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第十章MFC在废水处理中的应用 李永峰 目录 10 1概述 10 1 1污水处理现状 国外现状 同先进国家比较 我国城市污水处理工程存在着较大的差距 国内现状 近几年来着经济的发展 水污染控制所面临的问题也愈加严重 据2000年统计全国城镇的污水处理率达到25 10 1 2微生物技术处理废水的意义 微生物处理废水由于其来源广泛 处理价格低廉 提高废水处理效率 对日常环境的改善有着及其重大而有益的影响 微生物燃料电池技术 微生物燃料电池技术与传统废水生物处理技术对比 10 1 3微生物燃料电池处理废水的研究应用 MFC发展趋势 10 2MFC在污水厂的应用 10 2MFC在污水厂的应用 从卫生上讲 通过厌氧生物处理 可杀菌灭卵 防蝇除臭 一番传染病的发生和蔓延 从环境保护的意义上讲 可以去除污水中的大量有机物 防止对水体的污染 从获得生物能源上讲 利用污水厂污泥的和高浓度有机污水产生沼气获得可观的生物能 厌氧生物处理的目的 10 2MFC在污水厂的应用 从污水处理的角度来说 10 2MFC在污水厂的应用 液固流化床MFC 10 2MFC在污水厂的应用 优点 流化态能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触 克服了厌氧滤器的堵塞和沟流 较高的反应器容积负荷可减少反应器体积 厌氧生物流化床 缺点 难以保持良好的流化状态 污泥 载体易流失 需要大量回流水 增加系统的能耗和运行成本 流化床三相分离特别是故也分离较为困难 10 2 2基于升流式厌氧污泥床反应器的微生物燃料电池 10 2MFC在污水厂的应用 有机物的厌氧消化过程可用三阶段理论来说明 10 2MFC在污水厂的应用 10 2 3A O微生物燃料电池的应用 10 3MFC处理有机废水的研究 有机废水就是以有机污染物为主的废水 有机废水易造成水质富营养化 危害比较大 MFC区别于化学燃料电池的最大特征之一就是电化学反应是在液 固相界面完成 MFC中的产电细菌能够利用广泛的有机物作为底物进行产电 MFC的另一个功能是能够在发电的同时降解有机污染物 10 3 1微生物燃料电池处理含酚废水 10 3MFC处理有机废水的研究 CH3COO 4H2O 2HCO3 9H 8e RCl H 2e RH Cl 氯酚为氧化剂的MFC的工作原理示意图 10 4MFC在各种环境污染治理中的应用 10 4 1MFCs用于脱硫 硫酸盐 硫化物等含硫化合物是水体和大气污染的一重要化合物 不同结构的MFCs并与厌氧甲烷消化装置相结合 可以实现对硫化物 硫酸盐和乙酸盐的去除 10 4MFC在各种环境污染治理中的应用 10 4 2MFCs用于脱氮 硝酸盐 亚硝酸盐 铵盐及其它形态的N元素广泛存在于各种水环境中 是地球氮循环的主要组成部分 然而氮元素超标也是环境污染的重要指标之一 由于MFCs中质子膜透过效率较低 不利于产电 10 4MFC在各种环境污染治理中的应用 利用生态学
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