科技成果——生物膜磁强化技术

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科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)技术

科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)技术

科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)技术技术开发单位天津海之凰科技有限公司适用范围河道流域治理、市政污水处理、工业废水处理等水处理领域、成果简介强化耦合生物膜反应器污水处理技术(EHBR)是一种有机地融合了气体分离膜技术和生物膜水处理技术的新型水处理技术。

EHBR 工艺利用中空纤维曝气膜作为微生物膜附着载体并为生物膜及水体曝气充氧,污水在附着生物膜的曝气膜周围流动时,水体中的污染物在浓差驱动和微生物吸附等作用下进入生物膜内,并经过生物代谢和增殖被微生物利用,使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解成无机代谢产物,从而达到对水体的净化过程。

关键技术(一)EHBR膜制备技术(二)EHBR生物膜驯化技术(三)EHBR安装工艺技术知识产权情况自筹资金、自主研发,已授权专利3项:ZL201310048862.7、ZL201420006519.6、ZL201320495974.2。

典型规模城市一级、二级河道应用情况至2016年,依托该技术已实施数十个成功河道治理案例,总计治理河道长度已接近100公里。

投资情况总投资50-180元/m2水面,其中设备投资20-150元/m2水面,运行费用1.5-7.5度电/m2水面/年,主体设备寿命5年。

经济效益分析基于EHBR原材料的价格优势和简洁的工艺,具有明显的成本优势。

同样的污水,同样的处理效果,EHBR技术比传统的生物处理法节省至少1/3的占地面积、1/2的动力成本、3/4的人工运营成本。

1、节约水费近年来、在河道水环境恶化、爆发蓝藻污染等情况下,只有采取清水置换形式予以短期内解决问题,但不采用有效的治理手段进行水质维护,河道水质很快就会恶化。

以某水质为劣Ⅴ类的河道为例,主要难题在于水体中富营养物质超标,按照河道长4公里,底水深2米,水面宽度35米,底宽10米计算,梯形断面,常年水体为18万方左右,根据已知的水质监测其中总氮,总磷,氨氮数据,对比国家河道水质标准中的总氮,总磷,氨氮数据可得出,将河道水环境劣Ⅴ类置换到Ⅴ类水质,共需要Ⅲ类标准清水2倍才能置换成Ⅴ类水质。

生物强化技术研究进展

生物强化技术研究进展

山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTRY・92・2021年第50卷生物强化技术研究进展左旭哄,张永栋V,陈洋洋哄(1•江苏南大华兴环保科技股份公司,江苏盐城224000;2-江西南新环保科技有限公司,江西九江330300)摘要:由于废水水量增加、污染物种类更加复杂、出水水质要求提高,现有水处理设施不能很好应对这些问题,因此生物强化技术应运而生。

现代的生物强化技术研究内容从单一的高效降解菌的筛选到基因工程菌的构建,再到基因迁移’测试手段从对水质COD(BOD、氨氮等指标,扩展到利用PCR、DGGE、宏基因组学等基因技术’高通量测序方便研究者对污染物降解与菌群结构、功能基因等的研究,便于建立降解相关物质的基因库,为研究高效降解菌群提供依据’目前关于利用高通量技术研究生物强化技术的论文还比较少’利用高通量技术可以探讨不同影响因子对菌群的定量化影响及动态变化,还能发现新菌、新基因以及揭示与之相关的功能,这对进一步完善生物强化技术有重要意义’关键词:生物强化技术;高通量测序;综述中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)05-0092-05Bioaugmentation Technology SthdyZuo Xu1%2,Zhang Yongdong'%%Chen Yangyang1,2(lAiangsu NJU Environmental Technology Co.,Ltd., Yancheng224000,China;2A—nyai Nanxin Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Jiuj—ng330300,China)Abstract:The present wastewater treatment facili/es are so—cited that bioaugmenta—on is taken in—account due to the onceeasongamIuniIoihewasiewaiee,ihemIeecImpeeicIniamonanisand iheompeeemeniIoihesiandaedsIoihee o eueniquanioiy.ThecIeeIoiheboaugmeniaion osihee o ocoenidegeadongbacieeoae,ocusongIn ihecInienisoeIm iheIneysceeenongIoihee o ocoenidegeadongbacieeoaei ihecInsieucion Ioihegeneioca e y engoneeeed bacieeoum,subsequenieymIboeegeneioceeemenis.ThemeihIdsIoihemeasueemenichangeoeIm ihemeasueemeniIoiheCOD ce,BOD5,NH3-N,eiae.i iheusageIoihegene iechnIegy,such asPCR,DGGE,meiagenImocseiae.Neii-geneeaion sequencongiechnIegyosheepoueoeeeseaecheeisiudyihe eeeaionshop beiween ihedegeadaion IoihepI e u ianisand moceIboaecImmunoiy,ouncionaegenesicInsieuciihegenepIIeeeeaioeei ihedegeadaion IosImepI e u ianis.GenepIIecIued peeodeiheeeodenceoeeeseaecheei siudyihee o ocoenidegeadongbacieeoae.NIwadays,ihepapeesabIuiiheboaugmeniaion usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegyaeenIisImany.Theeeoee,usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegycan heep iquanioioeeeysiudyihee o eciIoiheonoeuenceoaciesIn ihe sieuciueeand dynamocsIoihemoceboaecImmunoiy.In addoion,iheiechnIegycan heep ioond ihenewbacieeoum,newgeneand dosceseiheouncion eeeaioeei ihegene.AbIeea e,neii-geneeaion sequencongiechnIegyosompIeianieymeanongouei deeeep iheboaugmeniaion.Key wordt:bCaugmenta—on;high-throughput sequencing;review随着科技和经济的发展,每天排放的废水水量不断增加,全球污水排放量4300-4500亿m3/a,我国污水排放量410-450亿m3/a,污水成分日益复杂,现代化工工艺和技术的不断发展,结构复杂、生化降解性能差的化合物进入环境中,同时在人民生活水平不断改善的大背景下,对出水水质的要求不断提高,且对工业节水提出了新要求,更增加污水处理的难度。

