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新型多孔微生物载体好氧——厌氧耦合污泥减量化技术
1 成果简介本项目在研发过程中得到了教育部留学人员归国基金、教育部博士点基金、自然科学基金、国家科技支撑计划的部分支持,经过主持单位和协作单位的联合攻关,经过 8 年的时间研究完成的。通过实验室小试,开发出可将污泥停留时间和水力停留时间分离的新型多孔微生物载体,研究了好氧-厌氧耦合污泥减量化的机理。采用设计的新型载体构建了中试装置,进行现场中试和实际应用,取得了一系列突破性的进展和成果,并成功的将该项目应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中,在项目研究过程中共申请国家发明专利 6 项(其中5 项已授权),实用新型 1 项,发表论文 30 余篇,翻译教材 2 部。 该项目在实施过程中,主要取得如下几个方面的技术突破: ( 1)研究了好氧-厌氧耦合体系在处理废水的同时对污泥减量化的作用机理,开发出好氧-厌氧多次反复耦合原位污泥减量技术。 ( 2)对多孔载体的结构及对剩余污泥的截流效果进行了全面研究。设计了一种空隙率高、对污泥截流效果好的多孔载体。 ( 3)开发出以天然高分子为助凝剂的铁盐混凝除磷技术。 ( 4)实现了该技术的实际推广应用,分别应用于处理城市生活污水、农村的生活污水、工业废水和河道污染治理中。在高碑店污水处理厂进行的运行两年的 103/d 的中试实验结果表明,运行效果稳定,在水力停留时间为 12h 时,出水 COD 保持在 60mg/L 以下,出水 SS 在 30mg/L以下,两年不需要排泥。在广东肇庆处理 5m3/d 的高浓度发酵制药废水( COD 2000~3000 mg/L),运行近一年的实验结果表明,在水力停留时间为 27h 时,出水 COD 保持在 100 mg/L 以下,出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中试试验研究的基础上,我们将该技术推广应用于青岛即墨市两个社会主义新农村的生活污水处理(日处理量 150~180 吨),上海浦东区金家村农村生活污水处理(适于不同地理特点的 170 套反应器,服务人口 2120 人),佛山市石角涌河道截污工程(日处理量 1000~3000吨)和河北威远生物化工有限公司的农药废水处理项目(日处理量 780 吨)。应用结果表明该技术可以有效地去除废水中的有机物及氮,同时实现原污泥减量化,而且对于用常规方法不能去除的有机物(如苯、苯酚等)也可以有效地去除。新型多孔微生物载体技术在污水处理过程中不需要对剩余污泥进行处理,运行管理简单,运行成本低,具有广阔的应用前景。2 技术指标生活污水经过处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》一级B 排放标准;处理生活污水的过程中剩余污泥减量 60~75%;处理河道污水的过程中剩余污泥减量 70~85%;多孔微生物载体的使用寿命在 10 年以上;工业污水由于种类较多,排放标准不一,需要根据具体的情况进行确定。3 应用说明本技术主要是应用于新建或者现有污水处理厂污泥减量、废水处理方面。该技术利用多孔载体和定点曝气技术,在反应器中实现了沿载体轴向、反应器水流和高度方向的多层次好氧-厌氧反复耦合环境,从而在同一个反应器中实现好氧-厌氧微生物反应的耦合。实验室采用人工废水的小试研究结果表明,该类耦合体系的 COD 去除率大于 90%,而与传统废水处理工艺相比,剩余污泥的产率可以减少 90%以上。 对该类耦合体系实现污泥减量的机理研究表明,好氧区增殖的污泥进入下游的厌氧区后发生死亡溶解释放出胞内蛋白质等组分,进一步被降解成小分子物质,这些物质流入下游好氧区被污泥再次利用,强化了污泥的隐性增殖;而微型动物的稳定存在强化了捕食效应。