微生物電化學污水處理技術(Microbial Electrochemical Technology, MET)是一種利用微生物代謝與電化學反應協(xié)同作用的新型污水處理技術，具有能源回收與污染物高效去除的雙重優(yōu)勢。以下是該技術的核心要點：

1. 技術原理

微生物電化學系統(tǒng)通過電活性微生物(如Geobacter、Shewanella)的代謝活動，將污水中的有機物降解并釋放電子，電子通過電極傳遞形成電流。主要分為兩類反應：

陽極反應：微生物氧化有機物，釋放電子和質子;

陰極反應：電子與氧氣或硝酸鹽結合生成水或氮氣，實現污染物去除。

2. 核心應用

有機物去除：COD去除率可達90%以上，尤其適用于高濃度有機廢水(如食品、制藥廢水)。

脫氮除磷：通過厭氧氨氧化(Anammox)與電極反硝化，總氮去除率>90%;磷通過電吸附或化學沉淀去除。

重金屬回收：陰極還原六價鉻為三價鉻并沉淀，銅、鋅等金屬回收率>98%。

能源回收：微生物燃料電池(MFC)可產生電能(功率密度達9.05 mW/m2)，部分系統(tǒng)實現自供電。

3. 系統(tǒng)優(yōu)化方向

電極材料：石墨烯、碳納米管等新型材料提升導電性與生物相容性，成本降低40%。

工藝耦合：與膜生物反應器(MBR)或厭氧消化聯用，提升處理效率(如甲烷產率提高30%)。

智能控制：物聯網實時監(jiān)測pH、溶解氧等參數，動態(tài)調節(jié)電壓優(yōu)化反應條件。

4. 優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

優(yōu)勢：

無需外加化學藥劑，污泥產量減少50%;

同步實現污染治理與能源回收(如沼氣、氫氣)。

挑戰(zhàn)：

低溫(<10℃)下微生物活性下降，需耐寒菌種強化;

規(guī)模化應用時電極壽命與成本需進一步優(yōu)化。

典型案例：荷蘭阿姆斯特丹污水處理廠采用MET技術，年節(jié)約電費超10萬歐元;中國蘇州工業(yè)園區(qū)處理電子廢水時同步脫氮除磷，污泥產量減少50%。未來研究方向聚焦低溫菌群馴化、疏水膜抗污及光伏-電極系統(tǒng)集成，推動技術產業(yè)化。