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硫自养微生物阳极MFCs重金属回收及产电研究
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作者 谢昊 李越 张捍民 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第4期331-338,共8页
重金属废水污染以及金属资源短缺仍然是我国目前发展亟待解决的重要问题,微生物燃料电池(MFCs)作为环境友好、低成本的生物处理装置具有广阔的应用前景,而有机底物从经济、性能等方面限制了其应用.以双室MFCs为基础,以硫自养微生物为阳... 重金属废水污染以及金属资源短缺仍然是我国目前发展亟待解决的重要问题,微生物燃料电池(MFCs)作为环境友好、低成本的生物处理装置具有广阔的应用前景,而有机底物从经济、性能等方面限制了其应用.以双室MFCs为基础,以硫自养微生物为阳极微生物,碳毡为阴极材料,在不加入有机碳的条件下高效回收重金属,克服了传统MFCs外加有机碳源造成的运行成本高、二次污染等弊端.研究表明,系统最大功率密度为308mW/m3,金属去除速率为2.27mg/(L·h),比空白碳毡分别提高了133.3%和98%.阴极库仑效率达到92.6%.Thiomonas、Acidithiobacillus、Halothiobacillus为主要硫自养菌属,主要涉及Dsr和Hdr两种电子传递途径,黄素单核苷酸与类黄素等细胞色素参与阳极电子传递过程. 展开更多
关键词 微生物燃料电池(mfcs) 硫自养微生物 重金属回收 群落组成
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pH对微藻型MFCs处理养猪源分离废水影响研究 被引量:2
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作者 杨利伟 江旺 +3 位作者 李德溢 胡博 李彦鹏 赵庆 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期111-115,共5页
实验构建了以微藻为阴极的双室微生物燃料电池(MFCs),以养猪源分离废水为阳极底物,考察在稳定运行的基础上,阳极初始pH对微藻型MFCs的产电性能和养猪源分离废水处理效果的影响。结果表明,微藻型MFCs中阳极液在碱性环境中有利于提高系统... 实验构建了以微藻为阴极的双室微生物燃料电池(MFCs),以养猪源分离废水为阳极底物,考察在稳定运行的基础上,阳极初始pH对微藻型MFCs的产电性能和养猪源分离废水处理效果的影响。结果表明,微藻型MFCs中阳极液在碱性环境中有利于提高系统的性能,当pH从6增加到10时,微藻型MFCs的产电性能随之提高。当pH=10时,系统的产电性能达到最佳,功率密度为534.8 mW/m^3,是pH=6时的2.12倍。pH对COD的去除率影响不大,均在90%以上;NH_4^+-N的去除率随着pH的升高而提高,当pH=10时,NH_4^+-N去除率达93.54%。 展开更多
关键词 微生物燃料电池(mfcs) 微藻型 PH 养猪源分离废水
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NG-MFCs协同FCDI处理含盐废水应用研究
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作者 梁颖 张卫珂 +2 位作者 杨宏艳 焦琛 王佳玮 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期83-86,共4页
以氮掺杂石墨烯(NG)催化微生物燃料电池(MFCs)的阴极,同时多级串并联方式连接MFCs与流动电极电容去离子(FCDI)装置,用以处理含盐废水。结果表明,NG-MFCs的产电脱氮性能明显提升,其最大输出电压为523 m V,NH_4^+-N的去除率达到92.7%;并... 以氮掺杂石墨烯(NG)催化微生物燃料电池(MFCs)的阴极,同时多级串并联方式连接MFCs与流动电极电容去离子(FCDI)装置,用以处理含盐废水。结果表明,NG-MFCs的产电脱氮性能明显提升,其最大输出电压为523 m V,NH_4^+-N的去除率达到92.7%;并联方式下的MFCs产电输出更加稳定,处理Na Cl质量浓度2 g/L的盐溶液,MFCs-FCDI装置的除盐率达到30%。因此,NG-MFCs以其输出能量FCDI进行除盐,可达到能源利用与污水处理的双重效果。 展开更多
关键词 微生物燃料电池(mfcs) 氮掺杂石墨烯(NG) 阴极 流动电极电容去离子(FCDI) 除盐
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LDH改性电极强化CW-MFC耦合系统深度处理污水研究 被引量:2
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作者 张静 李玉霞 刘玉香 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期123-129,共7页
