微生物脱盐燃料电池（MDC）用于脱除榨菜废水盐度的优化研究
发布时间：2021-11-07 06:54
微生物脱盐电池（Microbial Desalination Cell,MDC）是近些年开发出来的一项全新的微生物燃料电池技术,可以实现同步产电、盐度脱除以及污染物去除。在早期研究中已证实MDC对NaCl溶液有较好的盐度脱除效果,本实验将NaCl溶液替换成高盐高浓度榨菜废水,构建了三室MDC,开展了反应器电极材料、盐室宽度以及阴极种类的不同对MDC系统电化学性能、盐度脱除及污染物去除效果影响的研究。并应用16S rRNA基因测序技术对阳极和阴极优势菌种进行了鉴定分析。主要结论如下:（1）应用榨菜废水构建MDC能产生稳定电流输出,在产电电压方面电极材料组碳毡、碳刷、碳布三组电池在全周期电压峰值上碳刷组电压最大,达到708 mv,碳布和碳毡组的表现相当;宽度梯度3cm、6cm和9cm三组电池全周期电压峰值无明显区别,均在700±5 mV;铁氰化钾组在全周期电压峰值上0.1 mol/L组电压最大,达到670 mv,其次是0.05 mol/L组与0.025 mol/L,分别为650 mV与582 mV,而水阴极组则有点特殊,启动成功后最大只有244 mV,但在在经历9个周期后,电压出现了明显的...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微生物燃料电池(MFC)原理示意图
本论文的技术路线
重庆大学硕士学位论文2试验方法和材料17料有如下优点：①透光率在92%以上，光线柔和、视觉清晰，便于观察电池内的生物生长情况；②亚克力板有良好的加工性能，既可采用热成型，也可以用机械加工的方式，易加工性反方便电池复杂的构型要求；③亚克力硬度较高，稳定性好，机械强度较大，满足电池的密闭要求，同时耐多种化学品腐蚀，对于化学阴极长周期产电稳定性较高。本实验的反应主体结构简图如图2.4.1-a所示。本实验在反应器实际安装过程中为保证反应器水密性要求，在不同腔室的中间连接处放置一层橡胶皮垫，并使用8根螺栓穿过反应器将三个反应室紧紧的固定住，实际效果图如图2.4.1-b所示。在安装完成后，要先将反应器内注入自来水，并将其静置10h以上，然后仔细观察两室交界面处是否会有少许水迹渗出，若有渗出，则必须将装置螺母再紧半圈或者一圈，若仍不能解决问题，则需拆除装置重新安装，直至达到不渗水的要求。图2.1MDC反应器架构简图Figure2.1ArchitecturediagramofMDCreactor图2.2MDC反应器实际效果图Figure2.2ActualrenderingofMDCreactor
【参考文献】：
期刊论文
[1]曝气量对微生物燃料电池脱氮的影响[J]. 刘若男,赵博玮,岳秀萍. 环境化学. 2018(06)
[2]微生物燃料电池阴极材料制备与性能研究[J]. 岑程,李超,操家顺,秦淑敏. 铸造技术. 2018(03)
[3]石墨烯类材料修饰尿液微生物燃料电池阳极的研究[J]. 周宇,刘中良,侯俊先,陈稳稳,娄晓歌,李艳霞. 化工学报. 2018(06)
[4]微生物燃料电池处理高盐废水的研究进展[J]. 成少安,黄志鹏,于利亮,毛政中,黄浩斌,孙怡. 化工学报. 2018(02)
[5]不同电极材料对阴极硝化耦合阳极反硝化微生物燃料电池性能的影响[J]. 王佳,荣宏伟,张朝升,方茜,储昭瑞,骆华勇,王然登. 环境工程学报. 2018(02)
[6]盐室和基质浓度对微生物脱盐电池性能的影响[J]. 周晗,左魁昌,梁鹏,张潇源,黄霞. 中国给水排水. 2016(11)
[7]尿液微生物燃料电池研究[J]. 刘柯,李大平,王娟. 应用与环境生物学报. 2015(01)
[8]不同阴极电极类型对微生物脱盐燃料电池的影响[J]. 李宇斐,温沁雪,张慧超,陈志强,陈兆波. 化工进展. 2012(S1)
[9]在氧化沟中构建微生物燃料电池[J]. 孙永军,连静,吕光辉,刘俊新,肖本益. 化工环保. 2012(02)
[10]大体积升流式微生物燃料电池处理模拟废水的研究[J]. 覃彪,支银芳,宋天顺,范平,周华,周楚新. 水处理技术. 2012(03)
博士论文
[1]连续流微生物脱盐燃料电池的构建及性能研究[D]. 曲有鹏.哈尔滨工业大学 2013
