a~2o工艺耦合微生物燃料电池强化脱氮除磷的研究

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1、硕士学位论文2（中文题名）A/O工艺耦合微生物燃料电池强化脱氮除磷的研究（英文题名）StudyonStrengtheningnitrogen2andphosphorusremovalinA/OprocesscouplingwithMicrobialFuelCells作者:薛腾导师:张建民学院:环境与化学工程学院学科专业:建筑与土木工程学位类型:全日制专业硕士学位授予年度:2015年单位代码10709中图分类号X703UDC密级：□公开□保密2论文题名:A/O工艺耦合微生物燃料电池强化脱氮除磷的研究研究生：薛腾学号：2012472导师（校内）：张建民（副教授）导师（校外）：张星星

2、（高级工程师）学院：环境与化学工程学院专业领域：建筑与土木工程申请学位：专业硕士答辩委员会主任委员：狄育慧答辩日期：2015年3月24日西安工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日西安工程大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于□不保密，□立即或在□1年□2年后开放使用。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日2A/O工艺耦合微生物燃料电池强化脱氮除磷的研究摘要：近些年来，水体中氮磷污染导致的富营养化问题伴随污水处理工艺的改进有所好转，但随着我国对污水中氮磷制订了更加严格的标准，水处理中氮磷又面临不达标问题，为了提高氮磷的去除率，各种成熟污水处理

4、工艺生物脱氮除磷的内在机理和制约因素成为当前急需解决的问题。2A/O（厌氧—缺氧—好氧）工艺因系统简单、水力停留时间短、污泥不易膨胀、2成本低等优点，是城市污水脱氮除磷设计时的首选工艺。但由于A/O工艺中碳源不足，使得影响缺氧池反硝化和厌氧池的聚磷菌释磷，致使出水中的氮磷的去除率很难同时达标。为此，尝试耦合微生物燃料电池（MFC）构成双阴极补充电子到缺氧氧阴2极，解决传统A/O工艺不足以提高了氮、磷的去除率，另外系统还能产电。2本实验通过连续培养的方式启动A/O工艺耦合MFC系统，经过40天培养，在外阻为50Ω时，UA-A，UA-O分别达到358±9mV、539±18mV，功率

5、密度分别达到331.10±0.0007W/m、1.24±0.0014W/m，COD去除率为90±2%，相应的COD去除负荷达到0.327±0.003kgCOD/kgMLSS.d，氨氮的去除率为93±1%，TN、TP的去除率分别为70±2.5%、58±2.8%。为了提高系统的脱氮除磷能力，通过调整内回流、污泥回流、pH值等参数对比2得出了最优内回流比为300%、污泥回流比50%、pH值为7-7.5。A/O工艺耦合MFC系统在最优参数连续稳定运行15天后，COD、氨氮、TN、TP的去除率分别稳定在90%、93%、74%、63%左右，氮磷的去除率进一步提高。之后对系统停止曝气后，缺氧

6、池中有还原性较弱的物质作电子受体，使得池内的电流未出现悬崖式的下降，但不确定是否为硝态氮。在好氧池高强度曝气后，对双阴极电流、COD、和氮磷的去除系统影响很大，故系统溶解氧最佳为2±0.5mg/L。此外建立双阴极微生物燃料电池产电装置，研究装置仅物化作用下对厌氧阳极氨损失的影响。研究发现部分铵根离子能透过质子交换膜；好氧池曝气使阴极附近的局部PH升高使得铵根离子变成易挥发的氨态氮，削弱了铵根离子透过膜的作用，此时阳极氨氮减少了31%；电流强度对铵根离子透过质子交换膜有促进作用，在好氧池、厌氧池、缺氧池全闭合运行2h时由于电流产生阳极氨氮增加值为7.13mg/L，增加了258%。

7、研究结果对A/O工艺耦合微生物燃料电池中阳极氨损失的机理探究提供了理论基础。图20个，表6个，参考文献51篇。2关键词：A/O工艺耦合MFC，脱氮除磷，溶解氧，物化作用，阳极氨损失中图分类号：X703IIIStudyonStrengtheningnitrogenandphosphorusremovalin2A/OprocesscouplingwithMicrobialFuelCellsAbstract:Inrecentyears,withtheimprovementofsewagetreat