影响微生物燃料电池处理老龄垃圾渗滤液的因素研究
发布时间：2021-06-14 11:39
为了环境安全,本文采用微生物燃料电池MFC处理老龄垃圾渗滤液,对反应器类型、电极类型、电极参数、电极液类型及组成、微生物电解池与微生物燃料电池联用等因素对微生物燃料电池性能的影响进行了系统的研究和分析,并对其产电和污染物去除的规律及机理进行探讨,论文取得了如下的主要成果。以Na AC为阳极碳源下启动双室MFC,生物阴极MFC的产电性能优于化学阴极MFC（CMFC）,且好氧MFC（ABMFC）在启动完成后稳定电压、开路电压及最大功率密度均优于厌氧MFC（NBMFC）;CMFC和ABMFC处理垃圾渗滤原液时,CMFC的最大输出电压（U）、最大输出功率密度（P）、化学需氧量（COD）去除率均优于ABMFC,但ABMFC氨氮的去除率略高于CMFC。阴极电极材料是影响MFC产电性能的主要因素,阳极材料是影响MFC污染物去除效果的关键因素,以碳布为阳极、碳毡为阴极组合的双室MFC性能最佳,Mn O2/r GO负载阴极后MFC的产电性能、阳极室底物垃圾渗滤液中COD、氨氮（NH3-N）的处理效率得到改善;加热+化学氧化处理阳极后,单室MFC的阳极微生物数量增加,促进电子转移而改善了电池的产电,增大了...
【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】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
MFC装置示意图
图 2.2 MFC 装置图Fig. 2.2 Experimental installation of MFCs选用碳毡为阳极材料，其直径为 4cm，阳极的引电材料为铜导线。在 烧杯中加入 10%双氧水溶液，然后将阳极碳毡完全浸没，并用锡箔纸对烧行密封，将其置于水浴锅中蒸煮 3h，温度控制在 90℃。之后，将烧杯中的换成纯水继续在 90℃水浴锅中蒸煮 1h。将蒸煮完成的碳毡在烘箱中烘干（备用。③单室 MFC 组装反应器组件有：反应器主腔体，盖板、阴极挡板、 O 形环、盖板、不丝、螺帽、钛丝等。选择左侧镂空的固定立方体作为主腔体，不采用 Log室常用的用螺钉进行固定并密封，以减轻电池装置的渗漏现象。设计一块体匹配的中间圆形镂空的隔板对电池阳极材料进行固定，通过改变隔板与间的间距可实现电池电极间距的变化。反应器腔体截面面积 5cm×5cm，6cm。根据实际确定电池阳极室有效体积为 120mL。
?牧侠嘈投晕⑸?锶剂系绯卮?砝狭淅???艘旱挠跋?23图3.1 电池启动时的电压变化情况Fig.3.1 Voltage output of the three MFCs start-up图 3.2 启动期 MFCs 的极化曲线和输出功率密度（“实心”为电压、“空心”为功率密度）Fig.3.2 Polarization curves and power density of the MFCs
【参考文献】：
期刊论文
[1]阴极催化剂对微生物燃料电池性能的影响[J]. 谢淼,徐龙君,胡金凤,徐艳昭. 燃料化学学报. 2017(10)
[2]阳极改性对微生物燃料电池处理秸秆水解物性能影响[J]. 王美聪,刘婷婷,张学军,吴丹,樊立萍. 燃料化学学报. 2017(09)
[3]Melamine modified carbon felts anode with enhanced electrogenesis capacity toward microbial fuel cells[J]. Yang’en Xie,Zhaokun Ma,Huaihe Song,Zachary A.Stoll,Pei Xu. Journal of Energy Chemistry. 2017(01)
[4]MnO2@graphene复合材料的制备及其对微生物燃料电池阴极氧还原反应的催化活性[J]. 王亚光,何则强,龙秋萍,熊利芝. 中国有色金属学报. 2016(12)
[5]石墨烯掺杂生物阳极微生物燃料电池的产电性能[J]. 薛丽仙,杨娜,任月萍,李秀芬,华兆哲,王新华. 环境化学. 2016(05)
[6]电化学法改性阳极对MFC性能的影响[J]. 樊立萍,徐丹丹. 燃料化学学报. 2016(05)
[7]阳极石墨毡酸处理对微生物燃料电池型BOD传感器性能的影响[J]. 海冰寒,张盼月,王靖怡,吕晓雪,徐自明. 环境工程学报. 2016(03)
[8]微生物燃料电池阳极氨损失机理研究[J]. 张建民,杨赛风,崔心水,闫龙梅. 中国给水排水. 2016(05)
[9]微生物燃料电池在治污产能方面的研究进展[J]. 范方舟,翟洪艳,季民. 现代化工. 2015(12)
[10]单室微生物燃料电池产电与脱氮除磷的研究[J]. 罗净净,周少奇,许明熠,陶琴琴. 环境科学学报. 2016(06)
博士论文
