微生物燃料电池聚苯胺膜阳极的制备及性能

 分别用恒电压法、脉冲极化法、循环伏安法制备聚苯胺(PANI)膜阳极,并应用于固定床微生物燃料电池(MFC),考察其产电及污水处理性能。结果表明,与恒电压法和脉冲极化法相比,循环伏安法制备的PANI 膜阳极导电性最好,且其电极电阻(3.65 Ω)与恒电压法制备的电极电阻(55.45 Ω)相比降低了51.8 Ω。循环伏安法制备的PANI 膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为215.6 mW·m^-2和849.3 mV,比恒电压法制备的PANI 膜阳极MFC 最大功率密度和开路电压分别提高了50.6%和45.1%。与恒电压法和脉冲极化法相比,循环伏安法制备的PANI 膜阳极,可一定程度上缩短MFC 启动时间,增加电池产电稳定性,提高MFC 对污水有机物的去除率,为MFC 高性能阳极的制备提供了一种新途径。     

无膜生物阴极微生物燃料电池处理生活污水

将微生物燃料电池与传统厌氧/好氧生物处理工艺相结合,设计了一种新型的无膜生物阴极微生物燃料电池,在处理生活污水同时回收电能.研究了不同水力停留时间、不同曝气方式下系统的产电性能和污水处理效果.结果表明,系统稳定运行后,开路电压最高达0.337 V,稳定输出电压0.305 V,反应器内阻为358 Ω,最大功率密度为77.6 mW/m3.在连续进水,8、12、16、24 h的停留时间下,COD去除率均达80％以上;在较高的停留时间下,氨氮去除较好.从能耗和处理效果兼顾的角度,可以采用16 h水力停留时间、45 min间歇曝气方式下运行.     

膜生物反应器在污水处理中的应用研究

膜生物反应器是传统生物处理单元与膜分离技术有机结合的新型高效污水处理技术,与传统污水处理技术相比具有出水水质好、处理效率高、可实现自动化等优势.回顾了膜生物反应器在国内外的发展历程,结合国内外近几年相关文献综述了膜生物反应器的原理、分类、工艺特点.分析了其在运行过程中膜污染产生的机理并提出了控制对策,介绍了几种新型膜生物反应器及其工艺改进的方法,最后展望了其在未来的发展趋势.     

膜生物反应器在污水处理中的研究进展

概述了膜生物反应器在国内外的发展历程和应用现状，并提出了膜生物反应器存在的问题和改进措施。     

膜生物反应器在污水处理中的应用研究现状

通过对膜生物反应器（MBR）大量文献的分析，综合论述了MBR的分类，进展及应用现状，指出了MBR的优点和存在的问题，为今后MBR的研究和应用的指明了方向。     

微生物燃料电池在污水处理方面的应用研究进展

近年来微生物燃料电池技术在国外接连取得突破性研究成果, 并迅速成为新概念废水处理的热点.介绍了微生物燃料电池技术的原理和特点, 系统综述了该项技术的研究进展, 重点总结了在微生物、介体与电极材料研究等方面的最新研究进展, 分析了存在的问题, 在此基础上指出微生物燃料电池技术研究的重点突破方向.     

采用膜生物反应器技术进行工业污水处理

科技的不断发展使我国工业发展水平日益提升,随之而来的污染也开始影响着人们的日常生活。随着环保意识与健康意识的不断增强,人们开始着重研究水污染的治理问题。常规水处理的工艺对工业污水很难达到完全净化的效果,而膜生物反应器处理技术就能实现。本文基于工业水污染的现状,阐述了膜生物反应器技术的发展历程,分析了其技术原理与工业污水的处理方案,旨在帮助人们更好的处理工业污水,还地球一个健康环境。     

膜生物反应器在污水处理领域中的研究进展

综述了膜生物反应器的特点类型及研究发展方向,重点探讨了膜污染及其影响因素,并在膜面流速、曝气强度以及运行方式等方面提出了改进措施以减缓膜的污染,最后简单介绍了膜生物反应器在我国的应用前景.     

厌氧膜生物反应器在污水处理中的应用

厌氧膜生物反应器(AnMBRs)是一种高效新型的废水生物处理技术,但膜污染与高成本等问题严重限制了其工业化应用.文章从性能、微生物、反应器模型几方面阐述了AnMBRs的研究进展与技术特点,并指出未来的研究方向应集中于针对工程应用中的难题进行技术突破以及降低膜成本等方面.     

膜生物反应器用于居民区生活污水处理与回用

采用缺氧/厌氧-生物膜技术,结合活性炭过滤、紫外线氯消毒的组合工艺深度处理居民区生活污水,分别以冲洗厕所和景观用水为目标,考察再生水的水质状况和主要参数;对比研究以混合生活污水和灰水分别作为中水源的技术和经济适用性.中试研究结果表明,以居住区生活污水(化粪池出水)作为中水源,运行条件停留时间8h、污泥质量浓度3500～7500 mg·L-1、出水无色无味,化学需氧量质量浓度低于30 mg·L-1,五日生化需氧量质量浓度低于3 mg·L-1,氨氮质量浓度低于3.0mg· L-1,可以稳定达到杂用水标准,但总氮、总磷浓度无法满足景观用水要求;模拟原污水(化粪池进水)的污染物浓度比例,运行条件为停留时间10h、污泥龄50 d、回流比为200％、污泥质量浓度5500～6000mg·L-1、外加聚合铝(有效铝)4～5 mg·L-1时,再生水的水质均优于冲厕和景观用水标准.在达到相同的再生水水质条件下,居住区的生活污水混合收集处理比灰水单独收集处理的工艺流程复杂,处理费用比后者高0.32元·m-3.居民区污水资源化采用何种收集和再生方式不仅要考虑技术经济合理性,还需结合居民区再生水的用途和用水量、当地气候条件等因素综合确定.     

聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的制备及其在微生物燃料电池中的应用研究

用原位化学氧化聚合的方法合成聚苯胺/气相生长的碳纤维的复合材料, 采用SEM, FTIR和TGA对聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料的微观形貌、结构和热稳定性进行测定。SEM结果显示, 聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料属于纳米级别, 形貌与气相生长的碳纤维类似, 推测苯胺的聚合作用发生在碳纤维的表面。FTIR结果显示聚苯胺与复合材料具有相似的图谱, 进一步证实聚合作用发生在碳材料的表面, 聚合过程中未产生新的键合作用。将复合材料作为阴极催化剂修饰到碳布的基底电极上, 修饰量为5 mg/cm², 结果表明复合材料修饰的微生物燃料电池的功率密度最大值为299 mW/m², 比未修饰的燃料电池提高6.5倍。电化学阻抗谱图较好地符合Nyquist模型, 并给出等效电路图。聚苯胺/气相生长的碳纤维复合材料可以作为一种廉价且性能优良的阴极氧气还原反应催化剂。     

微生物燃料电池的热力学研究

主要从热力学方面研究微生物燃料电池的特性.研究发现:微生物燃料电池中葡萄糖的氧化是一个放热的熵增反应,能够自发进行.在标准状态条件下,最大发电量为2840kJ/mol;可逆电压为1.227V,其中阴极反应的可逆电压为1.229V,阳极反应的可逆电压为-0.002V.在压强不变的条件下,可逆电压与温度成线性变化关系,但变化幅度不大;在温度不变的条件下,压强与可逆电压无关;浓度对可逆电压的影响由能斯特方程来描述.     

膜-序批式生物反应器生活污水处理特性研究

采用中空纤维膜-序批式生物反应器处理实际生活污水，考察了污染物的去除效果及膜污染情况．结果表明：在不排泥条件下连续运行，系统表现出良好的污染物去除效果，COD、氨氮、浊度等平均去除率分别达到89．8％，99．3％和99．6％；膜强化去除作用显著，且出水水质稳定，出水水质优于生活杂用水水质标准；在实验期间没有对中空纤维膜组件进行清洗，膜污染发展速度缓慢，膜过滤性能稳定．     

电化学聚合聚苯胺修饰电极对微生物燃料电池产电性能的影响研究

微生物燃料电池(MFC)作为一种新能源,符合人们绿色环保、可持续发展的发展理念,在MFC中,阳极材料与菌体之间的电子传递情况是制约其性能提升的主要因素.本文主要探索了方便快捷的电化学方法所得到的聚苯胺修饰阳极碳毡电极对MFC产电性能的影响情况.通过扫描电镜可以观察到阳极碳毡电极表面形成了具有一定形态的聚合物.对MFC的电压数据进行分析,表明修饰聚苯胺的碳毡电极最大输出电压可达到(330±5) mV,比对照组的空白碳毡电极提高了365%;且其最大功率密度达到了(425±5) mW·m~(-2),是对照组的6倍.实验结果表明:电化学聚苯胺修饰电极可有效利用聚苯胺导电性好、生物相容性高的优点提高MFC的产电性能.     

膜生物反应器在城市污水处理中的应用与展望

主要阐述了新型高效城市污水处理技术——膜生物反应器（MBR）的基本类型、工艺特点、及其在城市污水处理中的应用,指出MBR的未来研究方向及重点问题。     

膜生物反应器(MBR)在污水处理中的应用

介绍了膜生物反应器的类型及其工艺特点,重点阐明了膜生物反应器在各种类型污水处理中的应用,并提出了今后的研究方向。     

MBR膜生物反应器在污水处理中的发展及应用

膜生物反应器技术(MBR),是用膜取代活性污泥法中的二沉池而得到的一种新方法。随着膜技术和产品的不断开发,MBR也更具有实用价值,近年来许多国家都投入了大量资金用于开发此项高新技术,本文主要对膜生物反应器技术在污水处理中的发展及应用进行了简述。     

无纺布-膜生物反应器在生活污水处理中应用

应用过滤膜组件为无纺布一体式中空纤维膜生物反应器进行了生活污水处理实验,分别考查了在同一反应条件下,不同过滤孔径(3 μm和5 μm)的无纺布-膜生物反应器处理生活污水的效果. 实验结果证明,无纺布-膜生物反应器处理生活污水出水水质平均ρCOD<20 mg/L,ρTOC<5 mg/L,ρBOD5<10 mg/L,ρNH 4-N<2.5 mg/L. 3 μm无纺布-膜生物反应器的无纺布污染情况要轻于5 μm无纺布-膜生物反应器.     

微生物燃料电池同步还原五价钒并产电

五价钒(V(Ⅴ))具有较强的毒性,在环境中广泛存在。本文采用双室微生物燃料电池,以人工模拟的含钒废水作为阴极电子受体,实现了V(Ⅴ)的同步还原与产电。同时发现:较高的初始V(Ⅴ)质量浓度能够提高微生物燃料电池的输出功率密度,但不利于V(Ⅴ)的去除;降低pH对功率密度和V(Ⅴ)的去除率都有利,但当pH低至2时,再减小pH,上述两指标没有显著提高。V(Ⅴ)在微生物燃料电池中被还原为V(Ⅳ),后者可以通过调整pH而沉淀,从而实现了含钒废水的有效处理并回收电能与钒元素。