基于厭氧氨氧化和反硝化耦合反的微生燃料電池脫氮產(chǎn)電研究
發(fā)布時(shí)間：2021-07-20 09:55
本研究創(chuàng)建厭氧氨氧化微生物燃料電池ANAMMOX-MFC和厭氧氮氧化耦合反硝化微生物燃料電池ANAMMOX-DN MFC,研究ANAMMOX-MFC和ANAMMOX-DN MFC的啟動(dòng)運(yùn)行和脫氮產(chǎn)電性能,主要結(jié)果和結(jié)論如下:1、接種厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)物至陽(yáng)極室,構(gòu)建ANAMMOX-MFC,成功實(shí)現(xiàn)同步除氮產(chǎn)電。試驗(yàn)證明,ANAMMOX-MFC啟動(dòng)時(shí)間為45天,基質(zhì)濃度為50mgL-1氨氮和66mgL-1亞硝氮時(shí),氨氮和亞硝氮去除率均達(dá)到90%以上,出水硝氮低于4 mg L-1,最高產(chǎn)電電壓75.4 mv,最大功率密度為468.3mW/m3。2、ANAMMOX-MFC反應(yīng)器反應(yīng)最佳pH范圍為6.5-8.5;底物濃度降低0.5倍,氨氮和亞硝氮去除率分別降低11%和12%;底物濃度升高到1.5倍和2倍,氮的去除率保持90%以上,電壓變化不大;C:N=0.5:1時(shí)反應(yīng)裝置氮去除率和產(chǎn)電電壓顯著提高。3、接種厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)物至陽(yáng)極室,反硝化菌富集培養(yǎng)物至陰極室,創(chuàng)建ANAMMOX-DN MFC,啟動(dòng)時(shí)...
【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
微生物燃料電池結(jié)構(gòu)圖
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位畢業(yè)論文②電子從陽(yáng)極電極經(jīng)外部電路向陰極電極轉(zhuǎn)移，同時(shí)陽(yáng)極液中的質(zhì)子透過PEM 進(jìn)入陰極液中；③陰極液中的電子受體接受陽(yáng)極傳來(lái)的電子和質(zhì)子，自身被還原。MFC 外部電路連接有電阻或是負(fù)載時(shí)，隨著陽(yáng)極底物不斷的氧化和陰極電子受體的還原，可以獲得連續(xù)的電流和功率輸出。陽(yáng)極反應(yīng): C6H1206+ 6H20 →6C02+ 24H++ 24e-（1.9）陰極反應(yīng): 24H++ 24e + 602→12H20 （1.10）總反應(yīng): C6H1206+602 →6C02+6H20 （1.11）
圖 1.3（a）shewanella 和（b）胞內(nèi)至胞外的電子傳遞機(jī)制Fig 1.3（a）shewanella and（b）Intracellular to extracellular electron transfer mechanisms已有研究表明，有一類重要的電子傳遞蛋白—細(xì)胞色素 c（ Cytc）在產(chǎn)電微生物的細(xì)胞內(nèi)膜、周質(zhì)空間和細(xì)胞外膜上存在[59-60]。圖 1.2a 所示是 Geobactersulfurreducens 胞內(nèi)電子向胞外傳遞的過程[61]：輸入有序排列的細(xì)胞色素 c（包括 CymA、 MtrA、 MtrB、 MtrC 和 OmcA），位于周質(zhì)空間內(nèi)和細(xì)胞外膜上，最終傳遞至細(xì)胞外膜表面。如圖 1.2b 所示是 Shewanella oneidensis 胞內(nèi)電子向胞外傳遞的過程[62]：色素 c 起著重要作用在電子傳遞過程中。全基因組序列分析表明，G.sulfurreducens 和 S. oneidensis 含有大量細(xì)胞色素 c 的編碼基因[63]。（2）細(xì)胞外膜表面至胞外電子受體的電子傳遞經(jīng)過分析很多研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)極的微生物中存在于細(xì)胞外膜表面的一種細(xì)胞色素 c，它可以將電子轉(zhuǎn)移到電極上[64]。OmcS 和 S. oneidensis，我們發(fā)現(xiàn)這兩種細(xì)胞外膜表面上的 OmcA，還有 MtrC，Gslfurreducens 細(xì)胞外膜表面上
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子供體配比條件對(duì)反硝化微生物燃料電池脫氮性能的影響研究[J]. 操家順,章震,李超,盧懌. 環(huán)境科技. 2015(06)
[2]污水處理廠內(nèi)碳源利用的研究[J]. 肖思海,汪莉. 環(huán)境科技. 2014(03)
[3]雙筒型微生物燃料電池生物陰極反硝化研究[J]. 梁鵬,張玲,黃霞,范明志,曹效鑫. 環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[4]反硝化微生物在污水脫氮中的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 肖晶晶,郭萍,霍煒潔,于江,朱昌雄. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(12)
