【正文】 der U, Keller J. International Water Association。而電壓則成緩慢下降趨勢，分析原因為陽極底物的消耗及陰極 PH 的變化所致。 實驗內(nèi)容 第二章 實驗材料與方法 13 （ 1） MFC 啟動期： 本實驗以新設(shè)計的陰極利于小球藻生長的 MFC 反應(yīng)器為考察對象 ， 首先以陰極不添加小球藻的普通陰極液啟動運行 MFC，使得該 MFC 陽極產(chǎn)電菌 在陽極電極上富集成熟，待電池產(chǎn)電穩(wěn)定視作啟動結(jié)束 ； （ 2） MFC 正常運行期： MFC 啟動后，以普通陰極液正常運行一個周期， 考察 電池 的 產(chǎn)電情況、陰極溶氧情況及陽極人工廢水的處理情況 ； （ 3） MFC 陰極加 藻期： 待上一個周期電壓降至 50mV 左右，更換陽極液，陰極添加小球藻，初始 接種 OD=，陰極液在普通陰極液的基礎(chǔ)上添加 BG11 培養(yǎng)基成分， PH 調(diào)至 7，考察電池的產(chǎn)電情況 、 陰極藻 液的生長及溶氧情況、陽極人工廢水的處理情況； （ 4） MFC 陰極換載鉑電極期： 待上一周期電壓 下降 ，更換陽極液 ，更換 陰極藻液（初始OD=） ,陰極電極更換為載鉑碳紙（ 20cm*3cm，載鉑量 178。 （ 3） 、廢水處理效率 在廢水處理領(lǐng)域，廢水處理效率是衡量一種廢水處理工藝或技術(shù)的一項最重要的指標。 MFC 運行條件 MFC 陰陽極電極均為碳氈，陽極（ 9cm*），陰極（ *5cm），電極間距約9cm，質(zhì)子交換膜為 Nafion117（ 7cm2），室溫（ 20℃ 177。2H2O CoCl2 能源微藻類生物陰極型 MFC在產(chǎn)電的同時，還可實現(xiàn)污染治理、零碳排放、生物能源獲取等多種功能 ， 因此具有 巨大的 經(jīng)濟和 環(huán)境效益 。能源的大量消耗同時也帶來了地球氣溫變暖、酸雨增加等各種問題。 He等 [21]曾在一個未添加任何有機物或營養(yǎng)物的淡水沉積物MFC中觀察到電流的產(chǎn)生；電流強度在光 照階段下降，在黑暗階段上升，持續(xù)的黑暗培養(yǎng)會導致電流下降；分子分類分析法表明此沉積型 MFC中靠近陰極的沉積表面層多數(shù)為藍藻和其他型微藻，越往下層異養(yǎng)微生物越占優(yōu)勢，且微生物種類越少。 Rosenbaum等 [10]用 Chlamydomonas reinhardtii(萊茵衣藻 )在原位產(chǎn)氫產(chǎn)電 MFC裝置中提高了 H2的回收率，與傳統(tǒng)的體積法收集相比增加了100%；最大電流為 9 mA時對應(yīng)的 H2回收速率為 mL/L以上研究均在陽極室添加了電子介體 HNQ(2羥基 1,4萘醌 )，但近年來有報道指出藍藻 Synechocystis sp. PCC 6803存在納米導線，這表明了微藻直接電子傳遞的可能性 [15]。 Strik等 [9]將一進行微藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器與 MFC進行耦聯(lián)產(chǎn)電，可持續(xù)產(chǎn)電 100d，獲得最大電流密度 539mA/m2，最大功率密度 110mW/m2；但該系統(tǒng)庫倫效率僅為 %，分析原因可能是微藻有機體復雜，不及小分子有機底物更易利用。 按照微藻在 MFC系統(tǒng)中的作用來劃分，可將微藻型 MFC分為 微藻陽極底物、微藻生物陽極、微藻生物陰極三種類型。電子通過導線轉(zhuǎn)移到陰極區(qū)，釋放出來的質(zhì)子透過質(zhì)子交換膜也到達陰極區(qū) 。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。 the internal resistance is , is times as the normal operation。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 新型小球藻生物陰極型 MFC 的基礎(chǔ)特性研究 學 院： 生物與制藥工程學院 專 業(yè)： 生物技術(shù) II 新型小球藻生物陰極型 MFC 的基礎(chǔ)特性研究 摘要 隨著全世界范圍內(nèi)能源緊缺和環(huán)境污染問題的加劇，研發(fā)新的環(huán)境友好處理工藝從有機廢水中回收有價能源已經(jīng)成為環(huán)境工程領(lǐng)域一個重要的方向。 the average level of dissolved oxygen in cathode is stable and approximately / L, The COD treatment rate of the anode artificial wastewater is % after 10d.. cultivating Chlorella in the cathode chamber of the MFC don’t cause poisoning, chlorella growed very good. Key words: Chlorella, microbial fuel cell (MFC), biocathode, the output voltage IV 目 錄 ABSTRACT ............................................................................................................................... III 第一章．文獻綜述 .................................................................................................................... 1 能源發(fā)展與環(huán)境問題 ........................................................................................................... 1 微生物燃料電池 ................................................................................................................... 1 微生物燃料電池的工作原理 ........................................................................................ 1 微藻型微生物燃料電池 ....................................................................................................... 2 微藻陽極底物型 MFC................................................................................................... 2 微藻生物陽極型 MFC.................................................................................................... 3 微藻生物陰極型 MFC.................................................................................................... 5 微生物燃料電池的應(yīng)用前景 ............................................................................................... 5 本課題研究內(nèi)容，目的及意義 ........................................................................................... 6 本課題研究目的及意義 ................................................................................................. 6 本課題的主要研究內(nèi)容 ................................................................................................ 6 第二章 實驗材料與方法 ..................................................................................................... 7 實驗材料 ............................................................................................................................... 7 主要試劑及儀器 ............................................................................................................. 7 實驗裝置 ......................................................................................................................... 8 實驗方法 ............................................................................................................................... 9 MFC 的接種及啟動運行 ................................................................................................ 9 MFC 運行條件 .............................................................................................................. 11 測定指標及方法 .......................................................................................................... 12 實驗材料處理方法 ...................................................................................................... 12 實驗內(nèi)容 ....................................................................................................................... 12 第三章 結(jié)果與討論 ............................................................................................................... 14 各周期輸出電壓的情況 ..................................................................................................... 14 各周期陰極藻的生長情況 ................................................................................................. 15 各周期陽極人工廢水的 COD 處理情況 .......................................................................... 16 V 各周期陰極溶氧的變化情況 ............................................................................................. 1