本論文將微生物燃料電池(microbial fuel cells,MFCs)與傳統(tǒng)電絮凝技術(shù)(electrocoagulation,EC)相耦合,構(gòu)建了用于處理含油廢水的無(wú)需額外供電的生物電絮凝體系(MFC-EC)。該體系通過(guò)EC去除廢水中大部分的油脂、有機(jī)物及顆粒污染物等,出水進(jìn)入MFC繼續(xù)進(jìn)行生物降解。同時(shí),MFC降解廢水產(chǎn)生的電能被原位用來(lái)維持EC的運(yùn)行。此耦合體系使每項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),避免單一方法的局限性,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用潛力。MFC反應(yīng)器利用厭氧活性污泥啟動(dòng),運(yùn)行穩(wěn)定后MFC的最大功率密度為613.6±10 mW/m²。選取產(chǎn)電性能相近的四個(gè)MFC反應(yīng)器串聯(lián)充當(dāng)EC的電源,并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果表明,在極板間距1 cm、極板面積24 cm²和攪拌速度360 r/min時(shí),EC對(duì)含油廢水的處理效果最佳。以EC出水為底物的MFC電池組作為EC電源處理含油廢水,并與直流電源進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,以四個(gè)EC出水為底物的MFC串聯(lián)供電時(shí),電池組的電壓、電流以及對(duì)含油廢水的處理效果均與直流電源情況相近,且好于以四個(gè)MFC并聯(lián)供...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 含油廢水的特點(diǎn)及處理現(xiàn)狀
        1.1.1 含油廢水的來(lái)源及特點(diǎn)
        1.1.2 含油廢水的危害
        1.1.3 含油廢水的處理現(xiàn)狀
    1.2 微生物燃料電池的研究進(jìn)展
        1.2.1 微生物燃料電池的研究背景
        1.2.2 微生物燃料電池組成及產(chǎn)電機(jī)理
        1.2.3 微生物燃料電池產(chǎn)電影響因素
        1.2.4 微生物燃料電池在廢水處理中的應(yīng)用
    1.3 電絮凝技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.3.1 電絮凝技術(shù)的研究背景
        1.3.2 電絮凝技術(shù)作用機(jī)理
        1.3.3 電絮凝技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
        1.3.4 電絮凝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
第2章 研究?jī)?nèi)容與實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線(xiàn)
        2.1.1 研究?jī)?nèi)容
        2.1.2 技術(shù)路線(xiàn)
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 含油廢水來(lái)源
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
第3章 單室MFC的啟動(dòng)及馴化
    3.1 單室MFC的啟動(dòng)
        3.1.1 啟動(dòng)期的電壓
        3.1.2 穩(wěn)定期的電化學(xué)特征
    3.2 含油廢水為底物MFC的馴化
        3.2.0 馴化期的電壓
        3.2.1 馴化后的電化學(xué)特征
        3.2.2 馴化后的出水水質(zhì)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 MFC-EC聯(lián)用體系對(duì)含油廢水的處理
    4.1 EC的實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
        4.1.1 EC極板間距的影響
        4.1.2 EC極板面積的影響
        4.1.3 EC攪拌速度的影響
        4.1.4 正交實(shí)驗(yàn)
    4.2 MFC電池組作為EC的供電電源
        4.2.1 MFC串聯(lián)-EC體系的電化學(xué)特征
        4.2.2 MFC并聯(lián)-EC體系的電化學(xué)特征
        4.2.3 直流電源-EC體系的電化學(xué)特征
        4.2.4 含油廢水的EC出水水質(zhì)
    4.3 MFC對(duì) EC出水的處理效果
        4.3.1 EC出水作底物的電壓
        4.3.2 EC出水作底物的電化學(xué)特征
        4.3.3 EC出水作底物的MFC出水水質(zhì)
    4.4 MFC-EC聯(lián)用體系對(duì)含油廢水的總處理效果
        4.4.1 含油廢水的常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)分析
        4.4.2 含油廢水的三維熒光光譜解析
        4.4.3 含油廢水的高分辨質(zhì)譜解析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 微生物燃料電池陽(yáng)極微生物的分離鑒定
    5.1 樣品基本信息分析
        5.1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        5.1.2 PCR擴(kuò)增產(chǎn)物優(yōu)化
    5.2 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性分析
        5.2.1 α 多樣性指數(shù)
        5.2.2 樣品群落組成
        5.2.3 群落鑒定結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 微生物燃料電池營(yíng)養(yǎng)液
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3777227