基于管式炭膜MFC-ANMBR运行性能研究

发布时间：2024-01-31 20:53

　　微生物燃料电池(MFC)因利用污水中的能量产生电能越来越受到人们的重视。然而,出水水质差和产电电量低成为制约其广泛应用的技术问题。本实验以兼具导电性和过滤性的管式炭膜构建MFC。研究了管式炭膜电极在MFC系统中的运行特点,阐明管式炭膜电极的阴极过滤行为对MFC运行效果的影响机制,探讨微生物燃料电池-厌氧膜生物反应器(MFC-AnMBR)系统管式炭膜电极在不同过滤通量下的运行效果及污染状况。管式炭膜作为MFC电极在未滤条件下,产电性能与碳棒电极基本相间,而受比表面积和催化剂限制,产电性能不及碳刷电极和铂催化电极。管式炭膜作为阴极时,其过滤行为影响MFC的运行效果。当氧气为阴极氧化剂时,通量由0 L/(m2·h)提高到100 L/(m2·h)对MFC运行效果有显著的促进,功率密度提高了358.69mW/m2(80%),内阻降低了 212.80Ω(42%)。这表明阴极过滤行为可以通过加速氧气向阴极的传质强化电子受体与电极的接触,从而有效降低了系统内阻,提升了 MFC的产电性能,但当通量过高时,电极反应动力学过程由传质控制转变为电极反应控制,因此通量对MFC产电性能的影响不再显著。当阴极氧化剂...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３单室空气阴极ＭＦＣ示意图［１６］??

?Ｈ＊?????图１－１?ＭＦＣ工作原理图丨９］?一??１．１．２微生物燃料电池的分类??ＭＦＣ根据反应器构型不同可以分为双室ＭＦＣ和单室空气阴极ＭＦＣ。双室??微生物燃料电池又以阴极氧化机制不同分为普通双室ＭＦＣ和生物阴极ＭＦＣ两??种形式。??（１）普通双室ＭＦＣ?（如图１－....

图１４生物阴极ＭＦＣ示意图［１９］??１．１．３微生物燃料电池的优点??

天津工业大学硕士学位论文双室生物阴极ＭＦＣ?（如图１－４所示［１９０?：双室生物削极ＭＦ贵金属作为阴极催化剂的反应器按照最终电子受体相互之大概能够分成好氧型以及厌氧型两种形式。根据生物阴极与氧区别，好氧型生物阴极大致可分成两种类型，一种楚直接把氧体，在反应过程中，产电微生物直接把....

图１－５?ＭＦＣ中电极材料的图片：（ａ）碳纸，（ｂ）石墨板，（ｃ）碳毡，（ｄ）网状玻璃碳，（ｅ）碳布，（ｆ）炭网，??（ｇ）碳刷，（ｈ）不锈钢网??

??（３）双室生物阴极ＭＦＣ?（如图１－４所示［１９０?：双室生物削极ＭＦＣ是将微??生物代替贵金属作为阴极催化剂的反应器按照最终电子受体相互之间的差异，??生物阴极大概能够分成好氧型以及厌氧型两种形式。根据生物阴极与氧气之间作??用形式的区别，好氧型生物阴极大致可分成两种类型，....

图１－６本研宂的技术路线图??

Ｆｅｅｄ?ｔａｎｋ?Ｐｅｒｍｅａｔｅ?ｔａｎｋ??图１－５管式炭膜处理含油废水示意图１５９ｉ??１．５课题研究的目的、意义和主要内容??１．５．１研究目的及意义??木课题以兼具导电性和过滤性的管式炭膜构建ＭＦＣ－ＡｎＭＢＲ。研究了炭膜??电极在ＭＦＣ系统中的运行特点，阐明管式炭膜....

本文编号：3891532