2026年第9期
• 净水技术前沿与热点综述 •
微生物燃料电池(MFC)工艺对废水处理中重金属去除的研究进展
作者:郭梓博,顾卫华,赵静,彭圣娟,王晓暖,赵斌,白建峰
作者单位:上海第二工业大学资源与环境工程学院;上海化工研究院有限公司
引用本文:郭梓博, 顾卫华, 赵静, 等. 微生物燃料电池(MFC)工艺对废水处理中重金属去除的研究进展[J]. 净水技术, 2026, 45(9): 20-29,38.
摘要:【目的】 随着工业化快速发展,废水中的重金属污染问题日益严峻,对生态系统和公众健康构成重大威胁。在我国碳达峰碳中和目标指引下,水污染治理成为关键方向。微生物燃料电池(MFC)是1种创新生物电化学技术,为重金属废水处理提供了绿色高效的解决途径。【方法】 本文综述了MFC处理废水中重金属离子的去除机制(生物电化学还原、化学沉淀、生物吸附、植物根系吸收)及制约MFC产电性能与重金属去除率的主要因素(阳极材料、阴极类型、重金属离子含量、pH),并总结MFC与其他技术[微生物电解池(MEC)、光电催化(PEC)、人工湿地(CW)、好氧颗粒污泥(AGS)]耦合处理重金属废水的研究进展。【结果】 通过电极改性和参数优化可显著提升MFC性能,MFC对重金属的去除是以生物电化学还原机制为主,化学沉淀、生物吸附、植物根系吸收多机制协同作用的结果,构建MFC与MEC、CW、PEC等工艺的耦合系统可有效提升污染物去除率,为推进重金属废水治理技术创新提供有力支撑。【结论】 MFC在重金属废水处理方面展现出巨大的应用潜力,但其大规模应用仍面临产电性能有限、重金属毒性抑制、复杂体系电子竞争等挑战。未来研究应聚焦于开发高性能低成本的电极材料、培育耐受性菌株、优化耦合工艺设计,以推动该技术向高效、规模化的方向发展。
关键词:微生物燃料电池;重金属;废水;去除机制;影响因素;耦合
基金资助:上海市科委地方院校能力提升计划(23010500500);上海市浦东新区民生科研专项(PKJ2023-C07、PKJ2024-C02)
收稿日期:2025-09-04 修回日期:2025-11-01 接受日期:2025-11-06