㈠ 前幾天在污水河裡逮龍蝦,第二天腿上起了很多的紅疙瘩還帶濃,有點癢還有點疼,請問是怎麼回事
紅黴素軟膏,皮炎平,皮康王,用酸醋清洗,在用酒精消毒後或雙氧水消毒後再塗抹
㈡ 制葯廢水處理工藝及管理流程
制葯廢水處理技術研究
制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展,制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。
1 制葯廢水的處理方法
制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等,各種處理方法具有各自的優勢及不足。
1.1 物化處理
根據制葯廢水的水質特點,在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。
1.1.1 混凝法
該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法,它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展,由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水,在 pH為6.5, 絮凝劑用量為300 mg/L時,廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。
1.1.2 氣浮法
氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理,在適當葯劑配合下,COD的平均去除率在25%左右。
1.1.3 吸附法
常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示, 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%,並提高了BOD5/COD值。
1.1.4 膜分離法
膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜,可回收有用物質,減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗,發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用,又可回收潔黴素。
1.1.5 電解法
該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液,COD、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%。
1.2 化學處理應用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。
1.2.1 鐵炭法
工業運行表明,以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟,其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水,鐵炭法處理後COD去除率達20%,最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。
1.2.2 Fenton試劑處理法
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑,它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑,9 W低壓汞燈為光源,用Fenton試劑對制葯廢水進行處理,取得了脫色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。
1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理,結果顯示,經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均為75%以上。
1.2.4 氧化技術
又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果,主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,尤其適合於不飽合烴的降解,且反應條件也比較溫和,無二次污染,具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比,超聲波對有機物的處理更直接,對設備的要求更低,作為一種新型的處理方法,正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波-好氧生物接觸法處理制葯廢水,在超聲波處理60 s,功率200 w的情況下,廢水的COD總去除率達96%。
1.3 生化處理
生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。
1.3.1 好氧生物處理
由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理後達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法(CASS法)等。
(1)深井曝氣法
深井曝氣是一種高速活性污泥系統,該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%,可見用其處理效率是很高的,而且對下一步的治理極其有利,對工藝治理的出水達標起著決定性作用。
(2)AB法
AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用,特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節能,處理費用也低於同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法。
(3)生物接觸氧化法
該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體,具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法,目的在於馴化不同階段的優勢菌種,充分發揮不同微生物種群間的協同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序,採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行結果表明,該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。
(4)SBR法
SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點,適合處理水量水質波動大的廢水。王忠用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明:曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段,尤其是缺氧與好氧交替重復設計,可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝,可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善,在制葯廢水處理中應用也較多,邱麗君等採用水解酸化-SBR法處理生物制葯廢水,出水水質達到GB8978-1996一級標准。
1.3.2厭氧生物處理
目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高,一般需要進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。
(1)UASB法
UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。
(2)UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵,是實用高效的厭氧生物反應器。
(3)水解酸化法
水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價並利於維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,並能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制葯廠採用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。
1.3.3 厭氧-好氧及其他組合處理工藝
由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如利民制葯廠採用厭氧-好氧工藝處理制葯廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;肖利平等採用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制葯廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇;胡大鏘等在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;許玫英等採用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。
