微生物燃料电池处理含硫废水

微生物燃料电池的研究与应用,对缓解当前的能源危机有重大意义,其发展潜力很大。文章简述了微生物燃料电池的工作原理。同时,该文也阐述了一些影响微生物燃料电池去除硫化物的因素。     

微生物燃料电池处理污水并产能的潜力分析

全球性能源危机导致污水处理朝着资源化与能源化的方向发展。欧美倡导的"能源工厂"或"碳中和"运行理念更是激发了从污水中回收能源的国际研发与应用热潮。作为一种能够同时将有机物去除并将其所蕴含的能量直接以电能回收的技术,微生物燃料电池(MFC)技术研发方兴未艾。这就需要首先在科学上系统了解MFC的发展历程、基本原理、研究现状,继而从工程角度分析MFC在污水处理中得以应用的潜力。在总结MFC最新研发进展的基础上,对MFC用于实际污水处理可获得的能量进行了匡算,发现其能源转化效率还不及污水处理剩余污泥厌氧消化产甲烷可获得的能源转化效率。况且,MFC的有限能量转化是以牺牲脱氮除磷所需碳源作为代价。以MFC为基础衍生而来的微生物电解电池(MEC)产氢技术在实际应用时可能亦存在相同问题。面对MFC/MEC目前的应用窘境,对其未来技术研发走向进行了定位。     

无介体微生物燃料电池的研究进展

微生物燃料电池的出现使得降解有机污染物的同时收获电能成为可能，因而受到广泛关注。从产电微生物和电池结构两部分介绍了无介体微生物燃料电池的研究进展，对产电微生物的研究主要从产电微生物的种类、影响微生物产电的因素以及产电机理等方面进行阐述；对微生物燃料电池结构的研究，主要从电池阳极及阳极室、阴极及阴极室、分隔材料、整体结构和运行方式等方面进行了阐述；从提高微生物燃料电池产电能力的角度出发，对微生物和电池结构提出了研究方向，并展望了产电微生物燃料电池的研究前景。     

微生物燃料电池碳基阳极材料的研究进展

微生物燃料电池是绿色废水处理新技术,在处理有机废水的同时实现了电能回收.近10年来,该技术得到了快速发展,逐步由实验室研究向未来大型化应用的目标前进.产电微生物附着的阳极是影响电池性能的关键,也是目前该领域研究的热点.碳基材料成本低、导电性好且无生物毒性,是理想的阳极材料.分别从二维碳基材料、三维碳基材料、纳米碳材料和碳基材料的预处理等方面介绍了阳极材料研究的最新进展,指出了材料的表面修饰(如表面氧化或连接官能团)和纳米碳材料的应用将成为未来微生物燃料电池阳极材料的研究重点.     

离子膜在填料型微生物燃料电池中的应用

利用不同廉价离子交换膜作为填料型微生物燃料电池(MFC)的分隔材料,考察其运行情况,表征其内阻、极化曲线、功率密度、膜面电阻以及对有机物和氧气的扩散系数。结果表明:相比以阳离子交换膜作为分隔材料的MFC(CMFC),以阴离子交换膜作为分隔材料的MFC(AMFC)内阻更低,功率密度更高,最大功率密度可达2.4 W/m2。在长期运行过程中AMFC的内阻及膜面电阻变化均较小。长期运行后,阳离子交换膜靠着阴极侧沉积较多的盐类,而阴离子交换膜则未观测到。阴离子交换膜对NaAc的阻隔效果较阳离子交换膜差,而对葡萄糖的阻隔效果与阳离子交换膜相差不大,阻隔氧和有机物最好的为CM3型阳离子膜。     

阴极室碳氮比对微生物燃料电池的影响

以实际生活污水和硝酸盐溶液分别作为阳极和阴极处理对象构建微生物燃料电池(MFC),阴极室硝酸盐的反硝化会造成亚硝酸盐的积累,通过投加有机物抑制亚硝酸盐积累的同时,考察阴极碳氮比(C/N)值对MFC产电性能、阴极反硝化效果、阳极去除COD效果的影响。结果表明,阴极室投加有机物后,平均输出电压和最大功率密度分别由0.28 V和35.4 mW/m~3降为0.22V和28.3 mW/m~3,并且当阴极C/N=3时下降显著。从产电性能、碳源消耗量和反硝化进度等指标综合考虑,阴极C/N=2时MFC性能最佳。     

微生物燃料电池阳极特性对产电性能的影响

以阳极开路电势和阳极内阻为评价指标，比较了碳纸、石墨和碳毡3种阳极材料的产电性能，考察了孔体积、表面积、孔径分布、表面粗糙度和表面电位5种阳极特性对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明，增加多孔电极的孔体积、表面积以及内孔径都可以提高阳极上的微生物量，并降低了阳极内阻；增加非多孔电极的表面粗糙度也可增大阳极上的微生物量，同时还能降低阳极的内阻。表面电位对阳极微生物富集和产电也有影响，对于初始电位分别为450、300和40mV的阳极，产电稳定后其上的蛋白质含量分别为38、82和98μg／cm^2，说明表面电位越低则生物量越高，内阻越小。     

以葡萄糖为底物的微生物燃料电池产电特性研究

以城市污水处理厂的好氧和厌氧污泥作为接种液,通过构建双室微生物燃料电池,考察了以葡萄糖为底物时连续流微生物燃料电池降解有机物及产电的特性.结果表明:以泡沫镍板、石墨板作为阳极时的产电效果较好;在一定温度范围内,提高温度可增大电池的输出电压和开路电压;对阴极室供氧可提高微生物燃料电池的开路电压和输出电压;随着外接电阻值的增大,微生物燃料电池的输出电流变小,符合原电池电极的一般规律.     

微生物技术在城市污水处理中的应用

想要让城市排水能有一个清洁的质量,就需要在其生活污水处理环节把好关,这同时也对城市的发展至关重要。近些年随着科学技术的发展,微生物技术开始被应用到城市污水处理领域,使得原本复杂的处理过程变得简单化,并且在处理效率上也有了很大的提升。由于微生物细胞活性强的特点,还让这一污水处理过程变得环保。本文将围绕微生物技术展开分析。     

污水处理微生物检测中分子生物学技术的应用

和传统的生物污水处理法相比,分子生物学污水处理技术可以更加充分地揭示污水内部的生物反应信息,分子生物学技术能更好地对污水中的生物进行控制处理,因此,具有更为广阔的应用空间。基于此,本文详尽地分析并介绍了分子生物学技术在污水处理微生物检测中的应用。