基于生化法互作的微生物燃料电池同步处理两种废水技术

发布时间：2024-06-02 06:21

　　微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,简称MFC)能够利用微生物作为催化剂将有机化合物氧化分解,同时产生电流,将有机物中的化学能直接转化为电能,是一种全新的废水处理技术,具有原料广泛、反应条件温和、清洁高效,不需要能量等优点。糖蜜废水浓度大,有机物含量高,可以作为MFC阳极电子供体,而电镀废水中的重金属离子具有强氧化性和高氧化还原电位等特点,因此具有作为阴极电子受体的可能性。因此本研究就利用于糖蜜废水作为MFC阳极,含重金属离子废水作为阴极,考察电池性能及对污水处理的效果,这对实际应用具有重要的科学价值和现实意义。 本研究采用两室MFC装置作为研究对象,利用厌氧微生物作为阳极生物催化剂,红糖配成模拟生活污水作为阳极液,为了研究方便采用自配的单一金属离子模拟电镀废水进行实验分析。首先利用模拟糖蜜废水和实际糖蜜废水作为MFC的阳极电子供体,确定其建立MFC的可行性,但是由于实际糖蜜废水杂质多影响了MFC的性能,所以后两章实验采用了模拟糖蜜废水作为阳极液。为了进一步确定重金属阴极液对MFC产电性能的影响,阴极液分别采用银离子、铜离子溶液作为MFC的阴极液。银离子作为阴极液时...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 MFC的原理
    1.3 MFC的分类
        1.3.1 结构分类
        1.3.2 阴极是否具有生物活性分类
        1.3.3 阳极侧电子转移方式分类
    1.4 阳极产电微生物
        1.4.1 产电微生物的定义
        1.4.2 产电微生物的类别
    1.5 阴极氧化剂
        1.5.1 溶氧阴极MFC
        1.5.2 高锰酸钾溶液两室MFC
        1.5.3 金属阴极MFC(固体阴极)
        1.5.4 铁氰化钾电解质溶液MFC
    1.6 课题研究的内容及意义
        1.6.1 课题研究的内容
        1.6.2 课题研究的意义
2 实验材料与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验配备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 实验仪器
        2.2.4 MFC的接种与启动
    2.3 MFC参数测定方法及性能评价
        2.3.1 电压
        2.3.2 电流和电流密度
        2.3.3 极化曲线的测定
        2.3.4 功率和功率密度
        2.3.5 内阻的测量
        2.3.6 COD的测定
        2.3.7 库仑效率的计算
        2.3.8 pH的测定
        2.3.9 金属离子浓度
    2.4 本章小结
3 利用双室MFC处理糖蜜废水
    3.1 引言
    3.2 实验内容
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 电压变化曲线
        3.3.2 COD去除的变化曲线
        3.3.3 COD去除率的变化
        3.3.4 pH的变化
        3.3.5 金属离子回收情况
    3.4 本章小结
4 利用双室MFC处理模拟含银废水
    4.1 引言
    4.2 实验内容
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 双室MFC的启动
        4.3.2 极化曲线
        4.3.3 功率密度及内阻分析
        4.3.4 阴极银废水处理效果
        4.3.5 银单质回收
        4.3.6 阳极糖蜜废水处理效果
    4.4 本章小结
5 利用双室MFC处理模拟铜废水
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 MFC的启动
        5.2.2 极化曲线
        5.2.3 功率及内阻分析
        5.2.4 阳极有机物降解效果
        5.2.5 阴极重金属废水处理效果
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3986980