含酚廢水中有毒物質(zhì)在微生物燃料電池中的遷移機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 06:23
近年來(lái),由于我國(guó)工業(yè)廢水產(chǎn)生量的不斷增加,導(dǎo)致水體凈化能力嚴(yán)重不足。水體污染問(wèn)題已成為制約我國(guó)社會(huì)走可持續(xù)發(fā)展道路的一個(gè)大問(wèn)題,水體凈化是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。含酚廢水作為一種典型的工業(yè)廢水,其中含有的有毒物質(zhì)(如酚類(lèi)有機(jī)物、硫化物等)嚴(yán)重危害人體健康和水體生物的生存,是公認(rèn)的生化性差、污染嚴(yán)重的難處理廢水。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)有的含酚廢水處理技術(shù)普遍存在能耗大、成本高、易產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)。微生物燃料電池(MFC)可在處理廢水的同時(shí)產(chǎn)電,是一種效率高、能耗低的新型廢水處理工藝。厭氧流化床反應(yīng)器(AFB)是一種高效厭氧廢水處理工藝,具有微生物易與廢水充分接觸、傳質(zhì)條件良好等優(yōu)點(diǎn)。因此,本課題將單室MFC與AFB進(jìn)行有機(jī)結(jié)合構(gòu)建厭氧流化床單室微生物燃料電池(AFB-SMFC)應(yīng)用于含酚廢水的處理,并對(duì)其產(chǎn)電性能和廢水處理效果進(jìn)行了研究。本研究以間甲酚模擬廢水為陽(yáng)極液、厭氧活性污泥為接種體,啟動(dòng)AFB-SMFC。在電池運(yùn)行穩(wěn)定后,優(yōu)化厭氧活性污泥的降酚條件,并考察開(kāi)路和閉路兩種操作條件下間甲酚的降解效果。研究結(jié)果表明,AFB-SMFC在開(kāi)路和閉路條件下的平均降酚速率分別為11.18 mg/(L·...
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型雙室微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖
6圖 1-2 典型單室微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖g. 1-2 Schematic of a typical single-chamber microbial fue電池的研究進(jìn)展及應(yīng)用里,MFC 技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配置[29-30]、電極和電生物膜形成的操作條件[34]、基本的電子轉(zhuǎn)移機(jī)制[37]等方面都取得了可觀(guān)的進(jìn)展。此外,還做出了并創(chuàng)建可被公眾一致認(rèn)可的相關(guān)參數(shù)[38-39]。在過(guò)FC 技術(shù)越來(lái)越關(guān)注,這不僅因?yàn)樗谀茉椿厥斩ㄎ皇且环N更環(huán)保的替代傳統(tǒng)厭氧消化和活性的發(fā)展,在微生物燃料電池技術(shù)的基礎(chǔ)上,各種統(tǒng)不僅可以去除有機(jī)污染物,而且還能生產(chǎn)和回生物塑料、生物表面活性劑、化學(xué)物質(zhì)、電能、
水的配置色譜純間甲酚液體溶于 1000 mL 無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)液中酚模擬廢水。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需的不同初始濃度算后量取適量間甲酚溶于培養(yǎng)液中。 裝置與運(yùn)行一種厭氧流化床單室微生物燃料電池(AFB-SM脂玻璃制成的圓筒狀厭氧流化床,床總高為 65室反應(yīng)區(qū)內(nèi)徑為 40 mm,高為 470 mm,膨脹區(qū)化床下端放置孔徑為 2 mm、開(kāi)孔率為 20%的液(粒徑為 0.45~0.9 mm)。微生物燃料電池的陽(yáng)極極?諝怅帢O由 Pt/C 催化層、碳基層和擴(kuò)散層組等[68]研究相似。整個(gè)系統(tǒng)包括廢水循環(huán)、溫控、操作蠕動(dòng)泵、可調(diào)電阻箱、恒溫水浴鍋和電壓數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對(duì)微生物制氫工藝的改良與調(diào)控研究[J]. 張旖旎. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2017(08)
[2]活性污泥法和生物膜法SBR工藝亞硝化啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行性能對(duì)比[J]. 孫藝齊,卞偉,王盟,趙青,王文嘯,梁東博,李軍. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[3]新型序批式活性污泥法工藝釋磷影響因素研究[J]. 殷成強(qiáng),潘楊,章雙雙,孟璇,廖烜弘,顧瑛杰. 水處理技術(shù). 2017(05)
[4]基于UASB-缺氧好氧-混凝沉淀工藝處理印染廢水的中試研究[J]. 趙健忠,劉峰,王學(xué)華,李蕾,王浩. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]Ce3+與Cu2+協(xié)同強(qiáng)化芬頓體系氧化苯酚的效能與機(jī)制研究[J]. 張劍橋,遲惠中,宋陽(yáng),羅從偉,江進(jìn),馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2016(08)
[6]添加含硫化合物促進(jìn)廢水中甲醛的生物降解[J]. 李曉梅,李杰男,劉菲,張航,郭慶美. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]Novel microbial fuel cell design to operate with different wastewaters simultaneously[J]. Abhilasha Singh Mathuriya. Journal of Environmental Sciences. 2016(04)
[8]波茨坦短芽孢桿菌降解間甲酚和苯酚的特性[J]. 賈子龍,王國(guó)英,岳秀萍,葛啟隆. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(11)
[9]SMFC處理不同濃度垃圾滲濾液的效果及產(chǎn)電性能[J]. 高秀紅,劉子明,趙玲子,樸明月,滕洪輝,李國(guó)華. 可再生能源. 2015(08)
[10]樹(shù)脂吸附法處理癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的研究[J]. 雷艷,鐘聲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(07)
博士論文
[1]微生物燃料電池共代謝降解氰化物及產(chǎn)電性能研究[D]. 王維大.北京科技大學(xué) 2015
