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微生物燃料电池处理焦化废水的研究的开题报告
一、选题背景
随着石油化工行业的持续发展，焦化工艺在炼油、化工领域中得到了广泛的应用。但是，焦化废水含有高浓度的有机物和重金属离子，处理难度较大且污染物难以降解，对环境和人体危害较大。传统的处理方法主要包括生物处理、物化处理和协同处理等方式，但是这些方法存在效率低、成本高等问题。因此，采用新型的处理技术和方法对焦化废水进行处理成为了研究的热点。
微生物燃料电池（MicrobialFuelCell，MFC）是近年来发展起来的一种新型的生物电化学技术，其利用微生物的代谢活动产生电子，使得废水的有机物得到同步降解和利用，将有机物转化成为无害的CO2和水，并同时产生可用的电能。因此，MFC被认为是一种非常有潜力的技术，可用于处理焦化废水。
二、研究目的和意义
本研究旨在探讨微生物燃料电池用于处理焦化废水的可行性，了解其对焦化废水的污染物降解效率、燃烧效率、电化学表现等性能影响，为科学合理地探索焦化废水的治理和利用提供一定的理论和实验依据。
三、研究内容
1.焦化废水的特性分析：通过理化指标分析和污染物成分分析等方法掌握焦化废水的重要参数及污染物种类产生机制等信息。
2.微生物燃料电池的工作原理和构建方法：详细介绍微生物燃料电池的原理、分类、构建方法以及桥式电子转移物质等要素，为后续的实验提供技术支持。
3.微生物燃料电池对焦化废水的处理效果评价：通过MFC试验研究焦化废水和合成废水在微生物燃料电池中的处理特性及MFC的电化学表现。从而比较其降解效率，燃烧效率和稳定性。
四、研究方法
本研究将采用如下的方法进行：
1.理论方法：从理论上探讨和阐述MFC技术的原理、机理和应用优势，并结合相关文献进行分析和评价。
2.实验方法：搭建微生物燃料电池，通过分析其降解效率，燃烧效率和稳定性来评价MFC对焦化废水的处理效果。
3.数据分析方法：对实验数据进行统计和分析，评估微生物燃料电池技术的应用效果和优劣，为后续研究和实践提供理论和实验支持。
五、预期成果
通过本研究，预期得到如下成果：
1.对焦化废水的理化指标、污染物成分及微生物燃料电池的工作原理、技术构建等方面有一定的了解和掌握；
2.通过实验验证，得到微生物燃料电池处理焦化废水的降解效率、燃烧效率和稳定性等数据，并对其进行分析和评估，为进一步推广和应用提供科学依据；
3.为更好地实现焦化废水的高效处理和资源化利用提供理论和实验基础。
六、研究进度安排
1.文献阅读和资料搜集；
2.焦化废水样品采集及实验室分析测试；
3.微生物燃料电池实验室搭建；
4.微生物燃料电池处理焦化废水实验；
5.数据分析及报告撰写。
七、参考文献
[1]FengC,LiuG,ZhangR,etal.Applicationofmicrobialfuelcellsinwastewatertreatment:areviewofresearchprogress.ScienceChinaTechnologicalSciences,2015,58(8):1425-1436.
[2]LeeYj,KimTH,ChoKS,etal.Developmentofmicrobialfuelcellsforwastewatertreatment:areview.WaterScienceandTechnology,2014,69(3).
[3]YangX,LiuY,LiA,etal.Enhanceddegradationofrefractorypollutantsfrombarkwastewaterbymicrobialfuelcellswithefficientcathode.BioresourceTechnology,2018,249:375-383.