| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-39页 |
| 1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.2 课题背景 | 第13-16页 |
| 1.2.1 废水处理的基本方法及处理现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 废水处理的能耗 | 第14-15页 |
| 1.2.3 废水资源化利用技术 | 第15-16页 |
| 1.3 微生物燃料电池 | 第16-20页 |
| 1.3.1 MFC工作原理 | 第16-18页 |
| 1.3.2 MFC产电微生物种类 | 第18-19页 |
| 1.3.3 MFC产电微生物电子传递机理 | 第19-20页 |
| 1.4 MFC技术在废水领域的发展现状 | 第20-25页 |
| 1.4.1 MFC脱除COD同时产电 | 第20-22页 |
| 1.4.2 MFC脱氮除磷 | 第22-25页 |
| 1.4.3 MFC脱除重金属 | 第25页 |
| 1.5 MFC技术的优势及存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.6 MFC技术的主要影响因素 | 第26-37页 |
| 1.6.1 材料 | 第26-32页 |
| 1.6.2 MFC放大构型 | 第32-36页 |
| 1.6.3 MFC制造成本 | 第36-37页 |
| 1.7 本文的研究内容与技术路线 | 第37-39页 |
| 1.7.1 研究内容 | 第37-38页 |
| 1.7.2 技术路线 | 第38-39页 |
| 第二章 微生物燃料电池构造与研究方法 | 第39-56页 |
| 2.1 电极制备和反应器构建 | 第39-47页 |
| 2.1.1 空气阴极的制备 | 第39-40页 |
| 2.1.2 阳极材料及预处理方法 | 第40页 |
| 2.1.3 微生物燃料电池构建 | 第40-47页 |
| 2.2 微生物燃料电池的启动 | 第47-49页 |
| 2.3 电化学测试 | 第49-51页 |
| 2.3.1 电压采集 | 第49页 |
| 2.3.2 极化曲线与功率密度曲线 | 第49-50页 |
| 2.3.3 线性扫描伏安法 | 第50-51页 |
| 2.3.4 循环伏安法 | 第51页 |
| 2.4 水样中污染物及其它参数检测 | 第51页 |
| 2.5 电极材料分析测试 | 第51-52页 |
| 2.6 生物学测试方法 | 第52-53页 |
| 2.6.1 电极表面的生物量测定 | 第52页 |
| 2.6.2 微生物种群鉴定及分析 | 第52-53页 |
| 2.7 计算方法 | 第53-56页 |
| 第三章 空气阴极MFC单元电池放大关键技术 | 第56-74页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 大尺寸泡沫镍空气阴极制备技术 | 第56-62页 |
| 3.2.1 匀浆法制备泡沫镍空气阴极 | 第56-57页 |
| 3.2.2 小尺寸匀浆电极的电化学性能 | 第57-58页 |
| 3.2.3 匀浆电极的耐水压性能 | 第58-59页 |
| 3.2.4 大尺寸匀浆电极的电化学性能 | 第59-61页 |
| 3.2.5 匀浆电极催化层配方的优化 | 第61-62页 |
| 3.3 适用于大尺寸MFC的阳极材料 | 第62-69页 |
| 3.3.1 阳极材料对6L-MFC启动的影响 | 第62-63页 |
| 3.3.2 阳极材料对6L- MFC产电性能的影响 | 第63-67页 |
| 3.3.3 阳极材料对COD去除率和CE的影响 | 第67-68页 |
| 3.3.4 不同阳极材料的产电效益 | 第68-69页 |
| 3.4 阴阳极面积比对MFC产电性能的影响 | 第69-73页 |
| 3.4.1 碳刷尺寸对MFC产电性能的影响 | 第69-70页 |
| 3.4.2 碳刷数量对MFC产电性能的影响 | 第70-73页 |
| 3.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 微生物燃料电池堆栈技术 | 第74-88页 |
| 4.1 引言 | 第74-75页 |
| 4.2 多电极堆栈技术 | 第75-80页 |
| 4.2.1 单元电池产电性能 | 第75-77页 |
| 4.2.2 空气阴极氧气消耗速率 | 第77-78页 |
| 4.2.3 堆栈电池产电性能 | 第78-79页 |
| 4.2.4 堆栈电池COD去除率和库伦效率 | 第79-80页 |
| 4.2.5 堆栈电池能量平衡分析 | 第80页 |
| 4.3 多电池堆栈技术 | 第80-85页 |
| 4.3.1 阴极框架 | 第81页 |
| 4.3.2 阴极框架对阴极电化学性能的影响 | 第81-83页 |
| 4.3.3 空气阴极氧气消耗速率 | 第83-84页 |
| 4.3.4 并联电池组的产电性能 | 第84-85页 |
| 4.4 多电极堆栈技术和多电池堆栈技术的比较 | 第85-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 第五章 微生物燃料电池快速启动技术 | 第88-105页 |
| 5.1 引言 | 第88页 |
| 5.2 MFC产电细菌生物膜快速启动 | 第88-92页 |
| 5.2.1 CV扫描对MFC启动速度的影响 | 第88-89页 |
| 5.2.2 CV扫描对MFC产电功率的影响 | 第89-91页 |
| 5.2.3 CV扫描对阳极生物量的影响 | 第91页 |
| 5.2.4 阳极表面生物膜形貌 | 第91页 |
| 5.2.5 CV扫描加速产电细菌成膜的机理分析 | 第91-92页 |
| 5.3 MFC硝化细菌生物膜快速启动 | 第92-104页 |
| 5.3.1 硝化细菌生物膜的启动过程 | 第92-94页 |
| 5.3.2 启动完成后氨氮脱除性能 | 第94-95页 |
| 5.3.3 进出水pH | 第95-96页 |
| 5.3.4 MFC产电性能 | 第96-98页 |
| 5.3.5 MFC中氮素脱除动力学 | 第98-100页 |
| 5.3.6 MFC生物种群结构变化 | 第100-103页 |
| 5.3.7 硝化细菌生物膜快速启动机理分析 | 第103-104页 |
| 5.4 本章小结 | 第104-105页 |
| 第六章 MFC处理实际废水的能效分析和组合工艺研究 | 第105-122页 |
| 6.1 引言 | 第105页 |
| 6.2 以化妆品废水为底物的产电性能和废水处理效果 | 第105-112页 |
| 6.2.1 序批次条件下MFC运行混合废水的电能转化 | 第106-107页 |
| 6.2.2 连续流条件下MFC运行化妆品废水的电能转化 | 第107-110页 |
| 6.2.3 连续流条件下MFC运行化妆品废水的处理效果 | 第110-112页 |
| 6.2.4 MFC能量平衡分析 | 第112页 |
| 6.3 以养殖废水为底物的电能转化 | 第112-121页 |
| 6.3.1 废水浓度对N和COD脱除的影响 | 第113-116页 |
| 6.3.2 废水浓度对MFC产电性能的影响 | 第116-118页 |
| 6.3.3 MFC与絮凝组合工艺的去除效果 | 第118-119页 |
| 6.3.4 MFC与絮凝组合工艺的经济效益分析 | 第119-121页 |
| 6.4 本章小结 | 第121-122页 |
| 第七章 结论与展望 | 第122-125页 |
| 7.1 结论 | 第122-124页 |
| 7.2 展望 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第149-150页 |
