含有毒有害有机物的难降解废水对水体污染及危害越来越引起重视，这类废水往往水量大，可生化性差、处理难度很大且能耗高，也是我国目前水环境及生态环境恶化的主要原因，建立新的低能耗处理技术体系既可以满足水处理的需要，也是国家重大需求。本课题研究内容包括：有毒有害有机物的电催化氧化/生物处理组合工艺处理过程及转化机制、基于污染物化学能转化的微生物电解处理系统构建以及系统中关键材料、反应器和污染物转化机制等研究。项目执行期发表与本项目相关论文60篇，其中SCI论文49篇，获授权专利11项，申报发明专利6项，获省部级奖2项。主要研究成果如下：研发出了2种碳基氧还原催化材料及2种阴极基体材料，开发出了新型分隔介质膜材料，完成了性能优良、能够放大的低成本阴极材料研发；以系统电子传递为核心，建立了集"电位调控"、"电阻调控"及"材料特性调控"等提高系统效能的综合调控方法，在系统综合调控方面取得重要突破；通过电极结构与功能设计，建立了硝化型生物阴极系统、光电辅助MET系统、连续运行MDC系统，拓展了MET研究与应用领域，实现了系统效能提高及功能拓展；提出了基于MET原理的水处理及资源回收新模式，建立了堆栈式空气阴极放大策略，开发出了4种MET新构型；阐明了电化学预处理过程对有机物可生化性提高的过程与机制，完成了2套电化学水处理装备研发，实现了电化学过程与生物处理过程的结合。本项目围绕低成本电极材料、系统调控方法、化学能都尺度转化及电能原位利用等方面开展研究，这些研究均是第一次开展，对于该技术的应用具有重要价值。尤其是本课题以电子传递机制为核心，以微生物氧化还原与电化学电极过程极其耦合为基础，通过阐明系统材料、结构、效能之间的关系，为应用该技术实现水中化学能回收的水处理新模式的提供了重要支撑。

哈尔滨工业大学

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