膜生物反应器对污染物的去除效果及运行条件的研究现状

膜生物反应器是一种新型、高效的水处理工艺，近年来在水处理方面得到了广泛的关注和应用。对其在污水处理中污染物的去除效果及操作条件对去除效果的影响等方面进行了论述，展望了其未来良好的发展前景。     

邻苯二胺电聚合膜中Ni的掺杂及其催化作用

采用二甲基甲酰胺、水杨醛、氨基乙酸、乙酸改性的聚邻苯二胺膜电极（ＰＯＤＢ）配合Ｎｉ（Ⅱ）,形成ＰＯＤＢｄ－Ｎｉ（Ⅱ）,ＰＯＤＢｈ－Ｎｉ（Ⅱ）,ＰＯＤＢｅ－Ｎｉ（Ⅱ）,ＰＯＤＢａ－Ｎｉ（Ⅱ）电极。红外光谱显示,Ｎｉ（Ⅱ）是由于改性物质和ＰＯＤＢ以酰胺的形式结合,从而引入更多的含孤对电子的元素,配合到ＰＯＤＢ膜中去的。在ＨＣｌ溶液中（ｐＨ＝３）,ＰＯＤＢａ－Ｎｉ（Ⅱ）的配合稳定性最好。掺杂Ｎｉ的ＰＯＤＢ对Ｏ２和抗坏血酸（Ｈ２Ａ）有电催化还原和氧化的作用。对Ｈ２Ａ的催化氧化属于平行催化机理,电极反应受Ｈ２Ａ向电极表面扩散的控制。     

阴离子和酸度对催化电聚合吡咯膜电化学性质的影响

以循环伏安法和现场可见近红外吸收光谱法，研究了催化电聚合吡咯膜（ＰＰｙ）中嵌入的阴离子的类型和溶液酸度对其在水溶液中电化学性质的影响，实验结果表明在０．３Ｖ静止电位下ＰＰｙ在３８０和８２０ｎｍ处有两个吸收峰，不同于非催化电合成聚吡咯。在－０．９～０．２Ｖ电位范围内，聚合过程中掺入膜中的阴离子能与中性水溶液中的阴离子，如Ｔｉｒｏｎ阴离子，Ｃｌ￣－，ＮＯ，ＣｌＯ和ＳＯ离子等可逆地进行电化学嵌入与脱嵌反应；在酸性水溶液中进行阴离子脱嵌和嵌入过程中，当电位达－０．４Ｖ，会发生新的还原反应，从而引起ＰＰｙ结构和吸收光谱时变化。     

工业废水中酚类污染物的毛细管电泳—安培检测应用研究(英文)

发展了毛细管电泳—安培检测方法,并将这一联用技术应用于苯酚、2,4-二氯苯酚、对硝基苯酚和邻、间、对甲酚的同时分离检测中.考察了氧化还原电位、缓冲溶液酸度、盐度、分离驱动电压及进样时间等因素对分析检测的影响.在优化实验条件下,以Na_2HPO_4-NaOH(pH11.38)为缓冲体系,6种酚类物质能够在25 min内实现基线分离,氧化还原电位0.78 V(versusSCE)下可以定量检测(三电极体系为:直径为300μm的碳圆盘电极、饱和甘汞电极及铂电极).实验结果表明,其线性达3个数量级(S/N=3),检测限达10^(-7)mol/L.本文还尝试把该方法应用于两个实际工业污水的酚类污染物的检测,其回收率为94.0%～107.0%,结果令人满意.因此,该方法可为政府及企业环境检测部门提供一种快速、准确、低廉、无污染、重现性高的质量控制方法.     

基于邻苯二胺电聚合膜和PSS自组装的补体C3压电免疫传感器

生物分子固定化或传感界面设计技术是研制压电免疫传感器的关键之一．本文结合电聚合膜和聚电解质静电吸附组装技术，提出了一种新的压电免疫传感器中生物分子固定化方法，研制成一种检测补体C3的压电免疫传感器．研究了pH值、抗体稀释比和温育温度等抗体的固定化条件，讨论了传感器采用这种固定化方法的响应与再生性能，并与戊二醛键合固定化法进行比较．结果表明，该传感器的响应频移值大，在补体C3浓度为7．75μg／mL时。采用该法频移值达239Hz，而采用戊二醛键合固定化法频移值仅163Hz；灵敏度高，最小检出浓度达0．078μg／mL；选择性较好，对同浓度的牛血清白蛋白(BSA)响应很小，仅为35Hz．此外，该传感器能重复使用20次以上，具有较好的再生性能．     

