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关键词： 膜生物反应器   医疗废水   膜分离技术  

摘要： 医院作为社会公共卫生体系的重要组成部分,其日常运营中产生的污水问题日益凸显。医疗废水作为一类特殊类型的废水,不仅含有高浓度的有机物、悬浮物,还携带大量的病原体,如细菌、病毒、寄生虫卵等,对环境和公众健康构成潜在威胁,所以必须确保医疗废水得到有效处理。在医疗废水处理领域,膜生物反应器凭借其卓越的处理效果、占地面积小、操作简便等优点,逐渐受到广泛关注。通过深入研究膜生物反应器在医疗废水处理中的工艺优化、运行参数调控、膜污染控制等关键问题,可以进一步提升其处理效率和稳定性,为医疗废水的高效、安全处理提供有力支持。基于此,分析膜生物反应器在医疗废水处理中的应用。

关键词： 哺乳动物细胞   生物反应器   微载体   无血清培养基   生物制品  

摘要： 悬浮培养技术是将细胞悬浮于培养液中,用于病毒增殖或蛋白表达的技术。该技术具有细胞培养规模大、目的产物表达量高、表达产物质量好和利于产业化等优点。当前,多种细胞已通过选择合适的生物反应器、使用微载体和无血清培养基等方法被成功悬浮培养,用于病毒灭活疫苗、重组蛋白和细胞治疗等领域。该文阐述了哺乳动物细胞悬浮培养技术以及其在病毒灭活疫苗、重组蛋白和细胞治疗等方面的应用,以期为悬浮培养技术的发展和应用提供一定参考。

关键词： Sulfate reduction   Mine-contact water   (sub)arctic   Genomics   Bioremediation  

摘要： There is an increasing demand for cost-effective semi-passive water treatment that can withstand challenging climatic conditions and effectively and sustainably manage mine-impacted water in (sub)arctic regions. This study investigated the ability of four pilot-scale bioreactors inoculated with locally sourced bacteria and affected by a freeze-thaw cycle to remove selenium and antimony. The bioreactors were operated at a Canadian (sub)arctic mine for a year. Two duplicate bioreactors were installed in a heated shed that was maintained at 5 degrees C over the winter, while two other duplicates were installed outdoors and left to freeze. The removal rate of selenium and antimony was monitored weekly, while a genomic characterization of the microbial populations in the bioreactors was performed monthly. The overall percentage of selenium and antimony removal was similar in the outside (10-93% Se, 20-96% Sb) and inside (35-94% Se, 10-95% Sb) bioreactors, apart from the spring thawing period when removal in the outdoor bioreactors was slightly lower for Se. The dominant taxonomic groups of microbial populations in all bioreactors were Bacteroidota, Firmicutes, Desulfobacterota and Proteobacteria. The microbial population composition was consistent and re-established quickly after spring thaw in the outside bioreactors. This demonstrated that the removal capacity of bioreactors inoculated with locally sourced bacteria was mostly unaffected by a freeze-thaw cycle, highlighting the strength of using local resources to design bioreactors in extreme climatic conditions.

关键词： 环流反应器   气液两相流   输氧能力   溢流量   数值模拟  

摘要： 环流生物反应器降流区输氧浓度主要受导流筒直径、导流筒溢流堰口高度及曝气量等因素影响,其对反应器污水脱氮除磷处理效果有重要影响。为考察以上影响因素对降流区输氧能力影响,采用数值模拟与实验结合的方法对环流反应器降流区输氧能力进行研究,通过自定义程序耦合Higbie传质理论模拟氧传质,对比不同曝气强度下反应器溶解氧浓度及溢流量模拟与实测值,结果显示误差在8%以内,表明数值模拟模型及方法正确可行。随后探究了曝气量、导流筒直径及导流筒溢流堰口高度对降流区输氧能力的影响。结果表明:曝气量由20 L/min增至50 L/min时,氧体积传质系数由2.04 h^(-1)增至4.45 h^(-1);导流筒直径由325 mm降至250 mm时,氧体积传质系数由3.99 h^(-1)增至4.42 h^(-1);导流筒溢流堰口高度由10 mm增至25 mm时,氧体积传质系数由4.17 h^(-1)降至4.00 h^(-1);增大曝气量和减小导流筒直径能明显提升降流区输氧能力。总之,可通过调整曝气量,导流筒直径及导流筒溢流堰口高度控制降流区输氧能力,以构建耗缺氧区域。通过响应面分析,得到导流筒直径250 mm、导流筒溢流堰口高度10 mm时,反应器降流区输氧能力较优。

