苯酚是一種無色晶體,有毒且腐蝕性較強。苯酚和其衍生物極易溶于水,且轉化能力很強,會對環(huán)境造成嚴重污染。另外社會的快速發(fā)展,我國又面臨著能源緊缺的現(xiàn)狀。因此,本文從能源和污染角度出發(fā),采用了人工濕地-微生物燃料電(CW-MFC)來處理廢水。CW-MFC是近些年新出現(xiàn)的一種耦合工藝,利用人工濕地存在的氧化還原梯度而將微生物燃料電池(MFC)嵌入其中,在凈化污水同時還能產(chǎn)電,這對解決我國目前所面臨的能源危機和環(huán)境危機提供了思路。本研究成功構建了 CW-MFC耦合系統(tǒng),首先以葡萄糖為底物研究不同進水COD濃度和HRT下耦合系統(tǒng)對污水的凈化以及產(chǎn)電性能;其次研究了以難降解物質(zhì)苯酚以及苯酚+葡萄糖共基質(zhì)為底物下污水的凈化效果以及產(chǎn)電性能;最后通過對不同底物運行條件下陽極生物膜微生物進行測序,分析陽極微生物群落的差異以及變化。主要研究結果如下:實驗首先選取葡萄糖為底物,設置五組不同葡萄糖進水濃度來研究COD濃度對CW-MFC耦合工藝性能的影響。結果顯示當進水COD濃度為350 mg/L時,CW-MFC的性能最佳。此時COD、NH4+-N、TP的去除率達到了 95.7%、55.1%、95.5%,穩(wěn)定輸...

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【學位級別】：碩士

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學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 苯酚廢水的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 苯酚廢水簡介
        1.2.2 苯酚廢水的去除研究
    1.3 人工濕地技術概況
        1.3.1 人工濕地概念及發(fā)展歷程
        1.3.2 人工濕地的基本類型
        1.3.3 人工濕地去除機理及應用
    1.4 微生物燃料電池技術概況
        1.4.1 微生物燃料電池的原理
        1.4.2 微生物燃料電池的組成和分類
        1.4.3 微生物燃料電池性能的影響因素
    1.5 CW-MFC技術概述
        1.5.1 CW-MFC技術原理及分類
        1.5.2 影響CW-MFC的性能因素
        1.5.3 CW-MFC對難降解有機物的去除效果
    1.6 課題研究目的、內(nèi)容及技術路線
        1.6.1 研究的目的
        1.6.2 研究的內(nèi)容
        1.6.3 技術路線
第二章 實驗材料及分析方法
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗儀器
    2.3 測定項目及分析方法
        2.3.1 水質(zhì)分析指標
        2.3.2 電學性能指標
        2.3.3 微生物群落測定
第三章 CW-MFC系統(tǒng)性能的影響因素研究
    3.1 試驗方法
    3.2 CW-MFC系統(tǒng)的啟動
    3.3 COD濃度對CW-MFC性能的影響
        3.3.1 污染物去除效果
        3.3.2 產(chǎn)電性能
    3.4 HRT對CW-MFC性能的影響
        3.4.1 污染物去除效果
        3.4.2 產(chǎn)電性能
    3.5 本章小結
第四章 CW-MFC對苯酚的去除研究
    4.1 實驗方法
        4.1.1 實驗內(nèi)容
        4.1.2 苯酚的測定方法
    4.2 苯酚的去除效果
    4.3 COD去除效果
    4.4 產(chǎn)電大小
    4.5 庫倫效率
    4.6 極化曲線功率密度曲線
    4.7 本章小結
第五章 微生物群落分析
    5.1 實驗方法
        5.1.1 樣品的采集
        5.1.2 DNA的提取和PCR擴增
        5.1.3 Miseq測序
        5.1.4 微生物群落分析方法
    5.2 微生物群落分析
        5.2.1 稀釋曲線及Shannon-Wiener曲線
        5.2.2 群落多樣性分析
        5.2.3 分類學水平上群落數(shù)量的變化
    5.3 微生物群落組成分析
        5.3.1 門豐度的變化
        5.3.2 變形菌門中綱豐度下的變化
        5.3.3 屬豐度的變化
        5.3.4 產(chǎn)電微生物群落分析
        5.3.5 苯酚降解菌菌屬分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表學術論文
導師及作者簡介
北京化工大學專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書



本文編號：3913337