剩余污泥燃料电池处理含铬废水的效能及机理

周秀秀,顾早立,郝小旋,张 姣,张志强*,夏四清(.同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,上海 0009；.上海城市管理职业技术学院,土木工程与交通学院,上海 0043)

剩余污泥燃料电池处理含铬废水的效能及机理

周秀秀1,顾早立1,郝小旋1,张 姣2,张志强1*,夏四清1(1.同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,上海 200092；2.上海城市管理职业技术学院,土木工程与交通学院,上海 200432)

采用剩余污泥为阳极底物,六价铬为阴极电子受体,构建双室微生物燃料电池(MFC).MFC启动成功后,考察阳极室污泥初始浓度和阴极室六价铬初始浓度对MFC产电性能及六价铬还原速率的影响.较高的污泥浓度(8～12g/L)对六价铬的还原速率影响均较小,且去除率均可达99%以上.污泥浓度为10g/L的MFC具有较高的产电性能,内阻为108Ω,最大功率密度输出为3621mW/m3.阴极室较高的Cr(VI)初始浓度可维持较长时间的高输出电压,但对阳极污泥降解并无明显影响.XPS测试结果表明,阴极Cr(VI)的还原产物为Cr(III),因电场作用被吸附在电极片上,使得阴极溶液中的总铬浓度降低.研究表明,剩余污泥为底物的微生物燃料电池可以在产电的同时实现剩余污泥的资源化及电镀废水的无害化.

微生物燃料电池；双室；剩余污泥；六价铬

微生物燃料电池(MFC)是一种以微生物为催化剂,将有机物中的化学能直接转化为电能的装置[1].由于剩余污泥中含有丰富的有机物且产生量大,近年来越来越多的研究者将剩余污泥作为阳极底物,通过 MFC技术实现污泥稳定化减量化的同时回收电能[2-7].除了利用 MFC阳极的氧化作用处理有机物外,还有许多研究者利用MFC阴极的还原作用实现污水重金属污染物的去除,如六价铬[8-12]、钒[13]、铜[14]等.将污水、污泥用于 MFC产电同步实现废物的处理,是一种资源化利用废物的新方法,增强了 MFC的环境效益.

在关于利用 MFC处理含铬废水的研究中,大部分阳极底物为简单可利用的纯物质,且需要添加缓冲盐防止阴极酸性条件影响阳极微生物.本研究基于该背景下提出以剩余污泥为阳极底物,在不添加缓冲盐情况下处理含铬废水的微生物燃料电池体系,资源化利用剩余污泥产电的同时实现含铬废水的处理,并通过调节阳极污泥和阴极六价铬的初始浓度提高MFC对Cr(VI)的去除效果及产电性能.

1 材料与方法

1.1 剩余污泥

剩余污泥取自上海市虹口区某污水处理厂二沉池,其浓度(用SS表示)为4～5g/L,TCOD值为4800～5800mg/L,pH=6.85～7.13.在剩余污泥使用前,或先经过静置,泥水分层之后倾出上清液,实现浓缩从而获得高浓度剩余污泥;或将倾出上清液加入到原污泥中,实现稀释从而获得低浓度污泥;再用氮气对污泥曝气约 10min,以吹脱其中的溶解氧.

1.2 实验装置

采用双室 MFC反应器,由阳极室和阴极室两部分构成.阴阳极室均为长方体(10cm× 5cm×7cm),单室有效容积为 330mL.反应器由有机玻璃板制成,电极材料为碳布(HCP331N,上海河森),阴阳极两室由质子交换膜(Nafion 117, Dupont公司)分隔.MFC反应器阳极室内插入甘汞电极(上海雷磁)作为参比电极(+0.241V vs标准氢电极,SHE).为保证阳极室内的污泥均匀分布,整个反应器置于磁力搅拌装置(上海国华)上.实验中采用 KEITHLEY 2700数据采集器获取MFC输出电压及阳极电位,外电路负载为直流电阻箱(上海双特,ZX21),无特殊说明,外电阻均为1000Ω.

1.3 MFC启动与运行

为启动MFC,以厌氧污泥作为阳极接种污泥,并以0.05mol/L的K3Fe(CN)6溶液及磷酸盐缓冲液(pH=7.0)作为阴极液.待阳极产电菌富集成功后,将剩余污泥加入至阳极室,并将阴极液换为模拟六价铬废水(无特殊说明,均为100mg/L Cr(VI)溶液).根据相关研究[11,15-16],六价铬在酸性条件下还原效果较好,因此本实验中采用 0.1mol/ LHCl调节阴极Cr(VI)溶液初始pH至2.0.

