生物电化学技术实现含盐废水中多离子高效去除

发布时间: 2025-09-18 17:30:26 来源：中国科学报

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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。

微生物脱盐电池利用自生生物电场和浓度梯度，使盐离子反向迁移电极实现脱盐，是目前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脱盐电池面临的主要挑战。

该研究构建了多离子体系的微生物脱盐电池，对有机污染物和盐分展现出92%~97%的去除能力，同时产电功率密度高达927毫瓦/每平米。动态监测明确了钠离子、镁离子、氯离子及硫酸根离子等多价阴阳离子迁移的竞争规律，发现离子半径与电荷密度对迁移效率占主导调控作用，且多价离子更易引发离子膜有机污染和无机结垢。

此外，该研究鉴定出慢生微杆菌属及脱硫微菌属多种关键电活性菌，该发现有利于强化污染物去除并协同生物产电。研究结果为设施农业生产中复杂含盐废水的绿色化处理提供了新技术。

该研究得到国家自然科学基金项目支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133281

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