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本研究通过构建生物电化学体系,考察了阴极电位、阴极水力停留时间等参数条件下邻硝基酚(ONP)、间硝基酚(MNP)、对硝基酚(PNP)的还原情况,对它们各自的生物电化学还原途径、还原性能进行探讨及比较。结果表明,间硝基酚和对硝基酚基本全部转化为了相应氨基酚,且氨基酚为最终产物,实验过程中不再进行进一步转化；而邻硝基酚绝大部分转化为中间产物并聚合,出水中邻氨基酚的浓度比较低。当阴极电位由-300mV vs Ag/AgCl不断降低至-700mV vs Ag/AgCl时,硝基酚的去除率、去除速率、阴极库仑效率及阳极库仑效率逐渐增大；阴极电位高于阳极电位时,实验体系向外输出电能,随着阴极电位的下降,电能输出不断减小,当阴极电位低于阳极电位时转变为电能输入,电能输入值随着阴极电位的继续下降而不断增大。延长阴极水力停留时间HRT(1h～3h),硝基酚的去除率增大的同时,其去除速率与电能输入不断减小在阴极电位为-700mV vs Ag/AgCl,HRT=2.6h条件下,ONP、MNP、PNP的去除率分别为100%、97.2%、95.3%,实验结果表明,相同条件下三种硝基酚的去除速率大小为ONP>MNP>PNP;电子云密度、前线轨道能量的计算以及循环伏安曲线的分析结果证实了上述结论。在此条件下,还原硝基酚的电子供体使用量分别为7.45mol COD mol-1ONP、7.65mol COD mol-1MNP、7.81mol COD mol-1PNP,与传统厌氧法处理硝基酚废水相比,外加电子供体消耗量非常小；实验体系的耗能情况分别为0.0323kWh mol-1ONP、0.089kWh mol-1MNP、0.097kWh mol-1PNP,大量降低了较纯电化学体系所需能量消耗；而且经处理后的硝基酚的可生化性和对淡水鱼的急性毒性都得到了一定程度的改善。因此生物电化学体系可实现硝基酚废水的经济高效处理。