不同底物对微生物燃料电池产电影响及电能收集研究

《不同底物对微生物燃料电池产电影响及电能收集研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＇１Ｘ７日３；；；００５８；！馨擊儀觸量擊胥，：；；；；虚触。。一‘：、扣－－聋漏１＾＾１占＆１＾＾讓，＇－—＾？Ｆｍｓ域ｆｌｌ邏ｐ端．Ｉ麵．Ｉｆ怖ｎ＾．巧熙接ＭＲ！！雜腳，，纖、＂；琴－不同底觀酵ｗｍ池产电论文题目：章＂．．．。响瞧研究？每雌＾＾吗．－学科专业境科学与工程１：环；奸Ｖ；作黯姓名：欄ｒ；／：王捷：：指导敦师．；ｕｕｉ誦｝｜－－完成曰期：２０１７０２２４；Ｉ；ｎ｜！｛｜ｊｌｆＩｆ－．－．！；—ｉｎ

2、ｄ！！！乐？＇；／．一；；Ｈ！评皆，？．弓．．钟．遲眺：部’、一、？：．兰；：１麵設去ＩＶ‘、＇‘片义．．／！誦齡；：—？．．．．．＿．．—．．—．．Ｌ—．．．．．独创巧声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的硏究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

3、的说明并表示了谢意。￣目Ｉ左之〇，学位论文作者签名；签字日期：〇和托１年巧月曰／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：兩巧导师签名：〇说〇签字日期：之０１７年扣月／日签字

4、日期：。年＾月日学位论文的主要创新点一ｒｏｂ、对比了不同底物及负荷条件下微生物燃料电池（Ｍｉｃｉａｌｆｉｉｅｌｃｅｌｌ，ＭＦＣ）的电化学特化提出ＭＦＣ最佳水质及负荷条化为ＭＦＣ产电优化提供理论依据。二、基于电能管理系统（Ｐｏｗｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ＰＭＳ）提高ＭＦＣ的放电电量，实现间歇高电压、高功率输出，为ＭＦＣ的实用化技术提供新的解决方案。摘要微生物燃料电池（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｕｅｌｃｅｌｌ，ＭＦＣ）是利用微生物作为催化剂降解

5、＞１底物产生电能的生物处理技术，可１＾实现废水能源化。针对不同水质及负荷下ＭＦＣ产电性能的差异，为，本文采用不同废水作为ＭＦＣ的底物进行产电研究产电优化提供理论依据；针对电能低难于利用问题，本文采用电能管理系统（Ｐｏｗｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙ巧ｅｍ，ＰＭＳ）收集ＭＦＣ的电能，为ＭＦＣ实用化技术提供新的解决方案。本文研究了人工配水、生活污水、啤酒废水对ＭＦＣ产电性能的影响：包括底物对ＭＦＣ启动斯产电性能、ＣＯＤ去除率和库伦效率（Ｃｏｕｌｏｍｂｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃ

6、ＣＥ、ｙ，）电极电位、动力学过程、极化曲线和功率密度的影响，然后通过ＰＭＳ收集ＭＦＣ电能：，实现间歇高电压、高功率输出。主要结论如下（１）人工配水、生活污水、啤酒废水均可Ｗ启动ＭＦＣ，稳定电压依次为０．６０Ｖ、０．５６Ｖ、０．４４Ｖ。底物种类、电导率对启动期稳定电压有影响。（＾＾人了配水为对照，生活污水电导率高，电荷转移内阻、溶液内阻小，底物利用率高，电压与人工配水相当。啤酒废水电导率低，电荷转移内阻、溶液内阻大，底物利用率低，电压低于人工配水。（２）底物ＣＯＤ浓度对

7、ＭＦＣ产电性能有影响。底物浓度增加时，产电微生物活性增强，阳极氧化电位降低，阴极还原电位升高，总电位増加，氧化还原能力増强。浓度变化时，阳极电位增幅大于阴极电位増幅，阳极电，底物利用率高位是影响ＭＦＣ产电的主要因素。（３）底物种类、电导率与ＭＦＣ产电性能有着密切的关系。Ｗ人工配水为对照，生活污水ＭＦＣ的ＣＯＤ去除率高，底物利用率高，溶液传质内阻小，产电能为高，溶液中传质是影响产电的主要因素；啤酒废水ＭＦＣ的ＣＯＤ去除效率低，电导，溶，底物利用率低导致电荷转移内阻大率低

8、引起溶液内阻大液中传质、电极表面的电化学反应是影响产电的主要因素。－２（４）采用ＰＭＳ后，ＭＦＣ的放电电压范围为１．６０．００Ｖ，输出功率范園为２－、。．５６４．００ｍＷ，为扩大ＭＦＣ的应用范围较低电巧输出的问题提供了解决方案关键词：微生物燃料电池；底物；电化学反应；电能管理系统ＡｂｓｈａｃｔＭｉｃｒｏｂｉａｌｆｕｅｌｃｅｌｌｓ（ＭＦＣｓ）ａｒｅｄｅｖｉｃｅｓｔｈａｔｕｓｅｂａｃｂｒｉａａｓｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｔｏｏｘｉｄｉｚｅｏｒｇａｎ