生物磁学的效应及运用

生物磁学的效应及运用

《生物磁学的效应及运用》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•生物磁学概述•生物磁学的效应•生物磁学的应用•生物磁学的前沿与挑战•结论与展望01生物磁学概述1生物磁学的定义与特性23生物磁学是一门研究生物在磁场中行为、生理和生化的学科,它探讨了生物体系与磁场之间的相互作用。

生物磁学具有多学科交叉的特性,它涉及到物理学、生物学、医学、化学等多个领域。

生物磁学研究包括生物磁场、生物磁性物质、生物磁效应等方向。

03生物磁学为生物学、医学、化学等学科提供了新的研究方法和思路。

生物磁学的重要性01生物磁学在医学上有重要应用,如核磁共振成像等。

02生物磁学对于了解生物体内的生理过程以及磁场对生物体的影响有重要作用。

生物磁学的发展历程01生物磁学的发展经历了多个阶段,从19世纪末期开始,研究者开始研究磁场对生物体的影响,并逐渐发展出生物磁学这一学科。

0220世纪中期以来,随着科技的不断进步,生物磁学得到了广泛的应用和发展,其在医学、生物学、化学等领域的应用越来越广泛。

03近年来,随着纳米技术和生物技术的不断发展,生物磁学在药物输送、基因治疗、靶向治疗等领域展现出了广阔的应用前景。

02生物磁学的效应1磁场对细胞的影响23研究表明适当强度的磁场可以促进细胞的生长和增殖,如骨髓间充质干细胞和神经元细胞等。

磁场对细胞的生长和增殖磁场可能对细胞器如线粒体、溶酶体和内质网等的功能产生影响,改变细胞代谢和信号转导过程。

磁场对细胞器的功能研究发现磁场对细胞骨架的组成和分布有影响,可能改变细胞的形态、大小和运动等生物学特性。

磁场对细胞骨架的影响一些研究显示磁场可以调节多种基因的转录水平,影响相关信号通路的传导,进而影响细胞的功能。

磁场对转录的影响研究证实磁场可以影响mRNA的翻译效率和蛋白质的合成过程,导致特定蛋白质的水平和功能发生变化。

磁场对翻译的影响磁场对基因表达的影响磁场对神经递质的影响研究发现磁场可以调节神经递质的合成、释放和再摄取等过程,影响神经信号的传递。

科技成果——多级耦合MUB生物膜治理VOCs技术

科技成果——多级耦合MUB生物膜治理VOCs技术

科技成果——多级耦合MUB生物膜治理VOCs技术技术开发单位水云天(天津)生物科技发展有限公司适用范围该技术可应用于化工企业、医药企业、水处理企业的有组织和无组织废气排放的末端治理。

使用单位需具有污水处理系统或废水排放、处理方法。

成果简介该技术的原理是将微生物固定在固体支撑物上,再使用设备使得废气和含有营养盐的循环液在挂载有微生物的固体支撑物上实现逆流交换,利用微生物对废气中存在的可挥发性有机物以及无机恶臭类物质进行同化或者转化,使之无害化或便于进行下一步处理。

对比已有生物治理技术,本技术是以理性构建的功能微生物菌群为底盘菌群,再辅以生物强化技术。

具有挂膜时间短、系统可控性和稳定高以及处理效率高的优势。

相比其他物理方法具有能耗低、设备投资成本低的优势。

技术效果VOCs控制技术包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法包括吸收法、吸附法(活性炭吸附、变压吸附等)、冷凝法、膜分离法等,是一种通过富集技术实现污染物从气体中分离的技术。

运用该类方法,目标污染物只是被富集分离出来,并未得到最终的治理,易存在二次污染问题。

因此,有些技术需要联用化学方法进行深度治理。

化学方法包括燃烧法(直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧等)、氧化法(热氧化、催化氧化、光催化氧化等)、等离子体技术等。

运用此类方法,目标污染物处理较为彻底,但投资与运行费用均较高,以处理最为彻底的燃烧法为例,每一万方风量的处理费用约为10万到80万不等,不利于实际工业大规模应用。

本技术设备制造和操作方便、处理过程节能环保的特点,运行成本仅为燃烧法的1/20、吸附法的1/10、化学吸收法的1/15。

技术水平天津市科技重大专项与工程计划支持(17ZXSTSF00060)。

应用情况(1)江苏南通,旭有机材树脂公司工艺尾气生物法VOCs治理,20000m3/h风量,去除效率90%以上,排放达标;(2)山东滨州,滨化集团水处理运营中心,生物除臭,3000m3/h 风量,去除效率80%以上。

科技成果——BMR生物膜生物反应器

科技成果——BMR生物膜生物反应器

科技成果——BMR生物膜生物反应器技术开发单位北京科净源科技股份有限公司适用行业农村生活污水处理适用范围生活污水或优质杂排水为主成果简介由主体设备、曝气系统、消毒系统、除磷系统、在线动态监测系统和自控系统六部分组成。

设备主体部分采用BMR,它由装满生物载体的生物反应段和设置生物滤膜的生物膜过滤段组成。

生物膜生物反应器处理技术(BMR)是将微生物固定化的O/A生物滤池技术和生物滤膜技术有机结合,将原来的单一好氧生物流化床反应器改进为O/A复合生物滤池,同时采用既能生物降解又有过滤功能的生物滤膜技术。

