垃圾渗滤液对正渗透微生物燃料电池运行性能的研究

发布时间：2021-04-20 10:54

　　本课题采用FO（Forward Osmosis,FO）新型膜技术融入微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell,MFC）联合处理模拟垃圾渗滤液,系统研究了汲取液种类及浓度、阳极液温度对正渗透微生物燃料电池（Osmosis Microbial Fuel Cell,OsMFC）的产电情况及去污效果的影响。首先构建以模拟垃圾渗滤液作为阳极液,硝酸银作为汲取液的H型正渗透微生物燃料电池（OsMFC）,并稳定运行;其次,平行构建汲取液分别为硝酸银、氯化钠和铁氰化钾的OsMFC;然后,平行构建汲取液浓度分别为0.5 mol/L、1.0 mol/L和1.5 mol/L的OsMFC;之后,平行构建阳极室温度分别为10±2℃、20±2℃和35±2℃的OsMFC;分别检测电池的产电性能和污水去除效果,并对实验装置中的水样、碳毡及膜变化进行了对比分析;最后,采用高通量测序方法分析OsMFC阳极室微生物群落结构。研究得到:（1）OsMFC装置比MFC装置运行性能相对稳定,产电量更高。同时,通过实验各项指标也表明正渗透微生物燃料电池启动运行成功;（2）以硝酸银为汲取液的OsMFC产电量、功率密度和极... 

【文章来源】：山西师范大学山西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
缩略词
1 引言
    1.1 正渗透微生物燃料电池（OsMFC）
    1.2 正渗透
        1.2.1 正渗透的内容
        1.2.2 正渗透的应用
        1.2.3 影响正渗透运行性能的因素
    1.3 微生物群落高通量技术研究进展
    1.4 实验课题内容与意义
        1.4.1 实验课题的内容
        1.4.2 实验研究的意义
        1.4.3 技术路线图
2 材料与方法
    2.1 实验反应器
    2.2 实验材料和试剂
        2.2.1 污泥来源及取样
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 实验仪器
        2.2.4 实验所配溶液
    2.3 实验方法
        2.3.1 活性污泥的驯化方法
        2.3.2 膜的处理方法
        2.3.3 阴阳两极电极制作方法
        2.3.4 正渗透微生物燃料电池的启动和运行
        2.3.5 正渗透微生物燃料电池参数的测定方法
        2.3.6 微生物群落结构的检测和分析方法
3 结果与分析
    3.1 正渗透微生物燃料电池的启动和运行
    3.2 不同汲取液种类对OsMFC的影响
    3.3 不同汲取液浓度对OsMFC的影响
    3.4 不同温度对OsMFC的影响
    3.5 OsMFC装置实验前后变化
        3.5.1 OsMFC紫外扫描光谱
        3.5.2 OsMFC阳极电极前后变化
        3.5.3 OsMFC的 FO膜、阴极电极前后变化
    3.6 阳极室微生物群落结构的分析
        3.6.1 Rank-abundance曲线与韦恩图分析
        3.6.2 层次聚类分析
4 讨论
    4.1 正渗透微生物燃料电池的启动与运行
    4.2 不同汲取液种类对OsMFC的影响
    4.3 不同汲取液浓度对OsMFC的影响
    4.4 不同温度对OsMFC的影响
    4.5 OsMFC装置实验前后变化
    4.6 模拟垃圾渗滤液阳极室微生物群落结构分析
5 结论与展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同汲取液在正渗透膜处理垃圾渗滤液过程中的作用[J]. 肖萍,李静,王啸.  三峡生态环境监测. 2018(01)
[2]电导率对厌氧产酸、正渗透与微生物燃料电池耦合工艺运行性能的影响[J]. 陆宇琴,刘金梦,王新华,李秀芬,李晔.  环境科学. 2018(07)
[3]正渗透微生物燃料电池处理垃圾渗滤液的产能和降污性能研究[J]. 黄丽,黄满红,陈亮,黄建乐,郑伟.  水处理技术. 2018(01)
[4]镇江市金山水厂活性炭池微生物群落结构解析[J]. 戴盛,许青青,朱永林.  给水排水. 2017(10)
[5]微生物燃料电池（MFC）处理垃圾渗滤液与同步产电性能[J]. 伍元东,吕乾川,贾红华,郑涛,邓丽芳,雍晓雨.  南京工业大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]汲取液对正渗透微生物燃料电池处理垃圾渗滤液的影响[J]. 黄丽,黄满红,陈亮,黄建乐,蔡腾.  环境科学学报. 2017(10)
[7]MFC-FO联合工艺对垃圾渗滤液的处理性能研究[J]. 李晓纯,黄满红,张翠翠,黄丽,孟李君.  环境工程. 2017(04)
[8]双极室微生物燃料电池处理不同阳极底物废水的产电研究[J]. 那冬晨,张洋,王鲁宁,孙彩玉,李永峰.  水处理技术. 2017(02)
[9]城市垃圾填埋场沉降计算的现状与展望[J]. 范艳超,孙洪军.  辽宁工业大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]正渗透浓缩茶料液中茶多酚研究[J]. 徐龙生,刘启明,张凯松.  膜科学与技术. 2015(03)

硕士论文
[1]正渗透微生物燃料电池的膜污染机理及其控制措施研究[D]. 陆宇琴.江南大学 2018
[2]啤酒—电镀废水双处理微生物燃料电池的构建及群落结构分析[D]. 张洋.山西师范大学 2017
[3]聚酰胺中空纤维正渗透复合膜的制备及性能研究[D]. 许春玲.中国海洋大学 2013
[4]不同林型对林下土壤理化性质与土壤细菌多样性的影响[D]. 李聪.东北林业大学 2013
[5]正向渗透工艺脱盐的效能及影响因素研究[D]. 钟铭.哈尔滨工业大学 2012
[6]老龄垃圾渗滤液在双室型微生物燃料电池中污染物的去除研究[D]. 严丰.华南理工大学 2012



本文编号：3149541