水解酸化与产酸发酵工程运行控制参数研究

对水解酸化工艺和厌氧产酸发酵工艺的运行控制和影响因素进行了分析研究.根据水解酸化反应器和产酸相反应器处理中药生产废水的研究表明,水解酸化反应器的主要目标使提高废水的可生化性指标,工程运行的控制性参数是酸化率约30%;产酸相反应器的主要目标是为产甲烷相提供适宜的底物,其工程运行的控制参数是液相末端产物为乙醇和乙酸为主.     

一株产氢产乙酸菌的生长条件及产乙酸特性

在参与有机废水厌氧生物处理的各类微生物菌群中,产氢产乙酸菌群在功能生态位上起着承上启下的作用,对产氢产乙酸过程的强化,将有助于提高厌氧生物处理系统的效能。在前期研究中,通过丙酸和丁酸混合培养基,从厌氧活性污泥中筛选到一株双歧杆菌属(Bifidobacterim)的产氢产乙酸菌AX3。间歇培养试验结果表明,菌株AX3可在pH7.0、30℃条件下获得最佳增殖,不仅对丁酸和丙酸具有很高的乙酸转化率,同时也可发酵多种双糖和淀粉,并产生一定数量的乙酸。作为氮源,氯化铵比尿素更能有效地促进菌株AX3的增殖。     

丁酸甲烷发酵优势菌群的选育及其丁酸降解特性

选育以产氢产乙酸菌为优势的复合菌群,对于开发基于强化产氢产乙酸菌群功能作用的高效厌氧生物处理技术具有重要意义。研究表明,以厌氧折流板反应器中的厌氧活性污泥为出发菌群,通过丁酸盐培养基的定向培育,可选育到以降解丁酸的产氢产乙酸菌和产甲烷菌为优势的复合菌群。该菌群在初始pH 7.0、初始丁酸浓度9 319 mg/L和35℃等条件下,经过27 d的培养,其丁酸降解率达到95%,平均降解速率为39.2 mg/d,累积产气量为290 mL,丁酸的比产气速率达到3.95 mL/g,发酵气中的CH_4含量为61%,CO_2含量为22%。     

利用大豆乳清废水生产单细胞蛋白的酵母筛选

大豆乳清废水是大豆分离蛋白（ISP）生产过程中排放的高质量浓度有机废水,其COD质量浓度高达10 000 mg/L以上,C、N、P含量丰富,且无有毒物质,用于培养工业酵母,不仅可以使废水COD质量浓度得到大幅削减,降低后续废水处理的难度和费用,同时还可以回收具有较高营养价值的单细胞蛋白（SCP）.以白地霉（Geotrichum candidum link）、产朊假丝酵母（Candida utilis）、热带假丝酵母（Candida tropicalis）、解脂假丝酵母解脂变种（Candida lipolytica var.lipolytica）和扣囊复膜孢酵母（Saccharomycopsis fibuligera）5种常见的工业酵母菌,通过摇瓶发酵,进行了大豆乳清废水的SCP生产实验研究.结果表明,被试五种酵母菌均能在该废水中快速增殖,适宜的接种量介于0.3-0.4 g/L之间.其中,C.lipolytica var.lipolytica在废水COD质量浓度11 150 mg/L、初始pH值为6.17、25℃、180r/min等条件下,发酵12 h的细胞产量最大,达2.35 g/L,对废水COD的去除率达48.3%;在对数期的细胞增殖速率、收获SCP的蛋白质含量和蛋白质产量分别为0.3589 g/（L.h）、39.7%和0.88 g/L,均居于被试五种酵母之首.从生产SCP和去除废水COD角度考虑,C.lipolytica var.lipolytica和S.fibuligera是利用大豆乳清废水生产SCP的最适生产菌种.     

