学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微生物燃料电池的PCP共代谢降解动力学

作　者: 甘琳琳
导　师: 黄丽萍
学　校: 大连理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 微生物燃料电池五氯酚共代谢降解共代谢底物 pH 温度
分类号: TM911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 181次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

五氯酚(pentachlorophenol,简称PCP)是一种广泛存在于工农业生产中的难降解有机污染物。具有致畸、致癌、致突变的“三致”效应。处理五氯酚的常用方法有物理法、化学法、生物法。生物法具有成本低、无二次污染等优点。共代谢法是传统生物法中降解PCP的重要途径之一。微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)是一种以微生物为催化剂,将有机物中的化学能转化成电能的新型生物处理技术。与传统生物法相比,其具有清洁、高效、污泥量小等特点。因此,本研究首次运用MFC进行PCP共代谢降解。考察共代谢底物类型及浓度、pH、温度对MFC产电及PCP共代谢降解速率的影响。本文采用的实验装置为空气阴极单室MFCs。PCP共代谢底物分别为乙酸钠和葡萄糖。当五氯酚浓度为5 mg/L时,最佳乙酸钠和葡萄糖浓度均为1.5 g/L；五氯酚浓度为10 mg/L,乙酸钠和葡萄糖作底物的最大功率密度输出和PCP降解速率间正相关,关系分别为y=0.0203x-0.0645(R2=0.9919)和y=0.017x-0.0452(R2=0.9989)；改变反应pH值,乙酸钠和葡萄糖作底物时分别在pH 9.0和pH 8.0时电能输出最高,但PCP降解速率均是在pH 5.0时最快,分别为0.21 mg/L-h和0.17 mg/L-h;温度对系统电能输出及PCP降解速率影响显著：35℃时乙酸钠底物的功率密度最高(17.5 W/m3)、PCP降解速率最快(0.21 mg/L-h)。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
绪论  9
1 微生物燃料电池(MFCs)研究背景  9-16
  1.1 MFCs研究进展  9-13
    1.1.1 MFCs处理易降解废水研究进展  9-11
    1.1.2 MFCs处理难降解废水研究进展  11-12
    1.1.3 MFCs的主要影响因素  12-13
  1.2 五氯酚(PCP)降解的研究概况  13-16
    1.2.1 环境中PCP来源及危害  13
    1.2.2 PCP生物降解概述  13-15
    1.2.3 PCP生物降解速率  15-16
2 实验材料与方法  16-24
  2.1 实验材料  16-18
    2.1.1 菌种  16
    2.1.2 试剂与仪器  16-17
    2.1.3 培养基与反应液  17-18
  2.2 实验装置  18
  2.3 反应器启动及运行  18-19
  2.4 电池性能评价  19-21
    2.4.1 电压和电流  19
    2.4.2 功率密度  19
    2.4.3 库仑效率  19-20
    2.4.4 极化曲线  20-21
    2.4.5 电池内阻  21
  2.5 分析方法  21-24
    2.5.1 COD  21-22
    2.5.2 PCP  22
    2.5.3 循环伏安  22-24
3 共代谢底物影响  24-36
  3.1 引言  24
  3.2 材料与方法  24
  3.3 结果与讨论  24-35
    3.3.1 不同共代谢底物产电性能  24-32
    3.3.2 酸钠、葡萄糖下PCP降解  32-33
    3.3.3 电能输出与PCP降解关系  33-35
  3.4 小结  35-36
4 pH影响  36-47
  4.1 引言  36
  4.2 材料与方法  36
  4.3 结果与讨论  36-46
    4.3.1 pH对产电性能影响  36-42
    4.3.2 pH对COD去除率影响  42-43
    4.3.3 pH对CE影响  43
    4.3.4 pH对微生物电催化活性影响  43-45
    4.3.5 pH对PCP降解影响  45-46
  4.4 小结  46-47
5 温度影响  47-52
  5.1 引言  47
  5.2 材料与方法  47
  5.3 结果与讨论  47-51
    5.3.1 电能输出  47-49
    5.3.2 PCP降解速率  49-51
  5.4 小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-58
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  58-59
致谢  59-60

微生物燃料电池的PCP共代谢降解动力学

内容摘要

全文目录

相似论文