生物电化学系统在污染河道沉积物原位修复中的性能优化与应用
发布时间：2021-01-27 01:14
河流是地球生态系统中的重要组成部分。随着我国城市工业化的快速发展,大量工业废水和生活污水排入城镇附近河涌。河涌沉积物中蓄积了大量的污染物,成为上覆水体二次污染的重要原因,对居民生活环境和健康造成了极大威胁。有效实用的河涌沉积物修复技术是加速污染河流净化的重要途径。生物电化学系统是一种新型的环保能源技术,可在加速污染物降解的过程中产生电能。本研究通过运用电化学工作站、气质联用色谱仪、共聚焦显微镜和高通量测序等方法和技术,在分析比较沉积物微生物燃料电池（SMFC）和微生物电化学通气管技术（SMES）这两类重要的生物电化学系统对沉积物修复促进作用的基础上,重点探究了影响SMFC产电和有机污染物降解效果的关键因素,并对SMFC的产电性能进行了优化。在此基础上,在珠三角某渔业养殖废水严重污染河涌的现场构建了集原位强化修复与能源回用于一体的中试SMFC。主要开展的研究内容及取得的结论如下:1.研究发现SMFC比SMES更适合作为污染沉积物原位修复技术。与SMES相比,SMFC可以在输出电能（10.7 mW/m2）的同时,使持久性有机污染物（PAHs）的降解效率提高28.23%...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SMFC实验模拟图（a:open；b:closed）
生物电化学系统在污染河道沉积物原位修复中的性能优化与应用程，石墨碳棒与硫循环的氧化还原耦合过程中，消除了有毒硫化物 在很大程度上促进了污染沉积物中生物地球化学循环的进行，对污染很大应用潜力。是在应用 SMES 时也存在阳极生物膜能否长时间的定植在通气管表电材料能否将电子完全从厌氧沉积物中传递到上覆水中完成氧化还而且将 SMES 应用于污染沉积物的原位修复过程中，其具体的电化学相比于 SMFC 的降解修复而言，SMES 在不产生电能的情况下，其修没有得到应有的关注。
讨论 产电及电化学指标的变化 和 SMES 最主要的区别在于前者通过导线和电阻连接阴阳两的导电材料，一端位于泥中作为阳极另一端位于空气中作为通过导线输出或收集电能；而 SMES 不能产电。本研究的 电流输出，3 个平行的产电电压均在 10 天左右达到最大值，。为了模拟实际环境，SMFC 运行在室温条件下进行，产电化。随着沉积物中电子供体的消耗，3 个 SMFC 的产电电压过 35 天运行仍维持在 0.05 V 左右，表明沉积物中有较为充 SMFC 运行。待装置运行结束，对装置的平均极化曲线进行，SMFC 电流密度为 53 mA/m2时达到最大功率密度 10.7 功率密度下降。根据极化曲线在最大电流密度区域的斜率，00 Ω。该内阻比其它类型的 MFC 的内阻略大，表明 SMFC 内部而没有作为有效电能输出。一般认为，SMFC 较大的内质扩散效率造成的。
本文编号：3002154
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SMFC实验模拟图（a:open；b:closed）
生物电化学系统在污染河道沉积物原位修复中的性能优化与应用程，石墨碳棒与硫循环的氧化还原耦合过程中，消除了有毒硫化物 在很大程度上促进了污染沉积物中生物地球化学循环的进行，对污染很大应用潜力。是在应用 SMES 时也存在阳极生物膜能否长时间的定植在通气管表电材料能否将电子完全从厌氧沉积物中传递到上覆水中完成氧化还而且将 SMES 应用于污染沉积物的原位修复过程中，其具体的电化学相比于 SMFC 的降解修复而言，SMES 在不产生电能的情况下，其修没有得到应有的关注。
讨论 产电及电化学指标的变化 和 SMES 最主要的区别在于前者通过导线和电阻连接阴阳两的导电材料，一端位于泥中作为阳极另一端位于空气中作为通过导线输出或收集电能；而 SMES 不能产电。本研究的 电流输出，3 个平行的产电电压均在 10 天左右达到最大值，。为了模拟实际环境，SMFC 运行在室温条件下进行，产电化。随着沉积物中电子供体的消耗，3 个 SMFC 的产电电压过 35 天运行仍维持在 0.05 V 左右，表明沉积物中有较为充 SMFC 运行。待装置运行结束，对装置的平均极化曲线进行，SMFC 电流密度为 53 mA/m2时达到最大功率密度 10.7 功率密度下降。根据极化曲线在最大电流密度区域的斜率，00 Ω。该内阻比其它类型的 MFC 的内阻略大，表明 SMFC 内部而没有作为有效电能输出。一般认为，SMFC 较大的内质扩散效率造成的。
本文编号：3002154
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3002154.html
