微生物燃料電池對高鹽廢水有機(jī)物降解特性研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)主要目的是研究微生物燃料電池的基本產(chǎn)電性能、探討COD與電壓之間的關(guān)系以及構(gòu)造生物傳感器?；灸Ｐ蜑椋何⑸锶剂想姵夭捎秒p室構(gòu)型，即陽極室和陰極室，兩者之間用質(zhì)子交換膜隔開；陽極室和陰極室均用樹脂玻璃制造，長寬高為5.0X5.5 X6.5c m，有效容積為150 ml，注水有效容積為130 ml，陽極室前后開一個5 mm的小孔；陽極室為厭氧連續(xù)流，內(nèi)置小磁珠，用蠕動泵以0.748 ml/min將榨菜廢水輸入到陽極室；陰極室為好氧序

2、批式，一周更換一次溶液，用真空泵以40-60ml/min向陰極室輸送空氣；質(zhì)子交換膜采用陽離子交換膜，CEM，Ultrex CMI7000，Membranes International Inc.，USA，有效面積為5.5X5.5cm。電極采用碳布，長寬為5X4.5cm，有效面積為20.25m2，電極均不涂抹催化劑；陰極室和陽極室培養(yǎng)液均為一定濃度的榨菜廢水；電極連接外接電線與歐姆電阻和電壓采集系統(tǒng)相連，其中外電阻根據(jù)極化曲線和功率密度

3、曲線確定為500歐姆，電壓采集系統(tǒng)每1.5 min記錄一次數(shù)據(jù)。
　　本實(shí)驗(yàn)分為兩部分，序批式培養(yǎng)和連續(xù)流培養(yǎng)，分別觀察對比微生物燃料電池對榨菜廢水中的COD、氨氮以及鹽度的處理情況和產(chǎn)電性能。序批式培養(yǎng)，COD的去除率為88％，氨氮的去除率為9.8%，鹽度幾乎不發(fā)生變化，序批式電壓最大值為191 mv。連續(xù)流分為九個階段，每個階段采用不同濃度的榨菜廢水為燃料，每個階段的COD去除率都在20%左右，最高為第九階段的31.7%；氨氮

4、的去除率率為0.5%，最高為3%；鹽度幾乎沒有發(fā)生變化；第一階段到第六階段，電壓在161-172mv左右，最大值為172mv，電流密度為160-169.88mA/m2，最大值為169.88 mA/m2，功率密度為25.92-29.22 mW/m2，最大值為29.22 mW/m2；第七階段到第九階段，由于 COD濃度不能滿足微生物需求，電壓值逐步降低，由132mv降至45mv，電流密度由130.37 mA/m2降至44.44 mA/m2，

5、功率密度由17.21 mW/m2降至2mW/m2。構(gòu)造模型，建立電壓與COD之間的數(shù)學(xué)關(guān)系?；诒緦?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?dāng)榨菜廢水的COD濃度低于300mg/L時(shí)，電壓與COD之間幾乎呈線性關(guān)系，關(guān)系式為y=0.51x，其中y值為電壓，單位為mv，x值為C O D濃度，單位為mg/L。本模型主要針對低濃度高鹽度的榨菜廢水，解決了COD測量時(shí)間長、受氯離子影響等問題。并可通過本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停M(jìn)一步優(yōu)化，做成一個更穩(wěn)定更精準(zhǔn)更快速的生物傳感器，快速測出電壓