收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微生物燃料电池处理苯胺废水的产电特性研究

武晨  
【摘要】:随着全世界范围内环境污染和能源紧缺日益加剧,新能源的开发和利用技术成为环境工程领域研究的一个重要的方向。微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种利用微生物作为催化剂,将废水中的化学能直接转变为电能的装置。是一种全新的生物处理废水技术,其独特的产能方式为实现解决能源危机和水污染问题提供新的思路。 本课题组自制双室微生物燃料电池装置,电池主体采用圆柱型,气密性良好、操作方便。微生物燃料电池工作时放到本实验室自制的MFC控温装置内控制反应温度,反应温度可控制在15℃-50℃。 利用自制双室微生物燃料电池,分别以葡萄糖和乙酸钠为底物启动MFC,研究不同底物下MFC的产电特性及对有机物的去除效果。乙酸钠为底物MFC最大输出功率较葡萄糖为底物的MFC提高了33%,COD去除率提高了10.7%。阳极底物的COD浓度从1000 mg·L~(-1)升至1500 mg·L~(-1)时,输出功率密度增大了20%,当COD浓度从1500 mg·L~(-1)升至2500 mg·L~(-1)时,输出功率密度只增大了4%左右。温度从15℃上升至25℃时,输出功提高了27.7%,25℃升至35℃时输出功率密度提高了54%,本实验构建的MFC在35℃时产电性能及对污水的处理效果是最好的。空气作为阴极时最大输出功率密度较铁氰化钾作为阴极低147%,表明液态阴极电子受体的产电性能要优于气态电子受体。 利用自制双室微生物燃料电池处理模拟苯胺废水。以葡萄糖成功启动的MFC,当苯胺初始浓度为500mg·L~(-1),葡萄糖的浓度分别为500、300、100 mg·L~(-1)时,最大输出功率密度为205、180、169 mW·m~(-2),以500mg·L~(-1)苯胺为单一燃料时,最大输出功率密度为87mW·m~(-2),苯胺的降解率为74%。苯胺和葡萄糖在不同浓度配比下,苯胺的降解率均在71%以上,COD的降解率在73%以上。以乙酸钠成功启动的MFC,苯胺的浓度保持500mg·L~(-1)不变,乙酸钠的浓度分别为700、400、100mg·L~(-1)时,最大输出功率密度为231 mW·m~(-2)、207 mW·m~(-2)、189 mW·m~(-2),以500mg·L~(-1)苯胺为单一燃料时,最大输出功率密度为124mW·m~(-2),苯胺的去除率为87%。苯胺和乙酸钠无论在任何配比下,苯胺的降解率都能达到84%以上,COD的去除率达到88%以上。 以乙酸钠和苯胺为底物,MFC的输出功率密度较葡糖和苯胺为底物的MFC提高12%以上,COD去除率和苯胺去除率提高了约14%和16%以上,苯胺作为单一燃料时,输出功率密度提高42%,苯胺去除率提高了22.5%。实验结果表明以乙酸钠启动的MFC处理苯胺废水时,产电特性及对苯胺的去除率都优于葡糖启动的MFC。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孔晓英;李连华;孙永明;袁振宏;吴创之;;微生物燃料电池产能原理及输出功率的影响因素[J];现代化工;2007年S2期
2 宋天顺;叶晔捷;徐源;徐夫元;陈英文;沈树宝;;用于废水处理及产能的微生物燃料电池研究进展[J];现代化工;2008年04期
3 李毅;胡翔;王程远;王瑞林;;微生物燃料电池在废水处理中的应用[J];工业水处理;2008年09期
4 佟萌;杜竹玮;李顶杰;李浩然;;微生物燃料电池型传感器在BOD检测中的应用进展[J];环境监测管理与技术;2008年06期
5 宋娟;赵华章;杨亲正;彭艳丽;;微生物燃料电池阳极修饰的研究进展[J];化学与生物工程;2009年07期
6 文伟河;;国外动态[J];生物加工过程;2009年06期
7 黄燕新;李萍;颜幼平;;微生物燃料电池阳极产电菌的选育[J];广东化工;2010年03期
8 梁波;杨国忠;徐金球;;微生物燃料电池技术净化废水研究进展[J];化工环保;2010年02期
9 陈旸;钱超;钱冬全;王麓;刘龙飞;;以天然混合菌接种的微生物燃料电池产电性能研究[J];常熟理工学院学报;2011年04期
10 张艺;王芳芳;许春玲;;微生物燃料电池在废水处理中的应用进展[J];能源与环境;2011年03期
11 叶茜;李学亚;;微生物与清洁能源[J];中国资源综合利用;2006年06期
12 崔龙涛;左剑恶;范明志;;处理城市污水同时生产电能的微生物燃料电池[J];中国沼气;2006年04期
13 徐源;宋天顺;叶晔捷;陈英文;祝社民;沈树宝;;直接微生物燃料电池阴极的制备及优化[J];过程工程学报;2008年05期
14 张怡然;吴立波;;微生物燃料电池在废水处理中的应用进展[J];水资源与水工程学报;2010年06期
15 范德玲;王利勇;陈英文;祝社民;沈树宝;;微生物燃料电池最新研究进展[J];现代化工;2011年06期
16 洪义国;郭俊;孙国萍;;产电微生物及微生物燃料电池最新研究进展[J];微生物学报;2007年01期
17 白中炎;仲海涛;彭晓春;吴文娜;刘仁杰;;微生物燃料电池研究进展[J];广东化工;2008年08期
18 王凯鹏;郝文钰;陈胜利;;污水微生物燃料电池的细菌催化剂驯化[J];化工学报;2008年S1期
19 宋天顺;晏再生;胡颖;江和龙;;沉积物微生物燃料电池修复水体沉积物研究进展[J];现代化工;2009年11期
