微生物燃料電池(microbial fuel cells,MFCs)因其能實現(xiàn)處理廢水和回收電能的雙重作用,近年來引起了廣泛關(guān)注。為了探討MFC陰極同步硝化反硝化的性能,本試驗采用雙室MFC處理模擬廢水,氨氮濃度為480 mg/L和COD濃度為300 mg/L的模擬廢水進入陽極室后,出水再流入陰極進行脫氮處理。試驗研究了不同溶解氧濃度下短程硝化反硝化MFC、好氧陰極同步硝化反硝化MFC處理模擬廢水的脫氮效果和優(yōu)勢菌群,主要研究結(jié)果如下:(1)采用間歇曝氣,保持溶解氧濃度在0.5–1 mg/L,在MFC陰極室實現(xiàn)了短程硝化反硝化。陰極室內(nèi)硝化作用明顯,硝化率達到63%。反硝化反應(yīng)不但有異養(yǎng)反硝化,還有電極反硝化,總氮去除率達到30%。(2)采用連續(xù)曝氣,保持溶解氧(DO)濃度在3–4.2 mg/L,在MFC陰極逐步實現(xiàn)了好氧同步硝化反硝化。在此過程中,隨著溫度的升高,自養(yǎng)硝化菌逐漸淘汰,好氧反硝化菌逐漸占據(jù)優(yōu)勢,導(dǎo)致電壓、庫倫效率升高,但總氮去除率有所下降。表明好氧反硝化菌(Aerobic denitrifying bacterium,ADB)有利于實現(xiàn)高電壓,而傳統(tǒng)的異養(yǎng)型反硝化菌更有...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氮素污染的現(xiàn)狀及危害
    1.3 傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)
    1.4 新型的生物脫氮技術(shù)
        1.4.1 短程硝化反硝化
        1.4.2 同步硝化反硝化
    1.5 微生物燃料電池概述
        1.5.1 微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)與組成
        1.5.2 微生物燃料電池的工作原理
        1.5.3 微生物燃料電池的分類
    1.6 本課題的研究意義與主要內(nèi)容
        1.6.1 本課題的研究意義
        1.6.2 本課題的主要內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗運行
    2.3 實驗方法
        2.3.1 化學(xué)分析方法
        2.3.2 菌群分析的生物學(xué)分析方法
        2.3.3 電化學(xué)分析方法
第三章 短程硝化反硝化MFC的脫氮產(chǎn)電研究
    3.1 實驗運行
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 短程硝化反硝化啟動過程中MFC脫氮研究
        3.2.2 溶解氧對MFC產(chǎn)電及N2O產(chǎn)量的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 好氧陰極同步硝化反硝化MFC的脫氮及產(chǎn)電研究
    4.1 實驗運行
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 連續(xù)運行期間MFC脫氮研究
        4.2.2 高溫對MFC脫氮產(chǎn)電性能的影響
        4.2.3 不同外阻MFC的脫氮性能及產(chǎn)電情況
    4.3 本章小結(jié)
第五章 陰極室微生物菌群的研究
    5.1 實驗運行
        5.1.1 主要儀器
        5.1.2 步驟
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 低溶解氧和高溫對微生物種群的影響
        5.2.2 高溶解氧和高溫對微生物種群的影響
        5.2.3 陰極室反應(yīng)機制
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
    結(jié)論
    建議
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3786625