构建了人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)耦合系统,探究了层状双氢氧化物(LDH)材料改性电极对CW-MFC系统运行性能及其微生物群落结构的影响。结果表明,LDH材料的结构及其中的Fe、Ni元素显著影响电极生物膜中的微生物群落结构及与脱碳除... 构建了人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)耦合系统,探究了层状双氢氧化物(LDH)材料改性电极对CW-MFC系统运行性能及其微生物群落结构的影响。结果表明,LDH材料的结构及其中的Fe、Ni元素显著影响电极生物膜中的微生物群落结构及与脱碳除氮相关的功能微生物数量,聚苯胺(PANI)的添加增强了LDH的电导率,这些因素共同作用改善了系统的污染物去除性能和产电性能。其中,阴阳极均用FeNi-LDH/PANI改性的反应器的性能最好,其COD、NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N的去除率分别为95.68%、96.72%和95.32%,出水水质可达到地表水Ⅱ类标准;该系统稳定运行期间的平均输出电压为108.96 mV,最大功率密度可达到1.99 W/m^(3)。 展开更多
关键词 层状双氢氧化物 人工湿地-微生物燃料电池(CW-mfc) 电极改性 脱碳除氮 生物电输出 微生物群落组成
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量子点碳修饰生物阴极提高BC-MFC系统脱氮及产电性能
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作者 韩煦葳 王锦 +3 位作者 王丽 王文雷 于忠军 成大陆 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期673-680,共8页
为提高生物阴极微生物燃料电池系统脱氮及产电性能,提出采用量子点碳对生物阴极微生物燃料电池系统(BC-MFC)的生物阴极(BC)进行修饰,以增加阴极附着面积提高微生物附着量。以脱氮作为首要目标,产电作为次要目标,设计了4组不同类型生物... 为提高生物阴极微生物燃料电池系统脱氮及产电性能,提出采用量子点碳对生物阴极微生物燃料电池系统(BC-MFC)的生物阴极(BC)进行修饰,以增加阴极附着面积提高微生物附着量。以脱氮作为首要目标,产电作为次要目标,设计了4组不同类型生物阴极的BC-MFC系统进行实验。结果表明,利用量子点碳对生物阴极进行修饰,能提高系统的脱氮能力,氨氮和总氮去除率最高可达到80%和77%,相比于对照组均提升约10%;系统微生物群落形成更快,启动时间缩短,且系统内阻最高下降24.19Ω,平均下降约23Ω,功率密度最高提升9.42 mW·m^(-3),平均提升6.76 mW·m^(-3);增加了系统的不稳定因素,采用微生物提前挂膜培养和在阴极区域栽种湿地植物的方法可提高系统稳定性。 展开更多
关键词 量子点碳 微生物燃料电池(mfc) 生物阴极 脱氮 污水处理
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底物浓度和缓冲液浓度对MFC性能影响研究 被引量:4
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作者 刘春梅 刘磊 +1 位作者 徐斌 刘建新 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期48-51,共4页
实验研究了阳极室进口底物浓度和缓冲溶液浓度对碳刷阳极微生物燃料电池产电性能的影响,并利用循环伏安法考察了不同条件下阳极生物膜的电化学活性。结果表明,电池的功率密度随进口底物浓度的增加而增大;在进口底物浓度为500 mg COD/L时... 实验研究了阳极室进口底物浓度和缓冲溶液浓度对碳刷阳极微生物燃料电池产电性能的影响,并利用循环伏安法考察了不同条件下阳极生物膜的电化学活性。结果表明,电池的功率密度随进口底物浓度的增加而增大;在进口底物浓度为500 mg COD/L时,其达到饱和。随着缓冲液浓度的增加,电池的功率密度增大,这是由于缓冲液不仅维持了阳极室及阳极生物膜的p H,而且增强了阳极电解液的离子强度。循环伏安测试结果进一步证实了不同条件下电池的产电性能。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 底物浓度 缓冲液浓度 循环伏安法 电化学活性
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一株同步硝化反硝化菌株的筛选及其生物电化学脱氮性能研究
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作者 田瑞瑞 付欢 +3 位作者 郑云 黄新琦 周俊 雍晓雨 《南京农业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