此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。白曉慧等採用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水,選用杭州化濾膜工程公司生產的ZKM-W0.5T型膜組件,系統對COD的去除率均保持在90%以上;Livinggston等利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次採用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。
2 制葯廢水的處理工藝及選擇
制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。
預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。
3 制葯廢水中有用物質的回收利用
推進制葯業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制葯廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,並且4~5年內可將該處理站的投資費用收回[33],實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制葯廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。
4 結語
關於處理制葯廢水的研究已有不少報道,但由於制葯行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。
㈢ 細菌有哪些特點
細菌(英文:germs;學名:bacteria)隸屬生物學一類,是一類形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物,是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。細菌主要由細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體等部分構成,有的細菌還有夾膜、鞭毛、菌毛等特殊結構。絕大多數細菌的直徑大小在0.5~5μm之間。可根據形狀分為三類,即:球菌、桿菌和螺旋菌(包括弧形菌)。 還有一種利用細菌的生活方式來分類,即可分為三大類:腐生生活、寄生生活及自養生存。細菌的發現者:英國人羅伯特·虎克。 細菌是生物的主要類群之一,屬於細菌域。細菌是所有生物中數量最多的一類,據估計,其總數約有 5×10的三十次方個。細菌的個體非常小,目前已知最小的細菌只有0.2微米長,因此大多隻能在顯微鏡下看到它們。細菌一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核、細胞骨架以及膜狀胞器,例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵,細菌屬於原核生物(Prokaryota)。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌(Archaea),是科學家依據演化關系而另闢的類別。為了區別,本類生物也被稱做真細菌(Eubacteria)。 細菌廣泛分布於土壤和水中,或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌(Thermotoga maritima),科學家是在義大利的一座海底火山中發現這種細菌的。然而,細菌的種類是如此之多,科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中,只有約一半包含能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自營及異營,其中異營的腐生細菌是生態系中重要的分解者,使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。 分類地位 域: 細菌域 Bacteria 門: 產水菌門 Aquificae 熱袍菌門 Thermotogae 熱脫硫桿菌門 Thermodesulfobacteria 異常球菌-棲熱菌門 Deinococcus-Thermus 產金菌門 Chrysiogenetes 綠彎菌門 Chloroflexi 熱微菌門 Thermomicrobia 硝化螺旋菌門 Nitrospirae 脫鐵桿菌門 Deferribacteres 藍藻門 Cyanobacteria 綠菌門 Chlorobi 變形菌門 Proteobacteria 厚壁菌門 Firmicutes 放線菌門 Actinobacteria 浮黴菌門 Planctomycetes 衣原體門 Chlamydiae 螺旋體門 Spirochaetes 纖維桿菌門 Fibrobacteres 酸桿菌門 Acidobacteria 擬桿菌門 Bacteroidetes 黃桿菌門 Flavobacteria 鞘脂桿菌門 Sphingobacteria 梭桿菌門 Fusobacteria 疣微菌門 Verrucomicrobia 網團菌門 Dictyoglomi 芽單胞菌門 Gemmatimonadetes 研究歷史 細菌這個名詞最初由德國科學家埃倫伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用來指代某種細菌。這個詞來源於希臘語βακτηριον,意為「小棍子」。 1866年,德國動物學家海克爾(Ernst Haeckel, 1834-1919)建議使用「原生生物」,包括所有單細胞生物(細菌、藻類、真菌和原生動物)。 1878年,法國外科醫生塞迪悅(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出「微生物」來描述細菌細胞或者更普遍的用來指微小生物體。 因為細菌是單細胞微生物,用肉眼無法看見,需要用顯微鏡來觀察。1683年,列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己設計的單透鏡顯微鏡觀察到了細菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和羅伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出細菌可導致疾病。 形態結構 桿菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形態各不相同,但主要都是由以下結構組成。 (一)細胞壁 細胞壁厚度因細菌不同而異,一般為15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙醯葡糖胺和N-乙醯胞壁酸構成雙糖單元,以β(1-4)糖苷鍵連接成大分子。N-乙醯胞壁酸分子上有四肽側鏈,相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋(革蘭氏陽性菌)或肽鍵(革蘭氏陰性菌)橋接起來,形成了肽聚糖片層,像膠合板一樣,粘合成多層。 肽聚糖中的多糖鏈在各物種中都一樣,而橫向短肽鏈卻有種間差異。革蘭氏陽性菌細胞壁厚約20~80nm,有15-50層肽聚糖片層,每層厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的還具有少量蛋白質。革蘭氏陰性菌細胞壁厚約10nm,僅2-3層肽聚糖,其他成分較為復雜,由外向內依次為脂多糖、細菌外膜和脂蛋白。此外,外膜與細胞之間還有間隙。 肽聚糖是革蘭陽性菌細胞壁的主要成分,凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質,都有抑菌或殺菌作用。如溶菌酶是N-乙醯胞壁酸酶,青黴素抑制轉肽酶的活性,抑制肽橋形成。 細菌細胞壁的功能包括:保持細胞外形;抑制機械和滲透損傷(革蘭氏陽性菌的細胞壁能耐受20kg/cm2的壓力);介導細胞間相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;協助細胞運動和分裂。 脫壁的細胞稱為細菌原生質體(bacterial protoplast)或球狀體(spheroplast,因脫壁不完全),脫壁後的細菌原生質體,生存和活動能力大大降低。 (二)細胞膜 是典型的單位膜結構,厚約8~10nm,外側緊貼細胞壁,某些革蘭氏陰性菌還具有細胞外膜。通常不形成內膜系統,除核糖體外,沒有其它類似真核細胞的細胞器,呼吸和光合作用的電子傳遞鏈位於細胞膜上。某些行光合作用的原核生物(藍細菌和紫細菌),質膜內褶形成結合有色素的內膜,與捕光反應有關。某些革蘭氏陽性細菌質膜內褶形成小管狀結構,稱為中膜體(mesosome)或間體(圖3-11),中膜體擴大了細胞膜的表面積,提高了代謝效率,有擬線粒體(Chondroid)之稱,此外還可能與DNA的復制有關。 (三)細胞質與核質體 細菌和其它原核生物一樣,沒有核膜,DNA集中在細胞質中的低電子密度區,稱核區或核質體(nuclear body)。細菌一般具有1-4個核質體,多的可達20餘個。核質體是環狀的雙鏈DNA分子,所含的遺傳信息量可編碼2000~3000種蛋白質,空間構建十分精簡,沒有內含子。由於沒有核膜,因此DNA的復制、RNA的轉錄與蛋白的質合成可同時進行,而不像真核細胞那樣這些生化反應在時間和空間上是嚴格分隔開來的。 每個細菌細胞約含5000~50000個核糖體,部分附著在細胞膜內側,大部分游離於細胞質中。細菌核糖體的沉降系數為70S,由大亞單位(50S)與小亞單位(30S)組成,大亞單位含有23SrRNA,5SrRNA與30多種蛋白質,小亞單位含有16SrRNA與20多種蛋白質。