微生物燃料电池处理抗生素模拟废水实验研究

发布时间：2023-08-13 19:50

　　近年来全球水体污染日趋严重，逐渐成为制约经济持续发展的一个大问题。因此亟需寻求一种成本低、能耗少、经济效益明显的废水处理技术。微生物燃料电池（MicrobialFuel Cell，MFC）作为一种新型的废水处理技术和能源开发工艺，被国内外研究学者广泛地研究。 抗生素类药物是人类和牲畜的一种常用药，大量的抗生素被生产用于预防、治疗疾病。由于抗生素的广泛使用，大量未被充分吸收利用的抗生素通过各种途径进入到环境中，进而会对不同的生物体产生不同的毒性效应。因此，探究抗生素的有效去除方法是十分必要的。本文采用双室MFC分别处理甲硝唑、氯霉素、磺胺抗生素模拟废水，研究了抗生素作为阳极底物、葡萄糖作为共基质，铁氰化钾为电子受体的条件下，MFC对目标污染物的降解效果，同时考察了抗生素的种类和浓度对MFC的输出电压、输出功率、电极极化性能等方面的影响。主要研究内容和结论如下： 1、采用MFC处理甲硝唑模拟废水，将处理相同初始浓度甲硝唑的MFC和传统厌氧反应器进行了比较，发现MFC处理效果明显优越于传统厌氧反应器；考察了MFC处理甲硝唑废水的效果及产电性能，结果表明：随着甲硝唑初始浓度增加，MFC对甲硝唑...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 微生物燃料电池
        1.1.1 微生物燃料电池工作原理
        1.1.2 微生物燃料电池材料
        1.1.3 微生物燃料电池的发展历史
        1.1.4 微生物燃料电池的特点
        1.1.5 微生物燃料电池的应用
    1.2 抗生素
        1.2.1 抗生素使用情况
        1.2.2 抗生素废水
        1.2.3 抗生素废水的处理技术
        1.2.4 甲硝唑、氯霉素、磺胺废水处理研究进展
    1.3 课题研究的背景、目的和意义
第二章 实验仪器试剂与研究内容
    2.1 实验仪器与试剂
    2.2 实验装置
    2.3 微生物的接种与运行
    2.4 研究内容
        2.4.1 甲硝唑模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
        2.4.2 氯霉素模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
        2.4.3 磺胺模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
第三章 甲硝唑模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验装置
    3.3 微生物的接种与运行
    3.4 测定指标及方法
        3.4.1 电压与电流
        3.4.2 极化曲线和功率密度
        3.4.3 废水处理效率
        3.4.4 扫描电镜观察
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 甲硝唑的加入对电压的影响
        3.5.2 不同浓度的甲硝唑对产电输出功率的影响
        3.5.3 MFC 产电过程中甲硝唑降解
    3.6 小结
第四章 氯霉素模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 微生物燃料电池的接种与运行
    4.4 测定指标及方法
        4.4.1 废水处理效率
        4.4.2 MFC 产电性能
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 生物电化学降解氯霉素
        4.5.2 不同基质浓度对氯霉素降解的影响
        4.5.3 MFC 的驯化和稳定运行
    4.6 小结
第五章 磺胺模拟废水为阳极底物的 MFC 性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 微生物燃料电池的接种与运行
    5.4 测定指标及方法
        5.4.1 MFC 产电性能
        5.4.2 电极电势
        5.4.3 磺胺处理效率
        5.4.4 COD 去除效率
        5.4.5 葡萄糖去除效率
    5.5 结果与讨论
        5.5.1 MFC 中添加磺胺对电压的影响
        5.5.2 MFC 中添加磺胺对开路电压及电极电势的影响
        5.5.3 MFC 中添加磺胺对功率密度的影响
        5.5.4 MFC 中废水处理效果研究
    5.6 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的科研成果



本文编号：3841832