本文關(guān)鍵詞：微生物燃料電池處理焦化廢水的研究　出處：《中北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在焦?fàn)t煤氣初冷和焦化生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的焦化廢水。焦化廢水的排放不僅會(huì)影響環(huán)境美觀,而且它自身及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物還會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生生物毒性,有致癌作用,威脅人體健康。目前處理焦化廢水主要有物理法、化學(xué)法和生物法。物理和化學(xué)方法處理成本高,反應(yīng)條件苛刻,且可能產(chǎn)生二次污染。相比之下,廉價(jià)、高效和環(huán)境友好的生物法更為人們所接受。在生物處理的過程中厭氧微生物的厭氧處理去除了焦化廢水中的大部分有機(jī)物。微生物燃料電池(MFC)是一種新型的同步廢水處理與產(chǎn)電的技術(shù),其厭氧陽極為微生物處理焦化廢水提供了可能,有望成為一種全新概念的處理焦化廢水與產(chǎn)電的技術(shù)。本研究以焦化廢水處理廠的原水為陽極底物,利用微生物燃料電池實(shí)現(xiàn)在有機(jī)物降解的同時(shí)同步產(chǎn)電。成功馴化了雙室生物陰極型微生物燃料電池,證明了微生物燃料電池可以利用焦化廢水作為陽極底物進(jìn)行產(chǎn)電;通過COD的去除率、庫倫效率的大小、以及電化學(xué)性能(輸出電壓、電流密度、功率密度)三個(gè)方面對(duì)比了兩種不同馴化方式的優(yōu)劣;觀察了陽極生物膜的外部形貌;進(jìn)一步考察了外部因素(溫度、陰極pH、攪拌、外阻)對(duì)微生物燃料電池的性能影響,優(yōu)化提高焦化廢水的去除率和產(chǎn)電功率。得到如下結(jié)論:以焦化廢水為底物的好養(yǎng)生物陰極型微生物燃料電池可以利用焦化廢水產(chǎn)電,電池的功率密度為42.9mV/m2,COD的去除率為83%。焦化廢水直接馴化和以乙酸鈉、焦化廢水間接馴化的對(duì)比結(jié)果中直接馴化下的MFC的最大輸出功率45.1mW/m2高于間接馴化的42.9mW/m2;兩種MFC的表觀內(nèi)阻差別不大分別為直接馴化下814Ω、間接馴化下811Ω;對(duì)COD的去除直接馴化的MFC可以達(dá)到91%,間接馴化也達(dá)到了83%略低于直接馴化,表明直接馴化的MFC優(yōu)于間接馴化的。通過改變不同的工況條件(溫度、陰極pH、攪拌、外阻)電池的產(chǎn)電性能和COD的去除率都有明顯的變化,在外接電阻1000Ω時(shí)、陽極攪拌、溫度30℃、陰極pH為6的情況下,MFC的輸出功率和COD的去除率都達(dá)到最大。對(duì)MFC的經(jīng)濟(jì)效益分析,得出MFC在處理焦化廢水方面比傳統(tǒng)的處理方法更加經(jīng)濟(jì)。本研究為微生物燃料電池處理焦化廢水提供了可靠地理論分析和實(shí)驗(yàn)支持,有助于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在處理焦化廢水方面的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:Microbial fuel cell ( MFC ) is a new kind of synchronous wastewater treatment and electricity producing technology . The output power of MFC and the removal rate of COD are the greatest . By analyzing the economic benefits of MFC , it is concluded that MFC is more economical than the traditional treatment method in treating coking wastewater . This research provides a reliable theoretical analysis and experimental support for the treatment of coking wastewater by microbial fuel cells , which can help to realize the application value of the technology in the treatment of coking wastewater .

【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X784;TM911.45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1373400