微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell,簡(jiǎn)稱MFC)能夠利用微生物作為催化劑將有機(jī)化合物氧化分解,同時(shí)產(chǎn)生電流,將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,是一種全新的廢水處理技術(shù),具有原料廣泛、反應(yīng)條件溫和、清潔高效,不需要能量等優(yōu)點(diǎn)。糖蜜廢水濃度大,有機(jī)物含量高,可以作為MFC陽(yáng)極電子供體,而電鍍廢水中的重金屬離子具有強(qiáng)氧化性和高氧化還原電位等特點(diǎn),因此具有作為陰極電子受體的可能性。因此本研究就利用于糖蜜廢水作為MFC陽(yáng)極,含重金屬離子廢水作為陰極,考察電池性能及對(duì)污水處理的效果,這對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本研究采用兩室MFC裝置作為研究對(duì)象,利用厭氧微生物作為陽(yáng)極生物催化劑,紅糖配成模擬生活污水作為陽(yáng)極液,為了研究方便采用自配的單一金屬離子模擬電鍍廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。首先利用模擬糖蜜廢水和實(shí)際糖蜜廢水作為MFC的陽(yáng)極電子供體,確定其建立MFC的可行性,但是由于實(shí)際糖蜜廢水雜質(zhì)多影響了MFC的性能,所以后兩章實(shí)驗(yàn)采用了模擬糖蜜廢水作為陽(yáng)極液。為了進(jìn)一步確定重金屬陰極液對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響,陰極液分別采用銀離子、銅離子溶液作為MFC的陰極液。銀離子作為陰極液時(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 MFC的原理
    1.3 MFC的分類
        1.3.1 結(jié)構(gòu)分類
        1.3.2 陰極是否具有生物活性分類
        1.3.3 陽(yáng)極側(cè)電子轉(zhuǎn)移方式分類
    1.4 陽(yáng)極產(chǎn)電微生物
        1.4.1 產(chǎn)電微生物的定義
        1.4.2 產(chǎn)電微生物的類別
    1.5 陰極氧化劑
        1.5.1 溶氧陰極MFC
        1.5.2 高錳酸鉀溶液兩室MFC
        1.5.3 金屬陰極MFC(固體陰極)
        1.5.4 鐵氰化鉀電解質(zhì)溶液MFC
    1.6 課題研究的內(nèi)容及意義
        1.6.1 課題研究的內(nèi)容
        1.6.2 課題研究的意義
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 實(shí)驗(yàn)配備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.4 MFC的接種與啟動(dòng)
    2.3 MFC參數(shù)測(cè)定方法及性能評(píng)價(jià)
        2.3.1 電壓
        2.3.2 電流和電流密度
        2.3.3 極化曲線的測(cè)定
        2.3.4 功率和功率密度
        2.3.5 內(nèi)阻的測(cè)量
        2.3.6 COD的測(cè)定
        2.3.7 庫(kù)侖效率的計(jì)算
        2.3.8 pH的測(cè)定
        2.3.9 金屬離子濃度
    2.4 本章小結(jié)
3 利用雙室MFC處理糖蜜廢水
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電壓變化曲線
        3.3.2 COD去除的變化曲線
        3.3.3 COD去除率的變化
        3.3.4 pH的變化
        3.3.5 金屬離子回收情況
    3.4 本章小結(jié)
4 利用雙室MFC處理模擬含銀廢水
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 雙室MFC的啟動(dòng)
        4.3.2 極化曲線
        4.3.3 功率密度及內(nèi)阻分析
        4.3.4 陰極銀廢水處理效果
        4.3.5 銀單質(zhì)回收
        4.3.6 陽(yáng)極糖蜜廢水處理效果
    4.4 本章小結(jié)
5 利用雙室MFC處理模擬銅廢水
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 MFC的啟動(dòng)
        5.2.2 極化曲線
        5.2.3 功率及內(nèi)阻分析
        5.2.4 陽(yáng)極有機(jī)物降解效果
        5.2.5 陰極重金屬?gòu)U水處理效果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3986980