微生物燃料電池去除硝酸鹽及電子傳遞機理研究.pdf

1、本文介紹了微生物燃料電池的基本原理及國內(nèi)外研究進展情況。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了雙室微生物燃料電池去除硝酸鹽，主要研究MFC陰極系統(tǒng)的影響因素對硝酸鹽去除效果及MFC產(chǎn)電性能的影響，即MFC陰極微生物、初始硝酸鹽濃度、陰極溶液中存在氨氮及陰極溶液中存在無機碳源等因素對MFC產(chǎn)電和反硝化作用的影響，并比較了鹽橋和陽離子交換膜分別作為中間分隔物時，MFC系統(tǒng)的電壓輸出、內(nèi)阻及最大功率密度。另外，運用循環(huán)伏安法測試分析手段，對微生物與電極之間的電子

2、傳遞機理進行了初步探討。研究結(jié)果如下：
　　以活性污泥和反硝化細菌接種的雙室微生物燃料電池在產(chǎn)電的同時都可有效去除自配水中的硝酸鹽污染物。同時有效降解陽極COD，另外，通過掃描電鏡觀察可知，不同接種源的陰極碳布表面形貌存在差異，并且陽極與陰極碳布表面形貌差異顯著。
　　陰極溶液的傳質(zhì)速度對MFC的反硝化作用及產(chǎn)電性能都有著一定的影響，傳質(zhì)速度快即硝酸鹽初始濃度較高時，反硝化速率也較快。對MFC的產(chǎn)電性能的提高具有促進作用。碳

3、酸氫鈉能夠提高反硝化速率，但是MFC的產(chǎn)電性能降低。氨氮對MFC的反硝化作用及產(chǎn)電性能都有抑制作用。
　　鹽橋MFC系統(tǒng)的內(nèi)阻比陽離子膜MFC系統(tǒng)的內(nèi)阻大很多，MFC輸出電壓最大值減少，最大功率密度降低，并且輸出穩(wěn)定電壓的時間比陽離子膜MFC系統(tǒng)減少有300個小時。
　　陽極碳布上的生物量與MFC的電壓成正比關(guān)系，在MFC中對產(chǎn)電起主要起作用的是吸附在電極表面的微生物，而不是懸浮在溶液中的微生物。陽極生物膜上的細菌是進行催化