[2]兩段式厭氧工藝產(chǎn)甲烷發(fā)酵特性及微生物生態(tài)調(diào)控機(jī)制研究[D]. 趙光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]微生物燃料電池處理有機(jī)廢水過(guò)程中的產(chǎn)電特性研究[D]. 尤世界.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]厭氧流化床微生物燃料電池處理煤化工廢水[D]. 李明.青島科技大學(xué) 2017
[2]固體懸浮顆粒對(duì)微生物燃料電池啟動(dòng)及性能特性的影響[D]. 金璞.重慶大學(xué) 2013
[3]以苯酚為燃料的雙室微生物燃料電池產(chǎn)電及去污性能研究[D]. 王井玉.吉林大學(xué) 2012
[4]降酚菌的定向馴化及其對(duì)含酚廢水的降解作用[D]. 劉艷霞.北京化工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3372244
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型雙室微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖
6圖 1-2 典型單室微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖g. 1-2 Schematic of a typical single-chamber microbial fue電池的研究進(jìn)展及應(yīng)用里,MFC 技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配置[29-30]、電極和電生物膜形成的操作條件[34]、基本的電子轉(zhuǎn)移機(jī)制[37]等方面都取得了可觀(guān)的進(jìn)展。此外,還做出了并創(chuàng)建可被公眾一致認(rèn)可的相關(guān)參數(shù)[38-39]。在過(guò)FC 技術(shù)越來(lái)越關(guān)注,這不僅因?yàn)樗谀茉椿厥斩ㄎ皇且环N更環(huán)保的替代傳統(tǒng)厭氧消化和活性的發(fā)展,在微生物燃料電池技術(shù)的基礎(chǔ)上,各種統(tǒng)不僅可以去除有機(jī)污染物,而且還能生產(chǎn)和回生物塑料、生物表面活性劑、化學(xué)物質(zhì)、電能、
水的配置色譜純間甲酚液體溶于 1000 mL 無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)液中酚模擬廢水。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需的不同初始濃度算后量取適量間甲酚溶于培養(yǎng)液中。 裝置與運(yùn)行一種厭氧流化床單室微生物燃料電池(AFB-SM脂玻璃制成的圓筒狀厭氧流化床,床總高為 65室反應(yīng)區(qū)內(nèi)徑為 40 mm,高為 470 mm,膨脹區(qū)化床下端放置孔徑為 2 mm、開(kāi)孔率為 20%的液(粒徑為 0.45~0.9 mm)。微生物燃料電池的陽(yáng)極極?諝怅帢O由 Pt/C 催化層、碳基層和擴(kuò)散層組等[68]研究相似。整個(gè)系統(tǒng)包括廢水循環(huán)、溫控、操作蠕動(dòng)泵、可調(diào)電阻箱、恒溫水浴鍋和電壓數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對(duì)微生物制氫工藝的改良與調(diào)控研究[J]. 張旖旎. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2017(08)
[2]活性污泥法和生物膜法SBR工藝亞硝化啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行性能對(duì)比[J]. 孫藝齊,卞偉,王盟,趙青,王文嘯,梁東博,李軍. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[3]新型序批式活性污泥法工藝釋磷影響因素研究[J]. 殷成強(qiáng),潘楊,章雙雙,孟璇,廖烜弘,顧瑛杰. 水處理技術(shù). 2017(05)
[4]基于UASB-缺氧好氧-混凝沉淀工藝處理印染廢水的中試研究[J]. 趙健忠,劉峰,王學(xué)華,李蕾,王浩. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]Ce3+與Cu2+協(xié)同強(qiáng)化芬頓體系氧化苯酚的效能與機(jī)制研究[J]. 張劍橋,遲惠中,宋陽(yáng),羅從偉,江進(jìn),馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2016(08)
[6]添加含硫化合物促進(jìn)廢水中甲醛的生物降解[J]. 李曉梅,李杰男,劉菲,張航,郭慶美. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]Novel microbial fuel cell design to operate with different wastewaters simultaneously[J]. Abhilasha Singh Mathuriya. Journal of Environmental Sciences. 2016(04)
[8]波茨坦短芽孢桿菌降解間甲酚和苯酚的特性[J]. 賈子龍,王國(guó)英,岳秀萍,葛啟隆. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(11)
[9]SMFC處理不同濃度垃圾滲濾液的效果及產(chǎn)電性能[J]. 高秀紅,劉子明,趙玲子,樸明月,滕洪輝,李國(guó)華. 可再生能源. 2015(08)
[10]樹(shù)脂吸附法處理癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的研究[J]. 雷艷,鐘聲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(07)
博士論文
[1]微生物燃料電池共代謝降解氰化物及產(chǎn)電性能研究[D]. 王維大.北京科技大學(xué) 2015
[2]兩段式厭氧工藝產(chǎn)甲烷發(fā)酵特性及微生物生態(tài)調(diào)控機(jī)制研究[D]. 趙光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]微生物燃料電池處理有機(jī)廢水過(guò)程中的產(chǎn)電特性研究[D]. 尤世界.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]厭氧流化床微生物燃料電池處理煤化工廢水[D]. 李明.青島科技大學(xué) 2017
[2]固體懸浮顆粒對(duì)微生物燃料電池啟動(dòng)及性能特性的影響[D]. 金璞.重慶大學(xué) 2013
[3]以苯酚為燃料的雙室微生物燃料電池產(chǎn)電及去污性能研究[D]. 王井玉.吉林大學(xué) 2012
[4]降酚菌的定向馴化及其對(duì)含酚廢水的降解作用[D]. 劉艷霞.北京化工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3372244
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