微生物燃料電池(MFC)能夠?qū)崿F(xiàn)生物陰極同步硝化反硝化(SND)脫氮,但其脫氮效率還需進(jìn)一步提高。已有研究表明三陽(yáng)極MFC與傳統(tǒng)雙室MFC相比,具有更好的產(chǎn)電性能和污染物去除效果。本文從環(huán)境工程微生物學(xué)和動(dòng)力學(xué)層面研究了三陽(yáng)極MFC陰極SND脫氮效率的強(qiáng)化策略。通過(guò)自三陽(yáng)極MFC陰極室內(nèi)取樣篩選硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌,研究弱電場(chǎng)刺激對(duì)其硝化或反硝化作用的影響;建立連續(xù)流三陽(yáng)極MFC電化學(xué)模型(以下簡(jiǎn)稱電化學(xué)模型)、連續(xù)流三陽(yáng)極MFC陰極SND反應(yīng)模型(以下簡(jiǎn)稱三陽(yáng)極MFC陰極SND模型),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析得到強(qiáng)化三陽(yáng)極MFC陰極SND脫氮效率的可行性辦法;進(jìn)行間歇流密閉MFC陰極電子利用率實(shí)驗(yàn),建立密閉陰極系統(tǒng)中SND過(guò)程液相和氣相中電子轉(zhuǎn)移通路模型(以下簡(jiǎn)稱陰極SND電子轉(zhuǎn)移通路模型),評(píng)估陰極電子利用情況并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,以得到提高陰極電子利用率和SND脫氮效率的方法。主要結(jié)論如下:(1)從實(shí)現(xiàn)陰極SND的三陽(yáng)極MFC陰極室內(nèi)取樣經(jīng)過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)得到了五株AOB、六株NOB和四株Denitrifier。其中,AOB菌株A11、NOB菌株N16和Denitrifier菌株D6...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 污水脫氮技術(shù)研究進(jìn)展
        1.1.1 水體氮素污染現(xiàn)狀
        1.1.2 物化法污水脫氮技術(shù)
        1.1.3 生物法污水脫氮技術(shù)
    1.2 脫氮功能細(xì)菌
        1.2.1 硝化細(xì)菌
        1.2.2 反硝化細(xì)菌
    1.3 微生物電化學(xué)系統(tǒng)研究進(jìn)展
        1.3.1 微生物電化學(xué)系統(tǒng)分類
        1.3.2 弱電場(chǎng)對(duì)微生物的刺激作用
        1.3.3 微生物燃料電池(MFC)研究進(jìn)展
        1.3.4 MFC生物陰極脫氮技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 MFC模型研究進(jìn)展
        1.4.1 MFC模型分類
        1.4.2 MFC陰極模型研究進(jìn)展
    1.5 本課題研究目的意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
        1.5.4 課題來(lái)源
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 .實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.1 三陽(yáng)極MFC裝置
        2.1.2 雙室微生物電解池(MEC)裝置
        2.1.3 雙室MFC裝置
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌篩選
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
        2.2.3 測(cè)定分析方法
            2.2.3.1 水質(zhì)指標(biāo)分析方法
            2.2.3.2 電化學(xué)指標(biāo)分析方法
            2.2.3.3 動(dòng)力學(xué)分析方法
第三章 三陽(yáng)極MFC陰極功能菌群篩選與其弱電場(chǎng)刺激效應(yīng)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 硝化細(xì)菌篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.2 反硝化細(xì)菌篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.3 不同恒電勢(shì)對(duì)硝化細(xì)菌活性影響
        3.2.4 不同恒電勢(shì)對(duì)反硝化細(xì)菌活性影響
        3.2.5 不同恒電流對(duì)反硝化細(xì)菌活性影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 三陽(yáng)極MFC陰極同步硝化反硝化動(dòng)力學(xué)模型研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集
    4.2 模型假設(shè)與構(gòu)建
        4.2.1 模型假設(shè)
        4.2.2 電化學(xué)模型構(gòu)建
        4.2.3 三陽(yáng)極MFC陰極SND模型構(gòu)建
    4.3 模型模擬驗(yàn)證與分析
        4.3.1 電化學(xué)模型驗(yàn)證與分析
        4.3.2 三陽(yáng)極MFC陰極SND模型模擬驗(yàn)證與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 MFC陰極同步硝化反硝化過(guò)程電子轉(zhuǎn)移通路及動(dòng)力學(xué)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.2 模型假設(shè)與構(gòu)建
        5.2.1 模型假設(shè)
        5.2.2 陰極SND過(guò)程電子轉(zhuǎn)移通路
        5.2.3 陰極SND電子轉(zhuǎn)移通路模型構(gòu)建
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型模擬驗(yàn)證與分析
        5.3.1 雙室MFC產(chǎn)電以及除碳脫氮效果
        5.3.2 陰極SND過(guò)程電子轉(zhuǎn)移通路分析
        5.3.3 陰極SND電子轉(zhuǎn)移通路模型模擬驗(yàn)證與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果



本文編號(hào)：3783027