[1]微生物燃料电池阴阳极修饰耦合作用及其处理畜禽废水产电特性研究[D]. 金涛.南开大学 2012
硕士论文
[1]微生物燃料电池去除废水中的氨氮及下流式微生物燃料电池的扩大化研究[D]. 张小燕.苏州大学 2013
[2]海底沉积物微生物燃料电池阳极表面改性及电极构型研究[D]. 李建海.中国海洋大学 2010
[3]重庆市主城区垃圾焚烧厂和垃圾填埋场渗滤液水质研究[D]. 张宇飞.西南大学 2008
[4]电解深化氧化处理焦化废水[D]. 吕华山.重庆大学 2007
本文编号：3229752
【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】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
MFC装置示意图
图 2.2 MFC 装置图Fig. 2.2 Experimental installation of MFCs选用碳毡为阳极材料，其直径为 4cm，阳极的引电材料为铜导线。在 烧杯中加入 10%双氧水溶液，然后将阳极碳毡完全浸没，并用锡箔纸对烧行密封，将其置于水浴锅中蒸煮 3h，温度控制在 90℃。之后，将烧杯中的换成纯水继续在 90℃水浴锅中蒸煮 1h。将蒸煮完成的碳毡在烘箱中烘干（备用。③单室 MFC 组装反应器组件有：反应器主腔体，盖板、阴极挡板、 O 形环、盖板、不丝、螺帽、钛丝等。选择左侧镂空的固定立方体作为主腔体，不采用 Log室常用的用螺钉进行固定并密封，以减轻电池装置的渗漏现象。设计一块体匹配的中间圆形镂空的隔板对电池阳极材料进行固定，通过改变隔板与间的间距可实现电池电极间距的变化。反应器腔体截面面积 5cm×5cm，6cm。根据实际确定电池阳极室有效体积为 120mL。
?牧侠嘈投晕⑸?锶剂系绯卮?砝狭淅???艘旱挠跋?23图3.1 电池启动时的电压变化情况Fig.3.1 Voltage output of the three MFCs start-up图 3.2 启动期 MFCs 的极化曲线和输出功率密度（“实心”为电压、“空心”为功率密度）Fig.3.2 Polarization curves and power density of the MFCs
【参考文献】：
期刊论文
[1]阴极催化剂对微生物燃料电池性能的影响[J]. 谢淼,徐龙君,胡金凤,徐艳昭. 燃料化学学报. 2017(10)
[2]阳极改性对微生物燃料电池处理秸秆水解物性能影响[J]. 王美聪,刘婷婷,张学军,吴丹,樊立萍. 燃料化学学报. 2017(09)
[3]Melamine modified carbon felts anode with enhanced electrogenesis capacity toward microbial fuel cells[J]. Yang’en Xie,Zhaokun Ma,Huaihe Song,Zachary A.Stoll,Pei Xu. Journal of Energy Chemistry. 2017(01)
[4]MnO2@graphene复合材料的制备及其对微生物燃料电池阴极氧还原反应的催化活性[J]. 王亚光,何则强,龙秋萍,熊利芝. 中国有色金属学报. 2016(12)
[5]石墨烯掺杂生物阳极微生物燃料电池的产电性能[J]. 薛丽仙,杨娜,任月萍,李秀芬,华兆哲,王新华. 环境化学. 2016(05)
[6]电化学法改性阳极对MFC性能的影响[J]. 樊立萍,徐丹丹. 燃料化学学报. 2016(05)
[7]阳极石墨毡酸处理对微生物燃料电池型BOD传感器性能的影响[J]. 海冰寒,张盼月,王靖怡,吕晓雪,徐自明. 环境工程学报. 2016(03)
[8]微生物燃料电池阳极氨损失机理研究[J]. 张建民,杨赛风,崔心水,闫龙梅. 中国给水排水. 2016(05)
[9]微生物燃料电池在治污产能方面的研究进展[J]. 范方舟,翟洪艳,季民. 现代化工. 2015(12)
[10]单室微生物燃料电池产电与脱氮除磷的研究[J]. 罗净净,周少奇,许明熠,陶琴琴. 环境科学学报. 2016(06)
博士论文
[1]微生物燃料电池阴阳极修饰耦合作用及其处理畜禽废水产电特性研究[D]. 金涛.南开大学 2012
硕士论文
[1]微生物燃料电池去除废水中的氨氮及下流式微生物燃料电池的扩大化研究[D]. 张小燕.苏州大学 2013
[2]海底沉积物微生物燃料电池阳极表面改性及电极构型研究[D]. 李建海.中国海洋大学 2010
[3]重庆市主城区垃圾焚烧厂和垃圾填埋场渗滤液水质研究[D]. 张宇飞.西南大学 2008
[4]电解深化氧化处理焦化废水[D]. 吕华山.重庆大学 2007
本文编号：3229752
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