微生物燃料电池处理工业废水及机理研究
发布时间：2020-12-18 21:43
近几年,火力发电厂用柠檬酸溶液对锅炉进行多次清洗,产生大量的柠檬酸废水（CAW）,造成环境的污染。本文采用单室空气阴极厌氧流化床微生物燃料电池（AFB-MFC）处理CAW,优化操作条件来提高AFB-MFC处理效果和产电性能,探究生物电化学系统对废水中有机质的降解作用,并用还原性石墨烯（RGO）负载的铂碳纳米颗粒（Pt-C）作为阴极催化层来提高电池的产电特性。用AFB-MFC处理CAW,考察了底物浓度、流速和温度对AFB-MFC处理能力和产电性能的影响。当流速为5.22 mL/s,温度为40℃和底物浓度为2946mg·L-1,废水的处理效果最佳。用AFB-MFC/ABFBR处理CAW,并研究有机质的去除率和产电特性。温度是40℃时,用Pt-C改性的碳布阴极,提高功率密度和COD去除率。CAW作为AFB-MFC基质,COD去除率达到90%,而厌氧生物流化床反应器（ABFBR）中COD去除率是84%。当AFB-MFC的外电阻是5000Ω时,最大电压(Umax)和最大功率密度(Pmax)分别是424.6 mV和18.68 mW/...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AFB-MFC的结构示意图
图 5-1 不同改性碳布的 SEM 图（a）碳布，（b）Pt-C 改性碳布，（c）RGO 改性碳布，（d，e）RGOPt-C 改性碳布Fig.5-1 SEM images of the control CC (a), the Pt-C modified CC (b),the RGO modified CC (c) and the RGOPt-C modified CC (d,e)..3 FT-IR 对改性碳布阴极表征如图 5-2 所示。磺酸羟基吸收峰出现在 3660 cm-1（由磺酸基团的水吸附过程）。1180 cm-1处的带是 S = O 的不对称的振动峰[139]。1710 cm-1是 C-F 伸缩[140]吸收峰。改性 CC 的有机组分有全氟磺酸，其化学结构由疏水性全氟化碳主链水性磺化乙烯基醚侧链[141]组成。Nafion 溶液在催化剂层中用作粘合剂和电子，并促进分子间的相互作用。1.021.041.061.081.10ty/(a.u.)The control CCThe Pt-C CCThe RGO CCThe RGOPt-C CC
【参考文献】：
期刊论文
[1]新建机组三压式余热锅炉EDTA低温法化学清洗[J]. 芮瑞,顿小宝. 清洗世界. 2019(02)
[2]运行因素对猪场废水微生物燃料电池产电性能的影响[J]. 倪红军,卓露,吕帅帅,黄明宇,朱杨杨,汪兴兴. 现代化工. 2018(11)
[3]三维电极微生物燃料电池处理生活污水同步产电性能[J]. 蒋沁芮,李泽华,杨暖,吴亭亭,李大平. 应用与环境生物学报. 2018(04)
[4]厌氧流化床微生物燃料电池处理间甲酚废水及产电性能研究[J]. 樊芳,刘新民. 可再生能源. 2018(06)
[5]微生物燃料电池的研究现状及其应用前景[J]. 刘想. 镇江高专学报. 2018(01)
[6]不同条件对微生物燃料电池的启动时间及性能的影响[J]. 卢洪斌,王春荣. 环保科技. 2017(06)
[7]微生物燃料电池中产电微生物的研究进展[J]. 张霞,肖莹,周巧红,吴振斌. 生物技术通报. 2017(10)
[8]聚吡咯/碳纳米管膜阳极的制备及其在厌氧流化床微生物燃料电池中的应用[J]. 贾云,綦琪,王许云. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]石墨烯掺杂聚苯胺阳极提高微生物燃料电池性能[J]. 黄力华,李秀芬,任月萍,王新华. 环境科学. 2017(04)
[10]电活性生物膜生长过程中电荷与传质阻抗的变化规律[J]. 侯俊先,刘中良,李艳霞,周宇. 科学通报. 2016(33)
硕士论文
[1]厌氧流化床微生物燃料电池处理煤化工废水[D]. 李明.青岛科技大学 2017
[2]微生物燃料电池阳极制备及性能研究[D]. 贾云.青岛科技大学 2016