技术效果出水能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B排放标准,部分指标能够达到一级A。

应用情况(1)六安市裕安区西河口乡茶文化广场配套污水处理工程,所在地为安徽省六安市裕安区西河口乡,处理规模为5m3/d,运行时间为20h(每天),出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B排放标准,出水达标,稳定运行。

(2)六安市裕安区西河口乡红军广场配套污水处理工程,所在地为安徽省六安市裕安区西河口乡,处理规模为5m3/d,运行时间:20h(每天),出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B排放标准,出水达标,稳定运行。

市场前景根据公司BMR生物膜生物反应器的技术适用范围、污处理效果及带来的收益,特别是在“水十条”中对于污泥源头减量问题上,公司BMR工艺可实现污泥源头减量90%,以日处理规模200吨为例,较常规工艺日产泥量含水率98%污泥减少1.8吨,污泥处置费按照300元/吨,则日节约成本540元,年节约污泥处置成本19.7万元。

因此,预计该技术到2020年市场潜力占有率能达到10%。

科技成果——磁性生物膜污水处理系统(MagBR)

科技成果——磁性生物膜污水处理系统(MagBR)

科技成果——磁性生物膜污水处理系统(MagBR)技术开发单位北京环能德美环境工程有限公司、环能科技股份有限公司适用范围适用于农村及面源污染治理成果简介磁性生物膜污水处理系统(MagBR)由联合申请单位四川环能科技股份有限公司自主研发。

环能科技股份有限公司于1990年自主研发了稀土磁盘分离废水净化技术(ReMagDisc)并将其应用于冶金废水处理领域。

在此基础上于2005年将研发的超磁分离水体净化技术(ReCoMag)应用于煤矿、工业和市政污水领域,该技术获得了国家科技进步二等奖。

凭借着公司多年的磁技术开发经验,于2015年成功研制出MagBR系统,是国内首套集成磁化微生物污水处理系统。

该技术是在传统MBBR或MBR基础上在好氧反应单元添加好氧磁性悬浮填料,强化生化反应效果,达到在占地面积和运行成本均较低的情况下,有较好的污水处理效果。

针对不同的处理效果需求,该系统包含MagBR-MBBR和MagBR-SMBR两种技术。

工艺流程1、MagBR-MBBR工艺技术该工艺是通过向反应器的好氧单元中投加一定数量的好氧磁性悬浮填料,提高反应器中的微生物总量、生物种类和微生物活性,从而使一体化设备对污水中污染物去除率大幅提高,由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、固三相。

载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。

另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果,降低了处理成本。

该工艺可集成化,进一步减少占地,可模块化,易于扩建,自动化程度高,操作管理简单。

选用了自主研发的磁性悬浮填料,在挂膜速度、挂膜量、微生物活性和水中流化状态等均优于传统填料。

其工艺流程如图1所示。

生活污水经过收集管道进入污水处理站,进入污水处理站的污水先通过格栅除去污水中颗粒较大的悬浮物后进入污水调节池中均化和储存,在液位控制器的控制下污水被定量的提升到MagBR-MBBR 一体化污水处理设备中,污水通过厌氧、兼氧、好氧、化学脱磷和高效沉淀后,再通过砂滤和紫外线消毒处理后达标排放。

城市污水处理中的生物技术应用有哪些

城市污水处理中的生物技术应用有哪些

城市污水处理中的生物技术应用有哪些随着城市化进程的加速,城市污水的产生量日益增加。

如何有效地处理城市污水,保护水资源和生态环境,成为了亟待解决的重要问题。

生物技术作为一种高效、环保的处理手段,在城市污水处理中发挥着越来越重要的作用。

生物技术在城市污水处理中的应用具有诸多优势。

首先,它具有高效性,能够快速分解和去除污水中的污染物。

其次,生物技术相对环保,不会产生二次污染。

再者,生物技术的成本相对较低,具有较好的经济性。

常见的生物技术在城市污水处理中的应用主要包括以下几种:生物膜法是一种常用的生物技术。

它是利用附着在固体介质表面的微生物形成生物膜,来对污水中的有机物进行降解和转化。

生物膜中的微生物种类丰富,包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等。

它们相互协作,形成一个复杂的生态系统。

污水流经生物膜时,有机物被微生物摄取、代谢和分解,从而达到净化水质的目的。

生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷、运行稳定等优点。

活性污泥法也是城市污水处理中广泛应用的生物技术之一。

这种方法是将空气连续通入含有大量微生物的污水中,使微生物与污水充分接触,并在一定的时间内保持悬浮状态。

在这个过程中,微生物会吸附和分解污水中的有机物,同时自身进行繁殖和生长。

活性污泥中的微生物以好氧菌为主,通过有氧呼吸将有机物分解为二氧化碳和水等无机物。

活性污泥法具有处理效果好、适用范围广等优点,但也存在着污泥膨胀、污泥流失等问题。

厌氧生物处理技术在城市污水处理中也具有重要地位。

厌氧生物处理是在无氧或缺氧的条件下,利用厌氧微生物将污水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体。

