电化学氧化—MFCs耦合系统处理难降解废水研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelfang555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于工业发展迅速导致水体污染情况越来越严重,其中对难降解有机污染物的去除更成为水污染治理的重中之重。由于难降解有机污染物浓度高,可生化性差等原因,难于被常规水处理方法去除。越来越多的研究发现采用电化学氧化降解的方法不仅可以高效去除难降解有机污染物,而且具有无污染、操作简单、占地小等优点,具有很大的应用前景。但是,电化学法存在能耗大的缺点,限制其发展。所以,本文考虑采用电化学法与另一种新型技术一微生物燃料电池结合使用,利用二者的优点互补,即电化学氧化法提高废水的可生化性,并补充进入微生物燃料电池,而后微生物燃料电池产生的电能为电化学降解池提供电能,这样充分实现了资源及能源的互补,为难降解有机废水的高效处理及能源化提供新思路。   本文以苯酚作为难降解有机污染物的代表,研究了各参数对电化学降解过程的影响,并优化降解条件,为进入微生物燃料电池的水质可生化性提供了保证。通过分析比较电化学和微生物燃料电池的各项技术指标,为两者系统运行提供理论依据。   论文取得的主要结果如下:   (1)以苯酚为代表性污染物,研究了电极材料、工作电压、极间距、电解质浓度等参数对电化学降解苯酚效果的影响,从而得出以钛基钌铱锡电极为阳极、不锈钢为阴极、工作电压为7V、极间距为2mm、电解质为10g/LNa2SO4的条件时,降解效果比较好,经过降解后的苯酚溶液可生化性显著提高,有利于进入微生物燃料电池进行后续实验。   (2)以单室MFCs为研究对象,研究了MFCs降解有机物的能力及库仑效率、电流密度、功率密度、产电效率等指标,并研究了MFCs对苯酚降解产物的利用情况,这些指标显示MFCs的产电较低,电压仅达0.4V左右,但是通过MFC的串/并联可为电解池提供电能。   (3)综合两部分实验,以电化学降解的结果和MFCs性能的数据为依据,分析电化学氧化降解-MFCs耦合系统处理难降解污染物的可行性,并对存在的问题提出解决方案和发展方向。  
其他文献
本文结合了生物材料的应用与发展前景,介绍了生物可降解材料的起源、发展以及挑战。作为一种新型的金属基生物可降解材料,镁合金的研究和应用都处于起步阶段。因为镁合金具有
生活和医疗垃圾焚烧烟气中存在CO、NOx、SOx以及多氯芳烃等多种环境污染物。其中多氯芳烃污染物因其毒性高、生物蓄积性强,尤为引人关注,对其有控制技术及其原理的研究已成为环
随着激光技术的发展,激光单色性高、相干性高、方向性高以及强度高的优势日益突出,在医学、通信、能源和国防等众多领域的应用越来越广泛。其中2μμm波段的激光具有在大气中传输衰减小、穿透能力强以及对人眼安全性高等特点,表现出了极其重要的应用价值;而且该波段激光是重要的中远红外波段泵浦源,以之泵浦红外非线性晶体,可实现高效中远红外激光输出,具有重要的应用需求。激光增益介质是激光器的材料基础,2 μm波段适
本文以制备新型航空发动机应用材料为研究背景,采用真空热压方法,依据原位合成原理,制备单相Ti5Si3和石墨掺杂的Ti3SiC2/Ti5Si3复合材料。以吉布斯自由能原理为理论基础,讨论了Ti
毒性识别评估(TIE)是评价沉积物毒性的有效方法之一,它结合化学分析和生物实验两种方法,可以有效筛选出高毒性的沉积物,并推断出造成沉积物生物毒性的来源(氨氮、有机物或者重金
本论文以济南市为研究载体,通过搜集、整理济南市2001-2010年经济、能源、环境等相关数据,利用库兹涅茨环境曲线分析三者的内在联系;建立了基于灰色模型法、弹性系数法、LEAP模
全球经济社会的高速发展带来两个重大问题:一是能源消耗过度,化石能源面临枯竭的危险;二是人们在工农业生产和生活中产生大量的废弃物,对生态环境造成巨大破坏。为了解决能源危机
随着我国对水环境事业的日益重视,国内的污水处理技术在不断进行提高中,全国范围内建立了更多的污水处理厂,以满足国民生活污水和工业废水的处理需要。针对目前的污水处理效果和