MFC启动成功后,分别考察污泥浓度和Cr(VI)浓度对其产电性能和六价铬还原速率的影响.污泥浓度影响的运行条件:将剩余污泥稀释或浓缩至一系列不同浓度(4,6,8,10,12g/L),分5个周期先后投加至 MFC的阳极室中,不添加缓冲盐;阴极均投加100mg/LCr(VI)溶液(pH=2).Cr(VI)浓度影响的运行条件:配制一系列不同浓度Cr(VI)溶液(50,100,150,200mg/L),分 4个周期先后投加阴极室中,并用HCl调节阴极初始pH=2;将浓度约10g/L的污泥投加至阳极室中.MFC外接电阻固定为 1000Ω,每个周期以更换阴阳极底物为开始,至阴极中 Cr(VI)浓度不再发生变化结束,运行过程中监测MFC输出电压、阳极室污泥TCOD值和阴极室Cr(VI)浓度等参数.

1.4 分析方法

实验中采用稳态放电法测定MFC的表观内阻,即测量 MFC在不同外阻条件下,稳定放电时的外电阻电压,通过I=U/R得到电流,进而得到极化曲线.MFC的体积功率密度P(mW/m3)可由式(1)计算得到:

式中:U为数据采集器记录的电压值,V;R为外电路电阻,Ω;V为阳极室的有效体积,m3.

MFC产电总量Q可由式(2)计算得到:

式中:I为MFC的输出电流值,A;T为MFC运行一周期的时间,s.

阳极库伦效率CE可由式(3)计算得到:

式中:M 为氧气分子量,32g/mol;F为法拉第常数96487C/mol;n为1mol氧气得失电子数(n=4);V为阳极室有效体积,L;ΔCCOD为COD在T内的浓度变化量,mg/L.

为考察阳极室中污泥降解情况,定期用取样针抽取阳极污泥测定其TCOD值,TCOD的测定采用快速消解分光光度法 HJ/T 399-2007[17].阴极液中 Cr(VI)的测定采用二苯碳酰二肼分光光度法.阴极还原产物的分析采用X射线光电子能谱分析仪(PHI 5000C ESCA System).

2 结果与讨论

2.1 污泥初始浓度对MFC体系性能的影响

由于阴极室pH值比阳极室pH值低,质子会在浓度差的作用下由阴极室迁移至阳极室,导致阳极室 pH值有所下降.阳极室内并未添加缓冲盐,故体系的缓冲能力很大程度上取决于所添加污泥的浓度.如图 1(a)所示,在污泥浓度为 6,8, 10,12g/L的体系中,阳极pH值的变化情况无明显差异,从最初pH=7左右下降至pH=6左右.与此对应的4个体系的阳极电位[图1(b)]在各自反应周期内也保持在-0.15V(vs SHE)左右,说明阳极微生物活性处在较稳定的状态.由于污泥中含有大量有机质,可提供足够的电子,对于产电菌而言底物浓度虽不同,却足以长时间维持在一个饱和过剩的水平,故底物浓度对于以污泥为燃料的MFC体系来说并非限制性因素.而在污泥浓度为4g/L的体系中,阳极pH值呈现急剧下降的趋势,由初始 pH=7.02降至最终 pH=4.23.表明该污泥浓度下的阳极体系缓冲能力很弱,阴极中的H+通过质子交换膜进入阳极体系中,使得阳极 pH值下降.过酸的阳极反应条件会抑制产电菌活性[18],系统逐步被破坏,使得阳极电位急剧上升.

