阳极催化剂对基于废水处理MFC的性能影响.doc

摘要：微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）能将废水中的化学能转化为电能，在全球范围内引起了重视。阳极催化剂（产电微生物）作为MFC产电性能的关键因素，其中研究微生物的产电性能、筛选并培养产电性能优异的微生物或群落对MFC发展和将来全面应用有着至关重要的影响。选定两种具有一定产能和废水处理效果的微生物：睾丸酮丛毛单胞菌（Comamonas testtosteroni）和脱硫脱硫弧菌（Desulfovibrio desulfuricans），研究其基于畜禽废水MFC的性能影响和COD去除率。实验表明：②-睾组MFC（以睾丸酮丛毛单胞菌和厌氧污泥为菌种来源的MFC）和④-＆组MFC（以睾丸酮丛毛单胞菌、脱硫脱硫弧菌和厌氧污泥作为菌种来源的MFC）具有较高的输出功率密度，分别为1640mW/m2和1517mW/m2，说明睾丸酮丛毛单胞菌和脱硫脱硫弧菌具有较好的产电性能，并且它们的内阻变化表现较为稳定。在启动阶段③-脱组和④-＆组MFC的电压启动时间较长为60小时,约为其他两组MFC的两倍，说明脱硫脱硫弧菌不利于MFC的启动。在探究各MFC的除污性能时发现：①-空组MFC的COD去除效果最好，在192小时后COD去除率可达80.73%，其他三组MFC的COD去除率较差，这说明睾丸酮丛毛单胞菌和脱硫脱硫弧菌在本实验环境中除污能力较差，也可能是它们与厌氧污泥在COD去除能力上存在相互制约作用。此次毕业设计初步探究了睾丸酮丛毛单胞菌和脱硫脱硫弧菌对基于畜禽废水MFC的影响，为以后更深入探究产电微生物的工作机制和产电机理提供了参考依据。

关键词：微生物燃料电池；畜禽废水；睾丸酮丛毛单胞菌；脱硫脱硫弧菌；产电微生物

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题背景-1

1.2 MFC技术的研究现状-1

1.2.1 MFC技术的工作原理-1

1.2.2产电微生物-4

1.2.3影响MFC性能的其他因素-5

1.3 研究目的和内容-6

1.3.1 研究目的和意义-6

1.3.2 主要研究内容-7

第二章 实验与分析方法-12

2.1 实验材料与仪器-12

2.1.1 实验材料-12

2.1.2 实验仪器-13

2.2 实验步骤-13

2.2.1 厌氧污泥培养-13

2.2.2 阳极碳布制备-14

2.2.3 阴极碳布制备-14

2.2.4 质子交换膜制备-15

2.2.5 电解液制备-15

2.2.6 选定微生物的培养-15

2.2.7 COD的测定-16

2.2.8 电压采集-17

第三章 实验结果与讨论-18

3.1 电压变化过程-18

3.2 极化曲线与功率密度曲线-19

3.3 COD去除效果-21

第四章 总结和展望-23

4.1 总结-23

4.2展望-23

参考文献-25

致  谢-28