这种技术具有能耗低、剩余污泥量少等优点,适用于处理高浓度有机污水。

例如,在处理食品加工废水、制药废水等方面,厌氧生物处理技术发挥了重要作用。

生物强化技术是通过向污水处理系统中添加具有特定功能的微生物或酶,来提高污水处理效果的一种方法。

这些添加的微生物或酶能够更有效地分解污水中的难降解有机物或去除特定的污染物。

生物磁学的效应及运用

生物磁学的效应及运用

生物磁学的效应及运用生物磁学(Biomagnetism)是研究生物体在活动时产生的磁场及其效应的科学,也是生物磁场的分支学科。

生物磁学研究了人体、动物和植物产生的生物磁场及其与生物体的功能和疾病之间的关系。

下面将详细介绍生物磁学的效应和运用。

1.生物磁场生物体如人体、动物和植物可以在生理活动期间产生微弱的磁场,通常以纳特(1nT=10-9T)计量。

这些磁场可以由细胞、组织和器官的活动产生,包括心脏、大脑、肌肉等。

研究生物磁场可以揭示生物体的生理功能和疾病状况。

2.磁感应人工耳蜗人工耳蜗是一种通过电磁感应原理实现的助听设备,用于通过电信号刺激听觉神经,帮助失聪人恢复听力。

它通过将外部声音转化为数字信号,然后在耳蜗植入体内,通过磁场感应刺激听觉神经传递声音信号。

3.生物磁测量技术生物磁学测量技术可以用来测量和分析人体或动物产生的生物磁场。

目前主要的生物磁测量技术有磁敏感计(Magnetometer)、超导量子干涉仪(SQUID)等。

这些技术可以帮助我们研究人体、动物和植物的生理活动和疾病状态,如脑电图(EEG)测量、心电图(ECG)测量等。

4.磁性纳米颗粒的疗法磁性纳米颗粒是一种具有磁性的微小颗粒,可以在外加磁场的作用下定位和控制其运动。

磁性纳米颗粒可以通过靶向药物输送、磁性热疗等方式应用于生物医学领域。

通过将药物绑定到磁性纳米颗粒上,可以实现针对性的药物输送,提高药物疗效,减少副作用。

另外,磁性纳米颗粒还可以通过局部加热治疗,如磁性高温疗法,用于癌症的治疗。

5.生物地磁导航许多动物在迁徙过程中能够利用地球磁场进行方向感知和导航,这被称为生物地磁导航。

例如,候鸟可以利用地球磁场来确定迁徙的方向和位置。

对生物地磁导航现象的研究可以帮助我们深入了解动物的迁徙行为,并为人类的导航技术提供灵感。

1.研究人类和动物的生理功能通过测量和分析生物磁场,可以研究人类和动物的生理功能,如脑电图和心电图的测量。

这有助于帮助我们了解脑机制和心脏功能,并对相关疾病进行诊断和治疗。

科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)

科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)

科技成果——强化耦合生物膜反应器(EHBR)技术开发单位安徽川清清环境科技有限公司适用行业农村污水处理适用范围河道湖库流域水体净化维护,污水处理厂提标改造,乡镇污水处理成果简介强化耦合生物膜反应器是将气体分离膜技术与生物膜法水处理技术结合起来的一种新型污水处理技术,其核心部分主要由中空纤维膜和生物膜组成。

生物膜所需要的氧气通过中空纤维膜供给,中空纤维膜不仅起着供氧的作用,同时又是生物膜的载体,生物膜经过驯化兼具了好氧、兼氧和厌氧的多重功效。

空气通过中空纤维膜为生物膜进行供氧,生物膜与污水充分接触,污水中所含的有机物和氨氮等被生物膜吸附和分解除去,从而使污水得以净化。

技术效果氨氮维持在0.5mg/L左右,达到地表水环境质量III类标准;总氮稳定在2mg/L以下,达到地表水环境质量V类标准;总磷维持在0.2mg/L,达到地表水环境质量Ⅲ类标准。

应用情况(1)天津高新区海泰南北大街河道水处理。

(2)天津市护仓河治理段长度为4km,河宽约35m,水深2m 左右,黑臭水体,经过四个月的治理,主要指标COD、氨氮、总磷等达到地表水V类标准,已通过验收。

市场前景该技术通过反复实验研究,所采用的原材料均是耐老化的高分子材料,通过南北方不同温度条件的示范应用,技术成熟,已进入大规模工程应用阶段,工艺路线科学合理,设备及系统集成也很完善。

在工程运行过程中十分稳定,对于暂时性雨污冲击恢复力较强。

该技术适用于中小型河道、湖泊黑臭水体治理,水质提升,城镇农村污水处理厂的达标改造等。

目前此项技术市场认知程度高,已得到环保部、水利部的高度关注,在安徽、广东、天津、江西示范点发挥了较好的示范效应,预计到2020年,市场规模将100亿,从目前的示范情况看市场十分期待。

基于微生物磁效应构建磁力强化生物滤池及其应用研究

基于微生物磁效应构建磁力强化生物滤池及其应用研究

基于微生物磁效应构建磁力强化生物滤池及其应用研究生物膜法中曝气生物滤池技术在水处理中的应用较为广泛,依靠生物膜的生化反应去除有机物,但是也存在微生物降解速率慢,生物膜易脱落,处理时间长等缺点,提高载体上附着的微生物活性,将会提高污水处理的效率,因此,开展强化曝气生物滤池中微生物活性的研究有较大研究意义。

本研究是在滤料的制作过程中加入磁性材料,通过正交试验确定磁性生物滤料的最终配方,将磁性填料应用到曝气生物滤池技术中,并通过在生物滤池周围缠绕线圈方式引入稳恒均匀的通电线圈磁场,对模拟的生活污水进行不同磁场下处理效果的研究探索,主要内容包括:(1)以沸石,水泥,沙子,磁性材料为原料,通过正交试验,进行免烧型滤料的制备,并对滤料的微观结构,形态进行表征,并且考察了磁性滤料吸附时间与氨氮去除效能的关系。

(2)构建磁辅助反应器,通过电流产生稳恒磁场,在6mT的磁场强度下考察了挂膜实验,2#加磁生物滤池在6到20天时间段,COD和氨氮的去除速率更快,但最终两组生物滤池去除效果基本一致。