如图 2所示,在污泥浓度为 4g/L的体系中,MFC的表观内阻最大,为717Ω,其最大功率密度输出仅为1362mW/m3.当污泥浓度提高至6g/L时,内阻仅有小幅下降,而功率密度也仅是小幅上升,这是由于在完成了 4g/L污泥浓度的实验后,阳极产电菌受损较严重,而在进行 6g/L污泥浓度的实验过程中,其产电活性尚未完全恢复,导致体系产电性能提升不明显.在污泥浓度为 10g/L的体系中,MFC的表观内阻最小,为108Ω,其最大功率密度输出高达 3621mW/m3.当污泥浓度进一步提高至12g/L时,MFC的内阻增加至158Ω,且最大功率密度输出降至2671mW/m3.MFC的表观内阻主要由活化电阻、欧姆电阻以及传质电阻三部分组成[19].当阳极室污泥浓度过低时,缓冲能力较差导致阳极pH值下降较快,低pH值环境会降低微生物传递电子的能力,造成过高的活化过电势从而影响产电性能;而当污泥浓度过高时,虽然体系的缓冲能力较强,但底物的扩散会受到过厚生物膜的阻碍,导致传质阻力的增大从而影响产电性能.本文中的MFC产电性能较低,最高仅有110mW/m2左右,相比其他研究结果[4,11]的 160mW/m2要偏低,可能是电子受体不一样造成的结果.

图1 不同污泥初始浓度下MFC阳极pH值及阳极电位Fig.1 pH values and anode potentials (vs SHE) of MFCs under different initial sludge conditions

图2 不同污泥初始浓度下MFC的内阻及最大输出功率密度Fig.2 Internal resistances and maximum power densities of MFCs under different initial sludge conditions

图3 不同污泥初始浓度下MFC阴极六价铬的浓度变化Fig.3 Degradation of Cr (VI) in MFCs under different initial sludge concentration conditions

国内外关于利用MFC处理含铬废水的研究中[8-9],通常需要在阳极添加缓冲盐防止阴阳极间的质子浓差对系统造成损害.本研究在不添加任何缓冲盐的情况下,考察利用剩余污泥的缓冲能力实现阴极酸性条件下 Cr(VI)的还原.实验结果表明,在污泥浓度较高(8～12g/L)的条件下,阴极Cr(VI)的还原速率几乎相同,如图3所示.污泥浓度为 8,10,12g/L的体系中,在相同的 Cr(VI)初始浓度条件下,经60h后,阴极中Cr(VI)浓度已经接近0mg/L,比污泥浓度为4,6g/L体系的还原速率快.在污泥浓度为6g/L的体系中,反应至第84h实现Cr(VI)的完全去除.而在污泥浓度为4g/L的体系中,反应后期Cr(VI)浓度降至10mg/L后则无明显变化.一方面是由于污泥浓度为4g/L的体系缓冲能力较差,过多H+向阳极迁移影响阴极室还原条件;另一方面由于阳极微生物受到低 pH条件的影响,系统逐步被破坏,使得反应后期阴极Cr(VI)浓度变化较小.故在无添加缓冲盐的情况下,需保证阳极室中的污泥浓度,使体系具备一定的缓冲能力以维持良好的电子传递性能,从结果看来,较优污泥浓度可控制在10g/L左右.

2.2 阴极 Cr(VI)初始浓度对 MFC体系性能的影响

不同 Cr(VI)初始浓度下 MFC输出电压和Cr(VI)浓度随时间的变化情况如图 4所示.当阳极污泥浓度为10g/L时,不同阴极Cr(VI)初始浓度的 MFC体系中阳极电位无明显差异,阳极电位在反应周期内均维持在-0.15V(vs SHE)左右.由电化学理论可知 Ecell=Ecathode-Eanode,在阳极电位 Eanode相同的情况下,Ecell的大小由阴极电位Ecathode决定.而在闭合回路中,阴极的实际电位为:ηohm+ ηc),其中 Ecathode为标准状况下的阴极电位; ηoct、ηohm和ηc分别为阴极的活化损失、欧姆损失和传质损失.即输出电压Ecell受Cr(VI)浓度、Cr(III)浓度、pH值以及3种阴极电位损失的共同影响.从图 4可以看到,在 Cr(VI)初始浓度为50mg/L的体系中,输出电压仅有0.6V,比其他3个浓度下的输出电压低,且输出电压随着产电过程中Cr(VI)浓度的下降而下降.在Cr(VI)初始浓度为100,150, 200mg/L的体系中,经稳定后体系的输出电压均在0.7V左右,无明显差异,但输出电压的维持时间随Cr(VI)初始浓度的提高而延长.

图4 不同Cr(VI)初始浓度下MFC电压及六价铬浓度变化Fig.4 Output voltages and degradation of Cr(VI) in MFCs under different initial Cr(VI) concentration conditions

实验还考察了不同Cr(VI)初始浓度对MFC阳极污泥降解的影响.从图 5可以看到,阴极中Cr(VI)初始浓度的不同,对阳极污泥的降解并没有明显的影响.

