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《苏州大学》 2008年
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升流式厌氧污泥床—微生物燃料电池的研究

王万成  
【摘要】: 本研究将升流式厌氧污泥床( UASB )工艺与微生物燃料电池( MFCs )工艺结合,在高效处理高浓度有机废水的同时利用微生物进行发电,获得电能输出。目前UASB工艺已经很成熟,但是MFCs的技术还处在初始阶段,对它的研究还不是很深入。本论文首先开展了序批式微生物燃料电池的研究,考察了影响MFCs工艺性能的因素,优化了序批式MFCs的运行条件,并在此基础上开展了UASB - MFCs的研究,构建了升流式厌氧污泥床-微生物燃料电池,并取得了良好的运行效果。实验内容及结果如下: 1、以葡萄糖为燃料,构建了微生物燃料电池,分别考察了离子交换膜种类(以及无膜)、电极材料、电极间距、溶液离子强度(以及添加铁氰化钾)对于微生物燃料电池性能的影响。结果表明:使用均相阳离子交换膜、未抛光的高纯石墨板、电极间距0.5cm,在添加NaCl和铁氰化钾情况下获得较大的功率密度,产电功率高于未使用镀铂电极的MFCs,并优化了微生物燃料电池的运行条件。 2、将升流式厌氧污泥床反应器与微生物燃料电池结合起来,利用UASB高效去除COD能力及连续进样方式,获得稳定电能输出。根据优化了的微生物燃料电池的运行条件,考察了水力停留时间、进液方式对于MFCs性能的影响。实验结果表明:在水力停留时间6h、连续进液、高纯石墨板电极、均相阳离子交换膜、以及添加NaCl和铁氰化钾的条件下,连续运行三个月,放电功率稳定在145mW/m2,开路电压0.78V,放电电流最高可达321mA/m2,其稳定的能量输出为微生物燃料电池的实际应用提供了实验基础。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X703

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