关键词： SBR   猪场废水   小球藻   硝酸盐   粪大肠菌群   微生物多样性  

摘要： 猪场废水是养殖废水的重要组成部分.为建立一种高效处理猪场废水至达标排放的生物反应器,比较3个污水处理厂的活性污泥对猪场废水的降解性能,通过响应面试验确定序批式活性污泥法(SBR)工艺的最适处理条件,最后利用小球藻对SBR出水深度净化.结果显示,汉西污水处理厂的活性污泥对猪场废水的化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)降解效率最高.响应面试验显示,原废水的COD和NH_(4)^(+)-N浓度分别为1547和513 mg/L,在混合液悬浮固体浓度(MLSS)为5082 mg/L,曝气启停时间比6.5 h:1.5 h,温度27.7℃的条件下,SBR 8 h的TN降解率最高达70.22%.稳定运行的SBR装置出水COD和NH_(4)^(+)-N分别为31和3.5mg/L.微生物群落多样性分析表明,假单胞菌属(Pseudomonas)、消化链球菌属(Peptostreptococcus)和硝化螺旋菌属(Nitrospira)在SBR驯化过程中被富集,占比分别提高至13.98%、10.79%和6.26%.SBR出水在接种量为0.2的小球藻(Chorella FACHB-9)处理5 d后,藻蛋白得率为0.111 g/L,出水的COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP仅有36、0.5、1.5和0.23 mg/L,且最大或然数(MPN)法测定粪大肠菌群浓度为9143 MPN/L,出水各项指标达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准.本研究表明优化的SBR串联小球藻生物反应器可以有效净化猪场废水达到直排水质,同时获得有价值的藻蛋白,结果可为养殖废水的循环利用提供理论依据.(图5表3参42)

关键词： 固定床薄膜   农村生活污水处理   微动力  

摘要： 为解决农村生活污水处理在技术和管理层面的差异性,采用以新型薄膜材料作为微生物载体的微动力固定床薄膜生物法。通过对生物反应器挂膜方法和挂膜后膜卷间隙、进水水力负荷、循环时间、进水污染物负荷等因素的条件下对于氨氮污染物的去除率来确定农村污水排放分级达标要求下的工艺措施和固定床薄膜生物反应器的运行控制参数。研究表明膜卷间隙为5 mm时,装置对氨氮的去除效果较好。在水力负荷为2.82 m^(3)/(m^(2)·h)时,系统对氨氮的去除效果达到最佳。在循环时间为3 h系统对氨氮的去除效果达到最佳。在4种污染物负荷下反应器有较强的扛冲击能力。

关键词： 膜生物反应器   工业废水处理   应用  

摘要： 膜生物反应器主要是将高效膜分离技术与生物反应器技术有机整合的污水处理技术,采用膜组件替代传统活性污泥法进行沉淀池内污水分离处理,具备固液分离效率高且出水质量好的优势,推广价值明显。基于此,分析膜生物反应器构造和工艺流程、应用优势、应用措施,旨在为提高工业废水处理的效率提供助力。

关键词： 电化学膜生物反应器   猪场   污水   产电性能   污染物   膜污染  

摘要： 针对目前膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)处理污水时存在严重的膜污染问题,结合微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)处理污水时可产生电能的特点,本研究耦合MBR与MFC,构建新型电化学膜生物反应器(Electrochemistry membrane bioreactor,EMBR),探讨EMBR处理猪场污水的可行性,并对比评价闭路和开路连接方式的运行效果。结果表明,闭路EMBR可连续稳定运行。产电性能方面,最大功率密度、内阻和库仑效率分别为62.7 mW·m^(-2)、229.1Ω和15.5%;污染物去除方面,闭路EMBR对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率分别为90.4%±0.5%、76.6%±1.8%、62.6%±1.6%和70.5%±3.4%,其中TN的去除率较开路EMBR系统显著提升了3.8%;膜污染减缓方面,闭路EMBR在其自身所产电场作用下可有效减缓膜污染,膜清洗周期较开路EMBR延长了30%。EMBR作为一种新兴污水处理技术,在高效去除猪场污水中污染物的同时可产生电能,并可利用自身所产电能原位减缓膜污染速率。

关键词： 生物反应器   计算流体力学   传感器   智能化   机器学习  

摘要： 生物反应器是生物医药和生物技术产业的核心装备,全球生物反应器市场规模逐年增长,将成为装备制造领域重要的增长点。随着合成生物学和人工智能技术的迅猛发展,高通量、微型化生物反应器已开始应用于工艺开发和优化,大型生物反应器则朝着低能耗、智能化方向发展。生物反应器流场结构的复杂性是导致生物过程放大困难的关键问题之一,需要对反应器内的混合、传质、剪切等要素进行综合研究。为了提高生物反应器效率,需要采用人工智能和机器学习等技术进行数据采集和优化。未来结合生物技术、信息技术和控制技术的高集成度智能生物反应器将在多个领域有更广阔的发展空间。

关键词： 藻菌膜生物反应器   磺胺甲恶唑   膜污染   微生物群落结构  

摘要： 为探究藻菌膜生物反应器处理抗生素废水的效能及膜污染状况,构建了藻菌膜生物反应器(R_(1))和传统膜生物反应器(R_(2))用于处理磺胺甲恶唑(SMX)抗生素废水。结果表明,相比于R_(2)反应器,R_(1)反应器对COD、NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P和SMX的平均去除率分别提高了0.48%、10.45%、42.16%、38.81%,藻菌膜生物反应器的处理效能明显优于传统膜生物反应器。通过对跨膜压差(TMP)、胞外聚合物(EPS)等的分析发现,R_(1)反应器的清洗周期更短,EPS含量比R2反应器增加52.77%,说明藻菌膜生物反应器的膜通透性降低,膜污染状况加重。