廣州感潮河道黑臭底泥產(chǎn)電及修復(fù)研究

《廣州感潮河道黑臭底泥產(chǎn)電及修復(fù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、碩士學(xué)位論文廣州感潮河道黑臭底泥產(chǎn)電及修復(fù)研究作者姓名楊玥學(xué)科專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)教師張?zhí)礁苯淌谒趯W(xué)院環(huán)境與能源學(xué)院論文提交日期2015年6月ElectricityproductionandRemediationofOdor-BlacksedimentinGuangzhoutidalriverADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangYueSupervisor：AssociateProf.ZhangTaipingSouthChinaUni

2、versityofTechnologyGuangzhou,China分類(lèi)號(hào)：X522學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201220118050華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文廣州感潮河道黑臭底泥產(chǎn)電及修復(fù)研究作者姓名：楊玥指導(dǎo)教師姓名、職稱：張?zhí)礁苯淌谏暾?qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：環(huán)境工程研究方向：生態(tài)工程與環(huán)境修復(fù)論文提交日期：2015年6月24日論文答辯日期：2015年6月5日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：2015年月日答辯委員會(huì)成員：主席：黨志委員：黃偉林秦玉潔楊琛易筱筠華南理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲

3、明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：曰期：M/y年6月8曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬華南理工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保存并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許

4、學(xué)位論文被查閱（除在保密期內(nèi)的保密論文外）；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。本學(xué)位論文屬于：密，在_____年解密后適用本授權(quán)書(shū)。.保密，同意在校園網(wǎng)上發(fā)布，供校內(nèi)師生和與學(xué)校有共享協(xié)議的單位瀏覽；同意將本人學(xué)位論文提交中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版）電子雜志社全文出版和編入CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“V”）作者簽名：日期6.8指導(dǎo)教師簽名：日期t§■摘要本研

5、究利用黑臭河涌底泥、50mM/L的鐵氰化鉀緩沖液、雙室型有機(jī)玻璃反應(yīng)器和質(zhì)子交換膜構(gòu)建了一種雙室型微生物燃料電池（Microbialfuelcell,MFC），通過(guò)改變MFC的運(yùn)行條件，研究了電池的啟動(dòng)及產(chǎn)電能力，分析了MFC對(duì)底泥的修復(fù)效果，并進(jìn)一步研究了MFC產(chǎn)電過(guò)程中甲烷的排放情況。研究結(jié)論如下：（1）以底泥為陽(yáng)極接種物，1g/L的葡萄糖溶液為營(yíng)養(yǎng)液，采用序批式培養(yǎng)方法啟動(dòng)電池。經(jīng)過(guò)約720h的運(yùn)行后，MFC成功啟動(dòng)，且電壓最高可達(dá)到0.767V。啟動(dòng)成功后，以底泥為陽(yáng)極基質(zhì)，能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（>200

6、h）維持較高的電壓水平。（2）本研究分別以底泥、50mM/L的鐵氰化鉀緩沖液構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，每個(gè)運(yùn)行周期均設(shè)置處理組和對(duì)照組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在只改變外接電阻、對(duì)陰極室曝氣和添加鐵氰化鉀的運(yùn)行周期中，各個(gè)電池的內(nèi)阻比較接近，均在1300Ω左右。電池的功率密度分別在外接電阻為1500Ω處、陰極室曝氣6h和陰極室鐵氰化鉀濃度為200mM/L時(shí)達(dá)到最大，對(duì)應(yīng)-2-2-2的最大功率密度分別為4.94mW·m、6.00mW·m和6.45mW·m。在向陰極室添加氯化鈉溶液，改變?nèi)芤弘妼?dǎo)率和改變陽(yáng)極基質(zhì)組成后，電池電阻有了較大變化

7、。隨著氯化鈉濃度的增加，內(nèi)阻呈降低的趨勢(shì)，最大功率密度出現(xiàn)在氯化鈉濃度為200mM/L處，為-26.64mW·m，內(nèi)阻為1140.4Ω。在泥水體積比例為1:1時(shí)，內(nèi)阻僅為902.1Ω，最大輸出-2功率密度為7.24mW·m。電池內(nèi)阻整體上較大的原因主要是質(zhì)子交換膜的存在增大了內(nèi)阻，且底泥本身為泥水混合物，內(nèi)阻比水溶液要大許多。（3）構(gòu)建的雙室MFC系統(tǒng)能夠在產(chǎn)電的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)底泥的修復(fù)。研究結(jié)果表明，電極生物膜的存在大大促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)的降解。五個(gè)運(yùn)行周期中，電池對(duì)底泥有機(jī)質(zhì)的最高去除率分別達(dá)到7.83%、11

8、.65%、10.15%、11.35%和11.57%。有機(jī)質(zhì)的最高去除率均在電池的最大功率密度處達(dá)到。同一運(yùn)行周期中，隨著功率密度的提升，有機(jī)質(zhì)的去除率增加。（4）陽(yáng)極生物膜的存在在一定程度上達(dá)到了將磷從底泥中去除的效果。在以底泥有機(jī)質(zhì)為主要燃料來(lái)源時(shí)，系統(tǒng)的輸出功率密度變化與銨態(tài)氮的去除趨勢(shì)沒(méi)有呈現(xiàn)出特別明顯的規(guī)律。底質(zhì)中銨態(tài)氮可作為電子供體被生物膜氧化去除。陽(yáng)極室的厭氧環(huán)境有利于反硝化作用對(duì)硝酸鹽的去除。同時(shí)，