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《哈尔滨工业大学》 2006年
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无媒介双室微生物燃料电池运行影响因素的研究

李贺  
【摘要】: 随着能源的日益短缺,开发新型清洁能源及调整能源结构已成为全世界的共识。微生物质燃料电池即是一种新型的利用生物质及微生物进行电能生产的新型装置。 本研究设计了无媒介双室微生物燃料电池,阳极材料为多孔碳纸,选择具有一定电催化性能的电极材料作为阴极。初始微生物来自松花江底泥,接种量为60mL。在系统启动阶段,采用间歇流对污泥进行产电驯化。初始以乙酸钠为碳源,浓度为800mg/L,间歇培养60天后,最大负载电压为207mV,生物量扩增为原来的三倍,完成启动。投加颗粒活性炭改良污泥沉降性,在负载电压稳定于170mV后,开始连续流培养。 在保持进水COD浓度600mg/L,水力停留时间为30小时不变的条件下,通过改变运行参数,观测负载两端的电压、功率密度、以及出水COD的变化规律,来考察系统产电能力的规律。考察的运行参数主要包括:阴极区电极材料、阳极区电极面积、pH值和离子强度对MFC负载电压的影响。在上述条件改变中,最大负载电压由原来的184mV提高到现在的448mV,库仑效率也由原来的0.52%提高到3.33%。COD去除效率稳定在75%。 研究中发现了阴极材料、pH值,阳极离子强度、表面积是影响产电过程的主要因素,论证了悬浮底泥对COD去除起主要作用,对系统产电能力无显著影响。获得了并富集了产电微生物,在扫描电子显微镜下观测了阳极表面产电相关微生物在电极表面的附着情况及在阳极区的悬浮微生物的分布情况及大体形貌。通过对比间歇流稳定期的电镜照片,对二者微生物的大体形貌进行了分析,为下一步分离纯菌奠定了基础。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM911.4

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