[目的]本文旨在获得具有高效脱氮性能的异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)功能菌株,构建生物电化学-同步硝化反硝化(bio-electrochemical systems-simultaneous nitrification and denit... [目的]本文旨在获得具有高效脱氮性能的异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)功能菌株,构建生物电化学-同步硝化反硝化(bio-electrochemical systems-simultaneous nitrification and denitrification,BES-SND)耦合系统,实现脱氮效率的提升。[方法]从活性污泥中筛选HN-AD菌株,鉴定后通过摇瓶试验分析其脱氮性能。然后进一步研究碳源、C/N、溶解氧等外界因素对菌株同步硝化反硝化性能的影响。将菌株接种到微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)的生物阴极,分析低C/N条件下BES-SND体系的脱氮性能。[结果]从活性污泥中筛选出一株具有同步硝化反硝化性能的HN-AD菌株,命名为Alcaligenes aquatilis N3。确定该菌株发生SND反应的最适碳源为乙酸钠、C/N值为20、溶解氧为3.70 mg·L^(-1)。在BES-SND脱氮体系中,C/N值分别为2、4、6、8时,菌株A.aquatilis N3的总氮去除率分别为20.51%、26.67%、37.76%和48.50%。在C/N=2的试验条件下,BES-SND系统的总氮去除速率在第5天仍为1.79 mg·L^(-1)·d^(-1)。[结论]在低碳环境下,A.aquatilis N3菌株依然可以在BES-SND耦合脱氮体系中实现脱氮,降低了脱氮过程对碳源的依赖性,具有一定的实际环境应用潜力。 展开更多
关键词 同步硝化反硝化 异养硝化-好氧反硝化 生物电化学 低C/N值 微生物燃料电池
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进水COD浓度对基于MFC的UASB生物传感器反馈性能的影响 被引量:2
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作者 贾辉 杨光 +2 位作者 房宏艳 王捷 何志超 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期55-60,共6页
考察MFC生物传感器在不同COD负荷条件下电信号的反馈情况.通过对比不同进水COD条件下的反馈时间,研究pH对MFC传感器反馈性能的影响.实验结果表明:MFC电信号与进水COD质量浓度具有良好的线性关系;在1000-3000mg/L的进水条件下,MFC稳定... 考察MFC生物传感器在不同COD负荷条件下电信号的反馈情况.通过对比不同进水COD条件下的反馈时间,研究pH对MFC传感器反馈性能的影响.实验结果表明:MFC电信号与进水COD质量浓度具有良好的线性关系;在1000-3000mg/L的进水条件下,MFC稳定电压与进水COD质量浓度呈y=3.83×10^-5x+0.25的线性增长关系,传感器的反馈时间为4h;随着进水COD质量浓度提升至4000-6000mg/L,MFC稳定电压与进水COD质量浓度呈y=-5.95×10^-5x+0.54的线性下降关系,系统内挥发性脂肪酸大量积累导致pH降至4.6,反馈时间延缓至8.6h,系统长期处于酸化状态,产电微生物活性降低,电子传递速率受到抑制,传感器反馈时间延迟. 展开更多
关键词 升流式厌氧污泥床(UASB) 微生物燃料电池 生物传感器 反馈时间 pH
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无介体MFC微生物催化剂的“独立驯化”与“在线驯化”结合研究 被引量:1
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作者 谢晴 王彬 +2 位作者 杨嘉伟 冷庚 但德忠 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期201-207,共7页
采用独立驯化和在线驯化相结合的新颖方式,以碳毡、碳布和碳纸为阳极挂膜材料,考察驯化方式和阳极材料对无介体微生物燃料电池(MFC)产电性能和有机物去除效果的影响。结果表明,独立驯化期阳极材料特性对微生物挂膜的影响较大,扫描电镜... 采用独立驯化和在线驯化相结合的新颖方式,以碳毡、碳布和碳纸为阳极挂膜材料,考察驯化方式和阳极材料对无介体微生物燃料电池(MFC)产电性能和有机物去除效果的影响。结果表明,独立驯化期阳极材料特性对微生物挂膜的影响较大,扫描电镜结果表明挂膜效果最好的是碳毡,碳布次之,碳纸较差;在线驯化约10 h后,微生物催化剂的电化学活性显著升高,第2个周期电压达到峰值(碳毡、碳布、碳纸的峰电压分别为0.803、0.604和0.574 V),第3个周期MFC能长时间稳定运行,其中,碳毡MFC电压平台维持在0.78 V左右长达180 h;比较MFCs的产电能力优劣顺序为:碳毡(1 339.6 mW/m3)>碳纸(96.8 mW/m3)>碳布(80 mW/m3);COD去除率为:碳毡(89.5%)>碳纸(79%)>碳布(74.7%)。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 驯化 生物膜 产电细菌
