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废水同步生物处理与微生物电解池产氢的研究进展魄饧际跫蚪一归愕鑢,本文首先简述了魄饧际醯幕驹怼⒆成、与微生物燃料电池牟钜旒捌湫势价,然后从影响阅艿囊蛩睾蚆制氢技术的关键材料——阳极、阴极和膜材料等方面阐述了最近国内外的研究进展,探讨了今后工作的发展第卷第年现代化工王利勇痘┙,陈英文I缑,,江苏南京;暇笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海漳暇氢是一种无污染和可再生的能源,且具有可储可输的特点,已引起广泛重视。目前研究用氢作为能源已经成为国际上的研究热点,氢能经济已经成为一个热门的话题N⑸锏缃獬,是在微生物的作用下利用电化学技术将废水中有机物的化学能转化为氢能,并同时处理废水的一种装置。际蹩梢允迪稚物质废物的资源化利用,在能源和环境问题日益受到重视的今天具有广阔的发展前景。魑R种最有前途的废水处理技术已受到国内外学者的广泛关注,特别是近几年来在此研究领域取得了长足的进步‘趋势。基本原理和组成微生物电解池是以阳极微生物作为催化剂,利用电化学技术将废水中有机物的化学能转化为氢能的装置,由阳极和阴极组成,中间用质子交换膜挚#缤糽所示。图微生物电解池及工作原理隡的差异隡系统存在很多相似之处,因此,低持刑岣叩缒苁涑龅姆椒ǹ晒㎝借鉴.,,琋,,,.粀基金项目:国家“毕钅唤帐』肪彻こ讨氐闶笛槭铱7趴翁;国家水体污染控制与治理科技重大专项一;江苏省环保科技项目荒暇┕ひ荡笱嗄杲淌ρ趸作者简介:王利勇,男,硕士生;沈树宝,男,博士,教授,博士生导师,主要从事酶工程、多肽合成、环境工程的研究,通讯联系縄··摘要:微生物电解池魄饧际蹩梢越谢纤械幕苤苯幼;W钋褰嗟难跄埽庇帜艽砦鬯哂邢灾的环境效益和经济效益。较详细介绍了脑砗妥槌桑凼隽薓制氢的关键材料和核心技术,展望了其发展前景。关键词:生物制氖;微生物电解池;废水处理中图分类号::文章编号:—,,猙收稿日期:——人。瑉.。,.:..篵;
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百鳥仉兀瓦面而:式中,砜,为氢气中所含的能量;耽S赏反应,需要外加能量才能促使氢气生成。②微生物导地位。③在低持械孜锟梢酝腹さ酱镆极室,但对于裕饩臀8阶旁谝跫ǖ奈⑸物提供生长的底物,而这些阴极微生物可以利用降散到阴极的损失。④魄庀低辰螹更为复5孜锉浠闹柿浚孜锏哪Χ柿课7对于复杂的底物,像生活污水、有机废水等,氢氢气产率/为:收能量。库仑效率J且桓龊苤匾5钠兰壑副辏是能量效率,基于电输入的哪芰啃侍铩J砜现代化工第卷第用于提高氢气产量。但是两者研究的侧重点仍存在区别:①庥隡产电不同,它是一个吸热菌落不同。虽然庀低秤隡产电系统都是使用产电菌作为接种菌【,但是低尘2用空气阴极,这样就导致氧气扩散到阳极室,从而抑制了厌氧菌的生长,使得好氧菌在整个菌落中占据主导地位。而低呈峭耆嵫醯模嵫蹙贾解的氢气,从而降低了低车那馄省R此,在双室低持校匦胙细窨刂频孜锢┥⒐膜材料,但在单室从ζ髦胁⒚挥锌悸堑孜锢杂。例如,低持星馄乃鹗怯捎谇馄┥到阳极室以及生长在阴极上的细菌的降解作用。产氢过程中需要确保产出的氢气不再扩散回阳极室。但在低持忻挥邢嗨频奈侍猓蛭狹阴极的氧化产物为水。此外,氢气的产生对魄庾置的气密性要求更高。;低车男阅芸梢杂枚嘀址椒ɡ幢碚鳎馄转化率,就是一个很重要的评价指标。对于已知的底物,较容易计算出底物消耗的质量。假设。/,则氢气转化率为: