廢水同步生物處理與微生物燃料電池發(fā)電的可行性研究.pdf

1、本文采用空氣陰極微生物燃料電池，厭氧活性污泥來(lái)接種微生物燃料電池，啟動(dòng)期經(jīng)過(guò)110h獲得穩(wěn)定電壓0.24V。分別以乙酸鈉和葡萄糖為底物進(jìn)行發(fā)電，得到最大功率密度分別為145.56mW/m2和192.04mW/m2，COD的去除率分別為99％和87%。電子回收率較低，分別為9.56%和10.47%。
　　采用兩種不同構(gòu)型的反應(yīng)器，結(jié)果表明ACMFC2的最大功率密度達(dá)到9800mW/m3，是ACMFC1(3070mW/m3)的3倍左右

2、。由于電池構(gòu)型的不同，ACMFC2(106.19Ω)比ACMFC1(281.28Ω)具有更低的內(nèi)阻；ACMFC2(-442mV)比ACMFC1(-323mV)具有更低的陽(yáng)極電位，這都是導(dǎo)致功率輸出增大的原因。ACMFC2能夠在間歇條件下運(yùn)行近220h，電子回收率達(dá)到30.1%；相比之下，ACMFC1只能運(yùn)行不到50h，電子回收率為9.78%。
　　以幾種典型的厭氧水解發(fā)酵產(chǎn)物為底物進(jìn)行發(fā)電研究，說(shuō)明微生物燃料電池可以與有機(jī)廢水的厭

3、氧生物處理相結(jié)合進(jìn)行發(fā)電。蔗糖、乳糖和葡萄糖所達(dá)到的最大功率密度分別為11476mW/m3、11400mW/m3和10368mW/m3，高于以乙酸鹽、乙醇和丙酸鹽為底物時(shí)分別獲得的最大功率度，9248mW/m3、9800mW/m3和7200mW/m3。在以葡萄糖、乳糖、蔗糖、乙酸鹽和乙醇為底物時(shí)，內(nèi)阻均為110Ω左右。但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)丙酸鹽不同于其他底物，它做底物時(shí)內(nèi)阻達(dá)到321Ω，并且陽(yáng)極的電極電勢(shì)變化也不同于其他底物。實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同底

4、物對(duì)于陰極的影響要明顯于對(duì)陽(yáng)極的影響。
　　空氣陰極微生物燃料電池在以生活污水為底物、水力停留時(shí)間2.0h條件下連續(xù)流運(yùn)行，COD去除率為71%同時(shí)最大功率輸出103.45mW/m2，平均電子回收率為18.4%。雖然較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間對(duì)于COD的去除是很有效的，但是同時(shí)會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的不穩(wěn)定。同時(shí)在水力停留時(shí)間為2.0h條件下運(yùn)行，污水中有機(jī)物濃度較低時(shí)，電壓輸出隨著底物濃度的增加而升高，而當(dāng)繼續(xù)增大底物濃度時(shí)，電壓輸出趨于平緩，