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在现今能源紧缺、环境污染严重的大前提下，以生物质发电技术为核心的微生物燃料电池（microbial fuel cell，MFC）越来越受到人们的关注，微生物燃料电池独特的产电、去污两种特性，是它成为众多研究者关注的主要原因。实验充分考虑了已有的微生物燃料电池结构、类型，比较其优缺点，设计了一种以生活污水为电解液的双室生物阴极MFC。课题以间歇式、连续流两种进水方式运行MFC为实验基础，考察了进水底物浓度、水力停留时间的改变及质子在离子交换膜间扩散转移对电池性能的影响，并结合电化学、动力学等研究方法初步探讨了生物阴极MFC在处理生活污水、产电时的基础性能，并取得以下实验成果：进水有机底物浓度对MFC的电压输出、功率密度具有明显的“饱和效应”，进水底物浓度越大，电池电压提升越慢，可以用经典的Monod方程来描述这一变化规律，实验得到了连续流时电压随进水COD浓度变化的Monod经验公式：V=132.1S94.34+S。相比间歇式来说，进水底物浓度相同时，连续流运行MFC有更好的水力紊动条件，电池的输出电压、功率密度及COD去除率都高于间歇式；并且在实验中得到最大的电压输出为118.6mV，最大功率密度为81.2mW/m3，COD的平均去除率在80%左右。电池的库仑效率随进水底物浓度的增大而减小，实验中取得的最大库仑效率为1.93%，电子回收率较低。连续流运行MFC，水力停留时间减小时，电池电压、功率密度呈减速上升趋势；水力停留时间延长有助于提高污水的COD去除率。实验中得到反应器的最优水力停留时间为25h，对应下的平均输出电压112.4mV，平均功率密度56.2mW/m3。无添加缓冲剂连续流进水时MFC的阳极和阴极，均有比间歇式较好的pH环境，阳极的电解液pH接近中性；和其他研究者的结论相比，实验中MFC阳极pH值没有明显下降的原因在于Gore-Tex膜对OH－的传质能力比对H+更强，OH－大量的从阴极扩散至阳极中和了阳极室的酸性环境。计算得到Gore-Tex膜对OH－的传质系数KT=1.402×10-6cm·s-1。