| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第17-43页 |
| 1.1 课题背景 | 第17-21页 |
| 1.1.1 国内外能源现状 | 第17-18页 |
| 1.1.2 废物能源化技术 | 第18-20页 |
| 1.1.3 水污染与淡水资源短缺 | 第20-21页 |
| 1.2 生物电化学系统技术原理 | 第21-27页 |
| 1.2.1 发展历程 | 第21-22页 |
| 1.2.2 工作原理 | 第22-23页 |
| 1.2.3 产电微生物及电子传递机制 | 第23-25页 |
| 1.2.4 微生物群落结构和菌群相互作用关系 | 第25-27页 |
| 1.3 生物电化学系统材料与构型 | 第27-35页 |
| 1.3.1 反应器材料 | 第27-32页 |
| 1.3.2 反应器构型 | 第32-35页 |
| 1.4 BES 与其他技术耦合及其功能多元化 | 第35-39页 |
| 1.4.1 BES 与传统水处理技术结合 | 第35-36页 |
| 1.4.2 生物电化学辅助产氢 | 第36页 |
| 1.4.3 微生物光电池 | 第36-37页 |
| 1.4.4 微生物碳捕获电池 | 第37-38页 |
| 1.4.5 微生物传感器 | 第38-39页 |
| 1.5 微生物脱盐燃料电池 | 第39-41页 |
| 1.5.1 微生物脱盐燃料电池研究现状 | 第39-40页 |
| 1.5.2 微生物脱盐燃料电池技术优势及目前存在问题 | 第40-41页 |
| 1.6 研究内容与技术路线 | 第41-43页 |
| 第2章 实验材料与方法 | 第43-59页 |
| 2.1 实验药品与仪器 | 第43-45页 |
| 2.2 缓冲液与培养基 | 第45-47页 |
| 2.2.1 缓冲液组分 | 第45-46页 |
| 2.2.2 培养基 | 第46-47页 |
| 2.3 引物序列 | 第47-48页 |
| 2.4 菌株及分子生物学试剂 | 第48页 |
| 2.5 反应器电极材料及单室空气阴极立方体反应器 | 第48-49页 |
| 2.6 系统数据采集及性能评价方法 | 第49-51页 |
| 2.6.1 数据采集 | 第49页 |
| 2.6.2 极化曲线和功率密度曲线 | 第49页 |
| 2.6.3 反应器内阻测定 | 第49-50页 |
| 2.6.4 常规水质分析方法 | 第50页 |
| 2.6.5 溶解氧测定 | 第50页 |
| 2.6.6 挥发性有机酸的测定方法 | 第50页 |
| 2.6.7 乳酸含量测定 | 第50页 |
| 2.6.8 木糖与乙醇含量测定方法 | 第50-51页 |
| 2.7 生物材料制备及生物学分析方法 | 第51-56页 |
| 2.7.1 青贮秸秆及其水洗液的制备 | 第51-53页 |
| 2.7.2 电极表面生物量的测定 | 第53页 |
| 2.7.3 细菌 DNA 提取 | 第53页 |
| 2.7.4 荧光定量 PCR 方法 | 第53-56页 |
| 2.7.5 16S rDNA 基因文库构建方法 | 第56页 |
| 2.7.6 激光共聚焦显微镜成像 | 第56页 |
| 2.8 计算方法 | 第56-59页 |
| 第3章 内循环微生物脱盐燃料电池的构建及运行 | 第59-75页 |
| 3.1 引言 | 第59页 |
| 3.2 内循环 MDC 反应器的构建及循环流速优化 | 第59-63页 |
| 3.2.1 内循环 MDC 反应器构建 | 第59-61页 |
| 3.2.2 反应器启动 | 第61-62页 |
| 3.2.3 循环流速优化 | 第62-63页 |
| 3.3 内循环 MDC 的产电性能研究 | 第63-67页 |
| 3.3.1 普通三室 MDC 的运行 | 第63-65页 |
| 3.3.2 rMDC 反应器的运行 | 第65-67页 |
| 3.3.3 不同运行模式下的输出功率 | 第67页 |
| 3.4 反应器的脱盐性能和污染物去除能力研究 | 第67-70页 |
| 3.4.1 不同运行模式下反应器的脱盐性能 | 第67-69页 |
| 3.4.2 不同运行模式下反应器的污染物去除能力 | 第69-70页 |
| 3.5 溶液 PH 对反应器性能的影响机制研究 | 第70-73页 |