30S的小亞單位對四環素與鏈黴素很敏感,50S的大亞單位對紅黴素與氯黴素很敏感。 細菌核區DNA以外的,可進行自主復制的遺傳因子,稱為質粒(plasmid)。質粒是裸露的環狀雙鏈DNA分子,所含遺傳信息量為2~200個基因,能進行自我復制,有時能整合到核DNA中去。質粒DNA在遺傳工程研究中很重要,常用作基因重組與基因轉移的載體。 胞質顆粒是細胞質中的顆粒,起暫時貯存營養物質的作用,包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。 (四)其他結構 許多細菌的最外表還覆蓋著一層多糖類物質,邊界明顯的稱為莢膜(capsule),如肺炎球菌,邊界不明顯的稱為粘液層(slime layer),如葡萄球菌。莢膜對細菌的生存具有重要意義,細菌不僅可利用莢膜抵禦不良環境;保護自身不受白細胞吞噬;而且能有選擇地粘附到特定細胞的表面上,表現出對靶細胞的專一攻擊能力。例如,傷寒沙門桿菌能專一性地侵犯腸道淋巴組織。細菌莢膜的纖絲還能把細菌分泌的消化酶貯存起來,以備攻擊靶細胞之用。 鞭毛是某些細菌的運動器官,由一種稱為鞭毛蛋白(flagellin)的彈性蛋白構成,結構上不同於真核生物的鞭毛。細菌可以通過調整鞭毛旋轉的方向(順和逆時針)來改變運動狀態。 菌毛是在某些細菌表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物,須用電鏡觀察。特點是:細、短、直、硬、多,菌毛與細菌運動無關,根據形態、結構和功能,可分為普通菌毛和性菌毛兩類。前者與細菌吸附和侵染宿主有關,後者為中空管子,與傳遞遺傳物質有關。 種類 細菌可以按照不同的方式分類。細菌具有不同的形狀。大部分細菌是如下三類:桿菌是棒狀;球菌是球形(例如鏈球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一類,弧菌,是逗號形。 細菌的結構十分簡單,原核生物,沒有膜結構的細胞器例如線粒體和葉綠體,但是有細胞壁。根據細胞壁的組成成分,細菌分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。「革蘭氏」來源於丹麥細菌學家革蘭(Hans Christian Gram),他發明了革蘭氏染色。 有些細菌細胞壁外有多糖形成的莢膜,形成了一層遮蓋物或包膜。莢膜可以幫助細菌在乾旱季節處於休眠狀態,並能儲存食物和處理廢物。 細菌的分類的變化根本上反應了發展史思想的變化,許多種類甚至經常改變或改名。最近隨著基因測序,基因組學,生物信息學和計算生物學的發展,細菌學被放到了一個合適的位置。 最初除了藍細菌外(它完全沒有被歸為細菌,而是歸為藍綠藻),其他細菌被認為是一類真菌。隨著它們的特殊的原核細胞結構被發現,這明顯不同於其他生物(它們都是真核生物),導致細菌歸為一個單獨的種類,在不同時期被稱為原核生物,細菌,原核生物界。一般認為真核生物來源於原核生物。 通過研究rRNA序列,美國微生物學家伍茲(Carl Woese)於1976年提出,原核生物包含兩個大的類群。他將其稱為真細菌(Eubacteria)和古細菌(Archaebacteria),後來被改名為細菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍茲指出,這兩類細菌與真核細胞是由一個原始的生物分別起源的不同的種類。研究者已經拋棄了這個模型,但是三域系統獲得了普遍的認同。這樣,細菌就可以被分為幾個界,而在其他體系中被認為是一個界。它們通常被認為是一個單源的群體,但是這種方法仍有爭議。 古細菌 古細菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一類很特殊的細菌,多生活在極端的生態環境中。具有原核生物的某些特徵,如無核膜及內膜系統;也有真核生物的特徵,如以甲硫氨酸起始蛋白質的合成、核糖體對氯黴素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有內含子並結合組蛋白;此外還具有既不同於原核細胞也不同於真核細胞的特徵,如:細胞膜中的脂類是不可皂化的;細胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白質為主,有的含雜多糖,有的類似於肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。 繁殖 細菌可以以無性或者遺傳重組兩種方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法這種無性繁殖的方式:一個細菌細胞細胞壁橫向分裂,形成兩個子代細胞。並且單個細胞也會通過如下幾種方式發生遺傳變異:突變(細胞自身的遺傳密碼發生隨機改變),轉化(無修飾的DNA從一個細菌轉移到溶液中另一個細菌中),轉染(病毒的或細菌的DNA,或者兩者的DNA,通過噬菌體轉移到另一個細菌中),細菌接合(一個細菌的DNA通過兩細菌間形成的特殊的蛋白質結構,接合菌毛,轉移到另一個細菌)。細菌可以通過這些方式獲得DNA,然後進行分裂,將重組的基因組傳給後代。許多細菌都含有包含染色體外DNA的質粒。 處於有利環境中時,細菌可以形成肉眼可見的集合體,例如菌簇。 細菌以二分裂的方式繁殖,某些細菌處於不利的環境,或耗盡營養時,形成內生孢子,又稱芽孢,是對不良環境有強抵抗力的休眠體,由於芽胞在細菌細胞內形成,故常稱為內生孢子。 芽孢的生命力非常頑強,有些湖底沉積土中的芽抱桿菌經500-1000年後仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0時能耐受100℃煮沸5-9.5小時。芽孢由內及外有以下幾部分組成: 1.芽孢原生質(spore protoplast,核心core):含濃縮的原生質。 2.內膜(inner membrane):由原來繁殖型細菌的細胞膜形成,包圍芽孢原生質。 3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型細菌的肽聚糖組成,包圍內膜。發芽後成為細菌的細胞壁。 4.皮質(cortex):是芽孢包膜中最厚的一層,由肽聚糖組成,但結構不同於細胞壁的肽聚糖,交聯少,多糖支架中為胞壁酐而不是胞壁酸,四肽側鏈由L-Ala組成。 5.外膜(outer membrane):也是由細菌細胞膜形成的。 6.外殼(coat):芽孢殼,質地堅韌緻密,由類角蛋白組成(keratinlike protein),含有大量二硫鍵,具疏水性特徵。 7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外層,由脂蛋白及碳水化合物(糖類)組成,結構疏鬆。 代謝 細菌具有許多不同的代謝方式。一些細菌只需要二氧化碳作為它們的碳源,被稱作自養生物。那些通過光合作用從光中獲取能量的,稱為光合自養生物。那些依靠氧化化合物中獲取能量的,稱為化能自養生物。另外一些細菌依靠有機物形式的碳作為碳源,稱為異養生物。 光合自養菌包括藍細菌,它是已知的最古老的生物,可能在製造地球大氣的氧氣中起了重要作用。其他的光合細菌進行一些不製造氧氣的過程。包括綠硫細菌,綠非硫細菌,紫硫細菌,紫非硫細菌和太陽桿菌。 正常生長所需要的營養物質包括氮,硫,磷,維生素和金屬元素,例如鈉,鉀,鈣,鎂,鐵,鋅和鈷。 根據它們對氧氣的反應,大部分細菌可以被分為以下三類:一些只能在氧氣存在的情況下生長,稱為需氧菌;另一些只能在沒有氧氣存在的情況下生長,稱為厭氧菌;還有一些無論有氧無氧都能生長,稱為兼性厭氧菌。細菌也能在人類認為是極端的環境中旺盛得生長,這類生物被稱為極端微生物。一些細菌存在於溫泉中,被稱為嗜熱細菌;另一些居住在高鹽湖中,稱為喜鹽微生物;還有一些存在於酸性或鹼性環境中,被稱為嗜酸細菌和嗜鹼細菌;另有一些存在於阿爾卑斯山冰川中,被稱為嗜冷細菌。 運動 運動型細菌可以依靠鞭毛,細菌滑行或改變浮力來四處移動。另一類細菌,螺旋體,具有一些類似鞭毛的結構,稱為軸絲,連接周質的兩細胞膜。當他們移動時,身體呈現扭曲的螺旋型。螺旋菌則不具軸絲,但其具有鞭毛。 細菌鞭毛以不同方式排布。細菌一端可以有單獨的極鞭毛,或者一叢鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。 運動型細菌可以被特定刺激吸引或驅逐,這個行為稱作趨性,例如,趨化性,趨光性,趨機械性。在一種特殊的細菌,粘細菌中,個體細菌互相吸引,聚集成團,形成子實體。 用途與危害 細菌對環境,人類和動物既有用處又有危害。一些細菌成為病原體,導致了破傷風、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂和肺結核。在植物中,細菌導致葉斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。病原體可以用抗菌素處理,抗菌素分為殺菌型和抑菌型。 細菌通常與酵母菌及其他種類的真菌一起用於醱酵食物,例如在醋的傳統製造過程中,就是利用空氣中的醋酸菌(Acetobacter)使酒轉變成醋。其他利用細菌製造的食品還有乳酪、泡菜、醬油、醋、酒、優格等。細菌也能夠分泌多種抗生素,例如鏈黴素即是由鏈黴菌(Steptomyces)所分泌的。 細菌能降解多種有機化合物的能力也常被用來清除污染,稱做生物復育(bioremediation )。舉例來說,科學家利用嗜甲烷菌(methanotroph)來分解美國喬治亞州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。 細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及優格的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。 [一]細菌發電 生物學家預言,21世紀將是細菌發電造福人類的時代。