阳极室污泥的降解是一个较复杂的过程,在开路情况下,阳极系统可简单视为厌氧消化系统.但在闭合回路中,阳极产生的电子通过外电路传递至阴极参与还原反应,从热力学角度上分析,阴极反应对电子的需求将促进阳极氧化反应的进行,理论上来说阴极六价铬还原反应的增强将会对阳极污泥的降解产生影响.但从实验结果来看,阳极污泥 TCOD的变化并没有明显差异.10g/L的污泥浓度对于阳极微生物而言是过饱和的底物水平,其厌氧消化产生的电子数远远大于阴极还原反应所需的电子数,但产电菌传递电子的能力是一定的,仅传递阳极中小部分电子至阴极参与反应,故在该条件下阴极反应对阳极污泥的降解并没有起到促进作用.与其他处理含铬废水的MFC相比,本研究中MFC对Cr(VI)的去除效度更快.例如在 Wang等[11]的研究中,100mg/L的Cr(VI)需要150h才能完全去除,而本研究中则可在100h内实现.

图5 不同Cr(VI)初始浓度下MFC阳极污泥TCOD的变化Fig.5 TCOD removal in anode of MFCs under different initial Cr(VI) concentration conditions

2.3 产物及机理分析

上述实验结果表明阳极污泥初始浓度和阴极六价铬初始浓度对MFC的产电性能以及六价铬的去除能力都有一定的影响.

为深入考察 MFC中的电子转移情况,对不同初始污泥浓度和不同初始六价铬浓度下的MFC体系进行反应周期内的电子核算.

由表1可见MFC体系的阳极库伦效率均很低,最高仅有 2%.其原因可能是阳极发生了较为复杂的污泥消化过程,大量的电子被微生物利用,仅有极少部分电子传递到电极并通过外电路形成电流.而Cr(VI)作为阴极的单一电子受体,通过外电路到达阴极的电子均能被其利用.通过外电路的电子数与 Cr(VI)还原成 Cr(III)所需电子数相当,这从另一方面也证明了六价铬通过阴极反应生成三价铬的合理性.

表1 MFC系统的电子产量及库伦效率Table 1 Electron yields and coulombic efficiencies in the MFCs

在如上所述的 MFC体系中,阴极室中总铬浓度变化情况如图6所示.阴极室中,当Cr(VI)浓度降至近乎为零时[去除率>99%,对应图4(b)],阴极溶液中总铬的浓度降至10mg/L.同时反应末期在阴极的碳布片上均可观察到细小的褐色附着物,表明 Cr(VI)的反应产物大部分以沉淀形式吸附在阴极电极上,小部分以离子态存在于溶液中.MFC去除Cr(VI)结束时,阴极电解液的pH值为2.3～2.4,理论上在该酸性条件下,Cr(III)无法形成氢氧化物沉淀,Cr(III)沉积在电极上可能是由于电场力作用.

为分析阴极表面的附着物的组成,实验采用X射线光电子能谱技术对产物进行测试分析.测试前先将碳布进行冷冻干燥,干燥后刮下碳布上的附着物样品,然后在0～1200(1000)eV进行全谱扫描(通能为 93.9eV),而后采集各元素相关轨道的窄扫描谱(通能为 23.5eV或 46.95eV),并采用Auger Scan 3.21软件进行数据分析,以 C1s＝284.6 eV为基准进行结合能校正,分峰拟合结果如图7所示.根据出峰位置结合能(577.6eV),对照XPS谱图库可查出对应的物质为 CrCl3.表明Cr(VI)在阴极发生还原反应最终生成Cr(III).

图6 不同Cr(VI)初始浓度下阴极总铬浓度变化Fig.6 Total Cr removal in cathode of MFCs under different initial Cr (VI) concentration conditions

根据以上实验结果及 MFC的工作原理,可将本研究中MFC阴极还原Cr(VI)的机制描述如下:首先,阳极室中微生物利用污泥中的有机质进行呼吸作用并释放电子,电子通过外电路传递到达阴极碳布,并与阴极溶液中的Cr2O72-发生如下反应:Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O,反应生成的Cr3+在电场力的作用下被吸附在阴极碳布表面.整个反应过程中,阳极中污泥TCOD随时间变小,阴极中 Cr(VI)也被还原成 Cr(III),污泥资源化的同时完成了含铬废水的处理.

