Page 202 - 《精细化工》2022年第1期

·192· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

泛存在于多种废水处理装置中且具有多种芳香族污 显升高 [29] 。此外还有一些未分类的微生物，这些微
染物的降解能力 [28] 。Ignavibacterium 在污水处理中 生物在降解丙酮的同时可将氨氮转化为硝态氮，实
是主要的脱氮功能菌，当有机氮存在时，其含量明 现污染物的高效移除。

图 5 阳极产电微生物的 SEM 图（a）；阴极微生物的 SEM 图（b）；阳极微生物群落结构（门）（c）；阴极微生物
群落结构（门）（d）；阳极及阴极微生物群落结构（属）（e）
Fig. 5 SEM image of anodic exoelectrogens (a); SEM image of cathodic microorganism (b); Anodic microbial community
structure at phylum level (c); Cathodic microbial community structure at phylum level (d); Microbial community
structure of anode and cathode at genus level (e)

3 丙酮及氨氮潜在降解途径 （4）〕。另一部分作为阴极中的电子受体，与产电
微生物产生的电子和质子结合〔式（5）和（6）〕，
结合以上研究结果，将丙酮和氨氮污染物的降 实现脱氮过程。由于阴极室中主要的电子受体是氧
解途径归结为图 6。在阴极室，一些好氧微生物如 气〔式（7）〕和 NO 3 ，存在明显的阴极过电势现象，
–
Rhodococcus、Aridibacter、Thauera，利用丙酮作为 导致阴极反应速率缓慢，因而，MFC 的产电性能
营养物质供自身繁殖，实现丙酮的降解〔式（1）〕。 较低。
然后这些优势菌如 Ignavibacterium 参与硝化反应， CH O 5O  2OH   3CO 2  4H O （1）
将氨氮转换为硝态氮〔式（2）和（3）〕，当丙酮质 3 6 2 3 2
2NH  + 3O  2NO   4H  + 2H O （2）
量浓度低于 300 mg/L 时，未发现丙酮降解菌对硝化 4 2  2  2
–
细菌的抑制现象，生成的 NO 3 一部分转移到阳极室， 2NO  2 O  2 2NO （3）
3
在阳极室中反硝化细菌的作用下实现脱氮效果〔式 5CH COO  3  8NO   3 10CO  2 4N  2 13OH   H O （4）
2