四氨基酞菁铜电聚合膜的结构与光伏效应

用电化学方法制备2,9,16,23-四氨基酞菁铜聚合物膜,测定酸菁铜及其电聚合膜的拉曼光谱、紫外可见吸收光谱,聚酞青铜膜是通过酞菁铜的氨基取代基阳极氧化生成的偶氮键连接而成的,在聚合物拉曼光谱中,偶氮键振动频率位于1504cm~(-1),光伏特性表明聚酞菁铜的光生电压和光生电流都比单体酞菁铜来得大。     

苯胺的无电聚合

提出了一种新的聚合方法——无电聚合。在没有外电流的情况下,溶液中的苯胺分子在具有催化活性的铂或钯基底表面上被溶解氧氧化为聚苯胺膜。与化学镀的原理类似,苯胺的无电聚合反应过程包含阴极半反应和阳极半反应两个电化学反应。     

电聚合L-赖氨酸膜修饰电极对甲基对硫磷的检测研究

采用电化学方法聚合了L-赖氨酸,制备成聚L-赖氨酸修饰玻碳电极,并研究了甲基对硫磷在该修饰电极上的电化学行为.结果表明,聚L-赖氨酸对甲基对硫磷的检测有明显的增敏效果.在最佳条件下,发现氧化峰电流与甲基对硫磷浓度在1.0×10-6～1.0×10-4mol.L-1的浓度范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip(μA)=0.479 6 C(μmol.L-1)+39.313(R=0.993),检出限为4.0×10-7mol.L-1,将此方法用于苹果样品中甲基对硫磷的测定,结果令人满意.     

利用氢基质生物膜反应器同步去除多种污染物

利用氢基质生物膜反应器(hydrogen-basedmembrane biofilm reactor,MBfR)对含有多种氧化性污染物包括硝酸盐(NO3--N)、硫酸盐(SO24-)、溴酸盐(BrO3-)、六价铬(Cr(Ⅵ))和对氯硝基苯(p-CNB)的模拟地下水进行同步去除试验研究.结果表明,MBfR中生长于中空纤维膜表面的氢自养还原菌利用氢气作为电子供体进行自养还原反应,将水中NO3--N还原成N2,SO24-还原成硫化物(S2-/H2S),BrO3-还原成Br-,Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),p-CNB逐步还原成对氯苯铵(p-CAN)和苯胺(AN).通过生物还原达到对氧化性污染物的去除或毒性的降低.在氢分压为0.06MPa和水力停留时间为4.67h条件下,经过生物膜驯化及32d的连续运行,反应器对各种氧化性污染物的去除性能达到稳定:NO3--N和BrO3-近于完全去除,SO24-去除率达19.8%,Cr(Ⅵ)去除率达85.8%,p-CNB去除率达86.1%.研究表明,利用氢基质生物膜反应器处理含多种氧化性污染物的地下水可行,且具有一定应用潜力.     

改性铝在制氢及去除水中污染物中的应用

金属铝(Al)因储量丰富且具有较低的氧化还原电位,在Al-水制氢及水处理领域得到广泛研究,而Al颗粒表面的致密氧化膜是影响Al还原活性的主要因素.除了酸/碱溶解、合金化及机械球磨等常见的Al表面处理方法,近年来出现的Al表面改性技术被认为是一种经济有效且工艺条件相对温和的Al表面活化方法.本文通过综述Al表面改性方法在Al-水制氢及Al去除水中污染物方面的研究报道,突出了该方法相比于其他Al表面处理方法所存在的优势及不足.同时,对Al表面改性技术在制氢及去除水中污染物中的应用进行了展望,以期促进Al表面改性技术在制氢及水处理领域的研究进展.     

电化学聚合四氨基钴酞菁修饰一氧化氮超微传感器的研究

用电化学聚合的方法制备了四氨基钴酞菁「Ｃｏ（ＴＡＰＣ）」修饰超微传感器,探讨了一氧化氮在超微传感器上的电化学催化氧化,结果表明,电化学聚合ＰｏｌｙＣｏ（ＴＡＰＣ）修饰超微传感器对一氧化氮具有较好的催化氧化作用;示差脉冲伏安法的结果表明,所研制的微型传感器具有较低的检测限和较高的灵敏度,生物体内常见的共存物质如抗坏血酸、儿茶酚胺类神经递质及其代谢产物、ＮＯ的降解产物ＮＯ２－等对于ＮＯ的测定不干扰,该微型传感器可以用于ＮＯ的活体检测。     

镍酞菁聚合膜对6-巯基嘌呤的电催化氧化研究

文章在四氨基镍酞菁合成的基础上，通过电聚合方法制备聚四氨基镍酞菁膜传感器。研究了聚合膜传感器对6—巯基嘌呤电催化氧化的性能。结果表明 6—巯基嘌呤在四氨基镍酞菁聚合膜上氧化过电位降低了119mV，氧化电流约增大了6倍。     

