2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,環(huán)境污染和能源短缺已成為制約社會發(fā)展的重要因素。本文自行設(shè)計了集成光催化法、電催化法和生物膜法的反應(yīng)器,著重研究其在廢水脫氮和還原溶于水中的二氧化碳為甲烷方面的應(yīng)用,致力于解決環(huán)境污染和能源短缺問題。
  1.光催化-電極生物膜體系:將光催化法和電極生物膜法結(jié)合,利用可見光照射陽極來催化NH4+-N氧化為N2、NO3--N和NO2--N,陰極自養(yǎng)反硝化生物膜將水中或陽極生成的NO3--N和NO2--N還原為N2,實現(xiàn)對水中

2、無機氮污染物的同步去除。
  本部分利用AgI/TiO2-NTs陽極和自養(yǎng)反硝化生物膜陰極構(gòu)建了光催化-電極生物膜反應(yīng)器,考察了反應(yīng)器在不同外加電壓和pH值條件下對NH4+-N、NO3--N和NO2--N去除效率的影響。在最佳運行條件下(可見光照射,外加電壓3V和pH值為8),NH4+-N12 h的去除率比無光照時提升了3倍,達到71.1%;NO3--N的濃度從20 mg/L下降為5.7 mg/L,去除率為74%; NO2--N的

3、積累量為0.6 mg/L,僅為其他條件下的50%;總氮的最大去除率達到89.6%左右。反應(yīng)器表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,AgI/TiO2-NTs陽極在循環(huán)使用5次后對NH4+-N去除率仍能維持在70%左右;過程中生物膜生長良好,反硝化作用穩(wěn)定,生物脫氫酶活性維持在13.0μg/(mL·h)左右,沒有出現(xiàn)下降趨勢。
  2.電催化-改性電極生物膜體系:將電催化法和電極生物膜法結(jié)合,利用厭氧生物膜將溶解于水中的CO2還原為CH4,利用電極體系

4、為生物膜還原CO2提供充足的電子促進反應(yīng)進行,實現(xiàn)對CO2的回收、利用。
  本部分利用改性碳布電極和厭氧顆粒污泥構(gòu)建了電催化-電極生物膜反應(yīng)器,使用Cu改性生物膜電極的反應(yīng)器10天的CH4積累濃度達到了14 mmol/L左右,使用Fe改性生物膜電極的反應(yīng)器10天的CH4積累濃度為7 mmol/L左右,均明顯高于使用普通生物膜陰極反應(yīng)器的CH4積累濃度。體系運行穩(wěn)定,使用Cu改性生物膜陰極的反應(yīng)器中對CO2還原率為15%(12%C

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