(3)考察了12mT,20mT,30mT,40mT四个工况下常温和低温下滤池对模拟生活污水的去除效能。

常温下12mT磁场强度下,磁场对滤池的去除效果产生抑制作用,COD氨氮的去除率都降低了。

20mT,30mT,40mT磁场强度下,磁场对滤池的去除效果产生了积极作用,COD的平均去除率分别增加了4.23%,8.41%,3.87%;氨氮的平均去除率分别增加了4.28%,14.38%,6.72%。

低温下,在12,20mT下,2#生物滤池对磷的去除具有促进作用,在30,40mT 下,2#滤池对磷的去除具有抑制作用。

(4)考察了两组滤池的环境因子,两组滤池的平均进出水pH和温度以及溶解氧浓度变化都不大,四个不同磁场强度下,2#磁力强化生物滤池的浊度去除率分别达到了90.34%,92.17%,95.90%,92.99%。

(5)考察了两组滤池在不同磁场强度下的生物量和微生物活性的情况,结果表明:在一定质量的填料下,常温下在12mT磁场强度下,2#有磁生物滤池的生物量和微生物耗氧速率比普通生物滤池略少,在20,30,40mT磁场强度下生物量和微生物活性比普通生物滤池大并且在30mT时,微生物活性最大,低温下两组滤池的生物量和微生物活性相差无几。

生物膜科学中的技术创新研究

生物膜科学中的技术创新研究

生物膜科学中的技术创新研究生物膜科学作为一门新兴学科,旨在研究生物膜以及其在生命体内和外界中的重要作用。

随着科技的不断发展,生物膜科学也在不断探索和研究新的技术创新,以更好地理解、控制和利用生物膜。

本文将从三个方面探讨生物膜科学中的技术创新研究,包括生物膜制备技术、生物膜分析技术和生物膜应用技术。

生物膜制备技术生物膜制备技术是生物膜科学研究的基础,也是生物膜应用于医学、食品、环境和能源等领域的前提。

生物膜制备技术的发展与创新涉及到分子生物学、材料科学、纳米技术和微生物学等多个领域的交叉和融合。

目前,生物膜制备技术主要有以下几类。

1.常规培养技术:通过液体培养、固体培养和混合培养等方式,把微生物生长在培养基上形成固定的生物膜。

然而,这种方法不适合于高密度、多种细菌群落的膜制备,且无法准确控制膜的厚度和结构。

2.电化学沉积法:利用电极提供的电位控制细菌和基质之间的相互作用,使细菌在电极表面生长并沉积,从而形成生物膜。

这种方法比较简单、快速、可控性好,适用于不同材料表面的膜制备,但需要制备前进行适当的电化学处理以增强电极表面的亲和性。

3.固定化细胞技术:将微生物固定在载体上,通常是多孔陶瓷、纳米管或氧化铝等纳米材料的表面,形成生物膜。

这种方法具有生物响应性、重复性好、基质的可控性强等优点。

但载体的选择和固定化的方法对于生物膜的质量和特性有很大的影响,需要结合实际应用需求进行优化。

生物膜分析技术生物膜分析技术是对生物膜结构、成分、性质和功能等方面的分析和研究。

生物膜分析技术的发展与创新对于深入理解生物膜的生态学和代谢特性非常有帮助。

目前常用的生物膜分析技术主要有以下几类。

1. 生物膜形态和结构分析:包括扫描电镜、透射电镜、荧光显微镜和共聚焦显微镜等。

这些技术可以直接观察和记录生物膜形态、结构和分布情况,以及细胞活性和代谢功能等。

2. 生物膜成分分析:包括高效液相色谱、气相色谱、质谱和原子吸收光谱等。

这些技术对生物膜中各种成分的定量和分析非常有利。

环能科技MagBR磁介质生物反应技术入选《北京市水污染防治技术指导目录》

环能科技MagBR磁介质生物反应技术入选《北京市水污染防治技术指导目录》
匕京市水污染防治技术指导 目 审认为 ,这 些技 术 较为 先进 、成 运行 成本 均较 低 的情况 下 ,有较 录》(2018年版 ),根据《北京 市 熟 ,已在 实 际 工 程 应用 ,治 理 效 好 的污水 处理 效果 。此 外 ,采用 水 污染 防治 工作 方案 2018年 重 果稳定 、经济合理可行 ,具有较 基 于 RTU(j ̄程 终 端 单 元 )实 现 点任务分解》的要求 ,共整理出 好 的示 范价 值 。 MagBR磁 介 质 远程监控和控制技术 ,设备系统 19项水 污 染 防治 相关 技 术 。磁 生 物 反 应 器 由环 能 科 技 股 份 有 可无 人值 守 ,实现 智慧 云平 台服 性 生 物 膜 污 水 处 理 系 统 (Mag— 限公 司 自主研发 ,是 一套 针对 分 务 。针对 不 同的处 理效 果需 求 , BR),一般 称 MagBR磁 介 质生 物 散式污水 的处理系统 ,以传统 该 系 统 分 为 MagBR~MBBR 和 反 应 器 ,成 功人 选 该 目录 ,北 京 MBBR或 MBR为 基 础 ,在好 氧 MagBR—SMBR两 种 系列 。
博世 科 中标 1.91亿 污水处理及 配套工程
9月 21日,广 西 壮 族 自治 公司湖南博 世科组成的联合体 20000m3/d的污水处理 厂 1座 及 区招标投标公共服务平 台发布 成为该项 目的第一中标候选人 。 配套 污水 管 网 DN300一DN1000 了 纩 西 中泰 (崇左 )产业 园 项 目建设 总规模 为 40000m3/d, 总 长 38.83km。 博 世 科 表 示 , 新寨污水处理厂及 配套管 网工 其 中近期 (2018年)建设规模 若联合体顺利 成为最终 中标供 程 (EPC)总 承 包 中 标 候 选 人 公 为 20000m3/d。 主要建 设 内容 为 应商且项 目顺利实施 ,将对公 示》,确定 由博世科和其全资子 近 期 建 设 污 水 处 理 能 力 司经 营业绩 产生 积极影 响 。

