湿地型微生物燃料电池产电及污水处理实验研究

发布时间：2024-04-20 14:17

　　湿地型微生物燃料电池(Constructed wetland microbial fuel cell,简称:CW-MFC)是将微生物燃料电池与人工湿地相合的一种利用微生物代谢作用将阳极有机物厌氧降解同时获得电能的新型装置。CW-MFC较低的污水处理效果和产电能力限制了其实际的应用,如何提高CW-MFC的输出电能和污染物的降解效率是目前该技术研究的重点。本文从产电和废水处理两方面着手,构建植CW-MFC,并以人工污水为污染物,考察湿地植物、电极间距、电极厚度、氨氮浓度和COD浓度在CW-MFC中的净化效果及同步产电性能。主要研究内容和结论如下:在MFC基础上构建CW-MFC系统,选用柱状活性炭/碳毡以及柱状活性炭/碳毡/铜网分别作为电池的阳极和阴极,构成单室人工湿地微生物燃料电池复合系统。选用鸢尾、富贵竹、观音竹、绿萝四种湿地植物研究植物种类对电池的影响,研究表明不同植物根系O2、根系微生物群落存在差异性,进而影响电池功率密度、内阻、有机物的能源转化效率和污染物去除效率,四种湿地植物CW-MFC输出功率最大的一组为:鸢尾(7.89W/m3);另外,绿萝电池具有最佳的污染物去除能力(COD...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2空气阴极双室型MFC[9]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文是微生物燃料电池的一个重要产电性能参数。双室型MFC以O2作为电子受体，利用溶解在阴极溶液中的O2来发生还原反应。（2）单室型人工湿地单室MFC具有占地面积小、转化效率高等优点是当前学者们研究的主流方向之一。如图1-3所示，单室MF....

图1-3空气阴极单室型MFC[10]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文是微生物燃料电池的一个重要产电性能参数。双室型MFC以O2作为电子受体，利用溶解在阴极溶液中的O2来发生还原反应。（2）单室型人工湿地单室MFC具有占地面积小、转化效率高等优点是当前学者们研究的主流方向之一。如图1-3所示，单室MF....

图1-4表面流人工湿地示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文对总磷和总氮的去除率则比较差。这是由于表面流湿地去除营养物稳定，并且与系统尺寸和液压负载率有关。因此，系统中的营养物质磷）的还原能力常常有限，除去效率通常在40％50％（氮气）和0％（磷）的范围内。需要指出，表面流人工湿地无需水轮机、泵等，具有投....

图1-5垂直潜流人工湿地示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文垂直潜流湿相比于水平潜流湿地能更有效地去除污水中的NH3-N，于间歇进料导致垂直潜流湿地CW中氧的转移增加，从而促进了氧硝化流程。另外，值得一提的是垂直流人工湿地因其较高的水力负的污染区去除效果、占地面积小等优点而被广泛采用。就目前而言流湿地多....

本文编号：3959532