說起細菌發電,可以追溯到1910年,英國植物學家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養液里,成功地製造出世界上第一個細菌電池。1984年,美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池,其電極的活性物質是宇航員的尿液和活細菌。不過,那時的細菌電池放電效率較低。到了20世紀80年代末,細菌發電才有了重大突破,英國化學家讓細菌在電池組里分解分子,以釋放電子向陽極運動產生電能。其方法是,在糖液中添加某些諸如染料之類的芳香族化合物作為稀釋液,來提高生物系統輸送電子的能力。在細菌發電期間,還要往電池裡不斷地充氣,用以攪拌細菌培養液和氧化物質的混和物。據計算,利用這種細菌電池,每100克糖可獲得1352930庫侖的電能,其效率可達40%,遠遠高於現在使用的電池的效率,而且還有10%的潛力可挖掘。只要不斷地往電池裡添入糖就可獲得2安培電流,且能持續數月之久。 利用細菌發電原理,還可以建立細菌發電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養液,就可建立一個1000千瓦的細菌發電站,每小時的耗糖量為200千克,發電成本是高了一些,但這是一種不會污染環境的"綠色"電站,更何況技術發展後,完全可以用諸如鋸末、秸稈、落葉等廢棄的有機物的水解物來代替糖液,因此,細菌發電的前景十分誘人。 現在,各發達國家如八仙過海,各顯神通:美國設計出一種綜合細菌電池,是由電池裡的單細胞藻類首先利用太陽光將二氧化碳和水轉化為糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電;日本將兩種細菌放入電池的特製糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,而讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,由氫氣進入磷酸燃料電池發電;英國則發明出一種以甲醇為電池液,以醇脫氫酶鉑金為電極的細菌電池。 而且現在,各種不同的細菌電池相繼問世。例如有一種綜合細菌電池,先由電池裡的單細胞藻類利用日光將二氧化碳和水轉化成糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電。還有一種細菌電池則是將兩種細菌放入電池的特製糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,再讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,利用氫氣進入磷酸燃料電池發電。 人們還驚奇地發現,細菌還具有捕捉太陽能並把它直接轉化成電能的"特異功能"。最近,美國科學家在死海和大鹽湖裡找到一種嗜鹽桿菌,它們含有一種紫色素,在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時,即可產生電荷。科學家們利用它們製造出一個小型實驗性太陽能細菌電池,結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的,用鹽代替糖,其成本就大大降低了。由此可見,讓細菌為人類供電已不是遙遠的設想,而是不久的現實。 [二]細菌益腸胃 身體大腸內的細菌靠分解小腸內部的廢棄物生活。這些東西由於不可消化,人體系統拒絕處理它們。這些細菌自己裝備有一系列的酶和新陳代謝的通道。這樣,它們能夠繼續把遺留的有機化合物進行分解。它們中的大多數的工作都是分解植物中的碳水化合物。大腸內部大部分的細菌是厭氧性的細菌,意思就是它們在沒有氧氣的狀態下生活。它們不是呼出和呼入氧氣,而是通過把大分子的碳水化合物分解成為小的脂肪酸分子和二氧化碳來獲得能量。這一過程稱為「發酵」。 一些脂肪酸通過大腸的腸壁被重新吸收,這會給我們提供額外的能源。剩餘的脂肪酸幫助細菌迅速生長。其速度之快可以使它們在每20分鍾內繁殖一次。因為它們合成的一些維生素B和維生素K比它們需要的多,所以它們非常慷慨地把多餘的維生素供應給它們這個群體中其他的生物,也提供給你——它們的宿主。盡管你不能自己生產這些維生素,但你可以依靠這些對你非常友好的細菌來源源不斷供應給你。 科學家們剛剛開始明白這一集體中不同的細菌之間的復雜關系,以及它們同人這個宿主之間的相互作用。這是一個動態的系統,隨著宿主在飲食結構和年齡上的變化,這一系統也做出相應的調整。你一出生就開始在體內匯集你所選擇的細菌的種類。當你的飲食結構從母乳變為牛奶,又變成不同的固體食物時,你的體內又會有新的細菌來占據主導地位了。 積聚在大腸壁上的細菌是經歷過艱難旅程後的倖存者。從口腔開始經過小腸,他們受到消化酶和強酸的襲擊。那些在完成旅行後而安然無恙的細菌在到達時會遇到更多的障礙。要想生長,它們必須同已經住在那裡的細菌爭奪空間和營養。幸運的是,這些「友好的」細菌能夠非常熟練地把自己粘貼到大腸壁上任何可利用的地方。這些友好的細菌中的一些可以產生酸和被稱為「細菌素」的抗菌化合物。這些細菌素可以幫助抵禦那些令人討厭的細菌的侵襲。 那些友好的細菌能夠控制更危險的細菌的數量,增加人們對「前生命期」食物的興趣。這種食物含有培養菌,酸奶就是其中的一種。在你喝下一瓶酸奶的時候,檢查一下標簽,看一看哪種細菌將會成為你體內的下一批客人。 培養 常用的細菌培養基 配方一 牛肉膏瓊脂培養基 牛肉膏0.3克 ,蛋白腖1.0克,氯化鈉 0.5克,瓊脂 1.5克, 水 1000毫升 在燒杯內加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白腖和氯化鈉,用蠟筆在燒杯外作上記號後,放在火上加熱。待燒杯內各組分溶解後,加入瓊脂,不斷攪拌以免粘底。等瓊脂完全溶解後補足失水,用10%鹽酸或10%的氫氧化鈉調整pH值到7.2~7.6,分裝在各個試管里,加棉花塞,用高壓蒸汽滅菌30分鍾。 配方二 馬鈴薯培養基 取新鮮牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀細細剁成肉末後,加入500毫升蒸餾水和5克蛋白腖。在燒杯上做好記號,煮沸,轉用文火燉2小時。過濾,濾出的肉末乾燥處理,濾液pH值調到7.5左右。每支試管內加入10毫升肉湯和少量碎末狀的干牛心,滅菌,備用。 配方三 根瘤菌培養基 葡萄糖 10克 磷酸氫二鉀 0.5克 碳酸鈣 3克 硫酸鎂 0.2克 酵母粉 0.4克 瓊脂 20克 水 1000毫升 1%結晶紫溶液 1毫升 先把瓊脂加水煮沸溶解,然後分別加入其他組分,攪拌使溶解後,分裝,滅菌,備用
㈣ 關於化學制葯的污水處理方面的論文
1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高,城市污水的水質也在發生著變化,污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道,到2000年,我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座,設計處理能力達到1050×104m3 /d,其中二級生化處理能力約750×10 4m3 /d,這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1];尤其是一些中小城鎮的污水處理廠,由於其水量較小,水質波動較大,在用水高峰期,大量餐飲污水進入處理廠,對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例,該廠佔地20畝,日處理能力1×104m3/d,服務人口30000人左右,採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質,但自2003年5月運行以來,發現進水中油類物質逐漸增多,尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後,其狀況更加嚴重。在過去的三年間,每到冬季,油類物質覆蓋整個氧化溝表面,嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況,對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L~420mg/L之間,其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L,冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類:化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用;物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法;生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質,使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應,達到將油類物質從水中去除的目的。目前,在污水的除油過程中,化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑,在無機絮凝劑方面,大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3],認為在浮選投加復合聚合鋁鐵,在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型,由於分子量大,吸附懸浮物及膠質能力強,形成的絮體尺寸大,沉降快,用量少,且產生的污泥量少,易脫水,對處理水不產生負面影響,近年來備受青睞。