[2]微生物燃料电池中多元生物质产电特性与关键技术研究[D]. 王鑫.哈尔滨工业大学 2010
[3]微生物燃料电池处理有机废水过程中的产电特性研究[D]. 尤世界.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]微生物脱盐燃料电池与电容法除盐技术耦合工艺的研究[D]. 杨虹.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3481382
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微生物燃料电池(MFC)原理示意图
本论文的技术路线
重庆大学硕士学位论文2试验方法和材料17料有如下优点：①透光率在92%以上，光线柔和、视觉清晰，便于观察电池内的生物生长情况；②亚克力板有良好的加工性能，既可采用热成型，也可以用机械加工的方式，易加工性反方便电池复杂的构型要求；③亚克力硬度较高，稳定性好，机械强度较大，满足电池的密闭要求，同时耐多种化学品腐蚀，对于化学阴极长周期产电稳定性较高。本实验的反应主体结构简图如图2.4.1-a所示。本实验在反应器实际安装过程中为保证反应器水密性要求，在不同腔室的中间连接处放置一层橡胶皮垫，并使用8根螺栓穿过反应器将三个反应室紧紧的固定住，实际效果图如图2.4.1-b所示。在安装完成后，要先将反应器内注入自来水，并将其静置10h以上，然后仔细观察两室交界面处是否会有少许水迹渗出，若有渗出，则必须将装置螺母再紧半圈或者一圈，若仍不能解决问题，则需拆除装置重新安装，直至达到不渗水的要求。图2.1MDC反应器架构简图Figure2.1ArchitecturediagramofMDCreactor图2.2MDC反应器实际效果图Figure2.2ActualrenderingofMDCreactor
【参考文献】：
期刊论文
[1]曝气量对微生物燃料电池脱氮的影响[J]. 刘若男,赵博玮,岳秀萍. 环境化学. 2018(06)
[2]微生物燃料电池阴极材料制备与性能研究[J]. 岑程,李超,操家顺,秦淑敏. 铸造技术. 2018(03)
[3]石墨烯类材料修饰尿液微生物燃料电池阳极的研究[J]. 周宇,刘中良,侯俊先,陈稳稳,娄晓歌,李艳霞. 化工学报. 2018(06)
[4]微生物燃料电池处理高盐废水的研究进展[J]. 成少安,黄志鹏,于利亮,毛政中,黄浩斌,孙怡. 化工学报. 2018(02)
[5]不同电极材料对阴极硝化耦合阳极反硝化微生物燃料电池性能的影响[J]. 王佳,荣宏伟,张朝升,方茜,储昭瑞,骆华勇,王然登. 环境工程学报. 2018(02)
[6]盐室和基质浓度对微生物脱盐电池性能的影响[J]. 周晗,左魁昌,梁鹏,张潇源,黄霞. 中国给水排水. 2016(11)
[7]尿液微生物燃料电池研究[J]. 刘柯,李大平,王娟. 应用与环境生物学报. 2015(01)
[8]不同阴极电极类型对微生物脱盐燃料电池的影响[J]. 李宇斐,温沁雪,张慧超,陈志强,陈兆波. 化工进展. 2012(S1)
[9]在氧化沟中构建微生物燃料电池[J]. 孙永军,连静,吕光辉,刘俊新,肖本益. 化工环保. 2012(02)
[10]大体积升流式微生物燃料电池处理模拟废水的研究[J]. 覃彪,支银芳,宋天顺,范平,周华,周楚新. 水处理技术. 2012(03)
博士论文
[1]连续流微生物脱盐燃料电池的构建及性能研究[D]. 曲有鹏.哈尔滨工业大学 2013
[2]微生物燃料电池中多元生物质产电特性与关键技术研究[D]. 王鑫.哈尔滨工业大学 2010
[3]微生物燃料电池处理有机废水过程中的产电特性研究[D]. 尤世界.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]微生物脱盐燃料电池与电容法除盐技术耦合工艺的研究[D]. 杨虹.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3481382
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