河道污染問題已嚴(yán)重影響人類環(huán)境健康,制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展�，F(xiàn)有河道治理技術(shù)存在耗能較大,環(huán)境相容性差,氮磷處理效果不佳等問題。沉水植物-微生物燃料電池(Submerged Plant Microbial Fuel Cell,SP-MFC)具有可原位修復(fù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生態(tài)環(huán)保,氮磷去除效果較好等優(yōu)點(diǎn)。因此,本論文通過構(gòu)建一種SP-MFC,強(qiáng)化污染物去除效果,實(shí)現(xiàn)水泥同步修復(fù)并回收利用部分能量,從運(yùn)行條件、植物生理特性、微生物三個(gè)方面解析污染物去除機(jī)理。主要研究成果如下:考察了不同沉水植物對(duì)耦合系統(tǒng)產(chǎn)電性能的影響,種植植物的耦合系統(tǒng)產(chǎn)電效能明顯優(yōu)于空白組,其產(chǎn)生的電壓分別為金魚藻組321mV、苦草組317mV、黑藻組311mV、空白組264mV;其中金魚藻組產(chǎn)電效果最好,最大電功率密度達(dá)98.70mW·m^-2;同時(shí),循環(huán)伏安曲線結(jié)果顯示,各植物組氧化還原活性均高于空白組。探究了不同沉水植物對(duì)耦合系統(tǒng)污染物去除效果的影響,耦合系統(tǒng)可以同步凈化水體和底泥,且植物組處理效果明顯優(yōu)于空白組,實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化去除的目的。金魚藻對(duì)水體中COD和TN、TP去除效果最好,去除率分別為81.54%...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 河道污染及修復(fù)現(xiàn)狀
        1.2.1 河道污染物
        1.2.2 河道修復(fù)方法
    1.3 沉積物微生物燃料電池研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SMFC概念
        1.3.2 SMFC的處理效果影響因素
        1.3.3 植物SMFC的研究進(jìn)展
    1.4 沉水植物概述
        1.4.1 沉水植物概念
        1.4.2 長(zhǎng)江中下游常見沉水植物生長(zhǎng)特性
        1.4.3 沉水植物生長(zhǎng)影響因素
        1.4.4 沉水植物對(duì)水體的凈化作用
        1.4.5 沉水植物對(duì)污染物的去除效果
    1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容與意義
        1.5.2 技術(shù)路線
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 試驗(yàn)裝置與方法
    2.1 試驗(yàn)裝置
        2.1.1 反應(yīng)器及組件
        2.1.2 進(jìn)水水質(zhì)
        2.1.3 取樣位置及周期
    2.2 試驗(yàn)材料
        2.2.1 底泥
        2.2.2 沉水植物
        2.2.3 試驗(yàn)儀器
    2.3 SP-MFC產(chǎn)電性能測(cè)試方法
        2.3.1 電壓與電流
        2.3.2 電阻
        2.3.3 極化曲線
        2.3.4 功率密度
        2.3.5 循環(huán)伏安法
    2.4 水質(zhì)指標(biāo)及分析方法
    2.5 底泥指標(biāo)及分析方法
    2.6 根系分泌物及根系泌氧測(cè)定方法
        2.6.1 根系分泌物測(cè)定方法
        2.6.2 根系泌氧測(cè)定方法
    2.7 酶的測(cè)定方法
    2.8 數(shù)據(jù)分析方法
第三章 沉水植物-微生物燃料電池系統(tǒng)的產(chǎn)電性能
    3.1 進(jìn)水方式選擇
    3.2 裝置運(yùn)行條件
    3.3 產(chǎn)電性能
        3.3.1 電壓
        3.3.2 極化曲線
        3.3.3 循環(huán)伏安曲線
    3.4 小結(jié)
第四章 不同沉水植物對(duì)耦合系統(tǒng)處理效果的影響
    4.1 水體污染物去除效果分析
        4.1.1 COD去除效果分析
        4.1.2 氮去除效果分析
        4.1.3 磷去除效果分析
    4.2 底泥處理效果分析
        4.2.1 底泥有機(jī)質(zhì)去除效果分析
        4.2.2 底泥總氮去除效果分析
        4.2.3 底泥總磷去除效果分析
    4.3 植物與MFC產(chǎn)電對(duì)污染物去除作用分析
    4.4 小結(jié)
第五章 耦合系統(tǒng)產(chǎn)電及污染物去除強(qiáng)化機(jī)理分析
    5.1 產(chǎn)電性能與污染物去除的相關(guān)性分析
    5.2 運(yùn)行條件對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.2.1 溫度對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.2.2 DO和pH對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
    5.3 植物對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.3.1 生物量對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.3.2 根系分泌物及根系泌氧作用對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
    5.4 微生物對(duì)SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的強(qiáng)化作用
        5.4.1 三磷酸腺苷酶與產(chǎn)電
        5.4.2 脫氫酶與有機(jī)質(zhì)去除
        5.4.3 硝化反硝化酶與脫氮
        5.4.4 堿性磷酸酶與除磷
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3786543