论微生物电化学污水处理技术及其应用前景

摘要：为了解微生物电化学污水处理技术，本文将展开相关分析，主要论述该项技术的应用原理与优势，后介绍其应用前景。通过分析了解到，相比于其他污水处理技术，微生物电化学污水处理技术有独特优势，应用价值可观，但在应用中还存在一些挑战，而挑战代表了技术的应用前景，若能在未来突破挑战，该项技术的应用价值将会进一步增长。

关键词：微生物;电化学;污水处理

引言

现代社会生活会产生大量的污水，这些污水随意排放会造成严重的环境污染，这对地球生态环境质量有较大威胁，且长远来看甚至会威胁到人类生存，故如何合理解决污水排放问题引起了人们的关注，由此一系列污水处理技术应运而出。任何污水处理技术的最终目的都是去除污水中的污染物质，使得水体本身无污染（或者污染程度不足以造成严重影响），这样就能将水体排放到自然环境中，而水中污染物质普遍会得到循环利用，或者通过技术手段进行特殊处理。这一基础上人们开始关注污水处理的具体方法，即不同方法的处理效果存在从差异，选择处理效果最好的技术推广才能真正解决问题，而微生物电化学污水处理技术在相关技术的竞争中脱颖而出，其处理效果突出，值得推广，但随着应用的深入人们发现该项技术还有一些不足之处，针对这些不足之处进行研究，让技术体系更加完善、优秀，能够进一步处理污水问题，说明该项技术应用前景良好。

1.微生物电化学污水处理技术原理与优势

1.1技术原理

微生物电化学污水处理技术的核心是MFC系统，该系统能够将微生物作为催化剂，促使碳水化合物中的化学能转化为电能，相当于一种可以实现化学发电的系统，而电能是清洁能源，现代社会各处也非常需要电能，故该系统能够在一定程度上提供廉价电能，降低正常供电成本。从污水角度出发，水体内的污染物质本身都带有化学属性，因此能够提供化学能，使用MFC系统发挥微生物的催化剂作用，即可有效实现污水处理，污染物也得到了充分利用[1]。

1.2技术优势

相比于其他污水处理技术，微生物电化学污水处理技术的特有优势为：第一，绝大多数污水处理技术或许具有良好的处理效果，但处理后会产生大量的污泥，这些污泥难以得到有效处理，但微生物电化学污水处理技术的污泥产量很低，即与厌氧型处理技术相比，该项技术能通过氧化效应释放更多的能量，因此能处理更多的污染物质，产出的污泥量自然较低。又或者与好氧型处理技术相比，该项技术中生物量增长缓慢，污泥产量同样很低。这一点说明微生物电化学污水处理技术的成本较低，具有优势;第二，基本上除微生物电化学污水处理技术以外的所有污水处理技术都存在能耗上的缺陷，即污水处理中需要给系统装置提供电能，结合大量污水，电能消耗较大，但微生物电化学污水处理技术本身就能通过污水处理来获得电能，电能足以支撑系统循环运作，说明该项技术具有能量自给自足的优势，运维成本较低;第三，与其他污水处理技术相比，微生物电化学污水处理技术最提出的特点就是除污方式，即该项技术主要是通过电流除污，这与其他技术完全不同，而这种除污方式的效果明显，且可控性强，只要加大电流就能有效处理污水，期间成本也非常低廉，能帮助人工把握处理效果与处理成本之间的平衡。

2.微生物电化学污水处理技术的应用前景

2.1放大研究

在微生物电化学污水处理技术的研究历程中，为了追求除污效果，人们不断的加大电流密度与功率密度，因此也让反应器不断增大，但这时技术出现了性能上的衰减，表面上来看该项技术的应用前景似乎到此为止。而在之后的发展中该项技术得到了突破性的进展，至少在理论上人们证实，微生物电化学污水处理技术面比电阻加大是其性能衰减的主要原因，若能采取减小电极、电路接触电子面积，使得电极导电性增大就能解决性能衰减问题，因此当理论转为实践，微生物电化学污水处理技术将有更加广阔的应用前景[2]。

2.2降低建造成本

微生物电化学污水处理技术能够帮助人工把握处理效果、处理成本之间的平衡，实际成本很低，但随着应用的深入发现，技术的低成本仅体现在运行方面，系统建造成本很低，诸如技术系统中需要使用到大量的电极结构材料，这种材料十分昂高贵，这一缺陷导致技术推广价值下降。而通过研究，研究人员发现如果通过降低系统结构密度，就能减少材料用量，變相降低建造成本，这种方法虽然会导致系统的除污效果下降，但缺失目前最有效的方法，只要合理控制能适当降低成本。除此以外，对于如何降低微生物电化学污水处理技术系统建造成本的研究还在继续，一些可行性良好的理论正在成型，同时研究者还提出了全新的思路，例如如何提高材料的抗腐蚀性等，若在未来取得进展，微生物电化学污水处理技术应用价值将进一步提高。

2.3确认水质范围

微生物电化学污水处理技术的电流密度虽然可以调节，但有范围上的限制，无法无限制的提升，因此如果水质范围超过标准，就会导致技术系统受到损耗，降低其有机物处理能力与氧化速度。同时水质超标，可能会带来大量的发酵菌代谢物，代谢物将阻碍电能的传导，且家居水中毒性[3]。针对这一问题，研究人员提出的耦合技术的应用，该项技术能够保障污水水质达标，让微生物电化学污水处理技术与其他技术结合，可以更有效的处理污水，例如将微生物电化学污水处理技术与厌氧技术结合，系统能够处理高浓度、难沉降污水，诸如此类的技术结合形式还有很多，值得探索，说明微生物电化学污水处理技术应用前景突出。

3.结语

综上，微生物电化学污水处理技术原理简单，操作简便，与其他技术相比具有明显优势，因此理应得到推广，就现状而言该项技术在性能、成本、稳定性、处理效果方面都处于高水准，相关人员可以积极引入，借助该项技术处理污水。同时微生物电化学污水处理技术在当前还有很多值得研究的地方，若未来能够有所突破，该项技术的应用价值将会进一步提升，说明技术应用前景良好，业内人员应当关注。

参考文献：

[1]罗福.关于微生物电化学污水处理技术的探究[J].科技风，2018，（04）：115.

[2]黄泽祎.微生物电化学污水处理技术的优势与挑战研究[J].中国化工贸易，2019，11（22）：66.

[3]李凤萍.微生物电化学污水处理技术的优势与挑战研究[J].科学与财富.2019，（16）.169.

作者简介：陈桢，男，四川成都，1991年10月，大学本科，研究方向：生物氧化技术在废水处理中的应用。