UPVC管加装微酸性电解水生成器改造牙科综合治疗椅水路系统对控制口腔诊疗用水微生物污染的效果

目的探讨使用硬聚氯乙烯树脂(UPVC)管道加装微酸性电解水生成器改造牙科综合治疗椅(简称牙椅)水路系统对控制口腔诊疗用水微生物污染的效果。方法选取医院口腔医学科25台牙椅为研究对象,分别于2022年6—8月水路系统改造前(A组)、2022年10—12月使用UPVC管改造水路系统管道后(B组)、2023年1—3月在UPVC管道前端加装微酸性电解水生成器后(C组),采集牙椅工作状态下采集口腔诊疗用水,每组150份,比较三组水样的菌落总数合格率。结果三组口腔诊疗用水菌落总数平均合格率为C组>B组>A组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论使用UPVC管改造牙椅水路系统并在管道前端加装微酸性电解水生成器,可以有效控制口腔诊疗用水的微生物污染。

智能集成控制及MES系统在功能微生物生产中的应用

概述了近年来洋河酒厂在智慧酿造领域取得的进展,重点介绍了智能集成控制系统以及MES系统在功能微生物生产中的应用情况,分别阐述了智能集成自动化控制与MES系统在功能微生物种子扩培、原料处理、控温培养、比例复配等工艺的应用情况,进一步介绍了批次分析系统的应用情况。

微酸性电解水用于湿帘系统对鸡舍环境微生物及鸡群免疫功能的影响研究

为研究湿帘系统添加微酸性电解水对鸡舍环境微生物及鸡群免疫功能的影响,试验选用7000只1日龄健康大恒799父母代肉母鸡,统一育雏至70日龄后随机分为试验组和对照组,每组3500只,转入两栋环境相同的全环控鸡舍单笼饲养,并于70日龄,各组分别免疫禽流感和新城疫疫苗。试验组鸡舍湿帘池注入有效氯浓度为30mg/L微酸性电解水使循环水有效氯浓度达到1mg/L,对照组鸡舍湿帘池只注入自来水,试验持续两周,检测鸡舍内空气、乳头饮水器和料槽中的菌落总数;检测鸡血清H5N1亚型禽流感病毒和新城疫病毒抗体效价以及血清总蛋白(TSP)、免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素-4(IL-4)和γ-干扰素(IFN-γ)含量。结果显示:与对照组相比,微酸性电解水注入湿帘循环系统后,鸡舍内空气和乳头饮水器中的菌落数显著降低(P<0.05),鸡血清H5N1亚型禽流感病毒和新城疫病毒抗体效价以及血清TSP、IgG和IL-4含量均显著提高(P<0.05)。研究表明,湿帘系统添加微酸性电解水可改善鸡舍内环境质量,增强鸡群抗病能力,可作为夏季降温消毒相结合的新型消毒方法。

微生物电解产氢新技术研究现状与进展

微生物电解产氢是在微生物燃料电池的基础上发展而来的一种新的有潜力的产氢技术。将原有的微生物燃料电池进行适当改装,使其处于厌氧环境中,另外再加一个外加电压,从而使电池的阴极反应变成电子与质子的反应,产生氢气。微生物电解产氢技术的外加电压远低于电解水产氢技术所需的电压,产氢效率也比微生物发酵产氢高,且能将有机物彻底氧化,极大地提高了能源利用率。目前,国外已有研究将该技术应用于城市生活污水、养猪废水等,实现了废水的资源化利用。文章简述了微生物电解产氢的机理,归纳了其系统构成,并结合该技术在微生物、阳极、阴极和膜等方面的发展现状对其应用前景及发展方向进行了探讨。

一种新型防海洋微生物附着系统的分析与应用

远洋船舶航行中,海洋微生物会附着于船舶管路系统之中,从而产生腐蚀等破坏。传统防止微生物的生长和附着常采用MGPS系统,但该系统体积大、易产生堵塞。文章介绍一种新型防海洋微生物附着系统,分析其基本原理和结构组成,详述其工作过程,并进行故障分析,最后给出系统维修保养的注意事项和相关措施。分析表明,该新型系统能够克服传统系统的缺点,值得进一步推广使用。

