微生物燃料電池(microbial fuel cell,MFC)是通過微生物催化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并同時(shí)使廢水得到凈化的裝置。面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源短缺問題,MFC是實(shí)現(xiàn)污水資源化與可持續(xù)發(fā)展的一種新形式。為了探討MFC陰極同步硝化反硝化工藝的性能,采用雙室MFC陽極出水進(jìn)入外接生物膜缺氧池、再流入MFC陰極構(gòu)成A/O(Anaerobic-Oxic)脫氮MFC工藝,以強(qiáng)化反硝化脫氮并降低MFC陰極曝氣量(有機(jī)物耗氧),試驗(yàn)研究了A/O脫氮MFC工藝及分開進(jìn)水雙室MFC工藝處理人工模擬低碳氮比廢水的脫氮效果,得到以下主要研究結(jié)果:(1)采用A/O脫氮MFC工藝,通過靜置運(yùn)行15 d使得MFC陰極室亞硝態(tài)氮得以積累,氨氧化菌得以富集,隨即改為連續(xù)運(yùn)行后第21天成功啟動同步短程硝化反硝化MFC。陰極出水氨氮濃度為0.3 mg/L,亞硝態(tài)氮濃度為15.9 mg/L,硝態(tài)氮濃度為0.6mg/L,亞硝化率達(dá)到95%以上,陰極電極自養(yǎng)反硝化去除率達(dá)到50%以上,COD去除率達(dá)到85%以上。結(jié)果表明,將MFC與同步短程硝化反硝化工藝結(jié)合,通過陰極室中氧氣得電子獲得高pH,可以強(qiáng)化同步短程硝化...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源危機(jī)與環(huán)境問題
    1.2 傳統(tǒng)污水脫氮法
    1.3 污水資源化的研究現(xiàn)狀
    1.4 微生物燃料電池概述
        1.4.1 MFC的定義
        1.4.2 MFC的組成
        1.4.3 MFC的分類
        1.4.4 MFC的工作原理
        1.4.5 MFC的優(yōu)勢
    1.5 MFC國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 MFC國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.5.2 MFC國外研究現(xiàn)狀
    1.6 MFC發(fā)展趨勢
        1.6.1 生物傳感器
        1.6.2 低成本發(fā)展
        1.6.3 放大研究
        1.6.4 醫(yī)學(xué)研究
    1.7 課題研究的目的與內(nèi)容
        1.7.1 課題研究的目的與意義
        1.7.2 課題的主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 MFC實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.1 MFC強(qiáng)化短程硝化反硝化實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 分開進(jìn)水實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 反應(yīng)器的接種與啟動
    2.3 數(shù)據(jù)采集與實(shí)驗(yàn)分析方法
        2.3.1 化學(xué)分析
        2.3.2 電化學(xué)分析
    2.4 MFC性能參數(shù)及計(jì)算方法
        2.4.1 電池內(nèi)阻與極化曲線
        2.4.2 電流密度與功率密度
        2.4.3 庫倫效率
第三章 MFC強(qiáng)化同步短程硝化反硝化工藝
    3.1 進(jìn)水組分與運(yùn)行條件
        3.1.1 進(jìn)水組分
        3.1.2 運(yùn)行條件
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 MFC短程硝化反硝化的啟動
        3.2.2 MFC短程硝化反硝化穩(wěn)定運(yùn)行及性能分析
        3.2.3 MFC強(qiáng)化短程硝化反硝化機(jī)理分析
        3.2.4 MFC短程硝化反硝化的破壞
    3.3 本章小結(jié)
第四章 外接電阻對MFC性能影響
    4.1 進(jìn)水組分與運(yùn)行條件
        4.1.1 進(jìn)水組分
        4.1.2 運(yùn)行條件
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 陰極出水隨外阻的變化情況
        4.2.2 缺氧池出水隨外阻的變化情況
        4.2.3 MFC產(chǎn)電性能及庫倫效率
    4.3 本章小結(jié)
第五章 分開進(jìn)水MFC性能研究
    5.1 進(jìn)水組分與運(yùn)行條件
        5.1.1 進(jìn)水組分
        5.1.2 運(yùn)行條件
    5.2 氨氮的遷移及轉(zhuǎn)化過程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 不同C/N下反應(yīng)器脫氮性能對比
        5.3.2 不同C/N下反應(yīng)器產(chǎn)電性能對比
        5.3.3 不同氨氮濃度下極化曲線的對比
        5.3.4 陰極曝氣前后反應(yīng)器性能變化
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
    結(jié)論
    建議
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3878644