微生物燃料电池处理生活污水产电特性研究(4)

微生物燃料电池处理生活污水产电特性研究

水资源与水工程学报

21 00年

量增加，生物膜更加厚实，阳极内阻下降；由于质子

化剂脱落，阴极内阻上升了很多。充分证明电功率的下降是阴极内阻增大所致。

膜污染，质子膜内部结构被破坏以及质子膜变形催

( )阳极 a

( )阴极 b

图 5 MF C反应器阳极、极运行始末对比阴

3讨

论

内阻上升，致使功率密度下降。质子膜燃料电池不适合长期处理复杂水质的生活污水。参考文献：

从目前的研究报道与试验结果看， C应用于 MF城市污水处理还存在很多问题，限制 M C规模化的 F因素也非常多。首先生活污水水质复杂，中的一其些金属阳离子或未知的物质对质子膜污染严重，完全不适合含有大量阳离子的复杂水质长期运行。并且生活污水的 C D较低，约在 2 0~6 0 m/, O大 0 0 g L[]Bu eE L gn Jh ea.Mi oi ul e h1 1 rc, oa, onM R gn c b l e clca r af l . 1 gs ad a p ct n J . E v om na Si c e e n p lai s[] n i n etl ce e& n i o r nTe h o o y SEPTEM BER c n lg 1.20 6: 7—51 0. 0 51 2 8

[]L gnBE i ut eu at a rra et n ioi 2 oa .Sm l nosw s w t et n dbo g a e et m a l—cl l tcygnrt n[] a e cr i e e i J .Wae Si c e i t ao tr ce e& T cnl n ehoo -g, 0 55 1 ) 3— 7 Y 20,2(—2, 1 3 .

对于厌氧环境的 MF C微生物有机质不充足，而导进致产电功率密度较低

, F M C的体积功率密度一般在 3 5 m左右，实际应用预计的 1k m 0~ 0W/ 据 W/还有很大的距离。MF C的阴阳极材料极为昂贵，别特

[]R zn a R A,hm l sH V,rbe e a o ad 3 oed l aer e aayK, t 1 w r .T sp a t a mpe n ai n o i- l crc e c se t r r c il I lme tt fb o e e to h mia wa twae c o l

t a n[]. r d ieh o g, 0 8 2 ( )4 0— r t t J Te sBo cn l y 20,6 8:5 e me n t o45 9.

是采用 P作为阴极催化剂， t与生活污水低成本处理也不符合。目前开发的无膜 MF C没有质子膜污染

[]李小兵，世军.料电池用质子交换膜的研究进展 4廖燃[]化工新型材料，0 7 3 ( 1,— . J. 20,5 1 ) 1 3[]王佳伟， 5张天柱，陈吉宁.污水处理厂 C D和氨氮总量 O削减的成本模型[]中国环境科学，09,9 4:4 J. 20 2 ( )4 3—44 8.

问题，内阻低，且但用于处理实际生活污水的研究很少。微生物燃料电池的反应器结构对除污产能都不尽合理，故开发更加适合处理污废水的反应器构型也是 MF C研究的重点。

[]崔丽，贤光，筱敏.多功能混合菌剂处理模拟生活 6张胡污水研究[]安全与环境学报，07,( ) 5 J. 2 0 7 6: 0—5 . 3[] s i K M nh r f n r she,K n e e— 7 A wn a oa,O a aBe egr e nt H N a i n t h ls n,e 1. h s fee t c e c mp d c p cr s o t a T e u eo lcr h mia I e a es t - o l n e o

4结

语

( )用单极室微生物燃料电池处理模拟生活污 1水，当模拟污水的 C D为 6 5m/ O 0 g L时，最大输出功率密度为 2 . 2MW/ 88 m。随着模拟污水的 C D增 O加，最大输出功率并没有增加，主要受微生物代谢能力所限，合莫诺方程规律。符

cp ES nte v u tno ee c ohmi rpr o y( I)i a ao fh l t ce c poe- h el i t er

l a

tso mi oi e cl J . i l t hmir,0 8 i f c b f l e[] Bo e r e s y2 0, e a r a u l l e co c t72:1— 1 4. 49 5

[]A wnK Maoa, r n aBe e gr en t H N a 8 si nhr O i n r she,K n e el a t h—s n,e .T e p lr ain b h vo ft e a o e i - o ta 1 h oa i t e a iro n d n ami z o h

( )混合菌接种的 MF 2 C处理单一碳源基质的模拟生活污水，乙酸钠和葡萄糖产电速度快，但功率较低；白胨和淀粉是复杂基质，电速度慢但产电蛋产

c ba fe cl[] l t hm e c,0 8 5:5 8 r i l e J .Ee r ii A t 20, 3 30 o lu l eo c a a—

3 3. 5l

功率高，持续产电周期长；故认为以混合菌接种的MF C适合处理较复杂基质的生活污水。( )MF 3 C反应器长期运行后，因污水中大量的阳离子改变了质子膜结构与催化剂铂失效导致阴极

[]wnKMaoa, l i nf l.T eitn s t c 9 S i nhr Fo a Mase rn i d h e a r ia e n rl e s n、 o c o ilf e ela d I e e d n e O3 c l d sg fa mir ba u lc l n t d p n e c 1 e l e in s

adoean n ios[].Eet c i e ca 2 0, n prt g odt n J i c i l r hmi A t, 0 9 eo a5 16 4: 6 4—1 7 . 6 0

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