微生物燃料电池同步硝化反硝化脱氮性能及菌群分析

发布时间：2023-04-08 22:58

　　微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)因其能实现处理废水和回收电能的双重作用,近年来引起了广泛关注。为了探讨MFC阴极同步硝化反硝化的性能,本试验采用双室MFC处理模拟废水,氨氮浓度为480 mg/L和COD浓度为300 mg/L的模拟废水进入阳极室后,出水再流入阴极进行脱氮处理。试验研究了不同溶解氧浓度下短程硝化反硝化MFC、好氧阴极同步硝化反硝化MFC处理模拟废水的脱氮效果和优势菌群,主要研究结果如下:(1)采用间歇曝气,保持溶解氧浓度在0.5–1 mg/L,在MFC阴极室实现了短程硝化反硝化。阴极室内硝化作用明显,硝化率达到63%。反硝化反应不但有异养反硝化,还有电极反硝化,总氮去除率达到30%。(2)采用连续曝气,保持溶解氧(DO)浓度在3–4.2 mg/L,在MFC阴极逐步实现了好氧同步硝化反硝化。在此过程中,随着温度的升高,自养硝化菌逐渐淘汰,好氧反硝化菌逐渐占据优势,导致电压、库伦效率升高,但总氮去除率有所下降。表明好氧反硝化菌(Aerobic denitrifying bacterium,ADB)有利于实现高电压,而传统的异养型反硝化菌更有...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 氮素污染的现状及危害
    1.3 传统的生物脱氮技术
    1.4 新型的生物脱氮技术
        1.4.1 短程硝化反硝化
        1.4.2 同步硝化反硝化
    1.5 微生物燃料电池概述
        1.5.1 微生物燃料电池的结构与组成
        1.5.2 微生物燃料电池的工作原理
        1.5.3 微生物燃料电池的分类
    1.6 本课题的研究意义与主要内容
        1.6.1 本课题的研究意义
        1.6.2 本课题的主要内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验运行
    2.3 实验方法
        2.3.1 化学分析方法
        2.3.2 菌群分析的生物学分析方法
        2.3.3 电化学分析方法
第三章 短程硝化反硝化MFC的脱氮产电研究
    3.1 实验运行
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 短程硝化反硝化启动过程中MFC脱氮研究
        3.2.2 溶解氧对MFC产电及N2O产量的影响
    3.3 本章小结
第四章 好氧阴极同步硝化反硝化MFC的脱氮及产电研究
    4.1 实验运行
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 连续运行期间MFC脱氮研究
        4.2.2 高温对MFC脱氮产电性能的影响
        4.2.3 不同外阻MFC的脱氮性能及产电情况
    4.3 本章小结
第五章 阴极室微生物菌群的研究
    5.1 实验运行
        5.1.1 主要仪器
        5.1.2 步骤
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 低溶解氧和高温对微生物种群的影响
        5.2.2 高溶解氧和高温对微生物种群的影响
        5.2.3 阴极室反应机制
    5.3 本章小结
结论与建议
    结论
    建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3786625