在其應用方面,已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面,唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4];段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD-1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5];除此之外,還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年,污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12],如磁化學技術的研究[9~11],廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理,使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜,磁種吸附油後,用磁場回收磁種即可除油;後者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁種層來過濾油,通過磁場來固定濾層,為增加濾層與污水中油珠的碰撞,可使用交變磁場。另外,在電化學方面[11,12],可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法,其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中,物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發,其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣,從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異,浮選處理法大體上可分為四大類,即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法,其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下,使氣體溶解於污水,又在常壓下釋放出氣體,產生微小氣泡。在減壓下,使溶解於水中的氣體釋放出來,產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙,產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體,並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極,使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極(Fe、Al等)在陽極上產生微小氣泡,在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應,產生微小氣泡(生成CO2,O2)。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段,並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段,由於圓錐截面的收縮,使流體增速,並促使已形成的螺旋流態向前流動,由於油和水的密度差,使水沿著管壁旋轉,而油珠移向中心。流體進入細錐段,截面不斷縮小,流速繼續增大,小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段,由於流體恆速流動,對上段產生一定的回壓,使低壓油芯向溢流口排出,而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年,經過多年的科學研究和工程應用,現已進入重大技術發展階段。目前,美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亞 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作,如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23],其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層,允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點,已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面,天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23],表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想,而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好;中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水,取得較好效果[24]。但在膜技術應用中,都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝,現有的污水處理廠的生物處理單元,對污水中的油類物質有部分去除效率,但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究,發現將其回接污水後,平均除油率達68%,其優選菌種回接污水24h後的除油率達90 %,而同批污水自然存放10d後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理,可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質,2003年~2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來,但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面;沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污,但石灰同時會對部分微生物產生抑止,其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來,帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題,我們將氧化溝出水堰的擋板去掉,使漂浮的油污隨出水進入接觸池,在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時,我們也考慮了水力旋流器等物理方法,但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾,故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一,我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池,分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理;同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物,通過微生物技術對其餘的油類進行處理,從而達到節約費用,提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多,目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素,在設計過程中往往沒有考慮除油設施,而運行中油類的污染又直接影響其處理效果,因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠,從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術,在污水除油領域的研究應用正在不斷深化,篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。
㈤ 關於細菌的問題
細菌對環境,人類和動物既有用處又有危害。一些細菌成為病原體,導致了破傷風、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂和肺結核。在植物中,細菌導致葉斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。病原體可以用抗菌素處理,抗菌素分為殺菌型和抑菌型。
細菌通常與酵母菌及其他種類的真菌一起用於醱酵食物,例如在醋的傳統製造過程中,就是利用空氣中的醋酸菌(Acetobacter)使酒轉變成醋。其他利用細菌製造的食品還有乳酪、泡菜、醬油、醋、酒、優格等。細菌也能夠分泌多種抗生素,例如鏈黴素即是由鏈黴菌(Steptomyces)所分泌的。
細菌能降解多種有機化合物的能力也常被用來清除污染,稱做生物復育(bioremediation )。舉例來說,科學家利用嗜甲烷菌(methanotroph)來分解美國喬治亞州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。
細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及優格的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。
[一]細菌發電
