产电微生物强化及构型改变对MFC产电性能的影响

发布时间：2023-04-30 01:14

　　微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,简称MFC)是一种可以将废水中有机物的化学能转化为电能进行回收利用的新型电化学装置。它利用阳极室内的产电微生物将废水中的有机物降解并用于产电,从而达到污水处理与产电相结合的目的。微生物燃料电池在处理废水的同时回收了能源,可较大程度降低污水处理的运行成本。目前微生物燃料电池性能较低,若能大幅度提高微生物燃料电池的性能,将大大改善传统污水处理方式中能耗大,成本高,只有投入而没有产出的缺陷,进而污染物处理将成为一种有利可图的行业。本文首先构建了单室空气阴极微生物燃料电池,研究了物理刺激——紫外线、超声波预处理对于电池产电微生物的强化,从而提升电池的产电性能及污染物的降解能力。研究结果表明,紫外线预处理产电微生物可以提高MFC的产电性能,提高MFC的氧化性及还原性,其最佳照射时间为5min。而超声波预处理污泥和产电微生物可以提升MFC的产电性能,但效果不明显。预处理厌氧污泥的最佳处理时间时间为90s,预处理产电微生物的最佳处理时间为30s。紫外线与超声波混合处理后电池的产电性能效果并不是最好的。另一方面,本研究在一定条件下改变阴极碳布面积...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 微生物燃料电池简介
        1.2.1 微生物燃料电池定义及分类
        1.2.2 微生物燃料电池的工作原理和特点
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 MFC产电微生物的研究
        1.3.2 微生物燃料电池的构型研究
    1.4 微生物燃料电池的应用前景
        1.4.1 微生物燃料电池的优势
        1.4.2 微生物燃料电池的应用前景
    1.5 课题研究的目的、内容和创新之处
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 课题研究内容
        1.5.3 论文的创新点
第二章 试验装置与方法
    2.1 试验装置
    2.2 试验仪器
    2.3 微生物驯化
    2.4 测定指标和方法
        2.4.1 表征微生物燃料电池的电化学指标
        2.4.2 测量方法
    2.5 本章小结
第三章 产电微生物强化的研究
    3.1 试验装置
    3.2 紫外线、超声波的处理方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 紫外线预处理
        3.3.2 超声波预处理
        3.3.3 混合处理
    3.4 本章小结
第四章 电池构型与产电性能关系的研究
    4.1 试验装置
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 阴极面积大小对MFC性能的影响
        4.2.2 阳极室纵向宽度对MFC性能的影响
        4.2.3 阳极室横截面积对MFC性能的影响
        4.2.4 阳极室横截面积及阴极面积等比例扩大对MFC性能的影响
        4.2.5 阳极室体积及阴极面积等比例扩大对电池性能的影响
    4.3 本章小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3806120