专利产品

专利产品

专利产品-生物磁面膜即将上市[ 2015-04-12 ]感应生物磁由加拿大雅弗生物实验室、UBC大学、多伦多大学和滑铁卢大学顶尖生物学博士、电子物理学博士以及物理磁场学博士合作项目,完美的结合了西方先进的微循环理论科技,解决了阻力流动制约的问题,使多种皮肤问题得以解决。

感应生物磁是一种纳米级的智慧型生物磁,具有与人体互为感应、相吻合的磁场。

感应生物磁磁场产生的频率与细胞膜产生的磁场频率一致,磁频率刺激细胞裂变,增强了细胞的生长、复制的过程;并使细胞具备自我治愈能力、重新排列组合,进而促进胶原蛋白、弹性蛋白再生,再造皮肤原本的生物自然环境。

感应生物磁的作用过程:采用与皮肤同性相斥的原理,当感应生物磁膜用在皮肤上时,由于其与皮肤的磁场相同,皮肤启动了循环与应激功能,激活皮肤生物磁场的运作,促使坏死的脂肪细胞代谢、新生,断裂的脂肪层开始链接、修复。

同时感应生物磁膜能智能地调节皮肤生理功能,在细胞吸收时,根据细胞本身的状态,有韵律地配合细胞呼吸、吸收规律,慢慢进行带动,增强产品吸收并强化细胞活力。

同时因其特殊的透氧性,能吸引氧气渗透,帮助细胞快速合成、代谢。

感应生物磁的作用原理:•利用感应生物磁波的能量选择性地刺激真皮组织,有可能“欺骗”机体,使之误以为受到了损伤,从而产生修复性的新胶原质。

•细胞间质中的纤维原细胞受到真皮微脉管系统释放的特定化学因子刺激,能生胶原分子,胶原分子逐渐组合成排列有序的新胶原质。

•感应生物磁波能促进血液循环,改善微循环状态,提高红细胞携氧能力,消除阻碍细胞活力的自由基。

•精确地加热全层的真皮组织,甚至皮下脂肪组织,产生立即性的组织收缩令皮肤脂肪进行收紧。

感应生物磁膜的作用原理:人体在磁动力的作用下,血液及体液的循环加快,产生的磁场可将血液中的毒素、杂质、多余的水份分离出来在快速循环中带出体外。

同时磁场影响红细胞、血红蛋白、白细胞的含量,增加红细胞的生成,加速老化细胞的代谢和更新,使新生细胞以最快的速度得以健康生长。

科技成果——复合磁催化-膜生物一体化污水处理设备

科技成果——复合磁催化-膜生物一体化污水处理设备

科技成果——复合磁催化-膜生物一体化污水处理设备技术开发单位四川环能德美科技股份有限公司适用范围适用于居民小区、新农村聚居点、学校、旅游景点、高速公路服务区、酒店、医院及工业园区生活污水等的处理及回用。

成果简介复合磁催化-膜生物(S-MBR)一体化污水处理设备是一种集膜生物反应器(MBR)和序批式活性污泥技术(SBR)于一体的撬装式污水处理设备,是对膜生物反应器进行SBR间歇式控制改良,在维持活性污泥高浓度的情况下,实现精确的厌(缺)氧和好氧的过程控制,使S-MBR具有更加优异的脱氮除磷效果,对COD、TP、NH3-N的去除效率更高。

工艺流程工艺流程为:污水经过格栅实现对大颗粒物及垃圾的截留;通过调节池调节水量,均和水质;进入S-MBR一体化污水处理设备,经过缺氧/好氧生化反应降解水体中的污染物;反应完全的泥水混合液经过平板膜组件过滤;出水回用或排放。

关键技术采用序批式控制模式,集厌氧、缺氧、膜过滤为一体,提高脱氮除磷性能,出水水质良好。

采用SMBR平板膜,抗膜污染性能强,机械稳定性强,使用寿命长。

结构简单紧凑,采用一体化撬装式结构,可满足地上及地埋要求,设备安装简单,占地面积小。

采用高性能平板膜,使用寿命长,易于控制,产水量大,抗污染能力强,清洗更换方便。

系统污泥浓度≥10000mg/L,污泥活性高,污泥产量低。

系统抗冲击能力强,运行方式灵活,可根据进水水质条件及处理要求调整运行参数。

操作简单方便,易于自动化控制。

应用情况目前已在成都市崇州建立多个示范工程。

典型案例(一)项目概况崇州三郎镇污水处理站设计日处理水量120m3/d,污水来源于山水桃源社区生活污水,2014年4月开工建设,2014年5月完成调试并建成投产。

(二)技术指标根据成都市华测检测技术有限公司出具的验收报告,项目出水可达到《城市污水再生利用城市杂用水质》(GB/T18920-2002)标准要求,可作为再生水资源回用或达标排放。

科技成果——上流式混合型厌氧生物膜反应器技术

科技成果——上流式混合型厌氧生物膜反应器技术

科技成果——上流式混合型厌氧生物膜反应器技术适用范围制药等高浓度有机废水技术原理上流式混合型厌氧生物膜反应器,包括塔体,塔体内从下到上设置有依次连通的布水区、载体区、填料区和三相分离区,布水区底部的塔体壁上设置有污水入口和污泥进口,布水区上面设置有载体区,载体区的上面设置有填料区,填料区内固定安装有纤维填料,填料区上面的三相分离区设置三相分离器,三相分离器与塔体外壁密封连接,三相分离器上设置出水口,三相分离器的顶部设置有沼气出口。

