微生物燃料電池污水處理設備：

隨著工農業生產的發展和人們生活水平的提高，水污染與能源危機成為了當今世界面臨的兩大難題。目前，仍廣泛采用的是利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物，主要包括好氧和厭氧生物處理兩種方法。然而，這兩種方法在實踐應用中也存在缺點。

一方面，好氧生物處理需要消耗大量的能量，運行費用高。

另一方面，傳統的厭氧工藝雖然運行費用降低，且在處理過程中可以以甲烷形式獲得額外的生物能，但由于甲烷沒有合理的利用方式將其燃燒掉而無法實現能源的回收。從循環利用角度考慮，有機廢水中又包含著一定濃度的易生物降解物質和可再生利用物質，如果能夠以某種方式從中回收能源和有用物質。

微生物燃料電池污水處理設備性能優化：

基本原理是打破常規的電子傳遞鏈的傳遞方向，把產生的電子引到外界，從中獲取能量。從另一個角度來說，是把原本的氧化還原反應的發生區域擴展到細胞以外的外界環境，延伸到整個電池結構體系中。陽極室中的電化學活性微生物在厭氧環境下催化氧化電解液中還原性有機物從中獲取能量在陽電極上以生物膜的形式生長，細胞呼吸過程中釋放出電子通過相關酶、輔酶和氧化還原型媒介(如果存在)傳遞給陽極，再通過外電路循環到達陰極形成電流。同時，在反應過程中伴隨電子而產生的質子從陽極室穿過質子交換膜(PEM)到達陰極，并在陰極催化劑(例如Pt)存在條件下與那里的氧氣和電子結合生成水。為提高反應速率通常在陽極室攪拌，陰極室曝氣。

微生物細胞膜含有類脂或肽聚糖等不導電物質，電子難以穿過。因此通常向微生物燃料電池陽極室中人工投加電子介體來協助電子傳遞提高輸出功率。然而這些介體具有費用昂貴、需要定期更換、對微生物有毒等缺點。目前，通過純培養方式已經從微生物燃料電池陽極室中分離出多種在無需外界添加任何氧化還原介體的條件下也實現較高電能輸出的微生物。

雙室型微生物燃料電池最大的缺點是內阻大、陰極需要曝氣而消耗能量。最近開發的一種新型單室型微生物燃料電池，將質子交換膜捆綁在鍍有金屬催化劑的陰極上并直接暴露于空氣中，這樣在被動通風的條件下，空氣中的氧氣就能直接迅速得在電極上反應。單室型微生物燃料電池具有以下優點：降低了由陰極超電勢導致的內阻、降低了運行費用、整體上降低了反應器體積、簡化了設計。