国家自然科学基金(20906026)
- 作品数：9 被引量：33H指数：4
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- MFCs处理养猪场废水及其产电性能的中试研究
- 2017年
- 文章开展了微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)处理养猪场废水的中试研究。试验装置有效容积为305 L,设计水力停留时间(HRT)为24 h,考察该装置对养猪场废水的处理效果及其产电能力。结果表明:当反应器稳定运行后,出水COD保持在500 mg/L以下,出水恶臭明显减少;出水重金属全部指标均达到农田灌溉水质标准,但出水氨氮与总磷去除效果较差;外接1Ω电阻时,输出电压保持在400 mV以上,最大功率密度达到154.9 mW/m^2。
- 沈立业盖瑞哲晏驰殷瑶郭美锦黄光团蔡兰坤张乐华
- 关键词：养猪场废水中试除臭
- 磷酸活化石墨的氧还原特性以及用于微生物燃料电池阴极被引量：2
- 2012年
- 研究了磷酸活化对石墨电极上氧还原反应的影响,并考察了磷酸活化石墨材料应用于微生物燃料电池阴极的可行性。首先以循环伏安和电化学阻抗谱等电化学方法考察了经磷酸活化的石墨材料的氧还原能力,发现经质量分数为85%磷酸活化12 h后其氧还原能力最强;然后将活化石墨材料应用于微生物燃料电池的阴极,进行极化曲线和功率密度曲线的测定。结果表明,磷酸活化阴极微生物燃料电池的最大功率密度可达7.92 W/m3,为未活化石墨阴极微生物燃料电池的3.4倍;同时进行了电化学比表面积的测定及FTIR的分析测定,结果表明,磷酸活化石墨颗粒的比表面积(7.716m2/g)较未活化颗粒(10.940 m2/g)略有减小,但其表面官能团的数量和种类发生了很大变化。表面官能团的变化可能是导致石墨材料氧还原能力增强及MFCs产电性能提高的重要原因。
- 李冬梅史海凤殷瑶柳玥窦春玲蔡兰坤张乐华
- 关键词：石墨氧还原
- 微生物燃料电池处理模拟含硫废水的初步研究被引量：12
- 2010年
- 采用微生物燃料电池(Microbial fuelcell,MFC)处理模拟含硫废水,硫化物能全部被氧化成单质硫或硫酸盐。MFC的最大功率密度达到(20±1)W·m-3,库仑效率为(20±2)%。阳极中有机质的氧化与硫化物的氧化存在一定竞争关系,进水碳硫比是影响单质硫生成率的关键因素。试验中,进水碳硫质量比大于12.50:1,S2-质量浓度为50mg·L-1时,硫化物氧化成单质硫的转化率可达61%～77%。此外,阳极表面单质硫的积累很可能是造成MFC电极失效或运行不稳定的原因之一。
- 毛艳萍蔡兰坤张乐华宋艳婷黄光团刘勇弟
- 关键词：微生物燃料电池硫化物废水处理
- 投加戊二醛减缓城市排水管道污水中硫化物产生的试验研究
- 本文旨在研究在城市污水水质条件下戊二醛抑制硫酸盐还原菌活性,减缓硫化物产生的可行性;另外,考察了在城市排水管道污水中投加戊二醛对城市污水处理厂的活性污泥系统的影响。试验采用了两组含有硫酸盐还原细菌的厌氧污泥作为接种体,结...