工艺流程上流式混合型厌氧生物膜反应器,如图所示,包括圆筒形塔体14,塔体14固定设置在固定基础1上,塔体14内从下到上设置有依次连通的污水区、载体区、填料区、澄清区和三相分离区,污水区的塔体14壁上分别设置有污水入口2和污泥进口3,污水入口2用于给塔体14内部输入污水,污泥进口3用于给塔体14内部灌入污泥。

污水区上面设置有载体区6,载体区6用于存放浮动载体,浮动载体为颗粒活性炭,载体区6的上面设置有固定填料区7,固定填料区7用于固定组合填料生物膜载体,便于微生物在固定填料区7生长、挂膜。

固定填料区7的上面设置有澄清区,澄清区的上面设置有三相分离区,三相分离区内设置有出水堰12,三相分离器装在塔体14的上面,三相分离器的下端低于出水堰12并与塔体14外壁密封连接,气水分离罩15上设置有出水口11,出水口11低于出水堰12的上端面,用于排出污水。

气水分离罩15的下部还设置有循环水出水口9,循环水出水口9通过循环泵与污水入口2连通,将大部分污水返回到污水区,实现处理后污水的大比例回流。

气水分离罩15的顶部设置有沼气出气口13,沼气出气口13用于排放厌氧产生的沼气。

构造图关键技术本厌氧反应器主要依据厌氧生物膜技术,结合厌氧流化床(AFB)和厌氧滤池(AF)的技术特点,扬长避短,开发出上流式混合型厌氧生物膜反应器。

该反应器启动期不用进行颗粒污泥的培养,而是进行厌氧污泥的挂膜,节省了大量启动时间,可以实现快速启动。

生物膜的电子顺磁共振谱研究

生物膜的电子顺磁共振谱研究

生物膜的电子顺磁共振谱研究生物膜是细胞的主要组成部分之一,它不仅能够控制细胞内外物质的交换,还能够感知外界环境并进行信息传递。

生物膜的化学组成和结构会影响其功能,因此对其进行研究对于理解生命活动具有重要意义。

近年来,电子顺磁共振谱技术已经成为了研究生物膜结构和功能的一种重要手段。

电子顺磁共振是一种磁共振技术,它利用了电子自旋的特性,能够非常敏感地探测分子中存在的自由基和过渡金属等电子含量较高的物种。

在生物膜研究中,电子顺磁共振技术通常用于研究膜中的脂质分子、蛋白质、多糖等成分。

膜中的脂质分子生物膜中的脂质分子是膜的主要组成部分,它们形成了疏水性的双分子层结构,起到了隔离细胞内外环境的作用。

脂质分子中存在着多个不饱和键和烷基侧链,这使得它们具有较强的自由基产生能力。

在电子顺磁共振谱技术中,脂质分子中的自由基能够表现为一个明显的信号,这为研究脂质双分子层的微观结构提供了重要信息。

通过电子顺磁共振谱技术可以得到脂质分子中各种不饱和键的含量和位置信息。

比如,通过测量亚油酸、亚麻酸等脂肪酸的电子顺磁共振谱信号,可以了解膜中不饱和脂肪酸骨架的含量和分布。

此外,电子顺磁共振谱技术还可以研究脂质分子中各种烷基侧链的取向和运动情况,这些信息对于理解膜的相变和流动性质有重要价值。

膜中的蛋白质生物膜中的蛋白质也是膜的重要组成部分,它们在维持膜结构和功能方面起到了关键作用。

蛋白质分布于膜的两侧或其中一侧,同时它们还能够自组装形成不同类型的通道和受体,以实现物质的传输和识别。

蛋白质分子中存在着多个具有金属配位作用的氨基酸残基,如赖氨酸、组氨酸等。

这些金属离子能够与电子形成稳定的顺磁中心,因此生物膜中的蛋白质也是电子顺磁共振研究的重要目标。

通过电子顺磁共振谱技术可以得到蛋白质中的顺磁中心信号,这些信号能够表征蛋白质中金属离子的状态和配位环境。

比如,通过测量铜离子或铁离子的电子顺磁共振谱信号,可以了解这些离子在蛋白质中的配位模式和配位变化。

磁性材料在生物工程领域的应用有哪些

磁性材料在生物工程领域的应用有哪些

磁性材料在生物工程领域的应用有哪些在当今的科技发展浪潮中,生物工程领域正经历着日新月异的变革。

而磁性材料作为一种具有独特性能的材料,已经在生物工程领域展现出了广泛而重要的应用。

磁性材料之所以能够在生物工程中“大显身手”,主要归因于其特殊的磁学性质。

这些材料在外部磁场的作用下能够产生响应,这种特性为它们在生物体系中的应用提供了便利。

首先,磁性材料在生物分离和纯化方面发挥着关键作用。

在生物样品中,常常需要分离和纯化特定的生物分子,如蛋白质、核酸等。

利用磁性纳米粒子表面修饰特定的配体,能够与目标生物分子特异性结合。

然后,通过施加外部磁场,这些磁性粒子连同结合的生物分子就能够被迅速分离出来。

这种方法不仅高效,而且操作相对简便,大大提高了生物分离和纯化的效率和纯度。

在药物输送领域,磁性材料也展现出了巨大的潜力。

将药物负载在磁性纳米粒子上,然后通过外部磁场的引导,能够将药物精准地输送到病变部位。

这不仅减少了药物对正常组织的副作用,还提高了药物在病灶处的浓度,从而增强了治疗效果。

例如,对于肿瘤的治疗,磁性纳米粒子载药系统可以有效地将药物聚集在肿瘤组织中,实现靶向治疗。

细胞标记和追踪是磁性材料的又一重要应用。

通过将磁性纳米粒子标记到细胞表面或内部,可以利用磁共振成像(MRI)等技术对细胞进行追踪和监测。

这对于研究细胞的迁移、分化以及疾病的发生发展机制具有重要意义。

例如,在干细胞治疗中,标记后的干细胞可以被实时追踪,以了解其在体内的分布和作用。

磁性材料在生物传感器方面也有出色的表现。

基于磁性纳米粒子的生物传感器具有高灵敏度和快速响应的特点。

