固定化小球藻光合藻微生物燃料電池產(chǎn)電性能及處理氨氮廢水研究.pdf

1、能源危機(jī)、水資源短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重制約著人類的發(fā)展。人們開始越來(lái)越關(guān)注可持續(xù)能源環(huán)境技術(shù)，而微生物燃料電池(MFC)即是其中一種，它可以在實(shí)現(xiàn)廢水處理的同時(shí)產(chǎn)生電能。近來(lái)的研究表明將藻類技術(shù)與MFC結(jié)合，即光合藻微生物燃料電池(PAMFC)，可以在廢水處理的同時(shí)獲得生物質(zhì)和電能，從而有望為人類面臨的能源、水資源和環(huán)境這三大問(wèn)題的解決提供一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)有效的方法。
　　 本文采用固定化小球藻以提高藻類密度、促進(jìn)反應(yīng)傳質(zhì)，并初步探索了

2、固定化小球藻PAMFC產(chǎn)電的可行性，考察優(yōu)化了影響固定化小球藻PAMFC運(yùn)行的工藝參數(shù)，并初步嘗試了該反應(yīng)器對(duì)氨氮廢水的處理效果，獲得了如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：首先，優(yōu)化了固定化制備條件：采用5％的海藻酸鈉和2％的氯化鈣作為固定化的基質(zhì)濃度、106 cell/mL作為初始接種密度、4 h的交聯(lián)時(shí)間；該最佳條件下，PAMFC對(duì)COD的去除效率達(dá)到84.7％，同時(shí)在電流密度為5.5A/m3時(shí)獲得最大功率密度1811.90 mW/m3，庫(kù)侖效率為8.7

3、8％。其次，考察了環(huán)境因素對(duì)固定化小球藻PAMFC產(chǎn)電的影響。主要結(jié)論如下：第一，固定化小球藻的投加量以600個(gè)/200 mL為宜。陽(yáng)極COD負(fù)荷為1000mg/L。第二，在25-35℃的溫度范圍內(nèi)，PAMFC都能良好運(yùn)行，產(chǎn)電效果相差不大，以30℃時(shí)最佳。第三，適宜的光照強(qiáng)度可以在很大程度上提高PAMFC的功率輸出，5000 lux時(shí)獲得最大功率密度2572.82 mW/m3。第三，固定化小球藻PAMFC的性能優(yōu)于懸浮態(tài)PAMFC。優(yōu)