膜生物反应器的建模模拟

膜生物反应器相对于传统污水处理方法对污水有较好的处理效果,有着良好的应用前景。文中介绍了膜生物反应器建模的发展和现状,分别就污泥模型、膜污染模型和整合膜生物反应器模型进行了论述,介绍了模型的应用和今后的发展方向。     

光催化氧化光生物反应器及杀菌技术

自日本Fujishima和Honda发现TiO2单晶电极光解水以来，纳米半导体多相光催化反应方面的研究得到了深入而广泛的开展。多相光催化氧化技术近年来一直都是国内外研究的热点。具有多相光催化性能的半导体TiO2由于具有抗化学和光腐蚀、性质稳定、无毒、催化活性高、价廉等优点，而倍受关注，显示出其广阔的应用前景。     

电渗析-厌氧膜生物反应器处理含甘油高盐废水

利用电渗析(ED)-厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理含甘油高盐废水,电渗析过程脱盐率达99%以上,平均能耗为616kJ/L,电流效率91.4%。AnMBR处理含甘油废水过程中COD去除率达95%,膜在COD去除中发挥了重要作用,其COD截留率为41%~81%。期间发生膜污染现象,跨膜压差快速上升并最终稳定在0.040~0.043MPa。AnMBR沼气中甲烷比例为78.3%,甘油比产甲烷速率0.252LCH4/g甘油。甘油在厌氧条件下首先转变成丙酸,然后再被分解。研究证明,在厌氧处理甘油的过程中有机负荷不宜过大,否则会造成严重的挥发性脂肪酸(VFA)积累,尤其是丙酸的积累。此外,CaCl2浓度与甘油转化关系的实验结果表明:厌氧菌群受到4%以下盐度冲击时能在6d内恢复活性,受到6%以上盐度冲击将导致活性恢复缓慢。因此,厌氧反应器进水盐度需控制在4%以内。研究还发现VFA中丙酸所占比例随着盐度升高逐渐下降,说明高盐度会使厌氧菌活性受到抑制,影响甘油降解。     

硝化-膜生物反应器处理氨氮废水的研究

为充分考察膜生物反应器的硝化性能 ,采用活性污泥比消化速率 ,对膜生物反应器处理氨氮废水的硝化性能进行了研究。结果表明 :在容积负荷 1.0 96kgNH+ 4 -N/(m3 ·d)的条件下 ,硝化性能稳定 ,氨氮转化为硝酸盐氮的转化率可达 99% ;亚硝化菌和硝化菌在活性污泥中占优势 ,系统中出现了胞外多聚物和可溶性微生物产物的积累。     

膜-生物反应器与活性污泥工艺处理氨氮废水的微生物特性比较

考察了膜-生物反应器（MBR）与活性污泥工艺（CAS）处理无机氨氮废水的对比研究.结果表明,同CAS相比,MBR处于高容积负荷、低污泥负荷的运行状态下,硝化效果较好,除了短期的pH控制故障外,氨氮转化为硝酸盐氮的转化率可达99%.随着运行时间的增加,膜组件的截留作用导致MBR内胞外多聚物的积累,电镜扫描（SEM）不能观察到运行后期微生物的形态变化,然而,CAS中微生物形态变化不大.2个反应器中硝化菌、亚硝化菌和异养菌的变化趋势是一致的,异养菌仅为硝化细菌的万分之一;但与MBR相比, CAS中硝化菌数量少32%,亚硝化菌的数量少35%,异养菌数量少24%.     

