銅礦山開采、冶煉、電鍍行業(yè)以及電子行業(yè)每年排放大量的含銅廢水,重金屬銅離子排放對水體、土壤具有很大的危害性。 銅是人體必需微量元素之一,但銅若在人體內(nèi)超標(biāo)會對人體的臟器造成負(fù)擔(dān),尤其是肝和膽。 銅本身又是一種貴重金屬,從廢水中對其回收具有很高的經(jīng)濟價值。 微生物燃料電池(MFC)是利用厭氧微生物為催化劑將有機物轉(zhuǎn)化為電能的除污產(chǎn)能新技術(shù),近年來 MFC 產(chǎn)電與不同工藝耦合已有相關(guān)研究。 申中正等構(gòu)建了微生物燃料電池-零價鐵(MFC-ZVI)耦合工藝,并將其應(yīng)用在三價砷水溶液的處理中,在該耦合系統(tǒng)中,ZVI 直接利用了 MFC 所產(chǎn)生的低壓電能,鐵腐蝕速率和除砷效率因此得到顯著提高。 REN 等利用二階段微生物燃料電池以及厭氧流化床膜生物反應(yīng)器(MFC-AFMBR)耦合系統(tǒng)實現(xiàn)生活污水處理。

　　與此同時,也有很多研究將 MFC 應(yīng)用于含銅廢水的處理,HEIJNE 等利用雙室 MFC 陰極實現(xiàn)對銅離子的回收,陰極 Cu2 +濃度為1 g·L - 1( pH = 3) ,實現(xiàn)99. 88%的回收率。 TAO 等利用葡萄糖為陽極底物的雙室 MFC 處理含銅廢水,陰極 Cu2 +濃度由 200 mg·L - 1降至1. 3 mg·L - 1zui少需要 144 h。 印霞棐等利用以石墨為電極的雙室 MFC 處理含銅廢水,連續(xù)流陰極石墨棒沉積物為 Cu 和 Cu2O 的混合物。以前研究中 MFC 處理含銅廢水存在時間長、回收產(chǎn)物不純等問題,且較高的去除效率和功率輸出往往建立在較高 Cu2 +存在的基礎(chǔ)之上,不利于該技術(shù)的擴大化應(yīng)用。 但由于 MFC 無論從污水發(fā)電、去除廢水中的銅離子、減輕其對水體的污染還是從回收貴重金屬單質(zhì)銅的角度來說,其研究都是十分必要的。