微生物燃料电池运行因素影响研究

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1、分类号：密级：？州才為、穿专业学位研究生学位论文论文题目（中文）微生物燃料电池运行因素影响研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ化ｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎ化ｃｔｏｒｓ论文题目＾（夕文＞｜ｏｎｍｉｃｒｏｂｉａｌ化６１ｃｅｌｌｓ研巧生姓名李瑞博学位类别专业学位专业学位领域环境工程学位级别硕壬校内导师姓名、职称张成君教授中科院地质与地球物理研究所校外导师单位、姓名王永莉兰州油气资源研究中也论文工作起止年月２０１４年６月至２０１５年５月论文提交日期２０１５年５

2、月论文答辩日期２０１５年５月学位授予日期校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明，：本人所呈交的学位论文是在辱师的指导下独立进行研究所淑得的成果。学位论文中凡引用他人己经发表或未发表的成果、数難、观点等Ｉ，均已明确注巧出处。除文中邑经注巧引用的巧容外不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研巧成粟做选窠要蒙献的个人和镶体，域魯盜变宙化明确巧或稳巧。本声明化缓縷繁任由本入承挺。：日期论文作奢签名务种恃：关于学位论文使用授权前声明本人在导师指导下所完成的论文及相关解职务化晶，知巧产较妈属

3、兰抑Ｉ太学。本人堯全了解兰州大学有关保荐、傻用学化论文化规法，罔慈学狡保稼或肉屆家有关部口或机构送巧论文的纸廣版和电子版，化資论文被養飼聯襟緻；来人授巧望渊大學巧将本学位论文的全部或都分巧容编入有关数攫凌进斤检索，可炒溪用巧巧复剌手疑保存挪在编本学位论文？东乂萬棱這蒙羡、俊巧学俊论文或与该论文直接相关的学术谁文或成果时一，窠箸名華位仍然为兰渊乂＃．萍学位觉朔婉巧容：；〇可跌愛巧口不直公开，已巧学位办么室曲理巧攀牵请，解密后谭用本授较弟Ｌ一‘’’（靖隹抖上选巧内选鋒其中项巧Ｖ）论文作者签名：４骑轉导筛签名：、日

4、親与．方．＞８日期宁戊广、勺微生物燃料电池运行因素影响研究中文摘要近年来，随着社会经济的发展，能源危机、水资源危机化及水环境污染等问题日趋严重，如何治理受污染水体、渡过能源和水资源危机，维持人类社会的生存与发展，是各国政府和科学界面临的重大课题与巨大挑战。微生物燃料一电池作为种新兴的污水处理技术，可Ｗ将污水有机污染物中的化学能直接转，具有原料广泛、反应条件温和、清洁化为电能，在处理污水的同时产生电能高效等优点，既可Ｗ解决水污染问题，也能缓解能源与水资源危机，具有重要的研究价值和意义。微生物燃料电池具有广阔的市场前

5、景，但是其低下的污水处理效果和产电能力限制了其实际的应用，如何提高ＭＦＣ的输出电能和阳极液污染物的降解效。率是目前该技术研究的重点本文在总结己有研巧成果的基础上，结合实际应一用中经济和技术可行性的特点，选择设计了个直接型双室微生物燃料电池。用葡萄糖溶液模拟ＣＯＤ浓度为８００ｍ／Ｌ的污水作ＭＦＣ的阳极液ＣｕＳ〇ｇ，Ｗ４溶液模拟电锻废水作阴极液，研巧了电池运行温度、阳极液ｐＨ值Ｗ及阳极室攒拌速率对ＭＦＣ性能的影响。首先，，在自然扼ＴＦＷ不同浓度的ＣｕＳ〇４溶液作ＭＦＣ的阴极液考察了阴极液对电池性能的影响。发现ＣｕＳ〇４浓度为５ｇ

6、／Ｌ时ＭＦＣ的阳极液ＣＯＤ降２＋解效率和输出电压均较高，且电子接受体（Ｃｕ）过量，该浓度可满足实验需要。其次一，在单控制温度、ｐＨ及攒拌速率的情况下，考察了ＭＦＣ的污染物’去除效率和产电能力。结果表明；运行温度３０Ｃ和阳极液ｐＨ值为６分别为该ＭＦＣ系统的最适运行温度和最适阳极液ｐＨ值，此时的污染物去除效率和产电能力最大；阳极室的揽拌会提高ＣＯＤ降解率，但会降低ＭＦＣ的产电效率，攒拌速率为ｌＯＯＯｒ／ｍｉｎ时ＣＯＤ降解效率最高。最后，利用正交实验对ＭＦＣ的最适运行条件进行研究，得到基于ＭＦＣ阳极液ＣＯＤ去除效率和产电性能的

7、两个理论最适运行条件。将ＭＦＣ在理论最适运行条件下试运行，比较分析试运行下ＭＦＣ的性能，得到该电池系统的最适运行条件。研巧表明，运行温度、阳极液ｐＨ值Ｗ及阳极室攒拌速率等运行条件会对ＭＦＣ的性能产生影响，控制运行条件可Ｗ有效提高ＭＦＣ的性能！ＭＦＣ接种微Ｉ生物的生境会影响电池的最适ｐＨ值，对接种微生物驯化培养可改变接种微生物群落结构，从而可满足ＭＦＣ阳极液进水水质的要求，达到污水处理的效果；＋２Ｃｕ作为ＭＦＣ的电子受体，其去除效果随ＭＦＣ输出电压的变化而变化，提高ＭＦＣ的产电性能有助于其阴极液高价态污染物的去除；ＭＦＣ作

8、为有机污水处理技术，可Ｗ达到可观的处理效率，可Ｗ