【摘 要】
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微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC)是指以有机物为燃料,以水中可降解微生物作为阳极催化剂,以空气、溶氧或其他水溶性氧作为阴极氧化剂,以催化剂修饰的石墨或导电纤维等
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微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFC)是指以有机物为燃料,以水中可降解微生物作为阳极催化剂,以空气、溶氧或其他水溶性氧作为阴极氧化剂,以催化剂修饰的石墨或导电纤维等作为阴极材料,以非导电的质子交换膜分隔两极的燃料电池。
本论文以生活污水为接种液,以醋酸钠、葡萄糖、苯酚为营养液,自制无膜、无介体、单室MFC。论文考察了基质浓度、外电阻、温度、O<,2>、NO<,3><->等因素对MFC产电性能和污水净化能力的影响,并对MFC的电化学性质和电池中微生物生化反应动力学特征进行了分析,同时应用培养基划线分离和革兰氏染色等生化试验手段对MFC中的优势菌种进行了培养分离和初级鉴定。
本论文研究表明,MFC在以生活污水、醋酸钠、葡萄糖为营养液时,电池输出最大功率密度分别达到了207.03mW/m<2>、345mW/m<2>和410.13mW/m<2>,COD去除率分别达到90%、87.02%和86.57%,库仑效率最大可达40.1%、89.23%和53.53%,而在醋酸钠、葡萄糖中混合有苯酚时,苯酚的降解率平均达到85%左右;在MFC中投加氯化钠会对电池的导电性能有提高作用,溶氧和加入NO<,3><->均对电池微生物生长有抑制作用,MFC的适宜温度为35℃左右;MFC的最大输出电压和营养液初始浓度之间符合MONOD方程;MFC两极极化曲线符合原电池电极化的一般规律;经初步鉴定,生活污水电池中电极优势微生物有两种,乳白色菌落为G<+>,黄色菌落为G<->,两种菌均为杆状。
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