厌氧折流板式微生物燃料电池堆影响因素研究

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1、第4卷第1期Vo1．4．NO．12010年1月Jan．201O厌氧折流板式微生物燃料电池堆影响因素研究孔令才周顺桂赵华章张宝刚倪晋仁C(1．北京大学环境工程系教育部水沙科学重点实验室，北京100871；2．，东省生态环境与土壤研究所广东省农业环境综合治理重点实验室，广州510650)摘要微生物燃料电池(MFC)中输出电压／电流的提升，以及反应器体积的扩展放大是其工程化应用的关键。本文构建了环一aⅢ个总体积为6．4L的新型厌氧折流板式微生物燃料电池堆(ABSMFC)。以葡萄糖作为底物，探讨了阳极材料、液面高境程差f和水力停留时间(HRT)等因素对ABSMFC

2、性能的影响。结果表明，碳纤维毡作为阳极时，电池单体外电路平均分压(R=1000n)为210mV，填充石墨颗粒后增加到319．8mV。格室间存在液面高程差时，电池单体、串联和并联的功率工阶V密度分别为207．1、181．1和215．7mW／m，当无液面高程差(即水力相连)时为205．8、69．5和151．5mW／m。4个电池单体串联程和啪并联连接时，HRT对ABSMFC的产电稳定性无影响，溶解性COD的去除率和库仑效率均随HRT的增加而升高，且并联效果优于串联。学a关键词微生物燃料电池阳极高程差水力停留时间报中图g分类号X382文献标识码A文章编号1673—

3、9108(2010)01-0021—06ParametersaffectingtheperformanceofanaerobicbaffledstackingmicrobialfuelcellKongLingcaiZhouShunguiZhaoHuazhangZhangBaogangNiJinren(1．KeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences，MinistryofEducation，DepartmentofEnvironmentalEngineering，PekingUniversity，Beijing100871，

4、China；2．GuangdongKeyLaboratoryofAgriculturalEnvironmentPollutionIntegratedControl，GuangdongInstituteofEco—EnvironmentandSoilSciences，Guangzhou510650，China)AbstractToincreasethepoweroutputsimultaneouslyscale—upthereactorofmicrobialfuelcell(MFC)，anovelanaerobicbamedstackingmicrobial

5、fuelcell(ABSMFC)wasconstructedwithatotalvolumeof6．4L．Byusingtheglucose，thefactorsthataffectedtheperformanceofMFCunits，seriesandparallelstackswerestudied．includinganodeelectrodematerials。liquid—leveldifferenceinelevationandhydraulicretentiontime(HRT)．Theresultsshowedthattheaveragev

6、oltageoutputofexternalresistanceof1000nwas210mVusingthecarbonfiberfehasanode．anditreached319．8mVoncethegraphitegranuleswereaddedtotheanodicchamber．Inthecaseofliquid—leveldiferenceinelevationoffourcompartments．theaveragemaximalpowerdensitiesoffourMFCunits．seriesstackandparallelstac

7、kwere207．1mW／m．181．1mW／mand215．7mW／m，respectively，whiletheywere205．8mW／m，69．5mW／mand151．5mW／mwithoutliquid—leveldiffer—enceinelevation．Bothintheseriesandparallelstacks．thepoweroutputwerekeptstablewithHRTinerease．whilethesolubleCODandtheCoulombiceficiencywereincreasedwithHRTincreas

8、e．andtheparallelstackhadbetterper