生物學家預言,21世紀將是細菌發電造福人類的時代。說起細菌發電,可以追溯到1910年,英國植物學家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養液里,成功地製造出世界上第一個細菌電池。1984年,美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池,其電極的活性物質是宇航員的尿液和活細菌。不過,那時的細菌電池放電效率較低。到了20世紀80年代末,細菌發電才有了重大突破,英國化學家讓細菌在電池組里分解分子,以釋放電子向陽極運動產生電能。其方法是,在糖液中添加某些諸如染料之類的芳香族化合物作為稀釋液,來提高生物系統輸送電子的能力。在細菌發電期間,還要往電池裡不斷地充氣,用以攪拌細菌培養液和氧化物質的混和物。據計算,利用這種細菌電池,每100克糖可獲得1352930庫侖的電能,其效率可達40%,遠遠高於現在使用的電池的效率,而且還有10%的潛力可挖掘。只要不斷地往電池裡添入糖就可獲得2安培電流,且能持續數月之久。
利用細菌發電原理,還可以建立細菌發電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養液,就可建立一個1000千瓦的細菌發電站,每小時的耗糖量為200千克,發電成本是高了一些,但這是一種不會污染環境的"綠色"電站,更何況技術發展後,完全可以用諸如鋸末、秸稈、落葉等廢棄的有機物的水解物來代替糖液,因此,細菌發電的前景十分誘人。
現在,各發達國家如八仙過海,各顯神通:美國設計出一種綜合細菌電池,是由電池裡的單細胞藻類首先利用太陽光將二氧化碳和水轉化為糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電;日本將兩種細菌放入電池的特製糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,而讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,由氫氣進入磷酸燃料電池發電;英國則發明出一種以甲醇為電池液,以醇脫氫酶鉑金為電極的細菌電池。
而且現在,各種不同的細菌電池相繼問世。例如有一種綜合細菌電池,先由電池裡的單細胞藻類利用日光將二氧化碳和水轉化成糖,然後再讓細菌利用這些糖來發電。還有一種細菌電池則是將兩種細菌放入電池的特製糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,再讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,利用氫氣進入磷酸燃料電池發電。
人們還驚奇地發現,細菌還具有捕捉太陽能並把它直接轉化成電能的"特異功能"。最近,美國科學家在死海和大鹽湖裡找到一種嗜鹽桿菌,它們含有一種紫色素,在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時,即可產生電荷。科學家們利用它們製造出一個小型實驗性太陽能細菌電池,結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的,用鹽代替糖,其成本就大大降低了。由此可見,讓細菌為人類供電已不是遙遠的設想,而是不久的現實。
[二]細菌益腸胃
身體大腸內的細菌靠分解小腸內部的廢棄物生活。這些東西由於不可消化,人體系統拒絕處理它們。這些細菌自己裝備有一系列的酶和新陳代謝的通道。這樣,它們能夠繼續把遺留的有機化合物進行分解。它們中的大多數的工作都是分解植物中的碳水化合物。大腸內部大部分的細菌是厭氧性的細菌,意思就是它們在沒有氧氣的狀態下生活。它們不是呼出和呼入氧氣,而是通過把大分子的碳水化合物分解成為小的脂肪酸分子和二氧化碳來獲得能量。這一過程稱為「發酵」。
一些脂肪酸通過大腸的腸壁被重新吸收,這會給我們提供額外的能源。剩餘的脂肪酸幫助細菌迅速生長。其速度之快可以使它們在每20分鍾內繁殖一次。因為它們合成的一些維生素B和維生素K比它們需要的多,所以它們非常慷慨地把多餘的維生素供應給它們這個群體中其他的生物,也提供給你——它們的宿主。盡管你不能自己生產這些維生素,但你可以依靠這些對你非常友好的細菌來源源不斷供應給你。
科學家們剛剛開始明白這一集體中不同的細菌之間的復雜關系,以及它們同人這個宿主之間的相互作用。這是一個動態的系統,隨著宿主在飲食結構和年齡上的變化,這一系統也做出相應的調整。你一出生就開始在體內匯集你所選擇的細菌的種類。當你的飲食結構從母乳變為牛奶,又變成不同的固體食物時,你的體內又會有新的細菌來占據主導地位了。
積聚在大腸壁上的細菌是經歷過艱難旅程後的倖存者。從口腔開始經過小腸,他們受到消化酶和強酸的襲擊。那些在完成旅行後而安然無恙的細菌在到達時會遇到更多的障礙。要想生長,它們必須同已經住在那裡的細菌爭奪空間和營養。幸運的是,這些「友好的」細菌能夠非常熟練地把自己粘貼到大腸壁上任何可利用的地方。這些友好的細菌中的一些可以產生酸和被稱為「細菌素」的抗菌化合物。這些細菌素可以幫助抵禦那些令人討厭的細菌的侵襲。
那些友好的細菌能夠控制更危險的細菌的數量,增加人們對「前生命期」食物的興趣。這種食物含有培養菌,酸奶就是其中的一種。在你喝下一瓶酸奶的時候,檢查一下標簽,看一看哪種細菌將會成為你體內的下一批客人。
培養
常用的細菌培養基
配方一 牛肉膏瓊脂培養基
牛肉膏0.3克 ,蛋白腖1.0克,氯化鈉 0.5克,瓊脂 1.5克,
水 1000毫升
在燒杯內加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白腖和氯化鈉,用蠟筆在燒杯外作上記號後,放在火上加熱。待燒杯內各組分溶解後,加入瓊脂,不斷攪拌以免粘底。等瓊脂完全溶解後補足失水,用10%鹽酸或10%的氫氧化鈉調整pH值到7.2~7.6,分裝在各個試管里,加棉花塞,用高壓蒸汽滅菌30分鍾。
配方二 馬鈴薯培養基
取新鮮牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀細細剁成肉末後,加入500毫升蒸餾水和5克蛋白腖。在燒杯上做好記號,煮沸,轉用文火燉2小時。過濾,濾出的肉末乾燥處理,濾液pH值調到7.5左右。每支試管內加入10毫升肉湯和少量碎末狀的干牛心,滅菌,備用。
配方三 根瘤菌培養基
葡萄糖 10克 磷酸氫二鉀 0.5克
碳酸鈣 3克 硫酸鎂 0.2克
酵母粉 0.4克 瓊脂 20克
水 1000毫升 1%結晶紫溶液 1毫升
先把瓊脂加水煮沸溶解,然後分別加入其他組分,攪拌使溶解後,分裝,滅菌,備用。
㈥ 李志強的主要著作
《纖維化學與物理》(普通高等教育「十一五」國家級規劃教材.本科)(合編),中國紡織出版社,出版日期:2004-09-01
纖維化學與物理 簡介: 本書圍繞輕化工(造紙、製革、染整)過程所需的纖維原料,從纖維分子結構、形態結構、聚集態結構及纖維的物理、機械性能和化學性質的角度,詳細介紹了植物纖維(纖維素、半纖維素和木素)、動物纖維(膠原蛋白纖維、角蛋白纖維和蠶絲蛋白纖維)、合成纖維(聚酯纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯纖維和其他新型纖維)的結構、性能及應用。 本書除可作為輕化工程專業的核心參考教材外,還可作為紡織服裝、林產化工、資源科學與工程等相關專業的教學參考書,並可供相關行業從事生產、管理、研究開發的工程技術人員參考。
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㈦ 高濃度制葯廢水需要稀釋才能進生化系統嗎
制葯廢水處理技術研究 制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展,制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。 1 制葯廢水的處理方法 制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等,各種處理方法具有各自的優勢及不足。 1.1 物化處理 根據制葯廢水的水質特點,在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。 1.1.1 混凝法 該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法,它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展,由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水,在 pH為6.5, 絮凝劑用量為300 mg/L時,廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。 1.1.2 氣浮法 氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理,在適當葯劑配合下,COD的平均去除率在25%左右。 1.1.3 吸附法 常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示, 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%,並提高了BOD5/COD值。 1.1.4 膜分離法 膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜,可回收有用物質,減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗,發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用,又可回收潔黴素。 