利用酸性末端产物气相色谱分析判定产氢细菌

利用气相色谱分析液相末端产物，对于区分细菌类型和指导制氢反应器的启动运行都具有十分重要的意义．采用实验室配制的专用于分离厌氧发酵细菌的HPB-LR培养基，利用改进后的Hungate厌氧滚管技术和培养瓶平板法，从生物制氢反应器厌氧活性污泥中分离出3株具有代表性的产氢细菌，即R3、R120、RL37；还有一株非产氢细菌fuLl6．同时以乙醇型发酵混合茵作对比．对它们的酸性末端产物进行了气相色谱分析，结果表明，厌氧发酵反应器中的微生物发酵产物主要有乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乳酸．发现3株产氢细菌的酸性末端产物中的乙醇、乙酸的分布占挥发酸总量比例可达99．0％～100．0％，为典型的乙醇型发酵；而分离到的1株非产氢菌RL16，其酸性末端产物的乙醇、乙酸之和的质量分数几乎相当于丙酸的质量分数，为丙酸型发酵；尽管产氢细菌和混合污泥存在着生理代谢上的差异，主导代谢类型没有发生改变，仍然为乙醇型代谢．可以得出结论，利用气相色谱分析从制氢反应器分离出的细菌培养物的液相末端产物，可以初步判断细菌的代谢类型．如果乙醇和乙酸占液相末端产物质量分数的95．0％～99．0％，可以认为该细菌是发酵产氢细菌。     

腐蚀疲劳过程中瞬态极化电流的研究

研究了08PVRe钢在3.5% NaCl水溶液中的腐蚀疲劳行为,通过在阳极极化、阴极极化和腐蚀电位三种不同的电化学条件下对试样腐疲劳裂纹扩展速率的测量,揭示了瞬态极化电流的变化、腐蚀疲劳与电化学效应的关系。     

两种制革废水生化处理组合工艺的效能比较

 借助于实际工程的运行,比较了水解酸化与序批式活性污泥法(SBR)组合工艺(H-SBR)和接触氧化与SBR组合工艺(O-SBR)两套设施处理制革废水的效能。结果表明,接触氧化与SBR组合工艺能有效处理制革废水,在接触氧化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率可分别达到83%和74%,出水平均浓度分别为273和42mg/L。采用水解酸化与SBR的组合工艺对预处理后的制革废水进行处理,在水解酸化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率分别仅为70%和5%,虽然COD可降低到500mg/L以下,但氨氮高达163mg/L左右,且需配套臭气处理设施。     

制糖废水CSTR甲烷发酵系统的污泥驯化与运行特征

与厌氧颗粒污泥相比,絮状悬浮活性污泥具有传质界面大、速度快的突出优点,但要形成具有完整甲烷发酵过程的微生物生态系统则比较困难。采用连续搅拌槽式反应器(Continuous flow Stirred-Tank Reactor,CSTR),探讨了制糖废水厌氧生物处理系统的絮状污泥驯化与运行特征。研究表明,以有机废水好氧处理工艺的剩余污泥为种泥,在接种量MLVSS为8.52g/L,温度为(35±1)℃,COD浓度为4000mg/L,HRT为18h,系统pH值保持在6.5～7.5等条件下,CSTR可在84d左右形成具有完整甲烷发酵过程的絮状悬浮厌氧活性污泥系统。CSTR甲烷发酵系统对负荷冲击表现出了良好的调节能力,在有机负荷从5.3kgCOD/(m3·d)提高到9.33kgCOD/(m3·d)时,反应系统可在16d内重新达到稳定运行状态,其出水COD可稳定在1100mg/L左右,COD去除率和产气量平均为84%和38L/d,发酵气中的CO2和CH4含量分别为41%和48%。     

产氢菌的16S -23S rDNA间隔区的长度变异性分析

生物制氢细菌Rennanqilyf3的16S rRNA gene(rDNA)-23S rDNA间隔区碱基序列被测定，利用PCR扩增间隔区DNA，间隔区碱基序列存在长度多态现象．用这一长度多态现象进行产氢发酵细菌的辨认和识别，产氢发酵细菌Rennanqilyf3的16S rRNA gene(rDNA)-23S rDNA间隔区的PCR产品从1270到398bp，共有5个序列，碱基数目分别为1270、398、638、437和436bp。     

虚拟仪器的开发和应用

本文论述了虚拟仪器的概念、组成，并与传统仪器进行了对比，并利用LabVIEW软件讨论了虚拟仪器的开发，从高校实验教学的角度论述了虚拟仪器的应用，得出了虚拟仪器在野外测量及大专院校实验教学中具有明显的优点和广阔的发展前景的结论。