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以铁氰化钾为电子受体的MSBR-MFC集成系统响应机理研究 被引量:2
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作者 谢晴 冷庚 +2 位作者 王彬 杨嘉伟 但德忠 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期120-125,共6页
将双室微生物燃料电池(MFC)的阴极区改造成膜序批式生物反应器(MSBR),从产能和净化的双重角度构建了MSBR-MFC集成系统,以铁氰化钾作电子受体、碳毡作生物阴极和固定填料,采取"厌氧、好氧"交替运行方式处理城市生活污水,考察MS... 将双室微生物燃料电池(MFC)的阴极区改造成膜序批式生物反应器(MSBR),从产能和净化的双重角度构建了MSBR-MFC集成系统,以铁氰化钾作电子受体、碳毡作生物阴极和固定填料,采取"厌氧、好氧"交替运行方式处理城市生活污水,考察MSBR-MFC系统的产电能力及污染物去除效果。结果表明,系统在厌氧段投加铁氰化钾后,电能输出将大幅提高,最适投加量为30 mmol.L-1;该条件下好氧段系统最大输出功率密度为893.1 mW.m-3,输出峰电压为570.4 mV,电池内阻约300Ω,1个HRT(8 h)内累积产电量13.6 C;阴极区COD、氨氮、TP去除率分别为90.5%、99%和96.2%,阴阳两极室累积有机物去除容积负荷约2.125 kg.m-.3d-1,比传统双室MFC提高了约80.8%。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 膜序批式生物反应器 铁氰化钾 电子受体 脱氮除磷
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生物电人工湿地系统处理抗生素废水的研究进展 被引量:1
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作者 史雅兰 刘秀涵 +2 位作者 杨志刚 李云飞 陈飞勇 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期983-993,共11页
生物电人工湿地系统(CW-MFC)是一种耦合人工湿地(CW)和生物电化学系统的新兴技术,其除保留CW在水处理方面的优势外,还可通过富集电化学功能菌群强化系统对复杂污染物的去除。近年来国内外关于CW-MFC处理抗生素废水的相关研究取得了一定... 生物电人工湿地系统(CW-MFC)是一种耦合人工湿地(CW)和生物电化学系统的新兴技术,其除保留CW在水处理方面的优势外,还可通过富集电化学功能菌群强化系统对复杂污染物的去除。近年来国内外关于CW-MFC处理抗生素废水的相关研究取得了一定进展,但在其效能和机理方面缺乏系统的归纳总结。基于此,首先系统归纳了CW-MFC对磺胺类、四环素类、喹诺酮类等抗生素的去除效果及其主要影响因素,再从微生物、电化学作用、填料和植物4个方面阐述了其在抗生素去除过程中的作用及机理。结果表明:CW-MFC对磺胺类、四环素类和喹诺酮类抗生素的去除效率可以达到80%,抗生素在CWMFC中可通过填料吸附截留、植物根系吸收和微生物电化学作用等多种机制协同去除,其中环丙沙星的去除以填料吸附为主,相比之下磺胺和四环素类抗生素更易被微生物降解。CW-MFC在处理抗生素废水,特别是修复抗生素污染地表水体方面具有广阔的应用前景,但该系统在处理抗生素时仍面临着抗性基因传播风险。 展开更多
关键词 生物电人工湿地(CW-mfc) 抗生素 污水处理 电化学活性菌 电能
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磷化MXene/聚吡咯水凝胶制备及其在微生物燃料电池中的应用
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作者 杨洋 张智淇 +1 位作者 曹洲 陈野 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期1055-1064,共10页
