基于生化法互作的微生物燃料電池同步處理兩種廢水技術(shù).pdf

1、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell，簡(jiǎn)稱MFC)能夠利用微生物作為催化劑將有機(jī)化合物氧化分解，同時(shí)產(chǎn)生電流，將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，是一種全新的廢水處理技術(shù)，具有原料廣泛、反應(yīng)條件溫和、清潔高效，不需要能量等優(yōu)點(diǎn)。糖蜜廢水濃度大，有機(jī)物含量高，可以作為MFC陽(yáng)極電子供體，而電鍍廢水中的重金屬離子具有強(qiáng)氧化性和高氧化還原電位等特點(diǎn)，因此具有作為陰極電子受體的可能性。因此本研究就利用于糖蜜廢水作為MFC陽(yáng)極，含

2、重金屬離子廢水作為陰極，考察電池性能及對(duì)污水處理的效果，這對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究采用兩室MFC裝置作為研究對(duì)象，利用厭氧微生物作為陽(yáng)極生物催化劑，紅糖配成模擬生活污水作為陽(yáng)極液，為了研究方便采用自配的單一金屬離子模擬電鍍廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。首先利用模擬糖蜜廢水和實(shí)際糖蜜廢水作為MFC的陽(yáng)極電子供體，確定其建立MFC的可行性，但是由于實(shí)際糖蜜廢水雜質(zhì)多影響了MFC的性能，所以后兩章實(shí)驗(yàn)采用了模擬糖蜜廢水作

3、為陽(yáng)極液。為了進(jìn)一步確定重金屬陰極液對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響，陰極液分別采用銀離子、銅離子溶液作為MFC的陰極液。銀離子作為陰極液時(shí)，選用了三種不同濃度(500mg·L-1;1000 mg·L-1;2000 mg·L-1)進(jìn)行研究。
　　結(jié)果表明:Ag+不僅可以作為陽(yáng)極電子受體，而且還能穩(wěn)定產(chǎn)電，外電阻為1000Ω時(shí)，獲得最大電壓514.5mV，最大功率密度65.82mW·m-2。在陰極實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中Ag+的去除，最大去除率可達(dá)71

4、.6％，而且Ag+濃度為2000 mg·L-1時(shí)，回收金屬銀單質(zhì)質(zhì)量為197.66g。在陽(yáng)極對(duì)廢水的處理效果也很顯著，庫(kù)倫效率最高2.66％，化學(xué)需氧量(COD)去除率最大為81.22％。
　　銅離子作為陰極液時(shí)，只研究了單一濃度的MFC性能。結(jié)果表明在外電阻為800Ω的情況下，電池得到最大電壓417.00mV，Cu2+最大的去除率為59.76％。
　　研究表明，MFC可以直接將有機(jī)廢水中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)將重金屬