图7 阴极电极表面产物的XPS谱图(初始浓度为100mg/L的Cr(VI)溶液,初始pH=2,反应时间为90h)Fig.7 XPS analysis for the surface of cathode (100mg/L Cr (VI), pH=2, reacting time of 90h)

3 结论

3.1 以剩余污泥为底物的微生物燃料电池,在处理含 Cr(VI)废水时可通过控制阴阳极底物的浓度来实现较高的输出电压.由于阴极 Cr(VI)的还原需在酸性条件下进行,故污泥浓度的大小会影响到阳极体系的缓冲能力进而影响产电菌的活性.阳极污泥浓度控制在10g/L左右时,MFC体系具有较高的产电性能(最大功率密度为3621mW/m3),并可实现较快的六价铬还原速率(60h后可实现100mg/LCr(VI)的完全去除).在阳极污泥浓度一定的条件下,阴极 Cr(VI)初始浓度的大小对输出电压有一定影响,高初始浓度能维持较长时间的高输出电压,而阳极污泥的降解与Cr(VI)初始浓度无明显联系.

3.2 阴极碳布附着物的成分分析表明,微生物燃料电池可将废水中的 Cr(VI)还原成 Cr(III).在酸性条件下(pH=2),作为电子受体的Cr2O72-发生反 应 :Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O,生 成 的Cr(III)由于电场作用被吸附在电极上,实现Cr(VI)和总铬的同步去除.

3.3 以剩余污泥为底物的微生物燃料电池能维持高浓度水平的阳极底物,保证 MFC体系长时间稳定运行,用于处理 Cr(VI)废水可获得较高的输出电压和功率密度.10g/L的污泥在体系中经历140h后,其TCOD值仍处在5000mg/L左右,说明污泥中还有大量可利用的有机质.从实际应用角度来考虑,若通过连续流装置控制停留时间来保持阴极室中 Cr(VI)的浓度及 pH值,可实现电能的长期稳定输出.

[1]Logan B E, Hamelers B, Rozendal R, et al. Microbial fuel cells: Methodology and technology [J]. Environmental Science and Technology, 2006,40(17):5181-5192.

[2]刘志华,李小明,方 丽,等.污泥为燃料的微生物燃料电池运行特性研究 [J]. 中国环境科学, 2012,32(2):268-273.

[3]刘志华,李小明,杨 慧,等.不同处理方式污泥为燃料的微生物燃料电池特性研究 [J]. 中国环境科学, 2012,32(3):523-528.

[4]郑 峣,刘志华,李小明,等.剩余污泥生物燃料电池输出功率密度的影响因素 [J]. 中国环境科学, 2010,30(1):64-68.

[5]赵庆良,姜珺秋,王 琨,等.微生物燃料电池处理剩余污泥与同步产电性能 [J]. 哈尔滨工程大学学报, 2010,31(6):780-785.

[6]Jiang J, Zhao Q, Wei L, et al. Degradation and characteristic changes of organic matter in sewage sludge using microbial fuel cell with ultrasound pretreatment [J]. Bioresource Technology, 2011,102(1):272-277.

[7]Jiang J, Zhao Q, Zhang J, et al. Electricity generation from bio-treatment of sewage sludge with microbial fuel cell [J]. Bioresource Technology, 2009,100(23):5808-5812.

[8]Huang L, Chai X, Chen G, et al.Effect of set potential on hexavalent chromium reduction and electricity generation from biocathode microbial fuel cells [J]. Environmental Science and Technology, 2011,45(11):5025-5031.

[9]Huang L, Chai X, Cheng S, et al. Evaluation of carbon-based materials in tubular biocathode microbial fuel cells in terms of hexavalent chromium reduction and electricity generation [J]. Chemical Engineering Journal, 2011,166(2):652-661.

[10]Huang L, Chen J, Quan X, et al. Enhancement of hexavalent chromium reduction and electricity production from a biocathode microbial fuel cell [J]. Bioprocess and Biosystems Engineering, 2010,33(8):937-945.

[11]Wang G, Huang L, Zhang Y.Cathodic reduction of hexavalent chromium [Cr(VI)]coupled with electricity generation in microbial fuel cells [J]. Biotechnology Letters, 2008,30(11): 1959-1966.