微生物燃料电池阳极材料的导电性、亲水性、生物相容性等特性会影响微生物的附着、生长、代谢以及细胞外电子转移,进而直接影响微生物燃料电池的各项重要性能。通过化学氧化法制备了具有三维结构的多孔MXene/聚吡咯(MXene/PPy)水凝胶,采... 微生物燃料电池阳极材料的导电性、亲水性、生物相容性等特性会影响微生物的附着、生长、代谢以及细胞外电子转移,进而直接影响微生物燃料电池的各项重要性能。通过化学氧化法制备了具有三维结构的多孔MXene/聚吡咯(MXene/PPy)水凝胶,采用NaH_(2)PO_(2)退火对制备的MXene/PPy水凝胶进行磷化改性,并以改性前后的水凝胶材料作为阳极,研究其电化学性能以及其组装的微生物燃料电池的性能。结果表明:多孔MXene/PPy水凝胶具有良好的电化学性能,而磷化改性可以使MXene暴露更多反应位点,电化学性能进一步提升。其中以特定磷化程度(NaH_(2)PO_(2)加入量为0.005 g/mL)的MXene-PPy水凝胶(P-MXene/PPy-5)作为电极材料时,面积比电容和交换电流密度分别提高至948.55 F/m2和0.73 mA/cm^(2),而电荷转移电阻下降至6.84Ω;其组装的微生物燃料电池与非磷化阳极微生物燃料电池相比,最大输出功率密度提升了49.62%,达7.87 W/m^(3),阳极蛋白质含量提升了37.53%,达59.07 mg/cm^(2)。研究结果为未来开发更高性能的微生物燃料电池提供了思路。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 二维过渡金属碳化物(MXene) 聚吡咯(PPy) 磷化 水凝胶
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喹啉为MFC阳极燃料的微生物群落结构演化分析
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作者 张翠萍 谢健 +3 位作者 贾后磊 李明臣 罗勇 李婕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1093-1097,共5页
通过构建填料型微生物燃料电池(MFC),首次对以喹啉为燃料时的MFC阳极表面的微生物群落进行了分析.PCR-DGGE的试验结果表明,随着燃料的改变,微生物群落也发生改变.当以喹啉和葡萄糖的混合溶液稳定地作为燃料时,由于受到喹啉毒性的抑制,... 通过构建填料型微生物燃料电池(MFC),首次对以喹啉为燃料时的MFC阳极表面的微生物群落进行了分析.PCR-DGGE的试验结果表明,随着燃料的改变,微生物群落也发生改变.当以喹啉和葡萄糖的混合溶液稳定地作为燃料时,由于受到喹啉毒性的抑制,微生物多样性降低,优势菌也发生明显的改变.与葡萄糖共基质相比,以单一喹啉为燃料时的阳极微生物优势菌落发生明显改变.新增加一类菌,这类菌与Pseudomonas sp.DIC5RS的同源性为100%,推测该菌在单一喹啉为MFC燃料时喹啉的降解过程中起到关键作用. 展开更多
关键词 喹啉 微生物燃料电池 微生物群落演化
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底物浓度对AFB-MFC处理废水效果及产电性能影响
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作者 董一明 王晖 杨平 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期126-130,共5页
试验采用厌氧流化床-生物阴极型双室微生物燃料电池(AFB-MFC)反应器,研究模拟废水的COD、NH3-N的去除效果和产电性能。结果表明,以葡萄糖为底物,在阳极室的COD容积负荷为5.0~10.0 kg/(m^3·d),HRT分别为16 h和24 h的条件下,AFB-MFC... 试验采用厌氧流化床-生物阴极型双室微生物燃料电池(AFB-MFC)反应器,研究模拟废水的COD、NH3-N的去除效果和产电性能。结果表明,以葡萄糖为底物,在阳极室的COD容积负荷为5.0~10.0 kg/(m^3·d),HRT分别为16 h和24 h的条件下,AFB-MFC系统的厌氧流化床部分对COD的去除有很好的效果,COD去除率始终稳定在95%以上。阴极室对于NH3-N有很好的效果,平均去除率达到95%,阳极室对于NH3-N的去除在50%左右。系统在进水COD为5 000 mg/L,阳极室的COD容积负荷为5.0 kg/(m^3·d),阴极室为1.2 kg/(m^3·d)时产电效果最好。电压最高可达340 mV,能持续稳定产电70 h,功率密度为12.8 mW/m^2。另外,通过扫描电镜观察到厌氧生物颗粒中大部分为杆菌,其余为球形菌和丝状菌等。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 废水处理 产电
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梧桐叶浸泡液对CW-MFC降解活性艳红的影响
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作者 赵联芳 谭陈 +1 位作者 路宗仁 次仁吉保 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期53-57,共5页