1.1.5 電解法 該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液,COD、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%。 1.2 化學處理應用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。 1.2.1 鐵炭法 工業運行表明,以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟,其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水,鐵炭法處理後COD去除率達20%,最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。 1.2.2 Fenton試劑處理法 亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑,它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑,9 W低壓汞燈為光源,用Fenton試劑對制葯廢水進行處理,取得了脫色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。 1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理,結果顯示,經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均為75%以上。 1.2.4 氧化技術 又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果,主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,尤其適合於不飽合烴的降解,且反應條件也比較溫和,無二次污染,具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比,超聲波對有機物的處理更直接,對設備的要求更低,作為一種新型的處理方法,正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波-好氧生物接觸法處理制葯廢水,在超聲波處理60 s,功率200 w的情況下,廢水的COD總去除率達96%。 1.3 生化處理 生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。 1.3.1 好氧生物處理 由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理後達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法(CASS法)等。 (1)深井曝氣法 深井曝氣是一種高速活性污泥系統,該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%,可見用其處理效率是很高的,而且對下一步的治理極其有利,對工藝治理的出水達標起著決定性作用。 (2)AB法 AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用,特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節能,處理費用也低於同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法。 (3)生物接觸氧化法 該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體,具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法,目的在於馴化不同階段的優勢菌種,充分發揮不同微生物種群間的協同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序,採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行結果表明,該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。 (4)SBR法 SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點,適合處理水量水質波動大的廢水。王忠用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明:曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段,尤其是缺氧與好氧交替重復設計,可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝,可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善,在制葯廢水處理中應用也較多,邱麗君等採用水解酸化-SBR法處理生物制葯廢水,出水水質達到GB8978-1996一級標准。 1.3.2厭氧生物處理 目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高,一般需要進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。 (1)UASB法 UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。 (2)UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵,是實用高效的厭氧生物反應器。 (3)水解酸化法 水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價並利於維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,並能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制葯廠採用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。 1.3.3 厭氧-好氧及其他組合處理工藝 由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如利民制葯廠採用厭氧-好氧工藝處理制葯廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;肖利平等採用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制葯廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇;胡大鏘等在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;許玫英等採用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。 此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。白曉慧等採用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水,選用杭州化濾膜工程公司生產的ZKM-W0.5T型膜組件,系統對COD的去除率均保持在90%以上;Livinggston等利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次採用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。 2 制葯廢水的處理工藝及選擇 制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。 預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。 3 制葯廢水中有用物質的回收利用 推進制葯業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制葯廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,並且4~5年內可將該處理站的投資費用收回[33],實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制葯廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。 4 結語 關於處理制葯廢水的研究已有不少報道,但由於制葯行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。
㈧ 葯廠廢水COD12000,氯離子10萬,請問有什麼好的方法處理嗎
1、需要看看可生化性,你可通過做B/C比確認下。
2、我覺得這些廢水中可能含有抑菌成分,不利於生化處理。如果事前通過物理化學法可以間接、前處理的,則再通過生化法可行。
武漢格林環保的工藝還不錯,可以多了解一下,希望對你有幫助。
㈨ 微生物與人類的關系是什麼
微生物與人類的關系
微生物簡介
微生物(microorganism簡稱microbe)是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內的一大類生物群體,它個體微小,卻與人類生活密切相關。一般將微生物劃分為以下8大類:細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。微生物在自然界中可謂「無處不在,無處不有」,涵蓋了有益有害的眾多種類,廣泛涉及健康、醫葯、工農業、環保等諸多領域。下面就具體從醫療保健、工業生產、農業生產、環境保護、生命科學基礎研究幾個方面分析微生物與人類的關系。