[5]海洋氮循環(huán)細(xì)菌研究進(jìn)展[J]. 王曉?shī)?劉杰,于建生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(17)
[6]氨氧化微生物生態(tài)學(xué)與氮循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]氨氧化微生物燃料電池除氨產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 陳慧.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào)：3292605
【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
微生物燃料電池結(jié)構(gòu)圖
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位畢業(yè)論文②電子從陽(yáng)極電極經(jīng)外部電路向陰極電極轉(zhuǎn)移，同時(shí)陽(yáng)極液中的質(zhì)子透過PEM 進(jìn)入陰極液中；③陰極液中的電子受體接受陽(yáng)極傳來(lái)的電子和質(zhì)子，自身被還原。MFC 外部電路連接有電阻或是負(fù)載時(shí)，隨著陽(yáng)極底物不斷的氧化和陰極電子受體的還原，可以獲得連續(xù)的電流和功率輸出。陽(yáng)極反應(yīng): C6H1206+ 6H20 →6C02+ 24H++ 24e-（1.9）陰極反應(yīng): 24H++ 24e + 602→12H20 （1.10）總反應(yīng): C6H1206+602 →6C02+6H20 （1.11）
圖 1.3（a）shewanella 和（b）胞內(nèi)至胞外的電子傳遞機(jī)制Fig 1.3（a）shewanella and（b）Intracellular to extracellular electron transfer mechanisms已有研究表明，有一類重要的電子傳遞蛋白—細(xì)胞色素 c（ Cytc）在產(chǎn)電微生物的細(xì)胞內(nèi)膜、周質(zhì)空間和細(xì)胞外膜上存在[59-60]。圖 1.2a 所示是 Geobactersulfurreducens 胞內(nèi)電子向胞外傳遞的過程[61]：輸入有序排列的細(xì)胞色素 c（包括 CymA、 MtrA、 MtrB、 MtrC 和 OmcA），位于周質(zhì)空間內(nèi)和細(xì)胞外膜上，最終傳遞至細(xì)胞外膜表面。如圖 1.2b 所示是 Shewanella oneidensis 胞內(nèi)電子向胞外傳遞的過程[62]：色素 c 起著重要作用在電子傳遞過程中。全基因組序列分析表明，G.sulfurreducens 和 S. oneidensis 含有大量細(xì)胞色素 c 的編碼基因[63]。（2）細(xì)胞外膜表面至胞外電子受體的電子傳遞經(jīng)過分析很多研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)極的微生物中存在于細(xì)胞外膜表面的一種細(xì)胞色素 c，它可以將電子轉(zhuǎn)移到電極上[64]。OmcS 和 S. oneidensis，我們發(fā)現(xiàn)這兩種細(xì)胞外膜表面上的 OmcA，還有 MtrC，Gslfurreducens 細(xì)胞外膜表面上
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子供體配比條件對(duì)反硝化微生物燃料電池脫氮性能的影響研究[J]. 操家順,章震,李超,盧懌. 環(huán)境科技. 2015(06)
[2]污水處理廠內(nèi)碳源利用的研究[J]. 肖思海,汪莉. 環(huán)境科技. 2014(03)
[3]雙筒型微生物燃料電池生物陰極反硝化研究[J]. 梁鵬,張玲,黃霞,范明志,曹效鑫. 環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[4]反硝化微生物在污水脫氮中的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 肖晶晶,郭萍,霍煒潔,于江,朱昌雄. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(12)
[5]海洋氮循環(huán)細(xì)菌研究進(jìn)展[J]. 王曉?shī)?劉杰,于建生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(17)
[6]氨氧化微生物生態(tài)學(xué)與氮循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 賀紀(jì)正,張麗梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]氨氧化微生物燃料電池除氨產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 陳慧.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào)：3292605
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3292605.html
最近更新
教材專著