在自行构建的人工湿地(CW)-微生物燃料电池(MFC)系统中,以葡萄糖为对照,系统研究了梧桐叶浸泡液对活性艳红X-3B脱色效果的影响及机理。结果表明,当实验进水X-3B的质量浓度不高于50 mg/L时,系统的脱色率近乎达到100%;当X-3B的质量浓度升... 在自行构建的人工湿地(CW)-微生物燃料电池(MFC)系统中,以葡萄糖为对照,系统研究了梧桐叶浸泡液对活性艳红X-3B脱色效果的影响及机理。结果表明,当实验进水X-3B的质量浓度不高于50 mg/L时,系统的脱色率近乎达到100%;当X-3B的质量浓度升高至100 mg/L和150 mg/L时,出水X-3B含量出现明显波动。葡萄糖组脱色主要发生在底部和阳极区域,脱色率分别为78.13%和14.96%,而梧桐叶浸泡组脱色主要发生在底部和阴极区域,脱色率分别为68.28%和16.78%。葡萄糖组X-3B的偶氮结构、萘环结构、三嗪结构和苯环结构在系统中逐步得到降解,而梧桐组缺少苯环和萘环结构的特征峰。不同碳源对不同区域微生物群落结构产生影响,使得X-3B的脱色降解呈现不同的规律。 展开更多
关键词 人工湿地(CW)-微生物燃料电池(mfc) 活性艳红X-3B 碳源 脱色 机理
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基质浓度·电极距离·离子强度对MFC影响的研究 被引量:5
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作者 刘莹 徐惠忠 +2 位作者 韩京龙 张章堂 陈博彦 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期157-161,共5页
以宜兰酒厂废水处理厂的污泥为菌种来源,构建单槽无膜无介体空气阴极型微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC),通过添加不同浓度的基质、改变阳极与阴极距离及添加不同浓度的NaCl,分别考察了基质浓度、电极距离、离子强度对MFC性能... 以宜兰酒厂废水处理厂的污泥为菌种来源,构建单槽无膜无介体空气阴极型微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC),通过添加不同浓度的基质、改变阳极与阴极距离及添加不同浓度的NaCl,分别考察了基质浓度、电极距离、离子强度对MFC性能的影响。研究结果表明,伴随基质COD浓度的增加(从300 mg/L增到1 000 mg/L),库仑效率降低50%,但产电维持时间延长,COD去除率最高达92%;在一定电极距离内(18 cm到9 cm),伴随电极距离的减小,系统内阻减小,产电提高,最大功率密度从39.6 mW/m2增到73.2 mW/m2;当电极距离过短(6 cm)时,产电反而降低;当NaCl浓度为160 mmol/L时有最大功率密度,但是如果盐类浓度过强,会影响阳极生物膜微生物的活性从而降低产电。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 基质浓度 电极距离 离子强度
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冻融处理对不同阴极构型MFC产电及有机物降解的影响 被引量:4
17
作者 陈悦佳 赵庆良 柳成才 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1359-1367,共9页
为了研究不同阴极构型的微生物燃料电池(MFC)处理剩余污泥时的产电以及有机物降解情况,构建了铁氰化钾双室MFC以及生物阴极双室MFC两套系统,分析了两套系统处理剩余污泥时电压、功率密度以及有机物变化及降解情况.结果表明,处理冻融... 为了研究不同阴极构型的微生物燃料电池(MFC)处理剩余污泥时的产电以及有机物降解情况,构建了铁氰化钾双室MFC以及生物阴极双室MFC两套系统,分析了两套系统处理剩余污泥时电压、功率密度以及有机物变化及降解情况.结果表明,处理冻融污泥时,铁氰化钾双室MFC8h达到稳定电压0.726V,运行6d时SCOD达到峰值3771.4mg/L,此时最大功率密度最高为10.3W/m3,周期结束(20d)TCOD去除率为70.3%;生物阴极双室MFC运行3d达到稳定电压0.76V并持续22d后下降,15~20d时SCOD达到峰值4538.0mg/L,并获得最高的最大功率密度13.7W/m3,周期结束(30d)去除80.6%的TCOD.相对于铁氰化钾双室MFC,生物阴极双室MFC能够更为彻底的促进污泥有机物溶出并利用其产电,对溶解性碳水化合物利用以及有机物的降解得更为彻底,同时更利于MFC系统的长期稳定运行. 展开更多
关键词 冻融污泥 生物阴极 产电 有机物 微生物燃料电池
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聚中性红修饰电极对微生物燃料电池(MFC)脱氮产电性能的影响 被引量:3
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作者 章静 赵丝蒙 +1 位作者 周昱宏 史惠祥 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期589-599,共11页
