升流式厭氧污泥床-微生物燃料電池的研究.pdf

1、本研究將升流式厭氧污泥床(UASB)工藝與微生物燃料電池(MFCs)工藝結(jié)合，在高效處理高濃度有機(jī)廢水的同時利用微生物進(jìn)行發(fā)電，獲得電能輸出。目前UASB工藝已經(jīng)很成熟，但是MFCs的技術(shù)還處在初始階段，對它的研究還不是很深入。本論文首先開展了序批式微生物燃料電池的研究，考察了影響MFCs工藝性能的因素，優(yōu)化了序批式MFCs的運(yùn)行條件，并在此基礎(chǔ)上開展了UASB-MFCs的研究，構(gòu)建了升流式厭氧污泥床-微生物燃料電池，并取得了良好的運(yùn)行

2、效果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如下： 1、以葡萄糖為燃料，構(gòu)建了微生物燃料電池，分別考察了離子交換膜種類(以及無膜)、電極材料、電極間距、溶液離子強(qiáng)度(以及添加鐵氰化鉀)對于微生物燃料電池性能的影響。結(jié)果表明：使用均相陽離子交換膜、未拋光的高純石墨板、電極間距0.5cm，在添加NaCl和鐵氰化鉀情況下獲得較大的功率密度，產(chǎn)電功率高于未使用鍍鉑電極的MFCs，并優(yōu)化了微生物燃料電池的運(yùn)行條件。 2、將升流式厭氧污泥床反應(yīng)器與微生

3、物燃料電池結(jié)合起來，利用UASB高效去除COD能力及連續(xù)進(jìn)樣方式，獲得穩(wěn)定電能輸出。根據(jù)優(yōu)化了的微生物燃料電池的運(yùn)行條件，考察了水力停留時間、進(jìn)液方式對于MFCs性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在水力停留時間6h、連續(xù)進(jìn)液、高純石墨板電極、均相陽離子交換膜、以及添加NaCl和鐵氰化鉀的條件下，連續(xù)運(yùn)行三個月，放電功率穩(wěn)定在145mW／m2，開路電壓0.78V，放電電流最高可達(dá)321mA／m2，其穩(wěn)定的能量輸出為微生物燃料電池的實(shí)際應(yīng)用提供了實(shí)