基于BES污水处理—产能研究及微生物群落结构解析

发布时间：2024-04-02 07:07

　　就目前的污水处理体系而言,大多数属于“耗能除污”,在处理污水的同时需要消耗大量的能源,随着能源的紧缺和环境污染的日益加重,除污与耗能这一矛盾急需解决。生物电化学系统(BES)技术的出现解决了这一矛盾,其技术主要包括微生物燃料电池和生物电解池。该技术结合了生物和电化学反应的优点。生物电化学系统主要包括微生物燃料电池(MFC)技术和微生物电解池(MEC),二者不但可以处理污水,同时可以回收电能和清洁的氢能。可以真正实现“去污-产能”的双重功效。目前,有机废水的污染中,糖蜜废水和中药废水的排放COD含量较大,污染范围广,急需处理。而来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的重金属离子的污泥和废水作为肥料和灌溉农田,会使土壤受污染,造成农作物减产甚至死亡,进入水体后造成水生生物重金属离子的富集,通过食物链对人体产生严重危害。因此本研究基于生物电化学的理论知识,构建了微生物燃料电池和微生物电解池,阳极以糖蜜废水和中药废水作为阳极底物,阴极以金属离子作为阴极电子受体,即可实现有机废水和金属离子废水的双重处,同时还可回收电能,在MFC稍加改造即为MEC,阳极以有机废水为底物,外加...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图.利川发解产物C.利川次级代谢产物

产生于细胞的呼吸或发醇过程。初级代谢产物的底物的降解密度有关。但其氧化电势必须高于底物的氧化电过次级代谢途径能够分泌如绿脈菌素ＵＷ、吩嗦－１－醜胺ＵＵ’?１Ｗ氧化还原介体参与阳极电子转移，传递过程如图１－２?（Ｃ）所统内其他菌株的电子传递速率，研究者将绿化菌素作为外源统内，发现电....

图１－３微生物电解池（ＭＥＣ）产氮原理??Ｆｉｇ．?１－３?Ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ＭＥＣ??，

真原因是由于ＭＥＣ的运行收到计划电视的影响ＵＷ。在通常的实验条件下一般采用??０．６－０．８Ｖ的夕ｈ加电压较为理想【｜＂’１１９］。??通过将ＭＦＣ系统（图１－３，左）与ＭＥＣ系统（图１－３，右）结构示意图进行对比，能够??发现其装置结构上发生的变化。同样Ｗ氧气作为电子受体的阴极....

图１－４乙酸和氨气在ＭＥＣ中代谢途径??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ａｃｅｔｉｃ?ａｃｉｄ?ａｎｄ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｉｎ?ＭＥＣ??

?而单室反应器结构能够直接减少送种损失，并且更符合生产需求。虽然单室ＭＥＣ具有??低能耗、高产氨速率等优点，然而单室氨气则更容易被阳极微生物消耗（图１－４，表１－??６）。??ｒｒ?１电源?１?气??ｉｉ?Ｉ??Ｉ??：?芦＇南齒?島－??Ｉ?

图１－５技术路线图??Ｆｉｇｌ－５?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ?ｉｎ?ｔｈｉｓ?巧ｕｄｙ??１．７谋题资助与来源??本研究受十二五国家科技支撑计划（２０１１ＢＡＤ０８Ｂ０１－０３）、黑龙江省自然科学基金??

图１－５技术路线图??Ｆｉｇｌ－５?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ?ｉｎ?ｔｈｉｓ?巧ｕｄｙ??１．７谋题资助与来源??本研究受十二五国家科技支撑计划（２０１１ＢＡＤ０８Ｂ０１－０３）、黑龙江省自然科学基金??（Ｅ２０１３５４）、中央高校基本科研业务费资助（２５７２０１４Ａ....

本文编号：3946001