利用电聚合方法制备了聚中性红修饰电极,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱(F TIR)等表征手段对电极材料的微观结构与组成进行研究。为进一步考察聚中性红修饰电极对微生物燃料电池(M FC)脱氮产电性能的影响,... 利用电聚合方法制备了聚中性红修饰电极,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱(F TIR)等表征手段对电极材料的微观结构与组成进行研究。为进一步考察聚中性红修饰电极对微生物燃料电池(M FC)脱氮产电性能的影响,构建了各种不同微生物燃料电池。实验表明,聚中性红修饰阴极微生物燃料电池(C PNR-MFC)具有最强的脱氮和产电性能,其次为聚中性红修饰阳极微生物燃料电池(A PNR-MFC)。在不同进水硝氮浓度下,实验组MFCs对硝氮的去除率均达到90%以上,CPNR-MFC具有0.040 kg m-3 d-1的最大硝氮去除速率和15.29W m-3的最大功率密度,较对照组分别提高14.29%和82.51%,而APNR-MFC仅分别提高5.71%和31.93%。通过对比MFCs的电化学特性和微生物特征,探究了聚中性红修饰电极对MFCs性能影响的机理。 展开更多
关键词 微生物燃料电池(mfc) 反硝化 电子传递效率 聚中性红
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填料对电极氨氧化型CW-MFC耦合系统运行性能的影响 被引量:2
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作者 范洪勇 王华伟 +3 位作者 潘玲阳 储刚 孙英杰 王振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期5833-5844,共12页
在基于电极氨氧化作用的人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)耦合系统中设置阳极层,探究了阳极层中不同种类填料对系统运行性能及其微生物学特征的影响.结果表明,利用电极氨氧化型CW-MFC处理生活污水时,阳极层中填料的理化特性可显著影响... 在基于电极氨氧化作用的人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)耦合系统中设置阳极层,探究了阳极层中不同种类填料对系统运行性能及其微生物学特征的影响.结果表明,利用电极氨氧化型CW-MFC处理生活污水时,阳极层中填料的理化特性可显著影响电活性氨氧化生物膜中的微生物群落结构及功能微生物数量,进而会造成装置脱氮产电性能的差异.相较于石英砂和沸石,当选用废砖块作为阳极层填料时,其较大的比表面积、较高的EC值及Fe含量提高了参与电极氨氧化反应的功能微生物(尤其是Nitrosomonas、Geobacter、Empodebacter和Candidutus Brocadia)的丰度及活性,CW-MFC中的电极氨氧化作用随之得以强化,其运行性能亦较理想,此时系统的COD、TP、TN和NH_(4)^(+)-N去除率分别可达(87.29±2.06)%、(92.52±3.20)%、(87.10±2.27)%和(96.49±0.76)%,其输出功率密度峰值为0.60W/m^(3),出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准. 展开更多
关键词 人工湿地-微生物燃料电池(CW-mfc) 填料 电极氨氧化 生物电化学 脱氮
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不同类型油田采出水作为阳极底物对MFC电压的影响 被引量:3
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作者 郭东璞 林永波 李永峰 《安徽农业科学》 CAS 2014年第2期523-526,共4页
考察水驱采出水、聚驱采出水和三元复合驱采出水3种主要油田废水分别作为阳极底物时对3组微生物燃料电池(MFC)输出电压的影响及影响因素,考察采出水中主要难降解有机物的去除效果。结果表明,使用成分更为复杂、COD值高的聚驱采出水和三... 考察水驱采出水、聚驱采出水和三元复合驱采出水3种主要油田废水分别作为阳极底物时对3组微生物燃料电池(MFC)输出电压的影响及影响因素,考察采出水中主要难降解有机物的去除效果。结果表明,使用成分更为复杂、COD值高的聚驱采出水和三元复合驱采出水作为阳极底物的MFC产生的电压较大,可达到647和570 mV,水驱采出水最小,为270 mV;一个运行周期内,随着反应进行3个微生物燃料电池的阴极电势相对稳定,阳极电势有明显升高趋势,输出电压的变化主要来自阳极的贡献。阳极底物的COD去除效果和库伦效率均对阳极电势产生影响。其中,微生物燃料电池对废水中表面活性剂的去除效果最好,在进水浓度为67.8 mg/L时,出水浓度为2.1 mg/L,去除率达到96.90%;不同采出水的石油和聚合物的去除效果符合MFC的输出电压和阳极底物COD值变化规律。 展开更多
关键词 油田采出水 微生物燃料电池 电压 影响因素 去除效果
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