甲烷驱动BES

除铬率99%

利用厌氧甲烷氧化生物电化学系统，在阴极同时实现铬还原与甲烷去除。

Xiaochi, Zheng · Long, Chen · 张少辉 · Zexiang, Xie

Journal of Water Process Engineering 2024

参数信息

Cr(VI)去除效率

99.23 %

甲烷消耗速率

0.096 mmol/d

峰值电压

71.80 mV

电荷产量

9.65 C/d

库仑效率

12.97 %

最大功率密度

258.95 mV/m³

启动时间

97 d

技术优势

高浓度铬也能除

在初始Cr(VI)浓度为30 mg/L、pH 2的严苛条件下，该系统仍能启动并实现高效去除，突破了传统生物处理对高浓度和酸性环境的耐受限制。

甲烷当燃料

利用厌氧甲烷氧化菌群在阳极氧化甲烷，将难利用的温室气体转化为电子供体，无须外加有机碳源。

铬被还原固定

阴极将Cr(VI)还原为Cr(III)并沉积在电极上，便于后续回收或安全处置，而非仅转化为可溶形态残留水中。

应用场景

• 含铬废水处理：用甲烷作电子供体还原阴极Cr(VI)，原位去除并固定铬，无须添加有机碳源。
• 甲烷减排：通过阳极厌氧甲烷氧化将甲烷转化为电子，同时降解温室气体并产能。
• 微生物燃料电池：以甲烷为燃料驱动产电，为甲烷基微生物燃料电池提供新构型。
• 生物电化学系统：将甲烷氧化与Cr(VI)还原耦合于单一BES中，拓展了BES的底物与污染物处理范围。