低强度超声波改善微生物燃料电池产电效能

被引:13
作者
姚璐 [1 ]
李正龙 [1 ]
刘红 [2 ]
机构
[1] 北京航空航天大学材料科学与工程学院
[2] 北京航空航天大学生物工程系
基金
国家科技攻关计划;
关键词
微生物燃料电池; 超声波; 葡萄糖; 功率密度;
D O I
暂无
中图分类号
TM911.4 [燃料电池];
学科分类号
080811 [新能源发电与电能存储];
摘要
微生物燃料电池(MFCs,M icrobial Fuel Cells)可在处理有机废水的同时获得电能,但生物体系缓慢的电子传递速率是其发展的瓶颈.为了寻求提高MFCs工作效率的途径,建立了2个有效容积为1.5 L,电极面积160 cm2的单室MFCs,设置为超声波强化反应器和对照反应器,进行对比试验.结果表明,采用强度为0.2W/cm2、频率33 kHz、超声间隔为83 h的超声波对反应器辐照10m in,在反应后期(运行2 880 h后)MFCs与对照反应器相比最大功率密度提高了6%,一个运行周期产生的总电量增加了46.5%;设置超声的反应器库仑效率(CE,Coulombic E fficiency)比对照反应器提高了25.7%.超声波强化反应器中水的pH值最小值比对照pH值最小值低0.2,超声波辐照的反应器氧化还原电位(ORP,Oxidation ReductionPotential)最小值低于对照反应器ORP最小值34.8 mV.2个反应器3 000 m in对化学需氧量(COD,Chem ical Oxygen Demand)的净化效率都达到72.9%,超声波对COD去除贡献不明显,并从低强度超声波对微生物作用的过程方面分析了上述现象.
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