光生物反应器的组建

于１９９７年４月在借鉴国外资料基础上,组建成了一种适用于实验室培养光自养生物（如光合细菌,微藻和单克隆无性繁殖系）的气升式螺旋管道串联的光生物反应器,该装置内可插入ｐＨ值电极,溶解氧电极,温度电极,细胞密度电极,粘度电极等,通过传感器获得的电信号,进一步传导入微机,实现按程序化自动记录和控制有关参数,进行一次性,间歇和连续浮培养,以红球藻为材料进行培养和初步结果表明,培养时间较常规方法缩短了一半,     

测量型光生物反应器的研制

介绍了一种新型的、小型的光生物反应器。其利用发光二极管光电板作为光源并利用内置微型泵进行搅拌。这使得光生物反应器小型化,其容积仅190 ml。该光生物反应器照度可调、温度可控,其可以用于浮游植物光合速率的测量。     

PCR-DGGE解析阴离子交换膜生物反应器反硝化过程中微生物群落结构变化

通过扫描电镜和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法考察了进水NO3-浓度变化对阴离子交换膜生物反应器微生物种群结构的影响。研究结果表明,在进水NO3-浓度从47.01 mg/L逐渐增加到168.55 mg/L的过程中,出水中NO3--N浓度满足我国饮用水水质标准中小于10 mg/L的要求。电镜扫描图显示微生物的形态结构发生了很大变化。对不同阶段的样品进行PCR-DGGE图谱和相似系数分析,发现随着反应的持续进行,微生物种群结构发生了演替变化,证实污泥微生物生态能够迅速进行优胜劣汰的筛选,调整内部微生物种群结构,从而达到适应环境的目的。     

纤细角毛藻的光生物反应器培养

采用正交实验的方法,在光生物反应器中对纤细角毛藻 Chaetoceros gracilis的生长进行了研究,结果表明:光照强度、通气率对藻体细胞的生长具有显著的影响,在通气培养条件下,当培养密度较高时,纤细角毛藻细胞不仅能耐受超高光照强度的照射,而且还可以获得很高的生长速度。本实验条件下, -1 7经过 5 d的培养,细胞的比生长速率﹑生物量产量和细胞密度分别达到了 0.74 d ﹑1.13 g/L和 8.1×10 /mL的较高水平。     

转基因微藻作为新型生物反应器的研究进展

转基因微藻作为生物反应器生产生物活性物质已成为基因工程研究的热点之一。目前以转基因微藻作为生物反应器的技术并不十分成熟,然而许多科研人员及生物医药公司将微藻作为新型生物反应器生产有用的外源蛋白。本文对微藻生物反应器构建中的有效核转化方法的建立、转基因微藻中所用的启动子、筛选标记、稳定表达等问题进行了综述,同时介绍了目前转化成功的以及未来可能转化成功的有潜在应用价值的微藻。     

中空纤维膜技术及其应用

阐述了膜分离技术的发展概况和意义，详细介绍了中空纤维超滤膜、微滤膜的技术特性，制备工艺，应用领域及发展前景。     

市政污水厂尾水对文蛤卵黄蛋白原的诱导效应研究

本研究目的是检验市政污水厂尾水排放对海洋双壳类动物文蛤的内分泌干扰效应,判断其血浆中卵黄蛋白原(Vtg)水平作为尾水受纳海域雌激素效应生物标志物可行性。将文蛤在不同浓度的尾水-海水混合液(0%、1%、5%、10%、20%、40%)中持续暴露培养20d,定期测定雄性文蛤血浆中Vtg含量,分析暴露期间Vtg水平随尾水体积比(EVR)和培养时间的变化趋势。结果表明,暴露培养10d后,尾水体积比40%的处理组中雄性文蛤的血浆Vtg含量明显上升(P0.05),随着培养时间延长到15和20d,在较低的EVR(10%、20%)下也能监测到尾水对文蛤Vtg的明显诱导,表明污水处理厂尾水中存在一定数量的内分泌活性物质,对雄性文蛤具有显著类雌激素效应;Vtg最大值出现在EVR20%的尾水暴露15d以及EVR40%的尾水暴露20d,分别比对照组增加45.86%和47.40%。如果采用笼养文蛤监测尾水受纳海域的类雌激素效应,适宜的暴露时间为20d,此时采集的雄性文蛤Vtg可指示较大范围尾水的影响。     

