微生物燃料电池耦合污水处理工艺产电及脱氮效能研究

发布时间：2021-12-09 22:17

　　微生物燃料电池（Microbial fuel cell, MFC）可利用微生物作为催化剂,将蕴含在可生化降解物质（燃料）当中的化学能转化为电能。微生物燃料电池能够在去除污染物的同时产电,但也存在着脱氮效果不好、出水水质不佳、阴阳极pH酸化与碱化等问题。为使微生物燃料电池能够更好地从废水中提取生物质能,获取更好的除污染效果,本论文结合现有污水处理技术,进一步完善微生物燃料电池构型,针对MFC存在的问题,开发旋转生物阴极MFC、膜过滤生物阴极MFC和序批极性反转MFC反应器。城市污水呈低碳氮比特性,脱氮过程硝化需要曝气,反硝化需要外加碳源。本研究为简化脱氮工艺,降低能耗和操作复杂度,设计旋转生物阴极MFC,充分利用生物转盘特有优势,在阴极无需曝气,且充分利用电极电化学反硝化功能,以电极为电子供体,强化脱氮功能。研究发现,在持续进水以及进水COD/N比为5：1时,该反应器COD和TN的去除率为85.7±7.4%和83.7±7.6%,最大的输出功率为584.5±29.2mW/m3。通断路实验中,开路出水总氮去除率为59.4±3.3%,通路出水总氮去除率为82.1±0.5%,总氮去除率提高了约2... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

013中国能源消费构成

微生物燃料电池稱合污水处理工艺产电及脱氮效能研究 Streptomyces enissocaesilis Actinobacteria 纤维素，纤维二糖 [57]2012 Geobacter bremensis h-Proteobacteria 乙酸，乳酸 [58]2013 Geoalkalibacter spp. h-Proteobacteria 乙酸 [59]Caldiierrivibrio miroredncens Deferribacteres 乙酸 [60]Hydrogenophaga sp. ^-Proteobacteria Hi [61]1.2.3.2电子传递机制

但它们具有一个共同的特点就是微生物阳极，以废水为底物提供能量。近年以MFC为原型的论文也迅猛增长，其科研吸引力可见一斑(图1.8)。MFC的主要功能是将化学能转化为电能，提供能量。自1999年第一次发现不需添加电子介体的MFC到如今，其新功能与新应用方向发展迅速而门类繁多(图1.8及图1.9)。沉积型微生物燃料电池(Sediment MFC)是最初的MFC，为远程电子设备提供能源[29，75-76]。MFC也作为生物传感器监测BOD等污染物[77_79]。当外加一定电压改造为MEC (Microbial Electrodialysis Cell)时，可以在阴极产生具有附加值的物质如汝、CH3CH2OH、CH4 和 H2O2 等[80_85]。-14-

【参考文献】：
博士论文
[1]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



本文编号：3531408