微生物燃料電池（MFC）是利用微生物處理污水的一個新的應(yīng)用方向。可以同時處理有機(jī)廢水和重金屬廢水并發(fā)電。因其清潔環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)產(chǎn)能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),有廣闊的應(yīng)用前景。本研究中,對傳統(tǒng)間歇型微生物燃料電池進(jìn)行了升級,將CSTR反應(yīng)器串聯(lián)起來,構(gòu)建了一種新型連續(xù)流微生物燃料電池。在厭氧條件下,考察其以糖蜜廢水和啤酒廢水為陽極底物,以硝酸銀溶液為陰極填充液,在不同HRT下的產(chǎn)電和去污效果。本實驗通過調(diào)節(jié)進(jìn)水泵的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)水流量,進(jìn)而改變水力停留時間（HRT）分別24h、20h、16h、12h和8h,同時測定MFC的輸出電壓。利用測定的電壓值可以反映MFC系統(tǒng)的產(chǎn)電性能,通過測定的COD值可以反映去污性能。此外,還可以對比糖蜜廢水和啤酒廢水為陽極底物時,系統(tǒng)的產(chǎn)電和去污情況。通過實驗研究發(fā)現(xiàn),隨著HRT的延長,糖蜜廢水和啤酒廢水的電壓均先上升后下降。當(dāng)HRT為16 h時,系統(tǒng)的穩(wěn)定電壓最大。其中,糖蜜廢水為195.7 mV,啤酒廢水為165.7 mV。COD去除率均隨著HRT的延長而增加。當(dāng)HRT為24 h時,COD去除率最大分別為58.36%和53.95%。并在HRT為16h時,對比糖蜜廢水... 

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 MFC的簡介
        1.2.1 微生物燃料電池的發(fā)展
        1.2.2 MFC的原理
        1.2.3 電子傳遞途徑
        1.2.4 MFC的特點(diǎn)
    1.3 MFC的分類
        1.3.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)分類
        1.3.2 根據(jù)微生物的營養(yǎng)類型分類
        1.3.3 根據(jù)微生物燃料電池系統(tǒng)中微生物的種類分類
        1.3.4 依據(jù)電子傳遞方式分類
        1.3.5 根據(jù)運(yùn)行模式分類
    1.4 影響電池性能的因素
        1.4.1 MFC的構(gòu)型
        1.4.2 MFC的電極
        1.4.3 重金屬濃度
        1.4.4 外接電阻
        1.4.5 pH值
        1.4.6 底物轉(zhuǎn)化速率
        1.4.7 質(zhì)子交換膜的性質(zhì)
        1.4.8 MFC的內(nèi)電阻
        1.4.9 溫度
    1.5 MFC的應(yīng)用領(lǐng)域
        1.5.1 產(chǎn)生電能
        1.5.2 污水處理
        1.5.3 生物傳感器
        1.5.4 生物修復(fù)
        1.5.5 便攜式電源
    1.6 展望
    1.7 研究的內(nèi)容與意義
        1.7.1 課題研究的意義
        1.7.2 課題研究的內(nèi)容
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗材料、試劑及主要儀器
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗試劑
        2.2.3 實驗儀器
        2.2.4 MFC的接種與啟動
    2.3 MFC參數(shù)性能的評價方法
        2.3.1 電壓和電流測定
        2.3.2 COD的測定方法
        2.3.3 電流和電流密度
    2.4 運(yùn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
        2.4.1 底物濃度對MFC性能的影響
        2.4.2 溫度對MFC性能的影響
        2.4.3 電極間距對MFC性能的影響
3 不同HRT下MFC處理糖蜜廢水的生物發(fā)電與廢水處理情況
    3.1 引言
    3.2 實驗內(nèi)容
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 系統(tǒng)產(chǎn)電情況
        3.3.2 COD去除情況
    3.4 本章小結(jié)
4 不同HRT下MFC處理啤酒廢水的生物發(fā)電與廢水處理情況
    4.1 引言
    4.2 實驗內(nèi)容
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 系統(tǒng)產(chǎn)電情況
        4.3.2 COD去除情況
    4.4 本章小結(jié)
5 雙室MFC處理兩種廢水效果對比與性能分析
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 系統(tǒng)產(chǎn)電情況
        5.2.2 COD去除情況
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]微生物燃料電池陽極性能的研究與優(yōu)化[D]. 侯俊先.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[6]微生物燃料電池處理生活污水特性研究[D]. 常繼勇.沈陽建筑大學(xué) 2013
[7]微生物燃料電池在廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 李毅.北京化工大學(xué) 2008
[8]微生物燃料電池電化學(xué)性能研究[D]. 劉智敏.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[9]廢水同步生物處理與微生物燃料電池發(fā)電的可行性研究[D]. 姜珺秋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3666007