燃料電池法地下水硝酸鹽污染修復(fù)技術(shù).pdf

1、本文在介紹地下水硝酸鹽污染的來源、危害和治理方法,以及燃料電池的工作原理和最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了燃料電池法地下水硝酸鹽污染修復(fù)小試研究,并根據(jù)小試結(jié)果,構(gòu)建了連續(xù)進(jìn)出水的雙室非生物鐵燃料電池(SFC)和微生物燃料電池(MFC)的中試裝置,開展了地下水硝酸鹽污染修復(fù)的模擬試驗(yàn)研究。
　　構(gòu)建了雙室非生物鐵燃料電池(SFC)和微生物燃料電池(MFC)的小試裝置,研究各變量(陰極材料的選擇、陰極室pH的不同、硝酸鹽的濃度的不同和陰

2、極室微生物的添加等)對(duì)硝酸鹽去除效果的影響。研究結(jié)果如下:
　　(1)本次SFC/MFC小試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了SFC/MFC裝置能有效地促進(jìn)硝酸鹽的反硝化反應(yīng),SFC和MFC小試裝置對(duì)硝酸鹽的去除效率分別為62.0％和67.04%,硝酸鹽的平均降解速度分別約為6.58mgNO3-/L?d和7.11mgNO3-/L?d。
　　(2)陰極為鍍PbO2的不銹鋼板比沒有鍍層的不銹鋼板和普通碳布更有利于硝酸鹽的降解;接近中性的和濃度適中的硝酸

3、鹽溶液更有利于硝酸鹽的降解,而陰極室微生物的添加能大大提高硝酸鹽的降解率。
　　(3)SFC/MFC小試裝置的陰極室內(nèi)硝酸鹽的降解速率與SFC/MFC的輸出電壓有一定關(guān)系,輸出電壓越高,硝酸鹽的降解速率越快。
　　根據(jù)小試結(jié)果,構(gòu)建了連續(xù)進(jìn)出水的雙室非生物鐵燃料電池(SFC)和微生物燃料電池(MFC)的中試裝置,研究結(jié)果如下:
　　(1)在室溫條件下,SFC和MFC中試裝置對(duì)硝酸鹽的去除效率分別為89.58%和65.4

4、6%,硝酸鹽的平均降解速度分別約為11.036mgNO3-/L?d和6.337mgNO3-/L?d,驗(yàn)證了SFC/MFC去除硝酸鹽的效果明顯。
　　(2)在室溫條件下,MFC中試裝置對(duì)于CODCr和TOC的去除效果較好。通過厭氧對(duì)照裝置對(duì)比,MFC裝置的陽極室的CODCr去除率比厭氧對(duì)照約高26%,MFC裝置的陽極室的TOC的去除率比厭氧對(duì)照約高21%。
　　(3)MFC的HRT分別為30d和60d時(shí),硝酸鹽的降解率分別為6