熱氧化法強(qiáng)化剩余污泥微生物燃料電池產(chǎn)電及污泥減量化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 01:27
微生物燃料電池(MFC)是一種利用細(xì)菌通過(guò)生物質(zhì)產(chǎn)生電能的新方法,其產(chǎn)電性能受反應(yīng)器構(gòu)型、電極材料、基質(zhì)的直接影響,底物因能為MFC中的產(chǎn)電菌提供能源,被認(rèn)為是影響MFC產(chǎn)電最重要的因素。為提升底物中能被產(chǎn)電菌利用的物質(zhì)含量,本實(shí)驗(yàn)采用低溫?zé)峤馀c過(guò)氧化氫結(jié)合的熱氧化法對(duì)污泥進(jìn)行破解,因過(guò)氧化氫在氧化過(guò)程中不產(chǎn)生污染物,所以熱氧化法與MFC技術(shù)的結(jié)合值得期待。為此,本實(shí)驗(yàn)將熱氧化法預(yù)處理后的污泥作為MFC燃料,分析污泥水解后性質(zhì)的變化,且分析溫度、時(shí)間、pH、過(guò)氧化氫投加量對(duì)污泥水解的影響,并對(duì)MFC的產(chǎn)電性能進(jìn)行研究與分析,為環(huán)境保護(hù)與能源回收提供一種新方法。溫度升高,使SCOD、蛋白質(zhì)、多糖的含量逐漸升高,在100℃時(shí),三者含量升至最大,分別為3897、2230、312 mg/L,是未處理污泥的23、8、20倍。隨時(shí)間延長(zhǎng),細(xì)胞內(nèi)有機(jī)質(zhì)不斷溶出并水解,使液相中SCOD、蛋白質(zhì)、多糖不斷增加,但水解大部分在30min內(nèi)已經(jīng)完成,繼續(xù)加長(zhǎng)時(shí)間對(duì)污泥的水解作用影響不大;pH值升高,過(guò)氧化氫對(duì)污泥的破解效果越好,其氧化性在堿性條件下高于酸性環(huán)境,在pH=13時(shí),SCOD含量為3676 mg/...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2課題技術(shù)路線(xiàn)圖??Figure?1.2?Technical?roadmap?of?the?project??
?碩士學(xué)位論文???④H?k?嶺產(chǎn)'??/?一?'"x?⑦⑧⑨??①十??le??⑥??①一碳棒空氣陰極;②一碳?xì)株?yáng)極;③一燒杯;④一溫度計(jì);⑤一攪拌子;??⑥一恒溫磁力攪拌器;⑦一外接電阻;⑧一數(shù)據(jù)采集卡;⑨一電腦??圖2.1本實(shí)驗(yàn)MFC裝置示意圖??Figure?2.1?Schematic?diagram?of?the?experimental?MFC?device??2.?1.?3實(shí)驗(yàn)主要試劑及儀器??表2.2實(shí)驗(yàn)主要試劑一覽表??Tabie2.2?Experimental?main?reagent?list??試劑?型號(hào)?廠(chǎng)家??LH-D-100試劑?100樣?北京連華永興科技發(fā)展有限公司??LH-E-100試劑?100樣?北京連華永興科技發(fā)展有限公司??濃硫酸?分析純?成都市科隆化學(xué)品有限公司??納氏試劑?/?天津久木有限公司??四水酒石酸鉀鈉?分析純?廣東光華科技股份有限公司??氯化銨?分析純?國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司??過(guò)硫酸鉀?分析純?西隴化工有限公司??鹽酸?分析純?成都市科隆化學(xué)品有限公司??18??
