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随着我国工业、经济的飞速发展,环境污染问题日渐突出,其中水污染问题尤为严重。各类有机物是造成水体污染的重要因素。生化需氧量(BOD)是表征水体有机污染物含量的重要指标,但BOD标准检测方法5-d稀释培养法具有耗时长、结果重现性差等缺陷。微生物燃料电池(MFC)是一种将有机物中的化学能转化为电能的装置,利用MFC作为BOD传感器是一种检测BOD的新方法,具有检测时间短、重现性好等优势。本文设计并制作了双室MFC反应器,电极由厚度为3mm、孔隙率为7%的石墨毡制成,导线为直径1mm的钛丝,两个极室由Nafion117质子交换膜隔开。MFC组装完成后采用不同接种物启动不同构型的MFC,结果表明,以污水处理厂A2/O工艺中的厌氧段污泥接种的长方体MFC反应器启动状况最佳,14天后电流达到稳定,选择这种启动条件下的MFC反应器进行后续MFC优化研究及BOD检测研究。分别研究外接电阻、阳极室pH值、维持阳极室厌氧环境的方法、溶解氧作电子受体时阴极室供氧方式、以及阴极电子受体对MFC的产电能力的影响。MFC的最佳运行条件为：外接电阻500Ω,人工废水中添加pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液,L-半胱氨酸(20mg/L)作为吸氧剂代替曝氮气,采用泵入富氧水(20mL/min)提供溶解氧作为电子受体。电解质溶液作为阴极电子受体可以提高MFC产电能力。利用调试好的MFC进行水样BOD检测,结果表明,溶解氧作为电子受体时,传感器运行稳定,在BOD小于50mg/L范围内可以利用电流峰值进行BOD检测,检测时间为小于5h；在BOD小于100mg/L范围内可以利用电荷量进行BOD检测,检测时间为8-10h。利用FeCl3作电子受体时,BOD的检测上限扩大至250mg/L,但电极易被腐蚀、质子膜易被污染,使传感器不能长期稳定运行。利用KMnO4作电子受体时,BOD检测上限随着KMnO4浓度的增加而增加,当KMnO4为10mmol/L时,BOD检测上限达到500mg／L,检测时间小于10h,数据重现性好。虽然KMnO4对质子膜有一定的污染,但不影响MFC的稳定运行。