隨著現(xiàn)代社會污染問題和能源短缺日益嚴(yán)重,采用傳統(tǒng)污水處理方法需要消耗大量能量,并且對不同的廢水種類和性質(zhì)需要分別處置,因此,需要尋求一種效率高、運行費用和能量消耗低、適應(yīng)性廣的污水處理技術(shù)。微生物燃料電池（MFC）可以將有機(jī)廢物中的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,具有發(fā)電和廢物處理的雙重作用。但是MFC對簡單易處理的污染物處理效果良好,對于一些難降解污染物的處理效果還有待提高,距離實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用還相距甚遠(yuǎn)。為了拓寬MFC在難降解污水處理中的應(yīng)用前景,本文基于微生物燃料電池的原理和相關(guān)的研究文獻(xiàn)設(shè)計了一種雙室MFC。在MFC陽極使用實驗室保存的光合混菌PB-Z,利用太陽能的協(xié)助下處理高COD濃度（12000mg/L左右）的淀粉廢水,同時在陰極使用實驗室保存的異養(yǎng)硝化菌Alcaligenes sp.C16處理無有機(jī)碳源的硝酸鹽廢水（初始C/N為0,模擬受硝酸鹽污染的地下水）。并通過對MFC系統(tǒng)的一系列因素優(yōu)化來達(dá)到縮短反應(yīng)時間,提高處理效率的結(jié)果,實現(xiàn)了太陽能的利用、高濃度淀粉廢水和硝酸鹽廢水（包括低C/N比甚至無有機(jī)碳源）的高效同步降解和有機(jī)污染物中能量的利用,這為微生物燃料電池在污水處理領(lǐng)域... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光微生物燃料電池原理圖

（2）所構(gòu)建的 MFC 較好的改善了異養(yǎng)硝化菌 C16 在無碳源條件下對硝酸鹽反硝化的效果，在經(jīng)過經(jīng)過一系列優(yōu)化后，對硝酸鹽的去除率和去除速度都達(dá)到了較高水平發(fā)掘了該菌在處理硝酸鹽污染的地下水等方向上的應(yīng)用潛力。（3）利用 MFC 裝置通過一系列優(yōu)化改善了光合混菌 PB-Z 對高濃度淀粉廢水的去除率和去除速度，并對淀粉中的部分生物能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，為淀粉廢水實現(xiàn)二次利用提供了不同的見解。1.7 技術(shù)路線圖如圖 1-2 為主要實驗的技術(shù)路線圖，主要分為電池構(gòu)建及提高陰極反硝化、改善陽極條件、電池外對比實驗和陰陽極菌種的補(bǔ)充四大部分。

圖 2-2 雙室微生物燃料電池裝置圖Figure 2-2 Device diagram of two-chamber microbial fuel cell處理：先用蒸餾水將反應(yīng)器清洗干凈，自然晾干之后放入超凈后開紫外燈滅菌 30min，重復(fù)三次。軟管在清洗烘干之后用30 min）。膜（TMCME-7000，北京安科德膜分離工程科技有限公司）沸 1 h→0.5 mol/LH2SO4煮沸 1 h→高純水煮沸 1 h→儲存在陽離子膜的正、反面在超凈臺中紫外燈下分別滅菌 30 min深圳市康斯頓科技有限公司）：高純水泡 1 d→1 mol/L HCin→1 mol/L NaOH 浸泡 3 d→高純水煮沸 30 min→儲藏在在滅菌鍋中滅菌（121 ℃，30 min）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]土壤微生物燃料電池在不同條件下的產(chǎn)電性能及微生物群落結(jié)構(gòu)分析[J]. 王輝,李蕾,曹羨,方舟,李先寧.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
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碩士論文
[1]利用異養(yǎng)硝化—好氧反硝化菌構(gòu)建生物陰極進(jìn)行低C/N比廢水的反硝化性能研究[D]. 楊婷.太原理工大學(xué) 2018
[2]光合細(xì)菌Rhodopseudomonas Palustris PB-Z產(chǎn)氫性能的研究[D]. 孫明星.太原理工大學(xué) 2016
[3]兩株不同種屬異養(yǎng)硝化菌混合培養(yǎng)及其性能研究[D]. 呼婷婷.太原理工大學(xué) 2016
[4]一株光合細(xì)菌的篩選及其產(chǎn)氫試驗研究[D]. 張樂.太原理工大學(xué) 2015
[5]兩株異養(yǎng)硝化菌的脫氮性能及乙醛酸循環(huán)的研究[D]. 安華.太原理工大學(xué) 2014



本文編號：3504104