整个过程伴随着 CO2、 N2 的释放,使得进水中有机物以气体形式脱离体系,从而实现了废水的净化处理和剩余污泥的原位减量。 为了进一步将污泥停留时间和水力停留时间分离以实现污泥减量效果,本研究设计开发了新型的多孔微生物载体。采用设计的新型载体构建了中试装置,进行现场中试和实际应用,取得了一系列突破性的进展和成果,验证了新型载体的实际应用效果,并进而成功地将该技术应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中,在处理生活污水的过程中可以使污泥减量 60~75%,处理河道污水的过程中可以使污泥减量 70~85%。4 效益分析城市污水处理厂污泥安全处置工作有其艰巨性和复杂性,特别对于污水处理规模较小,污泥厌氧发酵无法实施的地方,污泥减量化污水处理技术的应用将成为必要的选择。通过该技术的实施,可以大量的减少剩余污泥的产量,减少填埋用地,节约土地资源,避免了对环境的二次污染。同时,由于污水处理厂对污泥处理量的减少,运行费用随之降低,而且运行管理简单,对促进我国水处理事业的发展有积极的影响。 该技术既可以用于生活污水的处理也可以用于工业废水的处理,适用范围比较广,而且在处理污水的同时可以大量的减少剩余污泥的产量。不仅可以减少污水处理设备的投资,而且可以节省运行费用, 适于中小规模的生活污水处理及有机工业污水处理。5 合作方式技术转让或合作开发。
清华大学 2021-04-13
生物发酵低浓度乙醇与轻汽油醚化关键技术
FCC轻汽油醚化技术可在降低汽油烯烃含量的同时,提高汽油的氧含量和辛烷值,并降低汽油的蒸汽压,有利于减少燃烧产物对环境的污染以及对发动机的破坏。现行醚化工艺一般采用甲醇或乙醇对FCC轻汽油进行醚化,而甲醇毒性大,乙醇生产成本高。若采用生物燃料乙醇醚化则需进行萃取精馏、共沸精馏等分离过程。 鉴于FCC轻汽油中含有大量的C4~C6活性烯烃,这些活性烯烃可进行水合醚化反应,生成低蒸汽压和高辛烷值的含氧醇醚类化合物的特点,本项目提出了用生物发酵低浓度乙醇对FCC轻汽油进行反应精馏水合醚化的工艺。
西安交通大学 2021-04-11
实现“双碳”目标 减污降碳协同增效是重点
“十四五”时期,我国进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。
科技日报 2022-03-09
键合型抗微生物高分子材料
人类文明的高度发展,既带来了生活的便利与舒适,同时也增添了病菌传播的机会。近年 来世界上大规模传染性疾病的时有发生,例如,1996年日本发生的O-157大肠杆菌感染事件, 2000年日本、韩国、蒙古等国家发生的口蹄疫事件,2003年我国流行的SARS事件,至今在许 多国家相继爆发的禽流感及致人死亡事件,以及霍乱、肺炎、疟疾、结核病和肝炎等,都给世 界带来了震惊和恐慌,也给人类生命财产造成了重大的损失,促进了人类对健康生存环境的追 求。自上世纪80年代以来,各种各样的抗微生物材料发展十分迅速。抗微生物制品在保护人类 健康、减少疾病、改善生活环境等方面可以起到绿色屏障的作用。据CBS调查,52%的美国民 众购买日用品时,会注意产品是否抗菌、防霉、防臭的功能。 然而无论是以欧美为代表采用有机抗菌剂,还是以日本为代表采用无机银离子或纳米级 二氧化钛直接混入树脂基体制备聚合物制品的抗微生物技术都存在不足。理论而言,作为一种 抗微生物材料不仅应该同时对绝大多数微生物有效,而且不应该是溶出性的,否则所制成的饮 水管道、食品包装膜、饮水机等都会因人体摄入而造成毒害,不耐洗涤、抗微生物效果持久性 差。另一方面,大多数有机抗生素的作用机理在于影响微生物的新陈代谢,进而达到抑制其生 长繁殖的目的,然而这类抗生素的滥用,将导致微生物抗药性的增加,会给人类健康带来更大 的危害。因此新一代基于物理作用而可避免上述抗生素缺点的抗菌剂,如阳离子型抗菌剂,通 过正负电荷的静电吸引作用,破坏细胞膜而杀死微生物,成为抗菌剂的重要发展方向。 本项目创建了一类高效、广谱、对人体安全无毒的抗微生物材料,其特点是将特定的阳 离子型功能团齐聚物键合到应用广泛的大宗树脂的分子链上,成为非溶出型的分子组装抗菌材 料,经久耐洗、持久高效抗菌、抗病毒,克服了现有技术的缺陷,是抗微生物材料方面一个有 突破意义的发明。
