2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、苯酚是一種無色晶體,有毒且腐蝕性較強(qiáng)。苯酚和其衍生物極易溶于水,且轉(zhuǎn)化能力很強(qiáng),會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。另外社會的快速發(fā)展,我國又面臨著能源緊缺的現(xiàn)狀。因此,本文從能源和污染角度出發(fā),采用了人工濕地-微生物燃料電(CW-MFC)來處理廢水。CW-MFC是近些年新出現(xiàn)的一種耦合工藝,利用人工濕地存在的氧化還原梯度而將微生物燃料電池(MFC)嵌入其中,在凈化污水同時還能產(chǎn)電,這對解決我國目前所面臨的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)提供了思路。
  本

2、研究成功構(gòu)建了CW-MFC耦合系統(tǒng),首先以葡萄糖為底物研究不同進(jìn)水COD濃度和HRT下耦合系統(tǒng)對污水的凈化以及產(chǎn)電性能;其次研究了以難降解物質(zhì)苯酚以及苯酚+葡萄糖共基質(zhì)為底物下污水的凈化效果以及產(chǎn)電性能;最后通過對不同底物運行條件下陽極生物膜微生物進(jìn)行測序,分析陽極微生物群落的差異以及變化。主要研究結(jié)果如下:
  實驗首先選取葡萄糖為底物,設(shè)置五組不同葡萄糖進(jìn)水濃度來研究COD濃度對CW-MFC耦合工藝性能的影響。結(jié)果顯示當(dāng)進(jìn)水C

3、OD濃度為350mg/L時,CW-MFC的性能最佳。此時COD、NH4+-N、TP的去除率達(dá)到了95.7%、55.1%、95.5%,穩(wěn)定輸出電壓達(dá)到646mv,且實驗組COD去除效果比對照組高3%左右。之后,保持進(jìn)水COD濃度為350mg/L,設(shè)計5組HRT來研究不同HRT對系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明,隨著實驗過程中HRT由36h減小到12h,系統(tǒng)在HRT為36h時污染物去除效果最好,此時COD、NH4+-N、TP的去除率達(dá)到96.56%、5

4、2.95%,99.45%;在HRT為18h,產(chǎn)電性能最佳,此時輸出電壓為646mv,最大功率密度為286.7mW/m3。
  其次實驗選擇苯酚為目標(biāo)污染物,研究了以單一苯酚和苯酚+葡萄糖共基質(zhì)下系統(tǒng)的凈化性能和產(chǎn)電性能。實驗結(jié)果表明,CW-MFC耦合工藝能以單一苯酚為底物進(jìn)行產(chǎn)電,苯酚的去除率達(dá)到了73.41%,COD去除率65.33%,輸出電壓為248mv。而共基質(zhì)葡萄糖的加入不僅提高了輸出電壓還提高了苯酚去除率,輸出電壓達(dá)到了

5、570mv,苯酚去除率為75.59%,COD去除率為73.28%。且實驗組苯酚的去除效果要優(yōu)于空白組,生物產(chǎn)電促進(jìn)了苯酚的降解。
  最后,實驗對以葡萄糖、苯酚為底物下的陽極微生物進(jìn)行了取樣測序。結(jié)果表明,在不同的反應(yīng)器及底物條件下,陽極微生物的群落結(jié)構(gòu)差異很大。實驗組中Firmicutes的豐度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空白組,實驗組為18.33%-51.49%,空白組僅為3.57%-11.26%。實驗組和對照組雖然都存在產(chǎn)電菌,但實驗組產(chǎn)電菌是

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