微生物燃料電池(MFC)技術(shù)作為上世紀(jì)60年代以來廣被關(guān)注的一種廢水處理新技術(shù)，能夠在降解廢水中污染物的同時產(chǎn)生一定的電能。本研究采用以碳刷作為陽極、碳布作為陰極的傳統(tǒng)雙室微生物燃料電池(MFCs)，第一階段對電池的基本性能進(jìn)行分析，獲得較佳的實驗條件；第二階段對比不同尺寸的電池A和B，對模擬含鉻廢水中Cr(Ⅵ)的去除效率以及電池的產(chǎn)電性能進(jìn)行研究，實現(xiàn)去污與產(chǎn)能的雙重效益；第三階段采用雙電池聯(lián)用模式，嘗試對模擬鉻污染廢水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的同時治理。利用1號電池中Cr(Ⅵ)作為陰極電子受體時產(chǎn)生的電能直接提供給2號電池，使2號電池陰極中Cr(Ⅲ)在外加電源的作用下發(fā)生還原反應(yīng)降解為更低價態(tài)的離子或單質(zhì)Cr，實現(xiàn)廢物的回收利用。通過多次試驗，得到如下結(jié)論： (1)電解液濃度是影響電池產(chǎn)電性能的一個重要因素，當(dāng)300mM KCl和25mM KCl作為支持電解質(zhì)分別加入電池的陰極液和陽極液時，相比于陰極添加200mM KCl而陽極無KCl添加，電池的產(chǎn)電功率有51.5%的提高。 (2)陰極電解液保持強(qiáng)酸性(pH=2.0)有利于Cr(Ⅵ)的還原，添加具有緩沖作用的KH₂

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
0 前言
1 緒論
    1.1 微生物燃料電池技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.1.1 微生物燃料電池的歷史回顧
        1.1.2 微生物燃料電池技術(shù)處理廢水的研究進(jìn)展
        1.1.3 微生物燃料電池的分類和工作原理
        1.1.4 微生物燃料電池的非生物影響因素
        1.1.5 微生物燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.2 鉻污染的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
        1.2.1 鉻的的污染現(xiàn)狀
        1.2.2 環(huán)境中鉻的來源及危害
        1.2.3 鉻污染的治理方法及研究進(jìn)展
        1.2.4 微生物燃料電池處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究進(jìn)展
    1.3 課題的研究背景、目的和意義
        1.3.1 選題背景
        1.3.2 研究目的和意義
2 微生物燃料電池處理含鉻廢水實驗條件的選擇
    2.1 材料與方法
        2.1.1 主要儀器、材料與試劑
        2.1.2 MFC 的構(gòu)造
        2.1.3 接種過程
        2.1.4 啟動過程
        2.1.5 分析方法
    2.2 實驗結(jié)果與討論
        2.2.1 電解質(zhì)濃度對電池產(chǎn)電功率的影響
        2.2.2 陰極緩沖性能對 Cr(Ⅵ)去除率的影響
    2.3 本章小結(jié)
3 對比不同尺寸 MFC 中 Cr(Ⅵ)去除率以及電池產(chǎn)電性能的研究.29
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗構(gòu)造
        3.1.2 接種過程
        3.1.3 啟動過程
        3.1.4 分析方法
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 初始濃度對 Cr(Ⅵ)去除率的影響
        3.2.2 不同初始濃度條件下電池放電曲線的變化
        3.2.3 電池庫倫效率
        3.2.4 MFCs 的輸出功率和電壓分布
    3.3 本章小結(jié)
4 兩電池聯(lián)用技術(shù)處理廢水中 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)的實驗研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 實驗設(shè)計與運(yùn)行原理
        4.1.3 接種過程
        4.1.4 啟動過程
        4.1.5 分析方法
    4.2 實驗結(jié)果與討論
        4.2.1 1號電池陰極曝氣對 Cr(Ⅵ) 和 Cr(Ⅲ)去除率的影響
        4.2.2 2號電池陰極緩沖性能對 Cr(Ⅵ) 和 Cr(Ⅲ)去除率的影響
        4.2.3 不同初始濃度對 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)去除率的影響
        4.2.4 不同初始濃度下放電曲線的變化趨勢
        4.2.5 SEM 和 EDS 圖像
    4.3 兩電池聯(lián)用技術(shù)處理鉻污染廢水的未來探討
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3764753