近年來,隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展,各種含氮廢水排放量大,導致很多地區(qū)的地表水與地下水受到氮素的嚴重污染,對人民的身體健康造成極大危害。因此,去除水中含氮污染物迫在眉睫。而處理含氮廢水的傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮工藝存在占地面積大、曝氣能耗高,需外加碳源與堿度等問題,導致處理成本較高,并且在處理低碳氮比（Chemical Oxygen Demand/Total Nitrogen,C/N）廢水時,其脫氮效能低。因此迫切的需要一種新的脫氮處理工藝來解決當前困境。微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell,MFC）是一種利用微生物的催化作用將化學能轉化為電能的生物電化學系統(tǒng)。將MFC應用于處理含氮廢水,通過控制MFC陰極氧氣濃度使其達到微氧狀態(tài),有利于在陰極實現(xiàn)短程硝化反硝化進行脫氮。此工藝可避免額外的碳源投加,節(jié)約反應空間,減少剩余污泥產(chǎn)量,在去除氨氮（NH₄⁺-N）和化學需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）的同時進行產(chǎn)電,是一種具有極大應用前景的污水脫氮技術。本實驗通過構建雙室微氧生物陰極MFC處理含氮廢水。研究曝氣... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 生物脫氮及新工藝
        1.2.1 生物脫氮原理及影響因素
        1.2.2 傳統(tǒng)生物脫氮工藝
        1.2.3 生物脫氮新工藝
            1.2.3.1 厭氧氨氧化生物脫氮工藝
            1.2.3.2 同步硝化反硝化生物脫氮工藝
            1.2.3.3 短程硝化反硝化生物脫氮工藝
    1.3 微生物燃料電池生物脫氮工藝
        1.3.1 MFC原理及優(yōu)點
        1.3.2 MFC研究進展
        1.3.3 MFC陰極脫氮原理及研究進展
        1.3.4 MFC脫氮影響因素
        1.3.5 MFC陰極脫氮微生物群落
    1.4 微氧生物陰極MFC脫氮工藝的提出
        1.4.1 MFC脫氮現(xiàn)行存在的問題
        1.4.2 微氧生物陰極MFC電池脫氮工藝
    1.5 研究內容的技術路線
        1.5.1 研究內容
        1.5.2 課題技術路線圖
        1.5.3 課題的創(chuàng)新點
第二章 實驗材料和方法
    2.1 實驗儀器和材料
        2.1.1 主要實驗儀器
        2.1.2 主要實驗試劑
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗用水
        2.2.3 實驗方案
        2.2.4 指標檢測方法和設備
        2.2.5 電化學指標與氮去除率計算
        2.2.6 掃描電鏡
        2.2.7 高通量測序分析微生物群落分析
第三章 曝氣量對微氧生物陰極MFC脫氮效能的影響
    3.1 曝氣量對微氧生物陰極MFC脫氮的影響
        3.1.1 MFC啟動電壓
        3.1.2 MFC陰極生物膜形態(tài)分析
        3.1.3 不同曝氣量條件下MFC脫氮效能
        3.1.4 不同曝氣量條件下C/N
        3.1.5 不同曝氣量條件下pH變化
        3.1.6 不同曝氣量條件下ORP變化
        3.1.7 不同曝氣量條件下MFC產(chǎn)電特性
    3.2 微氧生物陰極MFC處理高氨氮廢水脫氮研究
        3.2.1 MFC處理高氨氮低C/N廢水脫氮效能
        3.2.2 ORP與pH值變化情況
        3.2.3 MFC處理高氨氮廢水產(chǎn)電特性
    3.3 本章小結
第四章 不同曝氣量下MFC陰極微生物菌群解析
    4.1 微生物群落多樣性分析
        4.1.1 稀疏性曲線
        4.1.2 多樣性指數(shù)分析
        4.1.3 共有OTU分析
        4.1.4 PCA分析
        4.1.5 樣品聚類分析
    4.2 微生物群落結構及功能分析
        4.2.1 門水平的群落結構特征
        4.2.2 綱水平的群落結構特征
        4.2.3 屬水平的群落結構特征
    4.3 本章小結
第五章 溫度沖擊對微氧生物陰極MFC脫氮效能的影響
    5.1 溫度沖擊對微氧生物陰極微生物燃料電池脫氮性能的影響
        5.1.1 溫度沖擊對MFC脫氮性能的影響
        5.1.2 溫度沖擊下C/N分析
    5.2 溫度沖擊下微氧生物陰極MFC其他指標變化
        5.2.1 溫度沖擊下pH值變化
        5.2.2 溫度沖擊下MFC氧化還原電位測定分析
    5.3 溫度沖擊對微氧生物陰極MFC產(chǎn)電性能的影響
    5.4 本章小結
第六章 溫度沖擊下MFC陰極微生物菌群解析
    6.1 微生物群落多樣性分析
        6.1.1 稀疏性曲線
        6.1.2 多樣性指數(shù)分析
        6.1.3 共有OTU分析
        6.1.4 PCA分析
        6.1.5 樣品聚類分析
    6.2 微生物群落結構及功能分析
        6.2.1 門水平的群落結構特征
        6.2.2 綱水平的群落結構特征
        6.2.3 屬水平的群落結構特征
    6.3 本章小結
第七章 結論以及建議
    7.1 結論
    7.2 建議
致謝
參考文獻
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本文編號：3528997