面向微生物的CRISPR基因编辑工具的功能应用

成簇规律间隔短回文重复(CRISPR)系统作为一种强大且可调控的基因编辑工具,由于其精准性和灵活性,在微生物机制解析、功能强化以及检测溯源等领域中有着广阔的应用前景。其中,Cas(CRISPR associated)蛋白的特异性识别与切割(cis-cleavage)以及无差别的附属切割(trans-cleavage),作为CRISPR系统的两大核心功能而备受关注。基于特异性识别和切割功能建立的高效微生物基因组编辑工具,实现了对微生物功能的强化,增强了其在环境保护、生态修复以及能源回收等领域的应用能力;基于其附属切割功能创制的病原微生物的快速检测方法,为病原微生物引起的疫情防控提供了技术支撑。文章着重介绍CRISPR基因编辑技术在微生物中的应用现状和发展前景。

低碳水处理与资源化技术:厌氧膜生物反应器(AnMBR)的特性、应用与新技术简介

厌氧膜生物反应器(AnMBR)集成了厌氧生物处理的高效率和膜技术的精准选择性,开创了污水处理技术的新篇章。在当前全球环境保护意识和资源循环利用需求日益加强的背景下,AnMBR技术不仅响应了追求低碳水处理的趋势,还在资源回收利用方面展示了广阔的发展前景。本文详细探讨了AnMBR的原理、操作优势以及其在当下的应用实践,并阐述了AnMBR技术在推广过程中面临的技术挑战和最新的科研进展。即便AnMBR在商业化应用中仍存有挑战,但得益于科学研究的不断深入和技术创新的推动,这些挑战正被一一克服。基于AnMBR的新技术开发与应用为实现废水资源化利用与推动循环经济方面提供了有力支持。AnMBR技术在提高污水处理效率、减少碳排放,以及促进能源和资源的可持续利用方面取得了突破性进展,预示着水处理技术正在向更加绿色、高效的方向发展,对未来水资源管理与环境保护具有深远意义。

有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状和展望

自沼气发现以来,有机物厌氧消化生产生物天然气由于其污染治理和能源回收的功能开拓了一个经久不衰的领域。有机废弃物厌氧消化过程的实现和发展依赖于工艺技术和基础理论的进步。本文从技术形式和理论出发,介绍有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状并进行展望。首先介绍了当前主流厌氧消化技术,总结其设计和构型,阐述内在改进和变革思维:泥水分离的实现区分了第一代和第二代厌氧消化技术,而颗粒污泥的出现则发展了第三代厌氧消化技术。其次总结了现代厌氧消化技术理论和其对厌氧消化技术的推动作用,介绍一些加强厌氧消化策略:厌氧消化理论细化和种间电子传递的发现直接改变厌氧消化设计理念和运行形式。随后描述一些对厌氧消化具有强烈推动作用的新技术和新理念:机器学习有助于了解厌氧消化这一复杂黑箱,而合成生物学更将从概念上重新定义厌氧消化。最后对未来厌氧消化技术进行了展望:厌氧消化的发展将趋向于高效化、智能化、定制化,未来更将成为一个绿色平台,实现能源和物质的社会循环。

活性污泥对四种非极性有机物的吸附

以苯酚、氯仿、氯苯和萘作为目标有机物 ,进行了活性污泥吸附非极性有机物的试验研究 ,根据活性污泥对非极性有机物的吸附由表面吸附和分配两个部分组成的假说 ,建立了相应的数学模型q =k1C1 ne +k2 Ce,试验结果与模型比较吻合 .

盾式填料厌氧处理豆制品废水的试验研究

报道填充盾式填料的上流式厌氧滤器,处理经预酸化的豆制品废水的试验结果。研究表明,在发酵温度为35℃、进水COD浓度为10000mg/L的条件下,系统的有效容积负荷率达13.2kgCOD/m^3.d,COD去除率为86％,相应的水力停留时间为18.5h。盾式填料由于其结构特性,在厌氧滤器中能避免软性纤维填料的成团结块问题,使反应器具有较好的有机物去除率和运行稳定性。

生物膜反应器挂膜方法的试验研究

对生物膜反应器的挂膜方法和影响挂膜的几种因素进行了研究。结果表明,快速排泥挂膜法符合生物膜形成的微生物学原理,比目前应用广泛的循环挂膜法优越,且适用于好氧、缺氧和厌氧条件下的挂膜。影响挂膜的因素,除运行条件外还有接种污泥的特性、废水的成分和浓度及载体的特性等。

两相厌氧工艺应用的述评

两相厌氧工艺把产酸反应和产甲烷反应分开在不同的反应器中进行,因而具有比单相厌氧工艺更优越的特点。本文分析了两相法的工艺特点和适用范围,讨论了产酸反应器和产甲烷反应器的选型和构造,介绍了两种主要的两相法工艺流程及其工艺参数。

含硫酸盐工业有机废水的处理方法

本文分析了轻工废水和制药废水中常含有的硫酸盐对厌氧生物处理的影响,介绍了几种处理该类废水的方法。

填料技术在废水生物处理中的应用和发展

填料技术是生物膜反应器的核心部分。本文阐述了填料在废水生物处理中的作用,讨论了理想填料必须具备的4项条件,介绍了目前国内外应用较广的几种主要填料的工艺特点及其规格参数,并对它们的性能进行了比较,最后简要分析了填料技术研究开发的动向。

