河道污染問題已嚴重影響人類環(huán)境健康,制約社會經(jīng)濟發(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)簡單、生態(tài)環(huán)保,氮磷去除效果較好等優(yōu)點。因此,本論文通過構(gòu)建一種SP-MFC,強化污染物去除效果,實現(xiàn)水泥同步修復(fù)并回收利用部分能量,從運行條件、植物生理特性、微生物三個方面解析污染物去除機理。主要研究成果如下:考察了不同沉水植物對耦合系統(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98.70mW·m^-2;同時,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,實現(xiàn)了強化去除的目的。金魚藻對水體中COD和TN、TP去除效果最好,去除率分別為81.54%...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：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的研究進展
    1.4 沉水植物概述
        1.4.1 沉水植物概念
        1.4.2 長江中下游常見沉水植物生長特性
        1.4.3 沉水植物生長影響因素
        1.4.4 沉水植物對水體的凈化作用
        1.4.5 沉水植物對污染物的去除效果
    1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究內(nèi)容與意義
        1.5.2 技術(shù)路線
        1.5.3 創(chuàng)新點
第二章 試驗裝置與方法
    2.1 試驗裝置
        2.1.1 反應(yīng)器及組件
        2.1.2 進水水質(zhì)
        2.1.3 取樣位置及周期
    2.2 試驗材料
        2.2.1 底泥
        2.2.2 沉水植物
        2.2.3 試驗儀器
    2.3 SP-MFC產(chǎn)電性能測試方法
        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)指標及分析方法
    2.5 底泥指標及分析方法
    2.6 根系分泌物及根系泌氧測定方法
        2.6.1 根系分泌物測定方法
        2.6.2 根系泌氧測定方法
    2.7 酶的測定方法
    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 進水方式選擇
    3.2 裝置運行條件
    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)電及污染物去除強化機理分析
    5.1 產(chǎn)電性能與污染物去除的相關(guān)性分析
    5.2 運行條件對SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.2.1 溫度對SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.2.2 DO和pH對SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
    5.3 植物對SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
        5.3.1 生物量對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SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的影響
    5.4 微生物對SP-MFC產(chǎn)電及污染物去除的強化作用
        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
作者簡介



本文編號：3786543