| 3.5.1 不同运行模式下反应器出水 pH 分析 | 第70-71页 |
| 3.5.2 MDC 反应器的 pH 抑制机制研究 | 第71-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 第4章 连续流串联微生物脱盐燃料电池的构建及运行 | 第75-93页 |
| 4.1 引言 | 第75页 |
| 4.2 连续流串联 MDC 的构建及流速优化 | 第75-79页 |
| 4.2.1 串联 MDC 反应器的构建 | 第75-77页 |
| 4.2.2 串联 MDC 反应器的启动 | 第77页 |
| 4.2.3 串联 MDC 的底物流速优化 | 第77-79页 |
| 4.3 串联 MDC 的产电性能研究 | 第79-80页 |
| 4.3.1 串联 MDC 各单元输出功率 | 第79-80页 |
| 4.3.2 串联 MDC 输出电流 | 第80页 |
| 4.4 串联 MDC 脱盐性能及影响因素研究 | 第80-85页 |
| 4.4.1 串联 MDC 及各单元的脱盐性能 | 第80-82页 |
| 4.4.2 串联 MDC 的反应器内阻分析 | 第82-84页 |
| 4.4.3 串联 MDC 各单元电势损失分析 | 第84-85页 |
| 4.5 串联 MDC 的污染物去除能力研究 | 第85-89页 |
| 4.5.1 串联 MDC 的 COD 去除率及有机物去除速率分析 | 第85-87页 |
| 4.5.2 污染物中能量回收效率分析 | 第87-88页 |
| 4.5.3 串联 MDC 出水 pH 分析 | 第88-89页 |
| 4.6 串联 MDC 微生物群落结构分析 | 第89-92页 |
| 4.7 本章小结 | 第92-93页 |
| 第5章 青贮秸秆和啤酒废水为底物的串联微生物脱盐燃料电池性能研究 | 第93-108页 |
| 5.1 引言 | 第93页 |
| 5.2 青贮秸秆为底物 MFC 的运行 | 第93-98页 |
| 5.2.1 反应器的启动 | 第93-95页 |
| 5.2.2 青贮秸秆水洗液为底物的反应器性能 | 第95-97页 |
| 5.2.3 青贮秸秆直接为底物的反应器产电能力 | 第97-98页 |
| 5.3 青贮秸秆水洗液为底物的串联 MDC 的运行 | 第98-103页 |
| 5.3.1 反应器启动及产电能力 | 第98-99页 |
| 5.3.2 污染物去除能力及库仑效率 | 第99-101页 |
| 5.3.3 脱盐性能 | 第101-103页 |
| 5.4 啤酒废水为底物的串联 MDC 的运行 | 第103-106页 |
| 5.4.1 反应器启动 | 第103-104页 |
| 5.4.2 污染物去除能力 | 第104-105页 |
| 5.4.3 脱盐性能 | 第105-106页 |
| 5.5 本章小结 | 第106-108页 |
| 第6章 溶解氧对空气阴极生物电化学系统性能影响的研究 | 第108-121页 |
| 6.1 引言 | 第108页 |
| 6.2 用于纯菌培养的空气阴极生物电化学系统的构建 | 第108-111页 |
| 6.2.1 纯菌空气阴极反应器构型 | 第108-110页 |
| 6.2.2 模式菌选择 | 第110页 |
| 6.2.3 菌种培养 | 第110-111页 |
| 6.3 溶解氧对反应器性能的影响 | 第111-116页 |
| 6.3.1 混合培养反应器性能研究 | 第111-113页 |
| 6.3.2 纯培养反应器性能研究 | 第113页 |
| 6.3.3 空气阴极透氧分析 | 第113-115页 |
| 6.3.4 不同运行模式反应器中溶解氧浓度监测 | 第115-116页 |
| 6.4 混合培养反应器中两种微生物关系的研究 | 第116-119页 |
| 6.4.1 混合培养反应器中两种微生物比例分析 | 第116-117页 |
| 6.4.2 混合培养反应器中两种微生物生物量分析 | 第117-119页 |
| 6.5 本章小结 | 第119-121页 |
| 结论 | 第121-124页 |
| 参考文献 | 第124-139页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第139-142页 |
| 致谢 | 第142-144页 |
| 个人简历 | 第144页 |