20 孔秀琴;包晗;张绍斌;朱宇斌;;苯胺废水光合细菌处理工艺中藻类的控制[J];水处理技术;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王井玉;黄卫民;王璇;林海波;;挂膜方式对微生物燃料电池性能的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 黄丽萍;郭瑞;甘琳琳;王宁;;微生物燃料电池生物阳极的五氯酚共代谢降解[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 岳学海;赵书菊;郭庆杰;王许云;;床层膨胀高度对厌氧流化床微生物燃料电池产电性能的影响[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
4 黄京生;;利用超级微生物治理苯胺废水的认识和实践[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
5 侯彬;胡勇有;孙健;;微生物作为阴极催化剂强化微生物燃料电池同步偶氮染料脱色与产电性能的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
6 李颖;孙永明;孔晓英;李连华;杨改秀;袁振宏;;菌株Dysgonomonas mossii的分离及产电特性[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
7 杨改秀;孔晓英;孙永明;;微生物燃料电池阴极催化剂的研究进展[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
8 孙健;胡勇有;侯彬;张亚平;;同步降解偶氮染料与产电的微生物燃料电池长期运行性能[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 张亚平;胡勇有;孙健;侯彬;李斯哲;;碳纳米管负载二氧化锰用作微生物燃料电池阴极催化剂强化氧气还原的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
10 王鑫;蔡章;周启星;张志能;陈翠红;;利用U型空气阴极微生物燃料电池加速盐碱土石油烃降解[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王凯鹏;电子中介体固定化及其在微生物燃料电池阳极的应用[D];武汉大学;2010年
2 莫光权;功能化碳纳米管材料在微生物燃料电池中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
3 张培远;微生物燃料电池能量特性研究[D];北京工业大学;2011年
4 王鑫;微生物燃料电池中多元生物质产电特性与关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 王鑫;微生物燃料电池中多元生物质产电特性与关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 付磊;微生物燃料电池SPG和PB/PANI氧还原阴极的研究[D];大连理工大学;2010年
7 李贺;折流板管状空气阴极微生物燃料电池构建及产电特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 黄杰勋;产电微生物菌种的筛选及其在微生物燃料电池中的应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 陈少华;微生物燃料电池原位修复地下水硝酸盐污染研究[D];合肥工业大学;2012年
10 杨永刚;微生物燃料电池的电子传递方式及其在典型有机污染物降解中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武晨;微生物燃料电池处理苯胺废水的产电特性研究[D];天津理工大学;2011年
2 陈立香;基于废水处理的微生物燃料电池的研制及基础研究[D];汕头大学;2010年
3 周玲;盐桥连接下微生物燃料电池阳极材料及其应用的研究[D];广东工业大学;2011年
4 李明;无膜微生物燃料电池性能特性与应用拓展研究[D];重庆大学;2011年
5 吴自润;基于泡沫金属电极的微生物燃料电池产电性能研究[D];华南理工大学;2011年
6 亓召琴;微生物燃料电池系统的技术研究与结构优化设计[D];烟台大学;2012年
7 曹晓燕;微生物燃料电池应用于废水处理关键技术研究[D];合肥工业大学;2012年
8 张领艳;微生物燃料电池及介孔磷酸锆阳极材料的电化学研究[D];北京工业大学;2011年
9 李建海;海底沉积物微生物燃料电池阳极表面改性及电极构型研究[D];中国海洋大学;2010年
10 李永霞;海底沉积物微生物燃料电池模型的建立及一株海洋细菌新种的分类鉴定[D];中国海洋大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 符王润 通讯员 曾晓舵 李洁尉 刘静;微生物燃料电池有很大挖掘空间[N];广东科技报;2010年
2 记者 路平;微生物也可发电[N];广东科技报;2010年
3 ;微生物燃料电池处理污水发电两不误[N];中国环境报;2005年
4 萧潇;微生物燃料电池:处理污水发电两不误[N];中国煤炭报;2005年
5 华羽;为“小鼠减肥”获奖叫好[N];光明日报;2009年
6 张芮;希腊从芝士副产品中回收能源[N];中国石化报;2010年
7 郭明波/译;“喂喂我吧!”机器人也要吃![N];北京科技报;2000年
8 张文;用污水发电同时能为水脱盐[N];中国经济导报;2009年
9 柯济;细菌让污水也能发电[N];兵团日报(汉);2004年
10 刘霞;细菌转运电荷方式首次获得详解[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978