水處理技術的研究歷程中，為了追求除污效果，人們不斷的加大電流密度與功率密度，因此也讓反應器不斷增大，但這時技術出現了性能上的衰減，表面上來看該項技術的應用前景似乎到此為止。而在之后的發展中該項技術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，使得電極導電性增大就能解決性能衰減問題，因此當理論轉為實踐，微生物電化學污水處理技術將有更加廣闊的應用前景[2]。

2.2降低建造成本

微生物電化學污水處理技術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，但隨著應用的深入發現，技術的低成本僅體現在運行方面，系統建造成本很低，諸如技術系統中需要使用到大量的電極結構材料，這種材料十分昂高貴，這一缺陷導致技術推廣價值下降。而通過研究，研究人員發現如果通過降低系統結構密度，就能減少材料用量，變相降低建造成本，這種方法雖然會導致系統的除污效果下降，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系統建造成本的研究還在繼續，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應用價值將進一步提高。

2.3確認水質范圍

微生物電化學污水處理技術的電流密度雖然可以調節，但有范圍上的限制，無法無限制的提升，因此如果水質范圍超過標準，就會導致技術系統受到損耗，降低其有機物處理能力與氧化速度。同時水質超標，可能會帶來大量的發酵菌代謝物，代謝物將阻礙電能的傳導，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的應用，該項技術能夠保障污水水質達標，讓微生物電化學污水處理技術與其他技術結合，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與厭氧技術結合，系統能夠處理高濃度、難沉降污水，諸如此類的技術結合形式還有很多，值得探索，說明微生物電化學污水處理技術應用前景突出。

3.結語

綜上，微生物電化學污水處理技術原理簡單，操作簡便，與其他技術相比具有明顯優勢，因此理應得到推廣，就現狀而言該項技術在性能、成本、穩定性、處理效果方面都處于高水準，相關人員可以積極引入，借助該項技術處理污水。同時微生物電化學污水處理技術在當前還有很多值得研究的地方，若未來能夠有所突破，該項技術的應用價值將會進一步提升，說明技術應用前景良好，業內人員應當關注。

參考文獻：

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

[2]黃澤祎.微生物電化學污水處理技術的優勢與挑戰研究[J].中國化工貿易，2019，11（22）：66.

[3]李鳳萍.微生物電化學污水處理技術的優勢與挑戰研究[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：生物氧化技術在廢水處理中的應用。