利用市政污水厂尾水培养产油微藻——营养盐去除与生物质生产

将1株产油淡水微藻——微拟球藻(Nannochloropsis sp.MASCC 11)分别接种到青岛市2家市政污水处理厂(STP)的尾水中,根据其生长、油脂产率和营养盐去除情况,评价了利用STP尾水培养微藻以生产富油的藻生物质同时深度净化尾水的可行性。结果表明,团岛污水处理厂(TD-STP)和李村河污水处理厂(LC-STP)尾水中无机氮和磷酸盐的浓度虽然远低于BG11培养基,但仍能支持微藻生长,而且以未经稀释的尾水更具优势,培养8 d后,藻生物量分别达到BG11培养基中生长微藻的65.23%和44.77%。STP尾水经稀释后处于营养盐缺乏状态,有利于藻细胞内脂质积累,但是油脂产率最大值(10.5 mg·L^-1·d^-1)仍出现在未经稀释的TD-STP尾水中,为未稀释LC-STP尾水的1.37倍。LC-STP尾水中微藻的油脂产率较低,可能与该处理厂接纳工业废水而在尾水中残留较多有害物质有关。在微藻的直接和间接作用下,TD-STP和LC-STP尾水中磷酸盐的去除率分别达到94.5%和100%;无机氮的去除率较低(分别为59.2%和45.4%),与尾水中初始N/P较高有关。上述结果表明,与接纳工业废水的污水厂相比,处理生活污水的污水厂所排尾水较适于培养产油微藻,能够实现产油微藻低耗培养与尾水深度净化相耦合。     

ZIFs型金属有机框架材料在水处理混合基质膜中的应用进展

传统分离膜因存在渗透性和选择性相互制约、孔隙率低、膜孔尺寸不易控制、化学稳定性和热稳定性差等缺点,在诸多领域应用中受到限制。为了克服上述缺点,目前最有效的方法之一是在膜材料中掺入某些特定纳米材料作为分散相来构筑新型混合基质膜,以增强分离膜的分离性能,同时赋予抗污染性能、高强度等。沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)作为金属有机骨架材料(MOFs)的重要子类,具有独特的孔结构、优异的热稳定性和化学稳定性,是一类构筑混合基质膜的高性能分散相材料。本文主要对应用于水处理领域的ZIFs型混合基质膜及制备方法进行了归类和介绍,并以分离性能和运行稳定性为指标,对ZIFs在膜中掺杂的有效性进行了评估;其次概述了其在脱盐、染料废水处理、重金属离子、大分子蛋白质去除等领域的应用进展;最后总结了ZIFs型混合基质膜材料在科学研究和工程应用中存在的问题,对其今后的发展做出了展望。     

甲壳素钠/羧甲基纤维素钠共混复合纳滤膜的制备及性能研究

以甲壳素钠和羧甲基纤维素钠共混液为铸膜液,在聚丙烯腈超滤底膜上流延成膜,以丙三醇三缩水甘油醚(PTGE)的乙醇溶液为交联剂交联制得一种新型的复合纳滤膜。该膜的最佳制备条件为:甲壳素钠溶液与羧甲基纤维素钠溶液质量混合比为2∶1,交联剂丙三醇三缩水甘油醚浓度为0.6%,在50℃交联20 h。膜负电荷来源于底膜部分水解。膜的静电位为-0.12 mV,电压渗系数为-13.07 mV/MPa;截留分子量为610 g.mol-1,膜孔半径约0.7 nm。该膜对电解质溶液的截留性能主要决定于荷负电膜对不同电解质离子之间的静电作用力大小。     

海上静力触探(CPT)测试技术的发展现状和应用

静力触探(CPT)是一种速度快,数据连续、再现性好、操作省力等优点的原位测试方法。随着海洋开发的迅速发展,CPT测试技术在国内外海洋工程领域的使用越来越普遍。因此,了解国外海上CPT设备和应用情况,探讨应用中的问题,对CPT测试技术在我国海上工程领域的应用具有重要意义。文章描述了国外海上静力触探(CPT)测试技术的发展现状,阐明了主要的海床CPT(Seabed CPT)设备和井下CPT(Downhole CPT)设备的特点,并对不同CPT设备在海洋工程领域的应用作了分析,这对海上CPT测试技术在我国的应用和发展具有一定的参考价值和指导作用。