堆疊型微生物燃料電池的放大試驗(yàn)研究.pdf

1、微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell，MFC）能夠利用微生物的催化作用，將污水中有機(jī)物的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，是一種集污水處理和能源回收為一體的創(chuàng)新性技術(shù)。
　　本研究以放大的填料電極微生物燃料電池（L-MFC）的歐姆阻力分析和內(nèi)部流態(tài)分析為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出堆疊型填料電極MFC的放大裝置（總凈容積72 L），并對(duì)其各方面性能進(jìn)行研究和分析，旨在促進(jìn)微生物燃料電池的工程化放大應(yīng)用。
　　研究結(jié)果表明：
　　

2、（1）鈦網(wǎng)由于表面氧化膜的影響會(huì)導(dǎo)致其導(dǎo)電性下降；0.45 mm×20目的鈦網(wǎng)與電極的接觸面積最小，接觸電阻最??；并聯(lián)集電時(shí)的L-MFC的產(chǎn)電效果最好，最大功率密度達(dá)到了34.62 W/m3；L-MFC的歐姆阻力中，電子傳導(dǎo)阻力一般大于離子遷移阻力，其主要來(lái)源是集電材料與電極的接觸阻力。
　?。?）L-MFC的實(shí)際水力停留時(shí)間普遍大于理論停留時(shí)間，二者之間的差異是由于理論值采用定值孔隙率得到，而L-MFC電極孔隙間的傳質(zhì)并不是均勻

3、分布的；L-MFC的內(nèi)部流態(tài)屬于介于平推流和完全混合流之間的多孔介質(zhì)的非均勻流態(tài)，并且進(jìn)水流量越大，水流的混合流動(dòng)程度越小，流態(tài)越接近平推流。
　?。?）堆疊型L-MFC啟動(dòng)階段的總內(nèi)阻約為0.19?；并聯(lián)供電、三電阻單獨(dú)供電和五電阻單獨(dú)供電時(shí)的最大功率密度分別為47.25 W/m3、30.55 W/m3和50.45 W/m3，每個(gè) MFC單元獨(dú)立供電時(shí)堆疊型 L-MFC的產(chǎn)電效率最高。并聯(lián)供電時(shí)，各陰極或陽(yáng)極之間易出現(xiàn)“內(nèi)電流”