近日,中国农业科学院都市农业研究所设施种养废弃资源利用工程团队,系统揭示了微生物脱盐电池(MDC)对复杂多离子废水的同步脱盐与产电机理。相关研究成果发表在《生物资源技术(Bioresource Technology)》上。
MDC利用自生生物电场和浓度梯度,盐离子反向迁移电极实现脱盐,目前被认为是替代高能耗脱盐的一种经济有效策略,而含盐废水中多离子去除是MDC面临的主要挑战。
本研究构建了多离子体系MDC,阐述多价阴阳离子迁移的竞争性规律,解析了离子半径与电荷密度对迁移效率的调控机制,发现多价离子更易污染离子膜。并且利用数学模型计算了MDC中多价离子的盐迁移系数和离子扩散系数,阐明性能差异。此外,研究鉴定出Lentimicrobium、Desulfomicrobium等关键电活性菌属,揭示了碳氮代谢协同污染物强化去除与生物产电的机制。本研究为复杂含盐废水的绿色化处理提供了新思路。
该研究得到国家自然科学基金项目支持。
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133281