出水部分回流的两相厌氧消化工艺处理豆制品废水的试验研究

出水部分回流的两相厌氧消化工艺处理豆制品废水工艺具有较高的处理豆制品废水的能力,在发酵温度为35℃、进水COD浓度为10000mg L^(-1)左右、产甲烷反应器回流比为0.5的运行条件下,系统的有效容积负荷率可达20.8kgCOD m^(-3)·d^(-1),COD去除率为87.3％,相应的水力停留时间为11.4h。

含硫酸盐有机废水处理问题的探讨

本文分析硫酸盐对厌氧生物处理的不利影响,即硫酸盐通过硫酸盐还原菌对厌氧发酵的第一次抑制作用和硫酸盐的还原产物——硫化氢对产甲烷菌的第二次抑制作用.讨论决定硫酸盐对厌氧生物处理影响程度的几个因素:进水COD/SO_4^(2-)、重金属离子浓度、消化液pH、厌氧污泥浓度等,并认为COD/SO_4^(2-)是其中最主要的因素;最后对处理该类废水的几种方法进行了综述.

废水处理中的微型动物及其作用

一、引言 原生动物和后生动物是废水生物处理中常见的微生物,统称为微型动物,它在废水生物处理中起着很重要的作用,但一般文献资料只提及在吞食细菌净化水质和作为指示生物这两方面的作用,而忽略了其它作用。本文对废水生物处理中的微型动物及其各种作用,进行全面的探讨。 二、废水处理中的主要微型动物 1.活性污泥法中的微型动物 (1)原生动物 活性污泥在运行正常、处理水质较好的情况下。

一种克服活性污泥膨胀的废水处理新工艺

完全混合式活性污泥法是我国应用较广的一种工业废水处理工艺,但由于其自身的特点而容易在运行中发生污泥膨胀问题.本文介绍了一种能经济、有效地克服完全混合式活性污泥法中污泥膨胀的新工艺,即选择器——完全混合式活性污泥法工艺.

固定化细胞技术处理废水的原理和进展

固定化微生物细胞(IMC)技术是一种新的废水生物管理技术.本文介绍了该技术的基本原理和特点,讨论了固定微生物细胞的几种方法,综述了国内外在 IMC 技术的基础理论、处理高浓度有机废水和难降解有机废水及废水脱氮除磷等方面的研究现状,最后分析了该技术的研究动态.

两相厌氧消化工艺处理有机废水的进展和应用

两相厌氧消化工艺是近年来发展很快的一种处理有机废水的新技术.本文介绍了该技术的微生物学原理和基本特点,总结了国内外的研究和应用现状,简要分析了该技术的研究动态.

有机废水两相厌氧消化工艺相分离问题的探讨

本文通过对厌氧微生物代谢机理和有关实验结果的分析,对两相厌氧消化工艺中的分相问题进行了深入探讨,澄清了产酸相和产甲烷相的概念,讨论了相分离的可行性和途径,并解释了一些试验中出现的问题。

生物吸附氧化法处理城市污水的原理和应用

一、引言由德国亚琛工业大学给排水研究所Bohuke教授研究成功的生物吸附氧化法(简称为AB法),是八十年代初以来发展最快的城市污水处理工艺。截止到1989年,在欧州已有39座城市污水处理厂采用该工艺,并有26座污水厂正在设计和施工中。

回流对上流式厌氧滤器有机物去除率影响的预测

出水回流对上流式厌氧滤器的影响非常复杂 .本文报道一种通过数学模型预测回流对厌氧滤器有机物去除效率影响的方法 .该模型表明 :对于给定的废水有机物浓度和水力负荷存在一个最佳回流比rmax,它对应于回流条件下的最大COD去除率 ;当回流比大于rmax,而小于rt(阈值回流比 )时 ,有机物去除率随着r的增加而减小 ,但仍大于无回流时的COD去除率E0 ;当回流比等于rt 时 ,此时的COD去除率等于E0 ;而当rt 进一步增大时 ,回流将导致COD去除率下降至E0 之下 .模型还表明 ,最佳回流比rmax和阈值回流比rt 都随着原废水有机物浓度的增加而减小 ,且在高浓度条件下一旦回流比超过rt 后 ,滤器有机物去除率急剧下降 .

食品工业废水资源化处理与利用方法

1 引言随着工业的迅猛发展,工业污染源排放的废水量日益增多,尤其是食品工业废水的有机污染物浓度高、数量多,属于高浓度有机废水。例如,我国目前年排放酿酒废水总量约10~7m^3,COD 浓度为3～4mg/L;年排放味精废水总量达2.4×10~6m^3,COD浓度为4～5×10~4mg/L。这些废水大部分未经处理而排放,对环境造成严重的危害。食品工业废水的有机成分主要是糖类、蛋白质和脂肪。

两相厌氧消化工艺处理高浓度有机废水的试验研究

两相厌氧消化工艺是一种新型的高浓度有机废水处理技术。本研究表明,该工艺具有较高的处理豆制品废水的能力,在发酵温度为35℃,进水COD浓度在10000mg/l左右的运行条件下,反应器系统的有效容积负荷率可达20.8kgCOD/m^3·d,COD去除率为87.3％,相应的水力停留时间为11.4h。