(一)微生物與醫療保健
首先,微生物學對於醫療保健起了巨大的推動作用。英國醫生受到巴斯德胚種學說的影響,發明了石炭酸手術消毒法,為降低手術感染率起到了巨大的作用。在十九世紀七十年代到二十世紀初的三十年間,由於微生物學各種方法的出現,許多嚴重危害人畜的病原微生物被分離出來,如炭疽芽胞桿菌、麻風分枝桿菌、肺炎鏈球菌、傷寒沙門氏菌、結核分枝桿菌、鼠疫巴斯德氏菌等。科學家經過十幾年努力發明了減毒型牛痘結核桿菌製成的bcg,讓人類在病原菌的面前,有了主動性。通過對微生物的代謝的研究,發現一種鹼性染料可以抑制微生物四氫葉酸的產生,令微生物死亡,化學治療劑磺胺類葯物大量出現。上世紀初的青黴素的出現,引發了發掘抗生素寶庫的熱潮,鏈黴素、氯黴素等相繼出現。如今,基因工程菌葯物的應用,更是帶來巨大的醫療價值和商業價值。
其次,作為一名二十一世紀的愛美女性,愛美是一門一生的必修課,所以自然的就將微生物與醫療保健的關注點放在了微生物與美容養顏上。微生物酵素可調節血壓、調節腸胃功能、調節免疫功能、護肝、治療糖尿病的保健功效,微生物酵素的美白、抗衰老、去痘和防腐的美容功效。微生物酵素就是益生菌。益生菌(Probiotics),是指改善宿主微生態平衡而發揮有益作用,達到提高宿主健康水平和健康狀態的活菌制劑及其代謝產物,益生菌存在於地球上的各個角落裡面,動物體內有益的細菌或真菌主要有:乳酸菌、雙歧桿菌、放線菌、酵母菌等。目前世界上研究的功能最強大的青竹緣活性益生菌,就包括了以上各類微生物組成的活性益生菌。
(二)微生物與工業生產
微生物的特點是種類多、分布廣、生長迅速、繁殖速度快、代謝能力強、適應性強、容易培養。工業生產中,可根據微生物的特點選擇適宜的微生物。有的微生物從自然界中分離出來就能被利用,有的需要對分離到的野生菌株進行人工誘變,得到突變株才能被利用。當前發酵工業所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向突變菌,自然選育轉向代謝育種,從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。由於發酵工程本身的發展以及基因工程的介入,藻類、病毒等也正在逐步地變為工業生產用的微生物。工業生產常用的微生物
1.細菌
細菌(bacteria)是自然界分布最廣、數量最多的一類微生物,屬單細胞原核生物,比較典型的二分分裂方式繁殖。細胞生長時,環狀DNA染色體復制,細胞內的蛋白質等組分同時增加一倍,然後在細胞中部產生一橫段間隔,染色體分開,繼而間隔分裂形成兩個相同的子細胞。如間隔不完全分裂就形成鏈狀細胞。
工業生產常用的細菌有:枯草芽孢桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。用於生產澱粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等等。
⒉酵母菌
酵母菌(yeast)為單細胞真核生物,在自然界中普遍存在,主要分布於含糖較多的酸性環境中,如水果、蔬菜、花蜜和植物葉子上,以及果園土壤中。石油酵母較多地分布在油田周圍的土壤中。酵母菌多為腐生,常以單個細胞存在,以發芽形式進行繁殖,母細胞體積長到一定程度時就開始發芽。芽長大的同時母細胞縮小,在母子細胞間形成隔膜,最後形成同樣大小的兩細胞,如果子芽不與母細胞脫離就形成鏈狀細胞,稱為假菌絲。在發酵生產旺期,常出現假菌絲。
工業上用的酵母菌有:啤酒酵母、假絲酵母、類酵母等。分別用於釀酒、製造麵包、生產脂肪酶(lipase)以及生產可食用、葯用和飼料用酵母菌體蛋白等。
⒊黴菌
黴菌(mould)不是一個分類學上的名詞。凡生長在營養基質上形成絨毛狀、網狀或絮狀菌絲的真菌統稱為黴菌。黴菌在自然界分布很廣,大量存在於土壤、空氣、水和生物體內外等處。它喜歡偏酸性環境,大多數為好氧性,多腐生,少數寄生。黴菌的繁殖能力很強,它以無性孢子和有性孢子進行繁殖,多以無性孢子繁殖為主。其生長方式是菌絲末端的伸長和頂端分支,彼此交錯呈網狀。菌絲的長度既受遺傳性的控制,又受環境的影響,其分支數量取決於環境條件。菌絲或呈分散生長,或呈菌絲團狀生長。
工業上常用的黴菌有:藻狀菌綱的根霉、毛霉、犁頭霉,子囊菌綱的紅麴黴,半知菌類的麴黴、青黴等。它們可用於生產多種酶制劑、抗生素、有機酸及甾體激素(steroid hormone)等。
⒋放線菌
放線菌(actinomycetes)因菌落呈放線狀而得名。它是一個原核生物類群,在自然界中分布很廣,尤其在含有機質豐富的微鹼性土壤中較廣。大多腐生,少數寄生。放線菌主要以無性孢子進行繁殖,也可借菌絲片段進行繁殖。後一種繁殖方式見於液體浸沒培養中。其生長方式是菌絲末端伸長和分支,彼此交錯成網狀結構,成為菌絲體。菌絲長度既受遺傳性的控制,又與環境相關。在液體浸沒培養中由於攪拌器的剪切應力作用,常常形成短的分支旺盛的菌絲體,或呈分散生長,或呈菌絲團狀生長。它的最大經濟價值在於能產生多種抗生素(antibiotic)。從微生物中發現的抗生素,有60%以上是放線菌產生的,如鏈黴素、紅黴素、金黴素、慶大黴素等。常用的放線菌主要來自以下幾個屬:鏈黴菌屬、小單孢菌屬和諾卡菌屬等。
⒌擔子菌
所謂擔子菌(basidiomycetes)就是人們通常所說的菇類(mushroom)微生物。擔子菌資源的利用正引起人們的重視,如多糖、橡膠物質和抗癌葯物的開發。近幾年來,日本、美國的一些科學家對香菇的抗癌作用進行了深入的研究,發現香菇中1,2-β-葡萄糖苷酶及兩種糖類物質具有抗癌作用。
⒍藻類
藻類(alga)是自然界分布極廣的一類自養微生物資源,許多國家已把它用作人類保健食品和動物飼料。培養螺旋藻,按乾重計算每公頃(1 ha = 104 m2)可收獲60 t,而種植大豆每公頃才可收獲4 t;從蛋白質產率來看,螺旋藻是大豆的28倍。培養珊列藻,從蛋白質產率計算,每公頃珊列藻所得蛋白質是小麥的20~35倍。此外,還可通過藻類將CO2轉變為石油,培養單胞藻或其它藻類而獲得的石油,可占細胞乾重的5%~50%,合成的油與重油相同,加工後可轉變為汽油、煤油和其它產品。有的國家已建立培植單胞藻的農場,每年每公頃地,培植的單胞藻按5%干物質為碳水化合物(石油)計算,可得60 t石油燃料。此項技術的應用,還可減輕因工業生產而大量排放CO2造成的溫室效應。國外還有人從「藻類農場」獲取氫能的報道,大量培養藻類,利用其光合放氫來獲取氫能。
作為大規模生產,對菌種則有下列要求
(1)原料廉價、生長迅速、目的產物產量高;
⑵易於控制培養條件,酶活性高,發酵周期較短;
⑶抗雜菌和噬菌體的能力強;
⑷菌種遺傳性能穩定,不易變異和退化,不產生任何有害的生物活性物質和毒素,保證安全生產。
(三)微生物與農業生產
微生物與農業生產的關系十分密切,如耕作層土壤、動物胃腸道等均是由多種微生物共同組成的一個復雜的生態系統,這個系統里有有益微生物,也有一些有害的微生物種類,如病原菌、腐敗細菌等,這些微生物之間互相作用、互相影響,如有益微生物的數量增加,就可抑制有害微生物的生長繁殖。根據這種現象人們有目的地篩選出一些有益的微生物種類,並加以培養繁殖製成有益生物菌制劑。將有益生物菌制劑施入土壤則可以提高土壤的有效養分含量,減少病害的發生,提高農產品品質。例如微生物肥料。目前,我國是世界上最大的化肥生產和消費國,但是化肥會削弱莊稼生產能力、加劇環境污染、浪費大量緊缺資源等弊端。微生物肥料在維系與提高土壤生產力、改善農產品品質、降低病蟲害發生、保護農田生態環境以及夯實國家糧食和食品安全方面均具有不可替代的作用,對發展「兩高一優」農業和實現「綠色工程」以及提高人民生活水平,具有重要的意義。成為未來肥料的優良選擇。
(四)微生物與環境保護
環境保護和污染環境的生物修復是21世紀全球性的一項戰略任務,微生物可在其中發揮不可取代的重大作用。例如1利用微生物肥料、殺蟲劑或農用抗生素等來取代會嚴重污染環境和不可降解的化學肥料或化學農葯2利用微生物生產的PHB、PHB或聚乳酸製造易降解的醫用塑料、快餐盒等製品以減少「白色污染」3利用微生物的降解、氧化等生化活性來凈化生活污水、有毒工業污水和生活有機垃圾4利用微生物來檢測環境的污染度,如用艾姆氏方法檢測「三致」物質,利用EMB培養基檢測飲用水等樣品中的腸道菌群,以及利用發光細菌來檢測水源的污染度等。
(五)微生物與生命科學基礎研究
微生物學促進許多重大理論問題的突破為分子生物學和分子遺傳學的發展奠定了基礎,微生物對生命科學研究技術做了重大貢獻由於微生物學的消毒滅菌,分離培養等技術的滲透和應用的拓寬及發展,動植物細胞可以再培養在平板或三角瓶里,可以再顯微鏡下分離。今天的轉基因動物,轉基因植物的轉化技術也源於微生物的理論和技術。微生物的重大發現導致了DNA重組技術和遺傳工程的出現,使整個生命科學翻開了新的一頁,也將使人類定向改變生物、根治疾病、美化環境的夢想成為現實。微生物一方面在與其他學科交叉和相互促進中,獲得了令人矚目的發展。另一方面也為整個生命科學的發展做出了巨大的貢獻,並在生命科學的發展中佔有重要地位。
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沁園凈水器,凈水器領域領先者,濾芯質量好,活性炭含量給的足,過濾效果也是相當不錯的,但是濾芯都是國產的,沒進口的好。沁園也跟上時代潮流,濾芯到期能夠智能提醒,在前端能夠通過燈光閃爍,告訴家人需要更換濾芯了。
NO.10:安吉爾凈水器
安吉爾凈水器,專業做凈水器,0.0001微米級核芯凈濾的反滲透膜,能夠更好地將雜質過濾掉,讓你和家人安心飲用。智能化操作LED屏幕,能夠顯示濾芯地使用期限,操作起來也更加方便。集成水路設計,免費上門安裝,杜絕漏水、滲水,給你的生活少點麻煩。
這些牌子,不僅是大牌子,而且都是有口皆碑,大家可以參照家庭情況,謹慎購買,認真選擇,放心使用。