本文關(guān)鍵詞：陽極材料對(duì)6L微生物燃料電池性能及有機(jī)廢水處理效果的影響　出處：《環(huán)境科學(xué)》2017年05期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：陽極材料是影響微生物燃料電池實(shí)用化的關(guān)鍵因素之一.本文以碳刷、碳布或石墨氈陽極和泡沫鎳空氣陰極制成緊湊式6 L單室雙空氣陰極微生物燃料電池(MFC),研究不同陽極材料對(duì)電池啟動(dòng)過程和運(yùn)行以乙酸鈉為基質(zhì)的人工廢水和實(shí)際屠宰廢水的產(chǎn)電性能和廢水處理效果的影響,比較了單位陽極成本的產(chǎn)電效益.結(jié)果表明:陽極材料對(duì)緊湊式MFC的啟動(dòng)過程沒有明顯影響;在產(chǎn)電性能方面,碳刷陽極MFC在人工廢水和屠宰廢水中的輸出功率密度最高,分別為(56.3±1.8)W·m~(-3)和(19.5±0.8)W·m~(-3),其次為碳布陽極MFC,分別為(46.0±1.7)W·m~(-3)和(16.9±0.6)W·m~(-3),最差的是石墨氈陽極MFC,分別為(40.8±1.5)W·m~(-3)和(11.9±0.5)W·m~(-3);在廢水處理效果方面,不同陽極MFC在運(yùn)行人工廢水或屠宰廢水時(shí)COD去除率沒有明顯差別,均在90%左右.碳刷陽極MFC所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益最高,在運(yùn)行乙酸鈉和屠宰廢水時(shí)分別為(3.44±0.08)m W·元-1和(0.97±0.05)m W·元-1,分別比碳布MFC和石墨氈MFC高18.6%、12.8%和38.7%、80%.本研究結(jié)果說明碳刷是微生物燃料電池實(shí)用化過程中最合適的陽極材料.
[Abstract]:Anode material is one of the key factors that affect the practicality of microbial fuel cells. Carbon cloth or graphite felt anode and foamed nickel air cathode are made into a compact 6 L single chamber double air cathode microbial fuel cell (MFC). The effects of different anode materials on the electrical properties and wastewater treatment efficiency of artificial wastewater and slaughtering wastewater based on sodium acetate were studied. The power efficiency of unit anode cost is compared. The results show that the anode material has no obvious influence on the start-up process of compact MFC. The output power density of carbon brush anode MFC was the highest in artificial wastewater and slaughtering wastewater. It is 56.3 鹵1.8W 路mAg-3) and 19.5 鹵0.8W 路mAg-3C respectively, followed by carbon cloth anode MFC. The results were 46.0 鹵1.7W 路mAg-3) and 16.9 鹵0.6W 路mAM-3C, respectively, and the worst was graphite felt anode MFC. It was 40.8 鹵1.5 W 路mA-1) and 11.9 鹵0.5 W 路mC-1 ~ (-3), respectively. In the aspect of wastewater treatment effect, the COD removal rate of different anode MFC in artificial wastewater or slaughtering wastewater is not significantly different, all of them are about 90%. The carbon brush anode MFC has the highest economic benefit. The values of sodium acetate and slaughterhouse wastewater were 3.44 鹵0.08mW 路yuan -1 and 0.97 鹵0.05mW 路yuan -1, respectively. The results show that the carbon brush is the most suitable anode material in the process of microbial fuel cell application, which is higher than that of carbon cloth MFC and graphite felt MFC by 18.6% and 38.7%, respectively.
【作者單位】： 浙江大學(xué)能源工程學(xué)系;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51278448,51478414) 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB0600505)
【分類號(hào)】：TM911.45;X703
【正文快照】： 微生物燃料電池(microbial fuel cells,MFCs)是一種以微生物為催化劑將儲(chǔ)存在廢水中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型廢水處理技術(shù)[1,2],具有燃料來源多樣化、操作條件溫和、無需能量輸入、清潔高效等優(yōu)點(diǎn)[3],對(duì)于緩解當(dāng)前能源危機(jī)及水環(huán)境污染有重要意義,因此受到了廣泛關(guān)注.近

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本文編號(hào)：1439051