微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell, MFC）是一種通過微生物催化將基質(zhì)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。將微生物燃料電池技術(shù)應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域,能夠在實現(xiàn)廢水處理的同時回收能源。本文研究了與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC廢水處理技術(shù),考察了與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC脫氮除碳及產(chǎn)電效果,探討了不同運行參數(shù)對雙室MFC反應(yīng)器運行效果的影響,探究了雙室MFC反應(yīng)器內(nèi)部不同部位微生物群落的組成結(jié)構(gòu),為促進微生物燃料電池在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：1.采用與A/O工藝相結(jié)合的方式運行雙室MFC反應(yīng)器,進水方式由序批式改為連續(xù)流進水后,經(jīng)過50天的運行反應(yīng)器脫氮效果及產(chǎn)電性能得到較大提升。反應(yīng)器氨氮去除率由91.68%提升到95.38%,無機氮去除率由35.72%提高到78.79%,輸出電壓由0.296V逐漸增加到0.523±0.010V,內(nèi)阻由551Ω降低至293Ω,最大功率密度由0.197 W·m-3增加到0.412W-m-3。同時反應(yīng)器也取得了較好的除碳效果,平均COD去除率為85.32%,與序批式進水方式下COD去除效果基本持平。2.通過研究... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 微生物燃料電池簡介
        1.1.1 微生物燃料電池處理廢水的應(yīng)用研究
        1.1.2 影響微生物燃料電池處理廢水效果及產(chǎn)電性能的因素
        1.1.3 微生物燃料電池陽極產(chǎn)電微生物研究
        1.1.4 微生物燃料電池陰極催化微生物研究
    1.2 研究目的和意義
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 實驗設(shè)計與方法
    2.1 反應(yīng)器設(shè)計
        2.1.1 雙室MFC反應(yīng)器結(jié)構(gòu)
        2.1.2 電極材料預(yù)處理
        2.1.3 質(zhì)子交換膜處理
    2.2 實驗方法
        2.2.1 污水指標(biāo)檢測測定方法
        2.2.2 電化學(xué)指標(biāo)測量
    2.3 數(shù)據(jù)計算方法
        2.3.1 電流密度與功率密度
        2.3.2 極化曲線和內(nèi)阻
        2.3.3 庫倫效率
第三章 MFC反應(yīng)器啟動與運行
    3.1 引言
    3.2 反應(yīng)器啟動及初期運行方式
        3.2.1 MFC反應(yīng)器接種
        3.2.2 MFC反應(yīng)器啟動
        3.2.3 MFC初期運行方式
        3.2.4 MFC初期運行階段脫氮除碳效果
        3.2.5 MFC初期運行階段產(chǎn)電效果
    3.3 與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC反應(yīng)器運行方式及性能
        3.3.1 雙室MFC反應(yīng)器管路連接方式及工藝流程
        3.3.2 與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC反應(yīng)器運行
    3.4 本章小結(jié)
第四章 運行參數(shù)對MFC反應(yīng)器運行效果的影響
    4.1 引言
    4.2 進水鹽度對反應(yīng)器脫氮除碳及產(chǎn)電特性的影響
        4.2.1 不同鹽度條件下COD的去除效果
        4.2.2 不同鹽度條件下反應(yīng)器脫氮效果
        4.2.3 不同鹽度條件下雙室MFC反應(yīng)器的產(chǎn)電性能
    4.3 進水pH對反應(yīng)器脫氮除碳及產(chǎn)電特性的影響
        4.3.1 不同pH條件下COD的去除效果
        4.3.2 不同pH條件下反應(yīng)器脫氮效果
        4.3.3 不同pH條件下雙室MFC反應(yīng)器的產(chǎn)電性能
    4.4 水力停留時間對反應(yīng)器脫氮除碳及產(chǎn)電特性的影響
        4.4.1 不同HRT條件下COD的去除效果
        4.4.2 不同HRT條件下反應(yīng)器脫氮效果
        4.4.3 不同HRT條件下雙室MFC反應(yīng)器的產(chǎn)電性能
    4.5 內(nèi)循環(huán)比對反應(yīng)器脫氮除碳及產(chǎn)電特性的影響
        4.5.1 不同內(nèi)循環(huán)比條件下COD的去除效果
        4.5.2 不同內(nèi)循環(huán)比條件下反應(yīng)器脫氮效果
        4.5.3 不同內(nèi)循環(huán)比條件下雙室MFC反應(yīng)器的產(chǎn)電性能
    4.6 本章小結(jié)
第五章 MFC微生物群落研究
    5.0 引言
    5.1 樣品采集及DNA提取
    5.2 16srRNA編碼基因序列PCR擴增檢測
        5.2.1 PCR擴增
        5.2.2 PCR擴增結(jié)果鑒定膠圖
    5.3 測序
        5.3.1 PCR擴增
        5.3.2 熒光定量
        5.3.3 Miseq文庫構(gòu)建
        5.3.4 Miseq測序
    5.4 生物信息學(xué)分析及結(jié)果
        5.4.1 OTU聚類
        5.4.2 稀釋曲線法分析
        5.4.3 群落結(jié)構(gòu)組分圖
        5.4.4 多樣本相似度樹狀圖
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果及獎勵


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]馴化對生物陰極微生物燃料電池中陰極微生物群落多樣性的影響[J]. 劉瑤,侯彬,陳佳俊,張蓉,劉曉宇,葉蓉.  微生物學(xué)通報. 2021(02)



本文編號：3380198