可更新能源的開發(fā)與廢水處理是當(dāng)今世界可續(xù)發(fā)展的兩大命題。微生物燃料電池（Microbial fuel cell，MFc）能從廣泛的有機(jī)物及有機(jī)廢水中獲取電能，同時(shí)完成廢水處理，迅速成為新概念廢水處理熱點(diǎn)。偶氮染料占幾工合成染料總量的80％以上，偶氮染料廢水的排放不僅影響環(huán)境的美觀，而且污染水體，毒害水生生物，同時(shí)對幾類健康造成潛在威脅。偶氮染料廢水濃度高、可生化性差，是公認(rèn)的難處理有機(jī)廢水。傳統(tǒng)的物化法雖然具有較好的處理效果，然而，昂貴的費(fèi)用、高的能耗與苛刻的反應(yīng)條件限制了其實(shí)際應(yīng)用。生物法以其廉價(jià)、高效與環(huán)境友好等眾多優(yōu)勢得到普遍應(yīng)用。生物法處理偶氮染料廢水一般是先厭氧生物還原劈裂偶氮鍵對偶氮染料脫色，然后好氧生物降解偶氮染料脫色產(chǎn)物芳香胺。理論上，MFc陽極產(chǎn)電菌在厭氧條件下降解有機(jī)物從中獲取電子并將其傳遞給陽電極同時(shí)產(chǎn)電，MFc陰極以氧氣作為電子受體，是故MFc理論上能滿足偶氮染料廢水生物處理所需要的基本條件。而且，最近開發(fā)的生物陰極由于其對最終電子受體選擇的多樣性，使得開發(fā)深度降解廢水中的多種污染物（有機(jī)或無機(jī)）的MFc陰極技術(shù)成為可能。由此可以認(rèn)為，MFc在理論上可實(shí)現(xiàn)同步處... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 MFC 研究進(jìn)展
        1.2.1 獨(dú)特的產(chǎn)能方式—MFC 技術(shù)原理與分類
        1.2.2 MFC 技術(shù)研究進(jìn)展
        1.2.3 MFC 技術(shù)在廢水處理中的研究進(jìn)展
            1.2.3.1 MFC 廢水處理研究概況
            1.2.3.2 MFC 廢水處理過程的關(guān)鍵因素與調(diào)控
            1.2.3.3 MFC 處理特征有機(jī)污染物與有機(jī)廢水的特性與機(jī)理
        1.2.4 MFC 廢水處理研究存在的問題及發(fā)展方向
    1.3 偶氮染料廢水生物處理的研究進(jìn)展
        1.3.1 偶氮染料的厭氧共代謝生物脫色
        1.3.2 偶氮染料厭氧脫色產(chǎn)物—芳香胺的好氧降解
    1.4 課題構(gòu)思也創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 研究目的與主要研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 空氣陰極單室型MEC的構(gòu)建和同步處理有機(jī)廢水與產(chǎn)電性能
    2.1 材料與方法
        2.1.1 陽極接種與生長媒介
            2.1.1.1 陽極接種
            2.1.1.2 陽極生長媒介
        2.1.2 MFC的結(jié)構(gòu)
        2.1.3 MFC的啟動(dòng)與運(yùn)行
        2.1.4 指標(biāo)分忻與計(jì)算
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 MFM對十空氣陰極MFc處理有機(jī)廢水與產(chǎn)電性能的影響與調(diào)控
        2.2.2 接種污泥對空氣陰極MFc處理有機(jī)廢水與產(chǎn)電性能的影響與調(diào)控
            2.2.2.1 接種污泥對空氣陰極MFc處理有機(jī)廢水與產(chǎn)電性能的影響
            2.2.2.2 陽極極生物膜電化學(xué)定性
            2.2.2.3 陽極生物膜形態(tài)
        2.2.3 空氣陰極MFc處理實(shí)際有機(jī)廢水試驗(yàn)與系統(tǒng)優(yōu)化
    2.3 本章小結(jié)
第三章 空氣陰極MFC同步脫色偶氮染料與產(chǎn)電特性
    3.1 材料與方法
        3.1.1 染料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 指標(biāo)測定與計(jì)算
            3.1.3.1 ABRX3脫色率測定
            3.1.3.2 電壓的測定與記錄
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 MFM空氣陰極MFC對ABRX3的脫色性能
        3.2.2 MFM空氣陰極MFC 對ABRX3脫色機(jī)理初步分析
        3.2.3 ABRX3脫色產(chǎn)物的自氧化
        3.2.4 MFC—空氣陰極MFC Xgj ABRX3的重復(fù)脫色特性