微生物电化学系统在水处理中的研究进展

系统阐述了微生物电化学系统的原理和分类,综述了微生物电化学系统在水处理中的应用现状。分别介绍了微生物燃料电池与微生物电解电池的概念、结构类型及研究进展,并提出未来微生物电化学系统大致研究方向。

MFC-MEC生物电化学耦合系统回收钴

为回收含Co(Ⅱ)溶液中的金属钴,以微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)降解有机物产生的电能驱动微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC),实现MFC-MEC耦合系统自驱动运行。同时,在MEC的阴极还原Co(Ⅱ),研究不同MEC阴极电极材料、pH值以及电极极距等条件对Co(Ⅱ)处理的影响。结果表明:以碳纸为MEC阴极电极材料时,可得到较小的内阻1359.6Ω,库伦效率CE和阴极效率ηca分别为33.1%和21.6%,钴比收率为2.99gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率为62.5%;MEC阴极液pH为3时,ηca为43.9%,钴比收率为0.73gCo/gCOD,Co(Ⅱ)去除率为88%;MEC极距为16cm时,可得到较高的阳极库伦效率20.5%和钴比收率0.85gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率可以达到97.4%。经XRD分析,阴极产物为金属钴。

用于生物电化学系统的石墨烯电极新进展

可持续社会的发展需要成本低,并从废物或废水中提取能源或将能源转化为产品的环境友好技术.近年兴起的生物电化学系统(BESs)利用微生物催化不同电化学反应,是将废物或废水中能量转化为电能等多种产品的发展前景广阔的新技术.当有关反应的吉布斯自由能小于零,系统输出电能,此时的BESs即为微生物燃料电池(MFCs);相反,若反应的吉布斯自由能为正值,此时的BESs被称为微生物电解电池(MECs).随着研究工作的不断深入和拓展,BESs的电极性能已成为制约其应用的瓶颈.石墨烯以其独特的结构和优异的材料性能在BESs领域,特别是MFCs中得以应用.本文参考了最新的文献资料,综述了石墨烯应用于BESs的发展现状,包括应用于MFCs的石墨烯电极、掺杂石墨烯电极、担载石墨烯电极,对其在MECs中可能的应用,以及未来发展趋势予以展望.

MDC和MEC及其耦合系统在水处理应用的研究进展

为了处理废水,介绍了微生物脱盐燃料电池和微生物电解电池的起源、原理并结合国内外研究对其各自在废水处理方面的应用。提出了一种无需外加电源辅助的新工艺—MDC-MEC耦合系统,结合以上二者的原理为此耦合系统运行提供一定理论基础,此系统能够结合微生物脱盐电池特性,利用MDC进行产电、脱氨及氨回收,并将MDC作为微生物电解电池的外加电源辅助制氢,也对其在国内外在废水处理方面的应用进行综述,最后对MDC-MEC耦合系统的性能优化进行了展望。

微生物电解系统生物阴极的硫酸盐还原特性研究

针对传统硫酸盐生物还原方法中供氢体系能耗大和氢气利用率低的特点，构建双极室微生物电解系统（microbialelectrolysissystem，MES），研究了微生物利用阴极作为电子供体去除废水中硫酸盐及电子利用的特性．外加电压为0．8V时，MES生物阴极在36h内s0：一平均去除量为109．8mg·L-1，平均还原速率可达73．2mg·（L·d）．运行时MES的最高电流密度为50-60A·m-1，电子回收率为（43．3±10．7）％，约90％的电子被用于还原S02/4-．微生物利用MES阴极产生的H：作为电子供体还原S02/4-，主要还原产物为溶解态的S02/4-和气态的H2S，还原过程主要发生在前12h．对MES施加不同外加电压的实验显示，外加电压为0．8V时的S02/4-去除率和电荷量都比0．4V时高；但0．4V情形下MES的电子回收率可达到70％，且周期结束时阴极H2低于检出限，推测微生物可以直接利用阴极的电子从而提高了能量效率．实验结果最终表明，微生物可利用MES的阴极进行代谢去除废水中的S02/4-，阳极微生物产生电子降低了系统能耗，这为含硫酸盐废水的高效低耗处理提供了新的研究思路．

微生物电解池耦合厌氧消化促进产甲烷研究进展

微生物电解池(MEC)利用微生物催化,在外加电压作用下产生甲烷,耦合厌氧消化可促进甲烷的产生。概述了微生物电解池耦合厌氧消化系统(MEC-AD)的作用机理,分析了外加电压、电极材料、温度和预处理等因素对MEC-AD产甲烷效能的影响,阐述了MEC-AD系统中主要产甲烷微生物群落分布情况,并总结分析了MEC-AD系统对餐厨垃圾、工业废水等厌氧处理促进产甲烷的应用效果。同时,认为MEC-AD产甲烷系统中电极材料的构型和经济性、底物预处理和实际应用的成本还需要进一步研究,为系统的工程化应用提供理论基础。

生物电化学系统去除抗生素研究进展

本文介绍了生物电化学系统(BES)对抗生素的去除性能,总结了反应过程对微生物电解电池(MEC)性能和微生物燃料电池(MFCs)产电的影响,分析了BES耦合系统的处理效率,探讨了耐药细菌(ARB)和抗生素耐药性基因(ARGs)的归趋。分析认为:在MEC中,外加电压的大小影响抗生素降解效率,阴极提供电子并还原抗生素;抗生素的有效去除主要依靠BES中的共代谢降解或阳极直接氧化,抗生素可以充当唯一电子供体并且作为MFC发电的唯一碳源;在没有外接电源的情况下,一些耦合系统对抗生素的去除更为节能高效;降解抗生素的过程中,低电流可以促进ARGs通过垂直基因转移(VGT)和水平基因转移(HGT)传播,高电流则有望消除ARB和ARGs。

偶氮染料废水的水生植物-电解联合净化效应研究

结合电解处理技术和植物修复技术理论,建立了植物-电解联合净化系统,并用于对混合偶氮染料溶液的处理实验。结果表明,偶氮染料废水经植物-电解联合净化后水质更加稳定,脱色率和COD去除率最高分别可达98.7%和85%;出水微生物抑制率和生物抗过氧化能力显著降低,出水苯二胺和芳香胺类物质残留最大削减量分别为81.25%和99.17%。

微生物电合成系统还原二氧化碳产甲烷的电势依赖性

二氧化碳(CO_2)资源化利用是近年来的一个研究热点,利用生物电化学系统还原CO_2生产能源物质是一种新兴技术.在微生物电合成系统(MES)中利用混合微生物富集阴极功能微生物,评估阴极电势对其还原CO_2产甲烷的影响.当阴极电势从-0.70 V降低到-0.90 V vs Ag/Ag Cl时,MES产甲烷的量和速率都在增加,最大的产甲烷量和速率分别达到了0.265 mol/m^2和0.025 mmol/h.与此同时,MES的电流密度从0.002 A/m^2增加到0.18 A/m^2,阴极产甲烷的库伦效率在49%和90%之间.当阴极电势更负时,MES阴极几乎不产甲烷.扫描电镜分析(SEM)表明,有多种不同形态的微生物吸附在阴极碳毡上,它们的形态主要呈杆状和球状.16S r DNA测序分析表明Methanobacterium是MES阴极生物膜上优势的产甲烷菌.本研究表明,微生物电合成系统还原CO_2产甲烷的阴极电势必须控制在适当的范围内,才能高效地还原CO_2产甲烷.

基于生物电化学原理的生物制氢研究进展

清洁能源对于缓解能源环境压力有重要意义,而生物电化学研究在清洁能源领域受到人们重视。生物电化学是以生物体系的研究及其控制和应用为目的,并融合了生物学、电化学和化学等多门学科交叉形成的一门独立的学科,是在分子水平上研究生物体系荷电粒子(可能包括非荷电粒子)运动过程所产生的电化学现象的科学。在能源环境领域,生物电化学研究环境有机污染物化学能回收,如微生物电解池(microbial electrolysis cells,MECs),氢能的回收同时完成污染物的处理。本文介绍了微生物电解池制氢的基本原理、电极材料产氢评价指标;MECs系统不同结构对产氢效能的影响的比较,MECs实际应用中所存在的问题;提出了今后微生物电解池在制氢方面的发展趋势和研究方向及在制氢方面的应用前景。

生物电化学系统3种典型构型及其应用研究进展

生物电化学系统（Bioelectrochemical system,BES）是一种交叉学科的前沿技术,随着全球淡水资源和可利用能源日益剧减,BES构型及应用受到广泛关注.简述微生物燃料电池和微生物电解池结构、原理和国内外研究动态,系统介绍BES及其影响因素,其中微生物活性、阴阳电极材料及电池构造最为重要;概述增加电极室、增加反应室和微型传感器等三方面构型及近年来的应用研究进展,比较单电极室和多电极室的优缺点,以微生物脱盐电池、微生物电解脱盐电池、微生物产酸产碱脱盐池为基础介绍增加反应室构型,重点综述BES在生化需氧量监测方面的研究.由于多室微生物燃料电池构造复杂且产能低,单室将是未来生物电化学系统发展趋势;增加反应室主要以脱盐目的为主,且脱盐池的研究仍需要围绕优化阴阳离子交换膜、维持阳极室内pH平衡以及降低空气阴极溶解氧对反应器性能影响;微生物电极传感器可拓宽应用于更多领域,其敏感性和长期稳定性有待进一步提高.目前对产电微生物群落丰度和活性的研究还相对较少,未来电池构型和增加应用范围依然是BES的研究热点.

电化学厌氧消化的研究进展

电化学厌氧消化(EAD)是一项利用微生物电解池(MEC)促进厌氧消化(AD)的新技术,同时也是一项解决全球变暖和能源危机的绿色可持续发展技术;通过近年的研究发现,EAD技术不仅可以显著提高有机物的降解率和能源的回收率,还能大幅度提高沼气中CH4含量,并降低CO2含量,这已然成为AD领域的研究热点;然而,该技术的发展目前仍处于起步阶段,材料昂贵、工程化和规模化应用困难等问题对其实际应用提出了各方面的挑战;因此,本文对EAD技术在近年来的发展现状,及其在实验室和实际工程运行中的影响因素做了全面的总结,同时,指出了当前开发实用的EAD系统所面临的挑战,最后,对该技术在未来的研究和应用方向方面作出了展望。

不同外电压下自养型生物阴极还原硫酸盐的性能及生物膜群落响应

微生物电解系统(microbial electrolysis system,MES)生物阴极还原去除环境污染物的过程中,外加电压的大小可显著影响其性能,阴极生物膜作为去除污染物的关键因子,其对外电压改变的响应尚属未知.本研究构建了双室MES,比较外电压为0.4、0.5、0.6、0.7和0.8 V情形下自养型生物阴极的硫酸盐还原特性及生物膜胞外聚合物和群落结构特征.结果表明,MES的输出电流、周期电荷量、COD去除量与外加电压(0.4~0.8 V)呈正相关关系;外加电压为0.4~0.8 V时,硫酸盐还原量随着电压的升高先升高后降低,在0.7 V时获得最大硫酸盐还原速率[78.9 g·(m3·d)-1]和最高S2-出水浓度(31.9 mg·L^(-1)±2.2 mg·L^(-1));MES的电子回收率最高值为41.8%,推测产氢可能是电子损失的一个途径.阴极生物膜的聚多糖和蛋白量随外电压的升高而增加,0.8 V电压下的生物量比0.4 V提高了70%.阴极生物膜群落结构分析发现,Proteobacteria在门水平分布中占主导,Desulfovibrio在属水平分布中占主导,Desulfovibrio的相对丰度并未随着外加电压的升高发生明显的波动,表明Desulfovibrio在利用阴极呼吸代谢方面具有独特的优势.种水平分析发现,Desulfovibrio magneticus RS-1和s_unclassified_g_Desulfovibrio随着外电压的改变呈现相反的变化趋势.

国内期刊文献摘要

微生物电解系统生物阴极的硫酸盐还原特性研究符诗雨，刘广立等，《环境科学》，V01．35，No．2，626～632针对传统硫酸盐生物还原方法中供氢体系能耗大和氢气利用率低的特点，构建双极室微生物电解系统（microbialelectrolysissystem，MES），研究了微生物利用阴极作为电子供体去除废水中硫酸盐及电子利用的特性。