双室微生物燃料电池产电脱氮及N2O和NO产生特征研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rockgubao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种既能产生电能,又能处理污水的新型水处理技术。本研究采用双室MFC,探讨了溶解氧(DO)对双进水MFC和单进水循环流MFC脱氮产电影响,并研究不同运行条件(不同进水NH4+-N浓度、曝气方式、阳极COD浓度和通断路)对系统脱氮产电影响,探究双进水MFC阴极一氧化氮(NO)和氧化亚氮(N2O)产生特征,对双进水MFC阳极和阴极微生物群落进行鉴定,探讨MFC作用机理,获得以下研究结果:(1)考察DO对双进水MFC和单进水循环流MFC脱氮产电影响。(1)双进水MFC和单进水循环流MFC都是随着DO升高氨氮(NH4+-N)去除率上升,双进水MFC总氮(TN)去除率下降,单进水循环流MFC的TN去除率先上升后下降并在DO=2 mg/L时达到最大。在同等DO条件下,单进水循环流MFC阴极存在残余COD消耗部分DO并发生同步硝化异养反硝化,使得NH4+-N去除率低于双进水MFC,而TN去除率高于双进水MFC。(2)随着DO的升高,双进水MFC和单进水循环流MFC产电性能不断升高,但单进水循环流MFC的产电性能在不同DO条件下均小于双进水MFC,这是由于单进水循环流MFC阴极存在COD会与阴极电极电子竞争DO和硝酸盐(NO3--N),使电极电子受体相较于双进水MFC有所减少,从而使其产电性能低于双进水MFC。(2)探究在各个运行模式下(NH4+-N浓度、曝气方式、阳极COD浓度和通断路)MFC的变化特征。(1)提高阴极进水NH4+-N浓度可积累更多的NO2--N抑制N2O还原酶活性使N2O产生量增加,进水NH4+-N浓度为500 mg/L时N2O产生量最大,其值为1.271mg/L,实验过程中三种情况均无NO产生和积累。(2)随着阳极底物浓度下降,电压呈现下降-平稳趋势,阴极DO一直上升,TN去除量减少。(3)断路有利于NH4+-N去除,但不利于反硝化过程。断路运行模式阴极产生大量N2O和少量NO,接通电路后溶解态N2O在初期快速下降并使电压升高20 m V左右,NO和N2O比NO2--N更容易在电极上接受电子完成电极反硝化。(3)(1)阳极室基于门的优势菌群主要为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。Firmicutes所占比例最大为33.2%。Desulfovibrio、Clostridium、Geobacter和Enterobacter属均为产电菌属且比例之和为8.6%。(2)阴极室基于门的优势菌群主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿杆菌门(Chloroflexi)。变形菌门所占比例最大为35.9%。亚硝化菌属有Nitrosomonas,反硝化菌属有Pseudomona、Paracoccu、Arenimona、Truepera、Ignavibacterium、Planctomycetes和Comamonas属。
其他文献
本课题利用国内外并行工程在工程领域内的研究思想,对装载机动臂的设计及制造过程进行一体化的研究与应用。缩短产品开发周期,降低产品制造难度,提高产品质量一直是所有企业所追
党的十八届三中全会和党的十九大都明确提出要深化国有企业改革、发展混合所有制经济,并指出混合所有制改革是我国国有企业改革的突破口。混合所有制改革后能否提高竞争力、实现国有资产保值增值,不只在于不同利益主体之间的经济进行融合,关键之一在于如何有效融合不同的企业文化。无论是国有企业还是参与混改的其他经济主体,他们的企业文化各自都具有鲜明的特点,不能进行硬性的改造和简单的拼接。如何加强混合所有制企业文化建
冷凝是工业系统中常见的一种传热过程,在电站凝气器、空调制冷和电子散热等领域均有着广泛的应用,强化冷凝传热是推动工业技术快速发展的重要手段。冷凝传热效率与液滴的冷凝形态及其成核、生长和脱离速率息息相关,通过改变表面的润湿性和粘附性,可对液滴的生长及脱落行为进行调控,从而能进一步提高表面的冷凝传热效率。首先,本文通过不同方法在紫铜基底上制备了亲水、超疏水高粘附和超疏水低粘附3类表面,对各表面的接触角及
我国设施蔬菜产业迅猛发展,也产生许多问题在影响其健康发展,生产者为了追求可观的经济效益,过度消耗水源,过量使用化肥、农药等投入品,造成自然资源日趋紧张,环境问题日益突出,给人们的身体健康带来威胁,更严重阻碍了我国设施蔬菜产业的绿色可持续发展,这就要求我们转变传统高消耗、高投入、过度开发的粗放生产管理方式,向发展高质量的绿色蔬菜方向转变,高效绿色配套技术是蔬菜绿色发展的保障,因此如何促使高效节能日光
桥壳是装载机行驶系统中一个重要部件,为了延长装载机板焊桥壳疲劳寿命,提高其安全与可靠性,本论文以ZL50CN的桥壳为研究的对象,对其残余应力做一分析研究。为了得到ZL50CN桥壳所
背景与目的肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是一种临床上常见的恶性肿瘤,是严重威胁人类生命安全的杀手之一。中国是肝癌高发国家,目前肝癌治疗主要以手术切除为主,但复
本翻译实践报告基于某高校教师委托的翻译任务——A Crooked Line:From Cultural History to the History of Society一书第三章。该书由美国密西根大学出版社出版,目前国内
目的:研究血清脂联素、抵抗素水平与乳腺癌的相关性。方法:选择80例乳腺肿瘤疾病患者为研究对象,依据肿瘤性质分为乳腺癌组32例,良性乳腺疾病组48例,再选择40例正常体检者为
民用仪表行业是一个产品需求量萎缩、产品利润低、产品同质化严重、同行公司恶性竞争的行业。ZY公司面对如此现实状况,需要优化改进现有的客户关系管理(Customer Relationshi
在全球化的大背景下,中国积极地对外合作。从加入WTO到“一带一路”的倡议,中国和世界各国间的贸易往来空前频繁,许多跨国公司不仅来华直接投资,也寻求中方伙伴共同进行投资