        3.2.5 MFM—空氣陰極MFC 同步ABRx3脫色與電壓的產(chǎn)生
        3.2.6 以ABRX3為單一基質(zhì)的MFM空氣陰極MFC產(chǎn)電特性
    3.3 本章小結(jié)
第四章 運(yùn)行條件與參數(shù)對空氣陰極MFC同步脫色偶氮染料與產(chǎn)電的影響與調(diào)控
    4.1 材料與方法
        4.1.1 偶氮染料與MFC構(gòu)型
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.3 指標(biāo)測試與計(jì)算
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 染料濃度對MFc同步脫色ABRX3與產(chǎn)電的影響與調(diào)控
            4.2.1.1 染料濃度對ABRX3脫色的影響與調(diào)控
            4.2.1.2 染料濃度Xgj MFC產(chǎn)電的影響與調(diào)控
        4.2.2 共基質(zhì)對MFc同步脫色ABRX3與產(chǎn)電的影響與調(diào)控
        4.2.3 外接電阻對MFc脫色ABRX3的影響與調(diào)控
        4.2.4 懸浮污泥對MFc同步脫色ABRX3 產(chǎn)電的影響與調(diào)控
        4.2.5 MFc處理偶氮染料廢水的一般性規(guī)律
    4.3 本章小結(jié)
第五章 MFC陽極同步脫色偶氮染料與產(chǎn)電機(jī)理
    5.1 材料與方法
        5.1.1 偶氮染料與MFC構(gòu)型
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.1.3 指標(biāo)測試與計(jì)算
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 剛果紅脫色過程中的產(chǎn)電特性
        5.2.2 MFC陽極對剛果紅的降解產(chǎn)物分析
        5.2.3 同步剛果紅脫色與產(chǎn)電過程中陽極與陰極阻抗變化規(guī)律
日極的cv定性">        5.2.4 剛果紅脫色過程中MFC[^日極的cv定性
        5.2.5 陽極極生物膜形態(tài)
        5.2.6 MFC同步脫色偶氮染料與產(chǎn)電機(jī)制
    5.3 本章小結(jié)
極微生物多樣性分析">第六章 同步脫色剛果紅與產(chǎn)電的MFC[1l^極微生物多樣性分析
    6.1 材料與方法
        6.1.1 偶氮染料與MFC構(gòu)型
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        6.1.3 陽極生物膜細(xì)菌多樣性分忻
            6.1.3.1 陽極生物膜細(xì)菌DNA提取
            6.1.3.2 16S rRNA引物與聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）擴(kuò)增
            6.1.3.3 DGGE
            6.1.3.4 DGGE條帶的回收和測序
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 DGGE條帶分忻
        6.2.2 菌種多樣性分忻
    6.3 本章小結(jié)
第七章 好氧生物陰極MFC進(jìn)一步降解ABRx3脫色液和同步產(chǎn)電特性與機(jī)理
    7.1 材料與方法
        7.1.1 偶氮染料
        7.1.2 好氧生物陰極MFC的構(gòu)成
        7.1.3 接種與生長媒介
        7.1.4 MFC的運(yùn)行
        7.1.5 指標(biāo)分忻與計(jì)算
    7.2 結(jié)果與討論
        7.2.1 好氧生物陰極MFC啟動(dòng)與運(yùn)行
        7.2.2 好氧生物陰極對DL的降解
        7.2.3 DL添加對MFc產(chǎn)電性能的影響
        7.2.4 DL的電化學(xué)定性
        7.2.5 DL增強(qiáng)陰極電子傳遞機(jī)理
        7.2.6 陽極與好氧生物陰極表面生物膜形態(tài)
        7.2.7 MFC性能優(yōu)化
    7.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]不同廢水基質(zhì)條件下微生物燃料電池中細(xì)菌群落解析[J]. 孫寓姣,左劍惡,崔龍濤,黨巖.  中國環(huán)境科學(xué). 2008(12)
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本文編號：2962605