生物電化學系統(tǒng)（Bioelectrochemicalsystem,BES）作為一種新型的微生物電化學技術,可在處理污染物的同時實現電能回收和高附加值產品制備等。雖然BES在處理偶氮染料廢水和實現CO2資源化方面顯示出了較大潛力,但仍然存在一些問題亟需解決,如偶氮染料降解效率低、二氧化碳轉化率低等。本論文以BES為對象,圍繞如何強化偶氮染料去除和C02轉化等問題開展了系統(tǒng)而深入的研究。研究內容和結果如下:1、考察了關鍵因素對BES降解單、雙偶氮染料的影響,優(yōu)化了運行條件,探索了降解動力學和途徑。首先研究了陰極電勢、陰極液中溶解氧和陰極生物膜對單偶氮染料在BES中降解的影響,發(fā)現陰極電勢越負越有利于單偶氮染料的降解,而陰極液中溶解氧的存在及陰極上的生物膜可能會對單偶氮染料的降解產生不利影響。當陰極電勢從-0.2降低到-0.8 VvsAg/AgCl時,偶氮染料降解率從0增加到94.90±0.01%,而當陰極液中溶解氧濃度從0增加到5.80 mg L-1,偶氮染料降解率從87.19±4.73%降低到27.77±0.06%。其次通過響應曲面法（RSM）實現了對雙偶氮染料在BES中降解的參數優(yōu)化,... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省211工程院校985工程院校

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【部分圖文】：

圖１－１生物電化學示系統(tǒng)示意圖（ＲａｂａｅｙａｎｄＲｏｚｅｎｄａｌ，２０１０）??Ｆｉｇ．?１－１?Ａ?ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ?ｏｖｅｒｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｃｅｐｔｓ?ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?ＢＥＳ?（Ｒａｂａｅｙ?ａｎｄ??Ｒｏｚｅｎｄａｌ，?２０１０）??

在陰極室中與通過離子交換膜擴散到陰極液的質子一同被電子受體（氧氣或??其他氧化性物質）利用，生成還原產物（水或者其他還原性物質），從而形成閉??合回路（Ｌｏｖｌｅｙ，２００６），達到產能及去除有機質等的多重功效。如圖１－３所示，??最典型的ＭＦＣ的構型包括單室和雙室兩種。相對于雙極室ＭＦＣ，單室ＭＦＣ結??構簡單，減少成本的同時也減少了體系內阻，并且在常規(guī)水處理過程中更容易升??級改造（Ｐａｒｋ?ａｎｄ?Ｚｅｉｋｕｓ，２００３）。Ｌｉｕ和Ｌｏｇａｎ利用單、雙室ＭＦＣ，以生活污水??為陽極底物

降解污染物去除（Ｍｕ?ｅｔ?ａｌ．，?２００９ａ）、資源回收（Ｍｏｄｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２０１２）、化學合成??（Ｒｏｚｅｎｄａｌ?ｅｔ?ａｌ．，?２００９）、生物電化學研究平臺（Ｃａｌｌ?ａｎｄ?Ｌｏｇａｎ，?２０１１）和生物傳感器??（Ｍｏｄｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２０１２）等，如圖１－５所示。Ｍｕ等人首次提出了利用ＭＥＣ的陰極化??學還原偶氮類污染物Ａｃｉｄ?ｏｒａｎｇｅ?７?（Ａ０７），降解速率為１．３２?ｍｏｌ?ｍ＿３－ＮＣＣ?ｄ４?（Ｎｅｔ??ｃａｔｈｏｄｉｃ?ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ，?ＮＣＣ）?（Ｍｕ?ｅｔ?ａｌ．，２００９ａ）。Ｊｉａｎｇ?等人則利用?ＭＥＣ?從含?Ｃｏ（ＩＩ）??的廢水中回收Ｃｏ的同時產生氫氣。當電壓控制在０．３－０．５Ｖ時，Ｃｏ的回收量和??氫氣的產量分別為?０．８１?ｍｏｌ?Ｃｏ?ｍｏＨ－ＣＯＤ?和?１．２１－１．４９?ｍｏｌ?Ｈ２?ｍｏｒ＾ＣＯＤ?（Ｊｉａｎｇ?ｅｔ??ａｌ．，２０１４）。Ｍｏｄｉｎ和Ｗｉｌ６ｎ開發(fā)了一種基于ＭＥＣ的新型ＢＯＤ傳感器，ＢＯＤ和??８??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]染料廢水處理技術研究進展[J]. 任南琪,周顯嬌,郭婉茜,楊珊珊.  化工學報. 2013(01)
[2]緩沖液對微生物燃料電池產電性能影響研究[J]. 強琳,袁林江,丁擎.  環(huán)境科學. 2011(05)



本文編號：3624466