酚类污染物与L-Cys间的作用机理和电子传递

采用电化学循环伏安法和紫外吸收光谱方法,研究了L-半胱氨酸(L-Cys)与苯二酚污染物之间相互结合的作用机理和电子传递信息.结果表明:固定在金表面、排列呈有序结构的单分子层膜状态的L-半胱氨酸与苯二酚相互作用时,对三种苯二酚异构体的氧化还原反应均有良好的电催化作用,有利于电子转移过程的发生;而分散游离于水溶液中、呈无序游离结构状态的L-半胱氨酸与苯二酚相互作用时,对氧化还原反应起阻碍作用,不利于电子转移.进一步研究表明,二者之间的相互作用不涉及化学键强作用力,未发生分子化学键的断裂和新键的形成.半胱氨酸与苯二酚污染物通过N…H—O氢键,结合形成L-Cys.C6H6O2或(L-Cys)2.C6H6O2缔合物.分子间结合点数目的不同,导致其电化学活性和行为的差异,并使生物分子的功能发生变异.     

基于移动模糊推理的DoS攻击检测方法

通过对入侵检测中模糊技术应用和移动模糊推理方法的研究,设计并实现了基于移动模糊推理的DoS攻击入侵检测系统.首先,描述了移动模糊推理方法与模糊推理步骤;其次,详细阐述了用时间差与IP地址分布变化的DoS攻击检测方法与基于移动模糊推理的攻击检测系统,创建了用于检测的模糊规则,确定网络攻击.最后,把DoS攻击工具与DARPA 98数据集作为入侵检测数据集,对基于移动模糊推理的方法与现行方法进行测试,验证了所提方法的有效性.     

基于统计学的老电影斑点自适应检测方法

传统基于ROD的斑点检测算法在对不同帧或当前帧的不同区域进行检测时,所采取的阈值是固定不变的,缺乏自适应性,同时也在很大程度上影响了检测效果.为了解决上述问题,提出了一种基于统计学的自适应阈值检测方法.传统检测方法仅计算各孤立点之间的灰度级差异,而该算法则是计算各点邻域块内的灰度级差异,同时利用阈值迭代及帧间的统计特性的方法来确定每一帧图像的最优阈值,提高了算法的自适应性.仿真实验结果表明,该算法的斑点检测效果比传统方法更加准确,自适应性也更高.     

基于纹理和小波变换的阴影检测去除算法

在基于视频处理的室外场景运动物体检测系统中,对运动物体的阴影进行检测与去除是一个关键环节。文中提出了一种基于纹理自相关和整数小波变换相结合的运动物体阴影检测与去除算法,算法中首先使用纹理自相关对运动物体的阴影进行预提取,再对阴影预提取结果进行统计判别,对判别为阴影误检的区域再进行基于整数小波变换的阴影再检测,最后将两次检测结果相结合实现对运动物体阴影的检测与去除。实验结果表明：文中的方法不仅能够准确地检测出与背景灰度差别比较大的运动物体的阴影,而且能够较好地检测出与背景灰度相近的运动物体的阴影,较好地克服了使用单一方法进行阴影检测与去除时常见的阴影误检问题,获得了很好的阴影检测与去除效果。     

基于去噪的熵算子边界检测法

图像的熵用来刻划图像的平滑性或均匀性 在图像的局部窗口中计算时 ,如果窗口中存在边界 ,则窗口中的图像不均匀 ,其灰度变化急剧 ,计算出的熵小 ;反之熵大 设定熵的阈值 ,即可判断是否存在边界 由于熵算子对噪声很敏感 ,直接用它进行边界检测 ,效果很差 文中针对这一缺陷 ,提出将熵算子与去噪相结合的边界检测法 ,如果计算出的熵大于阈值 ,要判断是噪声的出现所引起 ,还是边界的出现所引起 ,这样 ,边检测边界边去噪声 用该方法对信噪比较低的图像进行实验 ,得到了满意的效果     

基于智能检测的DNA序列载体片段清除工具

针对传统DNA载体检测和清除工具的不足,实现一种基于智能检测的DNA载体检测新工具.该工具的核心思想是无需预先给定克隆载体序列模版、剪接位点和克隆适配片段等信息,通过建立从载体出现概率到序列权重的映射,把载体片段的检测转化为求给定序列中具有最大权重的k个不重叠相交的子序列问题,并且引入了罚函数控制避免对载体序列的过度清除.实验结果表明该工具能显著提高载体清除的效率和准确性,在超长序列处理的时候更稳定、错误率更低.     

分区进水ABR酸化反应器去除污染物性能研究

以单侧进水ABR酸化反应器作为对比试验,通过改变ABR酸化反应器的进水方式,以解决单侧进水反应器第一格室有机负荷过高而后续格室底物缺乏的问题.研究了分区进水ABR酸化反应器的运行及去除污染物的性能,进而创建兼性菌群的最佳生态条件,以达到进一步提高ABR酸化反应器的运行稳定性、可靠性和高效性的目的.