?第三章熱氧化法促進(jìn)剩余污泥水解的研究???3.?3熱氧化法對(duì)污泥破解效果的結(jié)果與討論??3.?3.?1水解溫度對(duì)污泥破解效果的影響??SCOD??16000?-?^?TC0P??14000?-?\??12000?-?\??2?????? ̄ ̄ ̄??????^0?10000-??_?8000-??如????§?6000?;??C/3??4000?_?^?■??2000-??0-?■??I?1?I?1?I?'?I?1?I?'?I?1??0?20?40?60?80?100??溫度rc)??圖3.1?COD含量隨溫度變化圖??Figure?3.1?COD?content?as?a?function?of?temperature??熱水解和過(guò)氧化氫氧化的協(xié)同作用,使得SCOD的釋放達(dá)到一個(gè)比較高的程度。上??清液中,SCOD反應(yīng)變化如圖3.1所示,在整個(gè)溫度上升過(guò)程中,SCOD的含量一直呈??上升趨勢(shì)。在20?60°C的升溫過(guò)程中,水解速度較快,上清液中SCOD的含量由原先的??273?mg/L快速提高到1173mg/L,在60 ̄80°C的范圍內(nèi),SCOD的水解速率有所放緩,??在1CKTC時(shí),SCOD的含量達(dá)到最大值3897?mg/L,是未處理污泥SCOD含量的23倍。??在20°C時(shí),TC0D下降了?4950?mg/L,可能是因?yàn)椋穑群瓦^(guò)氧化氫投加的共同作用,在??水解過(guò)程中生成的C02氣體的逸出以及揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā),造成了?TCOD的減少。??25??
本文編號(hào):3104617
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2課題技術(shù)路線(xiàn)圖??Figure?1.2?Technical?roadmap?of?the?project??
?碩士學(xué)位論文???④H?k?嶺產(chǎn)'??/?一?'"x?⑦⑧⑨??①十??le??⑥??①一碳棒空氣陰極;②一碳?xì)株?yáng)極;③一燒杯;④一溫度計(jì);⑤一攪拌子;??⑥一恒溫磁力攪拌器;⑦一外接電阻;⑧一數(shù)據(jù)采集卡;⑨一電腦??圖2.1本實(shí)驗(yàn)MFC裝置示意圖??Figure?2.1?Schematic?diagram?of?the?experimental?MFC?device??2.?1.?3實(shí)驗(yàn)主要試劑及儀器??表2.2實(shí)驗(yàn)主要試劑一覽表??Tabie2.2?Experimental?main?reagent?list??試劑?型號(hào)?廠(chǎng)家??LH-D-100試劑?100樣?北京連華永興科技發(fā)展有限公司??LH-E-100試劑?100樣?北京連華永興科技發(fā)展有限公司??濃硫酸?分析純?成都市科隆化學(xué)品有限公司??納氏試劑?/?天津久木有限公司??四水酒石酸鉀鈉?分析純?廣東光華科技股份有限公司??氯化銨?分析純?國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司??過(guò)硫酸鉀?分析純?西隴化工有限公司??鹽酸?分析純?成都市科隆化學(xué)品有限公司??18??
?第三章熱氧化法促進(jìn)剩余污泥水解的研究???3.?3熱氧化法對(duì)污泥破解效果的結(jié)果與討論??3.?3.?1水解溫度對(duì)污泥破解效果的影響??SCOD??16000?-?^?TC0P??14000?-?\??12000?-?\??2?????? ̄ ̄ ̄??????^0?10000-??_?8000-??如????§?6000?;??C/3??4000?_?^?■??2000-??0-?■??I?1?I?1?I?'?I?1?I?'?I?1??0?20?40?60?80?100??溫度rc)??圖3.1?COD含量隨溫度變化圖??Figure?3.1?COD?content?as?a?function?of?temperature??熱水解和過(guò)氧化氫氧化的協(xié)同作用,使得SCOD的釋放達(dá)到一個(gè)比較高的程度。上??清液中,SCOD反應(yīng)變化如圖3.1所示,在整個(gè)溫度上升過(guò)程中,SCOD的含量一直呈??上升趨勢(shì)。在20?60°C的升溫過(guò)程中,水解速度較快,上清液中SCOD的含量由原先的??273?mg/L快速提高到1173mg/L,在60 ̄80°C的范圍內(nèi),SCOD的水解速率有所放緩,??在1CKTC時(shí),SCOD的含量達(dá)到最大值3897?mg/L,是未處理污泥SCOD含量的23倍。??在20°C時(shí),TC0D下降了?4950?mg/L,可能是因?yàn)椋穑群瓦^(guò)氧化氫投加的共同作用,在??水解過(guò)程中生成的C02氣體的逸出以及揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā),造成了?TCOD的減少。??25??
本文編號(hào):3104617
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