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摘要：近年来，随着“绿水青山才是金山银山”号召的提出，社会对于环保的重视程度也在不断提升。其中，污水作为日常中最常见和覆盖面最广的污染物，如何对其进行有效净化成为了环保工程中的首要问题。微生物电化学技术作为新兴净水工艺，正在受到广泛的关注和应用，但这其中也存在着许多不足之处，本文着重对微生物电化学污水处理技术的优缺点进行分析和研讨。
关键词：微生物电化学；污水处理；净水技术
引言
传统污水处理工艺主要是好氧活性污泥工艺和厌氧水处理技术，但是随着社会的进步也逐渐暴露出其弊端，如好氧活性污泥工艺的造价高，以及厌氧水处理技术过程复杂难以把控等问题。研究院在2004年提出将污水处理与发电结合起来应用到实际生活中，从此，微生物电化学污水处理技术成为了污水处理工程中的主流技术。
1微生物电化学污水处理技术的优点
1.1能量循环利用
微生物电化学技术的新颖点在于能够在污水处理过程中获得能量，而传统工艺则做不到这一点，如好氧活性污泥工艺处理污水过程中，对于电能的消耗十分巨大，一般情况下，使用好氧活性污泥工艺处理1吨污水至少需要0.6kw的能量，并且能量处于单向循环，不同的好氧菌对能量的要求也有所差异，但是普遍需要消耗大量电能[1]。所以微生物电化学技术的节能原理是其得以广泛利用的一大重要因素，通过能量双向循环，使得污水处理过程得以持续，大大降低了运营成本。
1.2产生的污泥量较少
微生物电化学污水处理技术同传统工艺相比有许多的不同之处，在同厌氧水处理技术比较过程中可以发现，在相同的污水处理时间内，微生物电化学技术能够通过微生物的氧化反应释放出更多热量，热量再进一步转化成能量，同时热量也能加速反应的进程，从而将污泥去除得更干净。同理，在与好氧活性泥污处理技术对比中发现，微生物电化学污水处理技术在使用过程中相应的微生物代谢得更加缓慢，这样一来就能大大减少污泥的产生，产生的污泥少了，整个处理过程需要的能量也随之减少，这样一来便能够达到利益最大化。
1.3微生物电化学技术依赖电流进行去污
微生物电化学污水处理技术核心部分是依赖电流进行污染物处理，这一核心技术能够使反应更加具有针对性，将输入的能量绝大部分用于污水处理上，通过加大输入的电流强度，加快电极之间的反应，从而达到明显的去除效果[2]。除此之外，可以通过减少电阻的强度和加大电压的方式来调整电流强度，从而得到更好的去除效果。在今后的发展中，微生物电化学技术的主要研究方向应该侧重于去除效率和节约成本方面，完善污水处理技术，立志于将微生物电化学技术发展成为污水处理工程中的主流技术。
2微生物电化学技术面对的问题
2.1微生物电化学污水处理技术的细节研究
在过去的一段时间中，微生物电化学技术的功率上涨主要依赖于电流强度的涨幅，但是随着反应过程的不断深入，需要加大反应容器的容积，这样一来就导致微生物电化学污水处理技术的处理效率大幅降低。因此可以得出，如果想让微生物电化学处理技术成为未来污水处理的主流技术的话，相应的研究人员就应该加大对微生物电化学污水处理细节的研究。通过研究的深入可以得出，微生物电化学污水处理技术衰弱的原因主要是由于电阻在使用过程中阻值不断增大，应该相对的减小电极与电路的基础面积，再适度增强整个电路的导电性能，从而进一步减轻微生物电化学技术的衰弱现象。
2.2平衡成本和过程稳定性
由前面提到的微生物电化学污水处理技术的优点可以得知，微生物电化学技术的污泥产生率比其他传统方法都要低，并且能量可以双向循环利用，所以在投入运营后的处理成本就比较低，但是应该注意到，整个微生物电化学污水处理技术的造价比传统技术都要昂贵，尤其是核心电极的造价比较高，造成了整体工程的成本比较高，应该如何解决这一问题呢？通过研究发现，可以通过适度减少电极分布和构筑密度来降低成本，但这必然会影响到整个系统的污水处理效率。在未来的发展中，应当时刻注意维护系统的完整性和核心构筑部件的保养，以延长使用年限，通过实践可以得出，目前不同材料构造的电极在复杂的污水环境中都会受到不同程度的锈蚀，只要注重使用过后的清洁和防护，能够大大延长电极的使用寿命。
2.3找寻最合适的水质
由于电流强度在微生物电化学污水处理技术中不是无限扩展的，故而化学需氧量会降低反应过程的氧化速度，影响微生物在整个系统中对污水有机物的处理能力。所谓化学需氧量，是指以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般多指有机物）的氧当量，通常表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化一升污水中有机物所需的氧量，可大致表示污水中的有机物量。化学需氧量是指示水体有机污染的一项重要指标,能够反应出水体的整体污染程度。
从另一个方面说，微生物电化学污水处理技术多采用发酵菌作为菌种，而发酵菌在新陈代谢中产生的物质会在微生物电化学污水处理技术中阻碍电能的输送，并且还应该考虑到污水中的有毒物质会影响污水处理系统中微生物的活性，进而影响微生物的工作能力。这一问题的原理是因为反应底物的浓度没有达到反应标准，从而导致电流强度不高，产生的电能也相应减少。
由于在微生物电化学污水处理技术中使用的菌类都需要新陈代谢，这一特性致使其不能够贯彻于反应中的所有生化过程，基于此特性，就需要使用催化耦合技术。所谓耦合技术，是指能量从一个介质传播到另一种介质的过程。在电学中，耦合指从一个电路部分到另一个电路部分的能量传递。例如，通过电导性耦合，能量从一个电压源传播到负载上。利用电容器允许通过交流成分、阻挡直流成分的性质，可以将电路的交流部分和直流部分耦合起来。变压器也可以充当耦合介质，通过在两端配置适当的阻抗，可以达到适当的阻抗匹配。通过使用耦合原理，使得污水最终能够得到有效的降解，从而排放到外界中。
有一些污水由于存在大量颗粒物和有机物，容易对外界物体产生腐蚀，所以不能采用微生物电化学污水处理技术进行处理，在这种情况下，厌氧技术就突显出了它的长处。鉴于此，微生物电化学处理是污水处理的前序章程，后续过程中才需要用到如人工湿地系统这样的人造环境来大幅降低微生物电化学技术的处理负荷。同时也会遇到一些问题，如水质不够稳定以及处理面积过大等。
通过相关技术人员持之以恒的研究发现，在微生物电化学污水处理机制中，绝大部分的胞外电子无法直接进入菌群来降解污水中复杂的有机成分，仅能使用一些常见的底物对低浓度有机物进行分解，面对高浓度有机物时大部分菌群也束手无策。
结束语
综合以上观点，在污水处理工程中，微生物电化学技术拥有许多其他技术难以超越的优势，例如通过微生物分解产生电能从而实现自给自足，同时使用电流对污水底部进行深度清洁等。但微生物电化学技术目前仍处于发展阶段，还有许多不足之处，因此，在日后的环保工程中需要加大对其研发的成本投入和技术研究，完善技术水平，使得微生物电化学技术更广泛地应用于生产生活中。
参考文献：
[1]罗福.关于微生物电化学污水处理技术的探究[J].科技风,2018,04：115.
[2]周今华,崔建平.微生物电化学污水处理技术的优势与挑战[J].化工设计通讯,2019,4512：241-242.