固定化小球藻微生物燃料电池处理猪场废水研究

发布时间：2017-07-17 22:35

  本文关键词：固定化小球藻微生物燃料电池处理猪场废水研究

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【摘要】：微生物燃料电池在处理猪场废水时可以输出电能;固定化小球藻技术解决了传统游离小球藻处理废水存在流失现象和需要后续处理的问题,并且产生的小球藻可以作为生物柴油的材料。将微生物燃料电池和固定化小球藻技术结合不仅可使猪场废水中的有机物、氮磷得到去除,同时能产生电能和生物能,符合当今绿色发展的要求。实验将微生物燃料电池与固定化小球藻结合组合成固定化小球藻微生物燃料电池系统处理猪场废水。固定化小球藻微生物燃料电池系统对于模拟废水处理研究发现,在外接电阻为165Ω条件下,其稳定输出电压为541mV,最终出水水质为COD:240mg/L,NH3-N:160.5mg/L,TP:24.85mg/L;其去除率也分别达到:90.23%、61.51%、63.19%。实验后固定化小球内小球藻平均含量为1281.04个,增加倍数为7.15倍;叶绿素a的最终含量为217.25*10-6mg/个,增加倍数14.17倍;小球密度增加了2.96%。实验研究了N:P、固定化小球投入量、光照强度三个因素对固定化小球藻微生物燃料电池系统处理猪场废水影响。结果表明其最佳处理效果条件为:N:P=2:1,固定化小球投入量为4000颗,光照强度为7532Lux。在最佳影响条件下,将固定化小球藻微生物燃料电池处理江西万年某猪场调节池进水,电池达到稳定时间为105.5h,稳定输出电压为571mV,固定化小球内最终小球藻平均数量为765.63个,叶绿素a的平均含量为168.32*10-6mg/个,小球藻数量仍增加了3.89倍,叶绿素a含量增加了8.99倍。经处理后的猪场废水其出水水质为COD:331.32mg/L、NH3-N:154mg/L、TP:26.4mg/L,去除率也分别达到了86.80%、68.25%、68.38%。
【关键词】：固定化小球藻 微生物燃料电池 猪场废水 输出电压 叶绿素a
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X713;TM911.45
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 固定化小球藻微生物燃料电池国内外研究现状10-17
• 1.2.1 MFC的原理10-11
• 1.2.2 MFC的发展历程11-12
• 1.2.3 MFC在污水处理中的应用12-14
• 1.2.4 固定化小球藻发展历程14-16
• 1.2.5 固定化小球藻MFC16-17
• 1.3 课题研究目的和内容17-19
• 1.3.1 研究目的及意义17-18
• 1.3.2 课题来源及研究内容18
• 1.3.3 技术路线18-19
• 第2章 实验材料及指标测定方法19-27
• 2.1 实验材料19-20
• 2.1.1 菌种来源19
• 2.1.2 实验用水19-20
• 2.2 实验装置及仪器20-24
• 2.2.1 实验装置20-22
• 2.2.2 实验仪器22-23
• 2.2.3 固定化小球藻的制备及解固23-24
• 2.3 分析指标及其测试方法24-27
• 2.3.1 出水水质指标的分析24
• 2.3.2 微生物燃料电池电压指标的分析24
• 2.3.3 小球藻生物指标的分析24-27
• 第3章 固定化小球藻微生物燃料电池的启动27-36
• 3.1 模拟废水的配置和固定化小球藻的制定27-30
• 3.1.1 模拟废水缓冲液的选择和pH的选择27-29
• 3.1.2 固定化小球交联时间的确定29-30
• 3.2 固定化小球藻微生物燃料电池的接种启动30-35
• 3.2.1 启动期电池产电性能31-32
• 3.2.2 启动期固定化小球变化32-34
• 3.2.3 启动期废水水质变化34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 固定化小球藻微生物燃料电池影响因素分析36-60
• 4.1 N:P对MFC处理废水的影响36-44
• 4.1.1 N:P对微生物燃料电池产电性能的影响36-38
• 4.1.2 N:P对固定化小球的影响38-40
• 4.1.3 N:P对出水水质影响40-44
• 4.2 固定化小球投入量对MFC处理废水的研究44-51
• 4.2.1 固定化小球投入量对小球本身的影响44-48
• 4.2.2 固定化小球投入量对出水水质影响48-51
• 4.3 光照强度对MFC处理废水的研究51-58
• 4.3.1 光照强度对固定化小球的影响52-55
• 4.3.2 光照强度对出水水质影响55-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第5章 固定化小球藻微生物燃料电池处理实际废水研究60-67
• 5.1 固定化微生物燃料电池处理实际废水的启动60
• 5.2 固定化微生物燃料电池处理实际废水运行期间测量指标变化60-65
• 5.2.1 实际废水处理过程的电池输出电压60-62
• 5.2.2 实际废水处理过程固定化小球变化62-64
• 5.2.3 实际废水处理过程出水水质变化64-65
• 5.3 本章小结65-67
• 第6章 结论与展望67-70
• 6.1 结论67-69
• 6.2 课题创新点69
• 6.3 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-76
• 攻读学位期间的研究成果76

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本文编号：554967