本研究利用黑臭河涌底泥、人工廢水以及浮床植物構(gòu)建了植物-沉積物微生物燃料電池(P-SMFC)。比較了浮床植物風車草和美人蕉的根系分泌能力,探討了P-SMFC系統(tǒng)產(chǎn)電能力、并進一步分析了系統(tǒng)的底泥修復(fù)以及廢水處理功能。主要結(jié)論如下： (1)分別以河涌污水和霍格蘭營養(yǎng)液為水培介質(zhì)培養(yǎng)風車草(Cyperus alternifolius L.)和美人蕉(Canna indica L.),考察經(jīng)馴化后兩種植物的根系有機物分泌能力和徑向泌氧能力。結(jié)果表明,經(jīng)兩種介質(zhì)馴化后,風車草均表現(xiàn)出比美人蕉更強的有機物分泌能力和泌氧能力。 (2)本研究分別以底泥、人工廢水及植物構(gòu)建實驗系統(tǒng),共設(shè)置五個處理組：MFC-0(底泥、人工廢水+電極)、MFC-C.i(底泥、人工廢水+電極+美人蕉)、MFC-C.a(底泥、人工廢水+電極+風車草)、C.i(底泥、人工廢水+美人蕉)和C.a(底泥、人工廢水+風車草),每組三個平行。其中前三者為P-SMFC系統(tǒng),連接數(shù)據(jù)采集裝置,考察P-SMFC的產(chǎn)電性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過兩個月的運行后,三個P-SMFC系統(tǒng)均能成功啟動,穩(wěn)定電壓分別達到0.300、0.311、0.34...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 沉積物-微生物燃料電池的研究進展
        1.2.1 沉積物-微生物燃料電池的發(fā)展簡史
        1.2.2 沉積物-微生物燃料電池的主要影響因素
        1.2.3 沉積物-微生物燃料電池的應(yīng)用
    1.3 植物-微生物燃料電池的研究進展
        1.3.1 植物微生物燃料電池概念提出
        1.3.2 植物的根系分泌特征
        1.3.3 植物-沉積物微生物燃料電池的產(chǎn)電與應(yīng)用研究
    1.4 課題的選題思路
    1.5 課題的研究目的和內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 底質(zhì)
        2.1.2 人工廢水
        2.1.3 植物
    2.2 植物-底質(zhì)微生物燃料電池(P-SMFC)實驗系統(tǒng)及組件
        2.2.1 反應(yīng)器及組件
        2.2.2 P-SMFC實驗系統(tǒng)
    2.3 P-SMFC產(chǎn)電性能分析方法
        2.3.1 電壓與電流
        2.3.2 極化曲線
        2.3.3 電池內(nèi)阻
        2.3.4 功率密度
    2.4 植物根系分泌特征分析方法
        2.4.1 根系溶解性有機分泌物的評價方法
        2.4.2 根系徑向泌氧能力的評價方法
    2.5 水質(zhì)指標及分析方法
    2.6 底質(zhì)指標及分析方法
    2.7 數(shù)據(jù)分析方法
第三章 兩種浮床植物的根系分泌能力
    3.1 植物根系有機物分泌能力
    3.2 植物根系徑向泌氧能力
    3.3 討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 P-SMFC產(chǎn)電性能研究
    4.1 P-SMFC的啟動特性
    4.2 P-SMFC的產(chǎn)電特性
    4.3 P-SMFC的功率密度和內(nèi)阻
    4.4 討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 P-SMFC對底質(zhì)的修復(fù)及對廢水的處理
    5.1 P-SMFC中底質(zhì)有機質(zhì)含量的變化
    5.2 P-SMFC中底質(zhì)銨態(tài)氮含量的變化
    5.3 P-SMFC中底質(zhì)硝態(tài)氮含量的變化
    5.4 P-SMFC中底質(zhì)全磷含量的變化
    5.5 P-SMFC中底質(zhì)重金屬含量的變化
    5.6 P-SMFC對廢水的處理
    5.7 討論
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：4036791