[3]石墨烯基改性阳极在海底微生物燃料电池中的电化学性能研究[D]. 邹晓娜.中国海洋大学 2015
[4]石墨烯聚苯胺修饰电极在双室微生物燃料电池中的应用研究[D]. 周扬.长安大学 2015
[5]厌氧流化床微生物燃料电池组的研究[D]. 宫本月.青岛科技大学 2014
[6]厌氧流化床微生物燃料电池传质与基质降解动力学研究[D]. 王振.青岛科技大学 2012
[7]膜生物反应器处理柠檬酸酸洗废液的研究[D]. 单学敏.大连交通大学 2005
本文编号：2924654
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AFB-MFC的结构示意图
图 5-1 不同改性碳布的 SEM 图（a）碳布，（b）Pt-C 改性碳布，（c）RGO 改性碳布，（d，e）RGOPt-C 改性碳布Fig.5-1 SEM images of the control CC (a), the Pt-C modified CC (b),the RGO modified CC (c) and the RGOPt-C modified CC (d,e)..3 FT-IR 对改性碳布阴极表征如图 5-2 所示。磺酸羟基吸收峰出现在 3660 cm-1（由磺酸基团的水吸附过程）。1180 cm-1处的带是 S = O 的不对称的振动峰[139]。1710 cm-1是 C-F 伸缩[140]吸收峰。改性 CC 的有机组分有全氟磺酸，其化学结构由疏水性全氟化碳主链水性磺化乙烯基醚侧链[141]组成。Nafion 溶液在催化剂层中用作粘合剂和电子，并促进分子间的相互作用。1.021.041.061.081.10ty/(a.u.)The control CCThe Pt-C CCThe RGO CCThe RGOPt-C CC
【参考文献】：
期刊论文
[1]新建机组三压式余热锅炉EDTA低温法化学清洗[J]. 芮瑞,顿小宝. 清洗世界. 2019(02)
[2]运行因素对猪场废水微生物燃料电池产电性能的影响[J]. 倪红军,卓露,吕帅帅,黄明宇,朱杨杨,汪兴兴. 现代化工. 2018(11)
[3]三维电极微生物燃料电池处理生活污水同步产电性能[J]. 蒋沁芮,李泽华,杨暖,吴亭亭,李大平. 应用与环境生物学报. 2018(04)
[4]厌氧流化床微生物燃料电池处理间甲酚废水及产电性能研究[J]. 樊芳,刘新民. 可再生能源. 2018(06)
[5]微生物燃料电池的研究现状及其应用前景[J]. 刘想. 镇江高专学报. 2018(01)
[6]不同条件对微生物燃料电池的启动时间及性能的影响[J]. 卢洪斌,王春荣. 环保科技. 2017(06)
[7]微生物燃料电池中产电微生物的研究进展[J]. 张霞,肖莹,周巧红,吴振斌. 生物技术通报. 2017(10)
[8]聚吡咯/碳纳米管膜阳极的制备及其在厌氧流化床微生物燃料电池中的应用[J]. 贾云,綦琪,王许云. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]石墨烯掺杂聚苯胺阳极提高微生物燃料电池性能[J]. 黄力华,李秀芬,任月萍,王新华. 环境科学. 2017(04)
[10]电活性生物膜生长过程中电荷与传质阻抗的变化规律[J]. 侯俊先,刘中良,李艳霞,周宇. 科学通报. 2016(33)
硕士论文
[1]厌氧流化床微生物燃料电池处理煤化工废水[D]. 李明.青岛科技大学 2017
[2]微生物燃料电池阳极制备及性能研究[D]. 贾云.青岛科技大学 2016
[3]石墨烯基改性阳极在海底微生物燃料电池中的电化学性能研究[D]. 邹晓娜.中国海洋大学 2015
[4]石墨烯聚苯胺修饰电极在双室微生物燃料电池中的应用研究[D]. 周扬.长安大学 2015
[5]厌氧流化床微生物燃料电池组的研究[D]. 宫本月.青岛科技大学 2014
[6]厌氧流化床微生物燃料电池传质与基质降解动力学研究[D]. 王振.青岛科技大学 2012
[7]膜生物反应器处理柠檬酸酸洗废液的研究[D]. 单学敏.大连交通大学 2005
本文编号：2924654
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