微生物燃料电池处理生活污水的试验研究

该文使用单室空气阴极微生物电池,以电压、电流密度、功率密度、COD去除率、pH值等为试验指标,分别使用铂、四氧化三铁、二氧化锰作为阴极,对比其处理生活污水的去除效率和产电能力。实验结果表明,铂阴极的产电能力和处理废水效果最好,开路电压最大值达到了558.642 9 mV。当电流密度为0.604 A/m^2时功率密度达到最大值0.18 W/m^2,COD去除率为89.3%;四氧化三铁阴极MFC效果次之,二氧化锰阴极MFC效果最低。

琼脂包裹纳米零价铁的制备及处理废水中Cu(Ⅱ)试验研究

以琼脂(Agar)为包裹剂,采用流变相法制备琼脂包裹纳米零价铁(Agar-Fe0),并用XRD、SEM和TEM、氮气吸附-脱附手段对样品进行表征。考察了Agar-Fe0投加量、Cu(II)浓度、pH对模拟废水中铜的去除效果的影响。结果表明:在Cu(II)废水浓度为10 mg/L,p H=8,Agar-Fe0投加量为0.3 g/L去除效果最好,去除率达99.87%。

MFC处理低浓度焦化废水的试验研究

使用单室空气阴极微生物电池处理焦化废水,以电压、电流密度、功率密度、COD去除率、p H为考察指标,分别用铂、四氧化三铁、二氧化锰作阴极,对比其去除效率和产电能力。实验结果表明,铂阴极的产电能力和废水处理效果最好,开路电压最大值达到521.469 m V。当电流密度为2.4 A/m2时功率密度达到最大值0.195 W/m2,COD去除率为82.9%;二氧化锰阴极MFC效果次之,四氧化三铁阴极MFC的效果最差。

石墨烯的制备及其吸附性能研究

在制备出氧化石墨的基础上制备出石墨烯,并用XRD、SEM、TEM、FT-IR等手段对样品进行了一系列表征。以甲基橙废水为吸附模拟对象,考察了不同pH、温度、投加量对吸附脱色性能的影响,研究表明在45℃下,当甲基橙浓度为20 mg/L,pH=2,石墨烯投加量为300 mg/L时,石墨烯对甲基橙的吸附效果最好,此时吸附量q为56.67 mg/g,吸附脱色率R达85.02%。石墨烯对甲基橙染料废水的吸附脱色过程采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合,结果表明Langmuir方程有较好的相关性。分别采用准一级ln(q_e-q_t)=lnq_e-k_1t和准二级t/q_t=1/k_2q_e2+t/q_e模型考察了石墨烯对甲基橙染料废水的吸附动力学,准二级反应模型与实验数据之间有更好的相关性。此外,热力学方程的计算结果表明,石墨烯对甲基橙染料废水溶液的吸附脱色过程是自发吸热过程,且以物理吸附为主。

纳米MnO_2的制备及在MFC中处理生活污水的应用研究

采用一步氧化还原法室温制备了MnO_2纳米颗粒,用XRD,FT-IR,SEM和TEM进行了表征。结果表明,制备的MnO_2纳米颗粒大小均匀,为无定型的δ-MnO_2,粒度为10-20 nm。用制备的纳米MnO_2制成MnO_2/Pt/C电极后,以电压、电流密度、功率密度、COD去除率、pH值等为试验指标,考察了其在MFC中处理生活污水中的应用效果。在MFC中生产的最大功率是360 m W·m^(-2),而相同条件下的Pt/C催化剂的最大功率密度为176 m W·m^(-2),MnO_2/C催化剂的最大功率密度为149 m W·m^(-2)。使用MnO_2/Pt/C阴极催化剂后废水COD的降解率为78%,比之相同条件下Pt/C催化剂的COD降解率67%要高。

流变相法制备包覆型CMC-Fe^0及降解水中TCE的研究

以廉价环保的羧甲基纤维素钠(CMC)为表面修饰剂,采用流变相反应法制备包覆型纳米零价铁(CMC-Fe0),用XRD、SEM和TEM、氮气吸附-脱附手段对样品进行表征,并利用合成的零价铁粒子对三氯乙烯(TCE)进行还原脱氯反应.结果表明,当CMC-Fe0投加量为6 g·L-1,TCE初始浓度为5 mg·L-1时,反应40 h去除率达100%.包覆型CMC-Fe0对TCE的还原反应符合准一级反应动力学.最后,对反应产物进行了简单易行的回收.