生物阴极MFC处理中高浓度生活污水研究
生物阴极MFC处理中高浓度生活污水研究【摘要】:在现今能源紧缺、环境污染严重的大前提下,以生物质发电技术为核心的微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)越来
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X799.3
【目录】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 1 绪论9-18
- 1.1 环境污染下新能源的发展9-11
- 1.1.1 能源危机与空气污染9-10
- 1.1.2 水污染现状10
- 1.1.3 污水的能源化利用10-11
- 1.2 微生物燃料电池技术11-16
- 1.2.1 MFC 的发展历程12-13
- 1.2.2 MFC 的工作原理13-14
- 1.2.3 产电细菌的电子转移机理14-15
- 1.2.4 生物阴极微生物燃料电池15-16
- 1.3 课题研究的目的和意义16-17
- 1.4 课题研究的内容17-18
- 2 实验方法与材料18-30
- 2.1 生物阴极燃料电池的构建与启动18-23
- 2.1.1 反应器结构设计18-19
- 2.1.2 MFC 离子交换膜的选取19-21
- 2.1.3 材料预处理21-22
- 2.1.4 反应器的接种与启动22-23
- 2.2 数据的采集与方法23-24
- 2.2.1 电压采集23
- 2.2.2 实验化学参数分析方法23-24
- 2.3 MFC 的性能评价与计算24-30
- 2.3.1 极化曲线与功率密度曲线24-26
- 2.3.2 MFC 内阻的计算26-27
- 2.3.3 库伦效率27-28
- 2.3.4 COD 去除率28
- 2.3.5 MFC 的电位化学分析理论28-30
- 3 间歇式进水 MFC 处理生活污水的性能研究30-46
- 3.1 MFC 的启动30-31
- 3.2 MFC 启动初期的运行特性31-34
- 3.2.1 阳极有机底物的变化规律31-33
- 3.2.2 MFC 的产电性能33-34
- 3.3 MFC 稳定运行期对生活污水的处理性能34-40
- 3.3.1 COD 去除效果及库仑效率35-38
- 3.3.2 电池输出电压38-40
- 3.3.3 功率密度40
- 3.4 无缓冲剂时 MFC 的 PH 值变化影响40-45
- 3.4.1 pH 值的变化对 MFC 的影响40-42
- 3.4.2 OH-在离子交换膜中的传质42-45
- 3.5 小结45-46
- 4 连续流进水 MFC 处理生活污水的性能研究46-58
- 4.1 进水底物浓度对 MFC 的影响46-50
- 4.1.1 COD 去除率及电压输出46-48
- 4.1.2 输出电压 Monod 经验公式的建立48-49
- 4.1.3 功率密度与库仑效率49-50
- 4.2 最优水力停留时间选择50-54
- 4.2.1 不同 HRT 下 MFC 的产电性能51-52
- 4.2.2 有机物去除率52-54
- 4.3 PH 对 MFC 的影响变化比较54-57
- 4.4 小结57-58
- 5 结论58-59
- 致谢59-60
- 参考文献60-64
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