摘要：为防止过量氮素对人体健康以及生态环境的危害,亟待解决水体富营养化问题,而生物电化学系统在废水处理的同时可以回收能量,在废水脱氮领域引起了广泛关注。总结了生物电化学系统(BES)在高氨氮含量废水(养殖废水、尿液、消化液、垃圾渗滤液)的氮回收以及在低C/N废水的深度脱氮的原理,工艺形式以及研究进展;指出根据实际的废水的特性,设计不同形式的BES进行氮素回收及深度脱氮来实现废水资源化利用;同时提出BES的放大是其面临的主要挑战,为实现其工程化应用,需要对反应的机理、工艺的成本及生命周期等方面进行研究。

摘要：疏水性新兴污染物(hydrophobic emerging contaminants,HECs)具有环境危害大、分布范围广和处理难度高等特点,利用生物电化学系统(bioelectrochemical system,BES)实现HECs的降解和脱毒是当前研究热点。本文综述了BES降解转化HECs的研究现状,分析了影响BES去除HECs效果的关键因素,着重介绍了BES降解转化不同类型HECs(包括药物类、个人护理品类、卤代烃类和抗生素及抗性基因类)的效能,然后回顾了BES与其他技术(传统厌氧工艺、芬顿、复合湿地及光催化等)结合协同降解HECs的最新进展,最后在功能电极材料设计研发、HECs降解去除与安全转化的理论研究及工程化应用等方面进行了总结和展望,以期对该领域的研究人员提供一定的理论参考和技术支持,从而推进生物电化学技术在疏水性新兴污染物降解领域的应用和发展。

摘要：系统地介绍了微生物燃料电池在处理污水、污泥、餐厨垃圾、受污染沉积物和土壤等方面的研究进展,全面地总结了治污效果和产电能力,指出未来的研究重点应放在新型反应器构型的设计、去污产电效果的提高和大规模实际运用等方面。

摘要：近年来,随着矿山、冶金、电子、制革等行业的发展,工业废水的处理受到越来越多的关注。相对于工业废水中的其他污染物,工业废水中的重金属在经过适当的处理和回收后不仅能够减少对环境的污染,而且还可以带来经济效益。铬作为这些工业废水中产生的主要重金属,若不经过正确的处置将会对环境产生极大的危害。然而利用传统的方法回收工业废水中的铬仍存在一些局限性,如需要添加的化学试剂价格昂贵,处理后产生的污泥需要处理两次,设计工艺要求较高等。现在,生物电化学系统(Bioelectrochemical Systems,BES)正逐渐被用于从工业废水中回收铬。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)作为BES系统中的先进技术,由于其强大的可操作性和高回收率而具有较大的潜力。本文重点介绍了使用微生物燃料电池(MFCs)从工业废水中回收铬的技术。通过与传统技术的比较,评估了该技术在实际应用中的优势、局限性和发展前景,并研究了该技术的可持续性。

摘要：生物电化学系统(BES),利用产电微生物将废水中蕴含的丰富的化学能直接转换成电能,在净化废水的同时实现生物产电、污染物去除、生物传感等重要过程,为废水资源化利用提供了崭新的途径。目前BES性能主要受到阴极氧气还原反应(ORR)动力学的限制。设计和开发高性能的ORR催化剂对于提高BES性能至关重要。介绍了BES阴极氧还原反应的电催化机理,重点阐述BES中各种氮修饰碳基ORR催化剂(包括氮掺杂碳材料催化剂,氮掺杂碳载过渡金属催化剂,氮-杂原子共掺杂碳基催化剂)的发展现状,评价其在ORR效率、稳定性、经济性等方面的优越性和局限性。为实现BES更加高效、稳定的能源转换提供理论指导和实际参考。