與A-O工藝相結(jié)合的雙室MFC脫氮除碳及其產(chǎn)電性能的研究.pdf

1、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一種通過微生物催化將基質(zhì)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。將微生物燃料電池技術(shù)應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域，能夠在實(shí)現(xiàn)廢水處理的同時回收能源。本文研究了與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC廢水處理技術(shù)，考察了與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC脫氮除碳及產(chǎn)電效果，探討了不同運(yùn)行參數(shù)對雙室MFC反應(yīng)器運(yùn)行效果的影響，探究了雙室MFC反應(yīng)器內(nèi)部不同部位微生物群落的組成結(jié)構(gòu)，為促進(jìn)微生物燃料電池在廢水

2、處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：
　　1.采用與A/O工藝相結(jié)合的方式運(yùn)行雙室MFC反應(yīng)器，進(jìn)水方式由序批式改為連續(xù)流進(jìn)水后，經(jīng)過50天的運(yùn)行反應(yīng)器脫氮效果及產(chǎn)電性能得到較大提升。反應(yīng)器氨氮去除率由91.68％提升到95.38％，無機(jī)氮去除率由35.72％提高到78.79％，輸出電壓由0.296V逐漸增加到0.523±0.010V，內(nèi)阻由551Ω降低至293Ω，最大功率密度由0.197W·m-3增加到0.412W·

3、m-3。同時反應(yīng)器也取得了較好的除碳效果，平均COD去除率為85.32％，與序批式進(jìn)水方式下COD去除效果基本持平。
　　2.通過研究進(jìn)水鹽度、進(jìn)水pH值、水力停留時間及內(nèi)循環(huán)比對與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC脫氮除碳及產(chǎn)電性能的影響，發(fā)現(xiàn)MFC反應(yīng)器COD去除效果受進(jìn)水鹽度、進(jìn)水pH和HRT影響顯著;MFC反應(yīng)器氨氮去除效果受進(jìn)水pH和HRT影響顯著;MFC反應(yīng)器硝氮去除效果受進(jìn)水鹽度、HRT和內(nèi)循環(huán)比影響顯著;MFC內(nèi)阻受鹽度

4、和HRT影響比較大;MFC最大功率密度受進(jìn)水鹽度、進(jìn)水pH和內(nèi)循環(huán)比影響比較大。
　　3.本研究通過對陽極室電解液、陰極室電解液、陰極生物膜、陽極內(nèi)部生物膜和陽極表層生物膜中生物樣品進(jìn)行微生物群落組成分析，探究了與A/O工藝相結(jié)合的雙室MFC內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)微生物群落的組成情況。結(jié)果表明陽極室電解液、陰極生物膜、陽極內(nèi)部生物膜和陽極表層生物膜微生物群落組成比較復(fù)雜，陰極室電解液微生物群落組成比較簡單。陽極室電解液微生物群落與陰極生物膜