[12]Tandukar M, Huber S J, Onodera T, et al. Biological chromium (VI) reduction in the cathode of a microbial fuel cell [J]. Environmental Science and Technology, 2009,43(21):8159-8165. [13]Zhang B, Feng C, Ni J, et al. Simultaneous reduction of vanadium (V) and chromium (VI) with enhanced energy recovery based on microbial fuel cell technology [J]. Journal of Power Sources, 2012,204:34-39.

[14]Tao HC, Li W, Liang M, et al.A membrane-free baffled microbial fuel cell for cathodic reduction of Cu (II) with electricity generation [J]. Bioresource Technology, 2011,102(7):4774-4778. [15]Li Z, Zhang X, and Lei L. Electricity production during the treatment of real electroplating wastewater containing Cr (VI) using microbial fuel cell [J]. Process Biochemistry, 2008,43(12): 1352-1358.

[16]Park D, Yun Y S, Ahn C K, et al. Kinetics of the reduction of hexavalent chromium with the brown seaweed Eckloniabiomass [J]. Chemosphere, 2007,66(5):939-946.

[17]HJ/T 399-2007 水质-化学需氧量的测定-快速消解分光光度法 [S].

[18]He Z, Huang Y, Manohar A K, et al. Effect of electrolyte pH on the rate of the anodic and cathodic reactions in an air-cathode microbial fuel cell [J]. Bioelectrochemistry, 2008,74(1):78-82.

[19]梁 鹏,范明志,曹效鑫,等.微生物燃料电池表观内阻的构成和测量 [J]. 环境科学, 2007,28(8):1894-1898.

《中国环境科学》获评“2012中国最具国际影响力学术期刊”

2012年12 月,《中国环境科学》被评为“2012中国最具国际影响力学术期刊”.

“中国最具国际影响力学术期刊”是中国科学文献计量研究中心、清华大学图书馆依据《CAJ国际引证报告》,按2011年度中国学术期刊被SCI期刊、SSCI期刊引用的总被引频次排序并经40多位期刊界专家审议,遴选出的TOP5%期刊.获评“中国最具国际影响力学术期刊”的科技类期刊共156种.统计分析结果表明,从定量分析的角度看,“中国最具国际影响力学术期刊”的国际影响力已经达到国际中等以上水平,跨入了国际品牌学术期刊行列.

《中国环境科学》编辑部

Efficacy and mechanism of microbial fuel cell treating Cr(VI)-containing wastewater with excess sludge as substrate.

ZHOU Xiu-xiu1, GU Zao-li1, HAO Xiao-xuan1, ZHANG Jiao2, ZHANG Zhi-qiang1,*, XIA Si-qing1(1.State

Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China；2.School of Civil Engineering and Transportation, Shanghai Technical College of Urban Management, Shanghai 200432, China). China Environmental Science, 2014,34(9)：2245～2251

The double-chamber microbial fuel cell systems (MFCs) were constructed with excess sludge as anodic substrate and potassium dichromate as catholyte. The effects of the initial concentrations of both excess sludge and Cr (VI) on MFC systems were investigated. According to the results, the MFC systems with sludge concentrations of 8～12 g/L presented almost the same degradation rates of Cr (VI), and a high removal efficiency of 99% was achieved. When the initial concentration of excess sludge was 10 g/L, the MFC system arrived at the best performance with an inner resistance of 108 Ω and maximum power density of 3621 mW/m3. A higher initial concentration of Cr (VI) could keep a longer period of stable high output voltage, but had no obvious effect on the sludge degradation in the anode chamber. Furthermore, the reduction products adhered on the surface of carbon cloth in the cathode chamber were demonstrated to be Cr (III), which led to decrease of total chromium in cathode solution. The MFC system with fuel recovery from excess sludge could be a promising technology, which is able to simultaneously address energy issues and environmental concerns associated with excess sludge and electroplating wastewater.

microbial fuel cell (MFC)；double-chamber；excess sludge；Cr (VI)

X703.1

A

1000-6923(2014)09-2245-07

周秀秀(1989-),女,广东揭阳人,同济大学环境科学与工程学院硕士研究生,主要研究方向为污水处理及资源化.发表论文1篇.

2014-01-03

国家科技支撑计划课题(2013BAD21B03);国家留学基金资助项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

* 责任作者, 副教授, zhiqiang@tongji.edu.cn