廢水同步生物處理與微生物燃料電池發(fā)電的可行性研究.pdf

1、本文采用空氣陰極微生物燃料電池，厭氧活性污泥來接種微生物燃料電池，啟動期經(jīng)過110h獲得穩(wěn)定電壓0.24V。分別以乙酸鈉和葡萄糖為底物進行發(fā)電，得到最大功率密度分別為145.56mW/m2和192.04mW/m2，COD的去除率分別為99％和87%。電子回收率較低，分別為9.56%和10.47%。
　　采用兩種不同構(gòu)型的反應(yīng)器，結(jié)果表明ACMFC2的最大功率密度達到9800mW/m3，是ACMFC1(3070mW/m3)的3倍左右

2、。由于電池構(gòu)型的不同，ACMFC2(106.19Ω)比ACMFC1(281.28Ω)具有更低的內(nèi)阻；ACMFC2(-442mV)比ACMFC1(-323mV)具有更低的陽極電位，這都是導(dǎo)致功率輸出增大的原因。ACMFC2能夠在間歇條件下運行近220h，電子回收率達到30.1%；相比之下，ACMFC1只能運行不到50h，電子回收率為9.78%。
　　以幾種典型的厭氧水解發(fā)酵產(chǎn)物為底物進行發(fā)電研究，說明微生物燃料電池可以與有機廢水的厭

3、氧生物處理相結(jié)合進行發(fā)電。蔗糖、乳糖和葡萄糖所達到的最大功率密度分別為11476mW/m3、11400mW/m3和10368mW/m3，高于以乙酸鹽、乙醇和丙酸鹽為底物時分別獲得的最大功率度，9248mW/m3、9800mW/m3和7200mW/m3。在以葡萄糖、乳糖、蔗糖、乙酸鹽和乙醇為底物時，內(nèi)阻均為110Ω左右。但是實驗發(fā)現(xiàn)丙酸鹽不同于其他底物，它做底物時內(nèi)阻達到321Ω，并且陽極的電極電勢變化也不同于其他底物。實驗同時發(fā)現(xiàn)不同底

4、物對于陰極的影響要明顯于對陽極的影響。
　　空氣陰極微生物燃料電池在以生活污水為底物、水力停留時間2.0h條件下連續(xù)流運行，COD去除率為71%同時最大功率輸出103.45mW/m2，平均電子回收率為18.4%。雖然較長的水力停留時間對于COD的去除是很有效的，但是同時會導(dǎo)致輸出電壓的不穩(wěn)定。同時在水力停留時間為2.0h條件下運行，污水中有機物濃度較低時，電壓輸出隨著底物濃度的增加而升高，而當繼續(xù)增大底物濃度時，電壓輸出趨于平緩，