- 张乐华金茵晨毛艳萍蔡兰坤
- 关键词：戊二醛硫化物城市排水管道活性污泥
- 文献传递
- 在微生物燃料电池生物阴极实现硝化过程的试验研究被引量：3
- 2012年
- 微生物燃料电池(MFCs)去除废水中有机物已经进行了大量研究,然而MFCs去除营养盐的能力较弱是将来产业化的障碍之一。研究了以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极稳定产电的同时实现生物硝化反应的可行性以及其影响因素,并对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌进行了计数。以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极MFCs的启动时间为150～200h,运行稳定时,最高电压达600 mV。研究表明,该生物阴极在稳定产电的同时实现了生物硝化反应,其NO3--N的生成速率为0.792mg/(L.h),NO2--N最高质量浓度为1.56mg/L;阴极进水中NH4+-N以及DO浓度均是重要影响因素;对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌计数结果表明,铁锰氧化细菌为7.5×106 MPN/mL,硝化细菌为9.3×105 MPN/mL。
- 张乐华窦春玲史海凤李冬梅刘明蔡兰坤
- 关键词：微生物燃料电池生物阴极硝化细菌
- Cu2+对微生物燃料电池产电性能的影响及其迁移转化过程
- 2018年
- 探讨了微生物燃料电池阳极中Cu^(2+)对其产电性能的影响以及Cu^(2+)的迁移转化过程。微生物燃料电池的阳极中加入质量浓度为5.54~88.64mg/L的Cu^(2+),使其最大功率密度增加到536.6mW/m2,此时Cu^(2+)去除率大于95%。大部分的Cu^(2+)(89.24%)被生物膜吸附或还原,6.15%的Cu^(2+)沉积在阳极室底部,3.12%的Cu^(2+)附着在石墨阳极表面,只有极少量Cu^(2+)(小于0.1%)迁移到了阴极,Cu^(2+)对微生物燃料电池的最低致毒质量浓度为22.16 mg/L。通过SEMEDS和XPS分析得出大部分Cu^(2+)(63.56%)在微生物燃料电池的生物膜表面被还原为Cu^+和Cu^0。这一发现将为去除和回收有机废水中的重金属提供新的思路。
- 盖瑞哲李锡龙沈立业晏驰蔡兰坤张乐华
- 关键词：微生物燃料电池阳极
- 城市河湖沉积物-水体系中硫化物的研究进展被引量：5
- 2013年
- 城市河湖沉积物-水体系中硫化物对水质、水生生物以及相关人员的健康存在着不可忽视的影响。为减少城市河湖沉积物-水体系中硫化物的危害,文章对其产生过程、形态变化、影响因素及转移模型等的研究现状进行了总结和展望。在文献综述的基础上,指出沉积物-水生植物-微生物燃料电池对修复水体,减少沉积物和上覆水中硫化物浓度,减弱硫化物对水生生物的毒害具有良好应用前景。
- 欧阳涛张海芹常定明张乐华
- 关键词：硫化物垂向分布
- 微生物燃料电池对去除稻田硫离子的影响被引量：4
- 2013年
- 在模拟水稻田中构建微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)并设置对照组,研究MFCs运行对水稻田的水和土壤中S2-浓度、pH、ORP(Oxidation-reduction potential,氧化还原电位)以及水稻生长情况的影响。结果表明,水稻种植期间,稻田MFCs的水和土壤(深2.5mm和5.0mm)中S2-浓度分别为(4.70±1.51)mg·L-1、(6.97±1.36)mg·L-1和(8.33±1.76)mg·L-1,在对照组相应各层中S2-浓度为(7.77±1.99)mg·L-1、(12.9±3.06)mg·L-1和(16.5±4.63)mg·L-1。稻田MFCs的水和土壤(深2.5mm和5.0mm)中的ORP值分别为(106±7.7)mV、(-142±30)mV和(-209±9)mV,在对照组相应各层中的ORP分别为(119±11.5)mV、(-209±9)mV和(-386±2)mV。稻田MFCs和对照组中水稻干重分别为(0.548±0.005)g和(0.442±0.003)g。在水稻田中构建MFCs可以降低水和各土壤层中S2-浓度,增高各土壤层中ORP值,且能明显促进水稻的生长。
- 张海芹殷瑶吴江薛诚欧阳涛蔡兰坤张乐华
- 关键词：水稻田硫离子阳极氧化
- 外电阻对MFC型生物毒性检测器性能的影响被引量：4
- 2015年
- 利用微生物燃料电池对含汞废水的生物毒性进行检测,结果表明,汞等重金属有毒物质会对阳极产电细菌的活性有一定抑制作用。汞浓度在0.5~5.0 mg/L范围内,其抑制作用的大小与重金属的浓度呈正相关;外电阻为25~35Ω条件下,最低检测限为0.5 mg/L,最大抑制率为21.74%;外电阻越小,微生物燃料电池检测生物毒性的灵敏度也越高,响应时间越短,检测限越小。然而,外电阻太小,不利于微生物燃料电池的长期稳定运行。因此,微生物燃料电池检测生物毒性时,最佳外电阻选择范围为0.5 R内~0.7R内。
- 常定明卢智昊吴陈巍陈瑶蔡兰坤张乐华
- 关键词：微生物燃料电池外电阻抑制率
- 微生物燃料电池启动过程中的内阻及电容被引量：3
- 2012年
- 利用交流阻抗法、极化曲线斜率法和功率密度峰值法研究微生物燃料电池(MFCs)在启动过程中内阻及电容的变化。结果表明:在MFCs启动过程中,交流阻抗法测得的总内阻和活化内阻逐渐变小,阳极电容逐渐增大,较好地反映了产电微生物繁殖以及驯化过程。极化曲线斜率法能够区分活化内阻、欧姆内阻与浓差内阻,但测量值波动较大。功率密度峰值法测得MFCs的内阻数据稳定,对选择MFCs的外接电阻有参考意义。
- 史海凤李冬梅刘勇弟蔡兰坤张乐华
- 关键词：微生物燃料电池交流阻抗极化曲线内阻电容
