微生物燃料电池对农田排水中氮磷去除效果的研究

发布时间：2024-03-03 13:54

　　中国的水资源总量十分有限,人均水资源拥有量远低于世界的平均水平。即便在水资源如此短缺的情况下,然而随着经济的发展水资源污染的情况也越来越严重,从而导致水资源面临着短缺和污染的双重压力。水体中的氮磷是引起水资源污染的重要因素,因为过量的氮磷进入水体非常容易引起水体的富营养化。此外,这些氮磷污染物在排水沟中的浓度含量和变化特征仍然不清楚,对此我们需要进一步调查取证并加以分析探讨。面对水污染问题,以往的方法处理效果不理想,因此我们需要找出新的方法替代。微生物燃料电池是微生物氧化代谢有机物同时产生电能的装置。它具有原料广泛、反应条件温和、绿色高效的特点。但目前依然存在产电机理模糊、运行参数不合理等问题,因此我们需要对以上问题进行进一步的研究。本试验采用单室微生物燃料电池装置,其中阳极和阴极分别为碳刷和载铂的不锈钢网。试验的接种菌取自商丘市梁园区的一个荷塘污泥,以模拟农田排水中的氮磷为阳极底物,研究微生物燃料电池的产电特性以及对污染物的去除效率。试验研究pH值、温度、氮浓度、碳氮比浓度4个不同运行条件对微生物燃料电池性能的影响,探讨微生物燃料电池的产电工作机理和除碳脱氮除磷效率。试验结果表明:(...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1微生物燃料电池的示意图

机物中的化学能直接转变成电能的装置（祖波等，2018）。双室微生物燃料电池主要由阳极室、极室和质子膜构成，通过导线将阴极和阳极连接起来，形成闭合回路。在无氧的条件下，阳极中的产电微生物分解阳极液中的物质，产电微生物在分解阳极液物质的同时通过呼吸作用会产质子和电子。产生的电子穿越细....

图1.2三段生物脱氮工艺Figure1.2Three-stagebiologicaldenitrificationprocess

氨化反应RCHNH2C+O2→NH3+CO2↑+RCOOH（1.硝化反应NH4++1.5O2→NO2-+2H++H2O（1.2NO2-+O2→2NO3-（1.反硝化反应NO3-+2H（电子供体-有机物）→NO2-+H2O（1.NO2-+5H（电子供体-有机物）→0.....

图1.3A/O工艺Figure1.3A/Oprocess

中国农业科学院硕士学位论文第一章引言（2）A/O工艺如图1.3所示，该工艺开发于20世纪80年代。该工艺将缺氧池放置在前面，主要进行反硝化反应，好氧池放置后面，主要进行氨化和硝化反应，该工艺是目前采用最广泛的一种脱氮工艺（许明，2018）。该工艺的优点是：一是反....

图1.4Bardenpho工艺Figure1.4Bardenphoprocess

图1.3A/O工艺Figure1.3A/Oprocess（3）Bardenpho工艺如图1.4所示，该工艺由两个缺氧池、两个好氧池和一个沉淀池组成。第一段主要利用有碳源和好氧处理后的硝态氮进行反硝化。为了进一步提高脱氮效率，废水进入第二段厌氧池，用内源呼吸碳源进....

本文编号：3917883