华东理工大学 2021-04-11
一种肿瘤靶向多肽光敏剂键合物
本发明公开了一种肿瘤靶向多肽光敏剂键合物,属于生物医药领域。所述的肿瘤靶向多肽光敏剂键 合物的结构为 A-B-C-D,其中,A 为光动力学治疗光敏剂,B 为含正电荷的细胞穿膜肽片段,C 为基质 金属蛋白酶特异性识别多肽片段,D 为含负电荷的多肽片段。本发明公开的多肽光敏剂键合物可以显著 提高光动力学治疗光敏剂在生理条件下的稳定性,极大的减少光动力学
武汉大学 2021-04-14
一种四自由度倒装键合头
本发明公开了一种四自由度倒装键合头,包括一个基于滚珠花键副的两自由度串联机构、一个两自由度的并联机构和吸嘴。在串联机构中,滚珠花键轴通过转动副与滑块相连,驱动滑块实现倒装键合头 Z 方向的移动;其套筒通过另一转动副固定在机架上,驱动与套筒固连的拨叉实现倒装键合头 Z 方向的转动;并联机构由上、下平台,以及连接两者的一条固定支链和两条运动运动支链组成,驱动两条运动支链中的移动副实现倒装键合头 X、Y 方向的微小转动;并联机构的上平台与滚珠花键轴固定连接,下平台安装拾取/贴放裸芯的吸嘴。本发明实现了倒装
华中科技大学 2021-04-14
一种短波长光辅助硅片直接键合方法
本发明属于晶圆键合技术,为一种短波长光辅助硅片直接键合方法,其步骤包括:①清洗;②氧化性氨溶液活化;③将硅片用短波长光继续辅助活化,活化后取出;短波长光的波长范围为 100~400nm,短波长光照射光强为 5~30mW/cm<sup>2</sup>,活化时间为 0.5~30分钟;④预键合;⑤退火。经过短波长光辅助活化处理后的键合硅片对结合紧密,无需外压力作用就能实现硅硅直接键合。本发明所需设备简单,键合速度快,键合周期短,键合面积大,键合温度低,且在键合强度及键合可靠性上具有
华中科技大学 2021-04-14
一种面向芯片的倒装键合贴装设备
本发明属于芯片贴装设备相关领域,并公开了一种面向芯片的 倒装键合贴装设备,包括晶元移动单元、顶针单元、大转盘单元、小 转盘单元、基板进给单元)、贴装运动单元,以及作为以上各单元安装 基础的支架等,其中晶元移动单元可对晶元盘实现三自由度运动并实 现晶元的供给;大转盘单元将脱离晶元盘的芯片精度转移至吸嘴上, 然后由小转盘单元对芯片逐一拾取;基板进给单元实现贴装基板的进 给运动,贴装运动单元则将拾取完芯片的小转盘运动至基板贴装位置, 最终实现芯片的贴装。通过本发明,各个模块单元之间相互联系,共 同协作,显
华中科技大学 2021-04-14
碳五分离
我国裂解碳五的产量已经达到数百万吨。国际上一些乙烯装置趋向于使用轻质原料,裂解碳五产量增长缓慢,为我国碳五的利用提供了市场空间。碳五分离可以为下游数以百计的高附加值产品提供原料。1974年化工部成立碳五分离攻关组,我校史美仁教授为负责人,几十年来我们测定了整套的热力学数据,建立了经过工业化验证的分离模型,开发了4套工艺。目前国内多套碳五分离装置均是基于该攻关组早年开发的两步萃取精馏分离工艺。
南京工业大学 2021-01-12
碳-60结构模型
产品详细介绍碳-60结构模型
广州市展科教学仪器有限公司 2021-08-23
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