它们能够检测生物体内的各种生物标志物,如激素、病原体等,为疾病的早期诊断提供了有力的工具。

在基因治疗中,磁性材料也逐渐崭露头角。

通过将磁性纳米粒子与基因载体结合,可以提高基因转染的效率,促进基因在细胞内的表达。

此外,磁性材料在生物成像方面也发挥着不可忽视的作用。

与传统的成像技术相比,基于磁性材料的成像技术具有更高的分辨率和对比度,能够更清晰地显示生物组织的结构和功能。

生物磁可吸收

生物磁可吸收

生物磁可吸收全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:生物磁可吸收(BMA)是一种新兴的材料技术,其应用在医学和生物科学领域中具有巨大的潜力。

这种具有磁性的生物可降解材料可以在医学影像、药物传递、组织工程和生物传感器等领域中发挥重要作用。

本文将对BMA的特性、制备方法、应用领域以及未来发展进行介绍。

一、BMA的特性BMA是由生物可降解材料和磁性材料组成的复合材料。

生物可降解材料通常包括聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、明胶等,这些材料在体内可以被生物降解成无毒的代谢产物,不会对人体造成影响。

磁性材料通常选择氧化铁(Fe3O4)、氧化铁-氧化锌(Fe3O4-ZnO)等,其具有较强的磁响应性能。

BMA具有独特的物理化学性质,既具有良好的生物相容性和生物降解性,又具有可控的磁性响应特性。

这使得BMA在医学影像方面具有独特的优势,可以通过外加磁场来实现对其定位和导航。

BMA还可以用作药物传递系统的载体,利用磁导航的方式精确释放药物到目标部位,提高治疗效果。

二、BMA的制备方法目前,制备BMA的方法主要包括溶液法、共沉淀法、共聚合法和电化学沉积法等。

通过在生物可降解材料中掺入磁性颗粒或在磁性材料表面修饰生物可降解性分子,可以获得具有良好磁性和生物降解性能的BMA。

三、BMA的应用领域BMA在医学和生物科学领域中有着广泛的应用。

在医学影像领域,BMA可以用作造影剂,通过外加磁场实现对其定位和导航,提高影像的清晰度和准确性。

在药物传递领域,BMA可以用作药物载体,实现对药物的精确控制释放,减少药物的副作用和增加疗效。

在组织工程领域,BMA可以用作支架材料,促进组织再生和修复。

磁性材料的引入还可以实现对组织工程材料的力学性能和生物学性能的调控,提高组织工程材料的生物相容性和耐用性。

在生物传感器领域,BMA可以用作生物传感器的探测元件,通过磁性信号来检测生物分子的浓度和活性。

四、BMA的未来发展生物磁可吸收材料具有磁性和生物可降解性的双重优势,在医学和生物科学领域中有着广泛的应用前景。

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科技成果——生物膜磁强化技术技术开发单位
青岛思普润水处理股份有限公司
适用范围
该技术适用于缺地集约型污水厂的新建(占地为传统水厂的20%)、无扩建用地且面临大规模提量的污水厂提标提量、全地下污水厂新建、需快速实施的应急性污水处理设施等。

成果简介
生物膜磁强化技术(BioFiMag)是集生物膜与磁加载沉淀于一体的生化、物化集成强化技术;污水先进入生物膜工艺段,通过内置高填充率的悬浮载体生物膜强化有机物及氮处理,不富集活性污泥;之后直接进入超效分离工艺段,通过改性磁种进行强化沉淀处理,替代已有工艺中的二沉池和深度处理。

技术效果
出水水质指标达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,满足最严格污水处理标准要求,部分指标可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水要求;可实现出水BOD<5mg/L,出水SS<5mg/L,出水氨氮<1.5mg/L,出水TN<5mg/L,出水TP<0.05mg/L。

运营成本
(1)建设成本:该技术的投资视污水处理厂的规模、水质条件、设备档次等情况而定,规模不同投资差别较大,吨水投资约:
3000-5000元/吨。

)2)吨水处理费用:吨水电费和药剂费用不高于0.4元/t/d。

(3)后期维护费:污水厂常规维护水平。

应用情况
(1)海城市西柳污水处理厂,辽宁,处理量3万m3/d,新建污水处理厂,出水标准达到准IV类,出水BOD<8mg/L,出水SS<8mg/L,出水氨氮<1.5mg/L,出水TN<10mg/L,出水TP<0.3mg/L。

(2)肇庆市水务集团有限公司,广东,处理量3万m3/d,新建污水处理厂,出水标准一级A,出水BOD<5mg/L,出水SS<8mg/L,出水氨氮<1.5mg/L,出水TP<0.5mg/L。

市场前景
生物膜磁强化技术(BioFiMag)为思普润自主研发的创新产品,国内外尚未有与BioFiMag相同技术的报道,是一种可实现极限占地的集约型污水处理装备,集生化处理与物化处理于一体,可实现污水处理的全指标稳定达标。

BioFiMag占地仅为传统工艺流程的20%,能够实现极限占地条件下的稳定达标处理。

本技术集约型特点,未来3年市场容量超过2000万吨/天,近600亿市场空间。

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