钕铁硼磁化改性阳极对微生物燃料电池产电性能的影响

微生物燃料电池(MFC)能在降解废水中有机污染物的同时产生电能,是当前环保与能源工程交叉领域的研究热点。以无介体MFC为研究对象,构建了用污水混合菌接种的双室无介体MFC,以提高MFC系统的产电性能为目标,利用自行制备的钕铁硼磁性粉末材料对阳极进行修饰。通过电池电压、极化曲线、功率密度曲线的测定,研究改性阳极和未改性阳极MFC的产电性能,结果表明,MFC阳极在经0.5 mg/cm2钕铁硼磁化改性后,电池的产电性能得到提升,其最大功率密度为12.05 m W/cm2。     

微生物法水处理技术还原贵金属离子为单质形态的研究进展

某些工业废水中的贵金属离子具有很高的可回收价值,而微生物法还原贵金属离子为单质形态的研究成果使其成为可能。本文综述了微生物法水处理技术还原贵金属离子为单质形态的机理、影响因素、微生物种类和贵金属离子种类。另外,本文还分析了微生物法还原贵金属离子为单质形态的发展前景和存在的问题。     

过氧化钙缓释氧颗粒的制备及缓释氧过程调控

基于过氧化钙(CP)的缓释氧颗粒(OSRG)的制备和应用是当前土壤和地下水有机污染物修复研究的热点之一。提出以聚羟基脂肪酸酯(PHA)作为包埋剂,以二氯甲烷作为溶解介质,实现无水条件下PHA与CP完全混合获得OSRG。扫描电镜显示,二氯甲烷挥发后导致OSRG表面均匀分布多微孔并且结构紧凑,元素C、O、Ca在OSRG表面分布均匀。当PHA与CP的质量比为1:1时,可以缓慢持续释氧6 000 min以上,DO浓度稳定维持在2.5 mg/L。采用聚乳酸(PLA)作为包埋剂时,效果略优于PHA,但PHA的可生化性更好并且可以为微生物修复过程提供优质的共代谢碳源。制备过程中加入15 wt%的KH_2PO_4可以有效将CP释氧过程中的pH值从12.44降至8.43,为后续微生物修复过程持续供给氧气的同时提供了稳定适宜的pH环境。本研究可为土壤和地下水修复过程中的缺氧问题提供有效的解决途径。     

缺氧地下水中石油烃类去除的原位生物修复

为探讨缺氧地下水中石油烃原位生物修复的适用性和可行性,研究了添加菌株C8及其强化措施对地下水石油烃厌氧降解的影响.结果表明,投加菌株C8辅以生物表面活性剂鼠李糖脂和电子受体硝酸盐氮可促进厌氧修复.降解过程符合假一级动力学,中短链石油烃(C<22)占比呈下降趋势.仅投加菌株C8,石油烃降解半衰期为11.63～15.72 d;同时投加菌株C8、表面活性剂和电子受体,半衰期缩短.因此,缺氧地下水中石油烃原位生物修复技术具有较好的应用前景.     

纳米黏土对湿陷性黄土的改良效果研究

湿陷性黄土作为西北地区常见的问题土壤,给西北地区的土木工程建设带来了巨大的挑战,如何低成本的降低黄土的湿陷性是工程界亟需解决的问题。以陕西某灌溉水渠为工程背景,通过室内外试验相结合的研究方法,研究了纳米黏土对湿陷性黄土的改良效果。室内试验结果表明:随着纳米黏土含量的增大,改性黄土的液限、塑限及塑性指数均增大,改性黄土的最佳含水率随纳米黏土的增大而增大,这对于湿陷性黄土地区的施工具有重要的工程意义;两类强度试验均表明纳米黏土在一定程度上提高了改性黄土的强度;纳米黏土的添加降低了改性黄土的分散性和湿陷性。另外在水渠现场开展了室外试验,试验结果表明添加 2．0％纳米黏土后,黄土的稳定性有明显改善。室外试验结果与室内试验结果基本一致。此研究为黄土地区消除湿陷性提供了一种新方法,可为之后类似工程提供有益的参考。     

阳极加载稳恒磁场对微生物燃料电池性能的影响

将双室微生物燃料电池(MFC)置于不同方向(与阳极垂直、平行)、不同强度(0,100,200,300mT)的稳恒磁场下,考察阳极加载稳恒磁场对MFC产电特性的影响。结果发现,一定强度的磁场能够强化MFC的产电,但不同磁场方向和强度对MFC的影响有差异。当磁场方向与阳极垂直时,产电效果较好,MFC的最大输出功率更高。MFC在加载200mT磁场强度时,性能达到最佳,其最大功率密度为1.09 W/m2。一定强度的磁场还能够提高MFC的库仑效率和COD去除率,并且加速微生物对COD的降解。