高鹽含氮廢水含有大量無機(jī)離子、有機(jī)物和含氮化合物,是一種來源廣泛、成分復(fù)雜且危害巨大的難處理廢水。現(xiàn)有處理方法存在能耗高、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、造成二次污染等問題,且不能回收廢水中蘊藏的能量。基于此,本文引入微生物燃料電池（Microbial fuel cell,MFC）技術(shù),通過電極優(yōu)選和運行參數(shù)優(yōu)化,實現(xiàn)高鹽含氮廢水的高效、低成本、無害化處理。本研究分別探究了非緩沖NaCl溶液和PBS緩沖溶液、三種陽極和三種陰極、鹽度（NaCl濃度）和鹽度沖擊、污染物濃度對MFC產(chǎn)電和含氮污染物脫除性能的影響,并應(yīng)用此MFC體系成功處理實際高鹽含氮廢水。本研究取得成果如下:電解質(zhì)溶液對MFC脫除含氮污染物的效果沒有明顯影響,但影響MFC的產(chǎn)電性能。當(dāng)MFC處理含硝氮、亞硝氮廢水時,由于硝氮、亞硝氮在陽極區(qū)反硝化,使非緩沖液pH升高。因而,MFC在非緩沖液中運行時的最大產(chǎn)電功率比在緩沖液中運行時高。當(dāng)處理含氨氮廢水時,陽極區(qū)氨氮的硝化使非緩沖液pH下降,導(dǎo)致MFC輸出功率有所下降。具有高比表面積的三維碳刷和石墨氈陽極比平面結(jié)構(gòu)的碳纖維布陽極具有高的產(chǎn)電和污染物脫除性能;而不銹鋼陰極與石墨氈陰極由于氧還原速率更...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1微生物燃料電池原理示意圖

的陰陽離子在電場的作用下在陰陽兩極之間定向遷移。外電路的電子傳遞與溶液中的離子遷移共同構(gòu)成完整的回路，對外輸出電能。微生物燃料電池具有燃料來源豐富、污泥產(chǎn)率低[68]、運行費用低、應(yīng)用場景廣泛等特點。同時，微生物燃料電池一般在常溫、常壓、近中性的溫和環(huán)境下工作，產(chǎn)物為水和無污染的....

圖2.1制備好的空氣陰極：石墨氈陰極、不銹鋼陰極、泡沫鎳陰極(從左到右)

方法備采用的三種陰極均為空氣擴(kuò)散型陰極，陰極自外向內(nèi)層三層構(gòu)成。三種陰極使用的催化劑都是活性炭，負(fù)散層用的是經(jīng)的聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，P氣的材料，而集電體分別為石墨氈（厚度3mm）、不銹鋼電極制備過程中使用了體積分?jǐn)?shù)為10%的PTFE....

圖2.2實驗用陽極材料：石墨氈、碳刷、碳纖維布（從左到右）

2.2實驗用陽極材料：石墨氈、碳刷、碳纖維布（從左到.2Photographofanodematerial:graphitefelt,carbonbrushanfibercloth(fromthelefttotheright)的構(gòu)建和接種采用....

圖2.3組裝好的MFC反應(yīng)器實物圖

年的具有反硝化能力的MFC，作為反應(yīng)器的接種溶液。接Ac），并每隔1天更換接種溶一個產(chǎn)電周期。待MFC的輸。而后將接種溶液替換成含液和5mL·L-1維生素溶液[恒溫環(huán)境中，采用序批式方液。

本文編號：4035160