無(wú)媒介雙室微生物燃料電池運(yùn)行影響因素的研究.pdf

1、隨著能源的日益短缺，開發(fā)新型清潔能源及調(diào)整能源結(jié)構(gòu)已成為全世界的共識(shí)。微生物質(zhì)燃料電池即是一種新型的利用生物質(zhì)及微生物進(jìn)行電能生產(chǎn)的新型裝置。
　　本研究設(shè)計(jì)了無(wú)媒介雙室微生物燃料電池，陽(yáng)極材料為多孔碳紙，選擇具有一定電催化性能的電極材料作為陰極。初始微生物來(lái)自松花江底泥,接種量為60mL。在系統(tǒng)啟動(dòng)階段，采用間歇流對(duì)污泥進(jìn)行產(chǎn)電馴化。初始以乙酸鈉為碳源，濃度為800mg/L，間歇培養(yǎng)60天后，最大負(fù)載電壓為207mV，生物量擴(kuò)增

2、為原來(lái)的三倍，完成啟動(dòng)。投加顆?；钚蕴扛牧嘉勰喑两敌裕谪?fù)載電壓穩(wěn)定于170mV后，開始連續(xù)流培養(yǎng)。
　　在保持進(jìn)水COD濃度600mg/L，水力停留時(shí)間為30小時(shí)不變的條件下，通過(guò)改變運(yùn)行參數(shù)，觀測(cè)負(fù)載兩端的電壓、功率密度、以及出水COD的變化規(guī)律，來(lái)考察系統(tǒng)產(chǎn)電能力的規(guī)律?？疾斓倪\(yùn)行參數(shù)主要包括：陰極區(qū)電極材料、陽(yáng)極區(qū)電極面積、pH值和離子強(qiáng)度對(duì)MFC負(fù)載電壓的影響。在上述條件改變中，最大負(fù)載電壓由原來(lái)的184mV提高到現(xiàn)在的

3、448mV，庫(kù)侖效率也由原來(lái)的0.52％提高到3.33%。COD去除效率穩(wěn)定在75%。
　　研究中發(fā)現(xiàn)了陰極材料、pH值，陽(yáng)極離子強(qiáng)度、表面積是影響產(chǎn)電過(guò)程的主要因素，論證了懸浮底泥對(duì)COD去除起主要作用，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)電能力無(wú)顯著影響。獲得了并富集了產(chǎn)電微生物，在掃描電子顯微鏡下觀測(cè)了陽(yáng)極表面產(chǎn)電相關(guān)微生物在電極表面的附著情況及在陽(yáng)極區(qū)的懸浮微生物的分布情況及大體形貌。通過(guò)對(duì)比間歇流穩(wěn)定期的電鏡照片，對(duì)二者微生物的大體形貌進(jìn)行了分析，