CN113533651B - 一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 - Google Patents
一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113533651B CN113533651B CN202110807733.6A CN202110807733A CN113533651B CN 113533651 B CN113533651 B CN 113533651B CN 202110807733 A CN202110807733 A CN 202110807733A CN 113533651 B CN113533651 B CN 113533651B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biofilm
- filler
- interaction energy
- stage
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 66
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 42
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 28
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 26
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 19
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 15
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 14
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims description 11
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 claims description 10
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 8
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 7
- NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N diiodomethane Chemical compound ICI NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 7
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 4
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 claims description 3
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 claims description 3
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims description 2
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 claims 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 1
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 1
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0096—Testing material properties on thin layers or coatings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法，其中，系统包括：生物膜形成系统、特征指标测定系统、相互作用能计算系统，方法包括以下步骤：S1、生物膜形成系统的构建；S2、对目标填料生物膜进行采样，测定接触角及Zeta电位；S3、XDLVO界面相互作用能的计算；S4、判断生物膜所处阶段。本发明突破了污(废)水处理填料表面生物膜初始粘附距离和形成阶段精准识别的空白，具有操作简单、科学精准、适用性广等优势，为指导生物膜法新填料、新技术研发、评判填料性能提供了科学依据和通用方法。
Description
技术领域
本发明涉及生物膜法污水处理技术领域，具体是涉及一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法。
背景技术
生物膜法在污(废)水生物处理中得到了广泛应用。生物膜在填料表面经历初始附着、形成和成熟、老化和脱落的发展阶段，其中初始附着阶段是关键限制性步骤，受到填料表面特性、界面流体特性和微生物细胞特性的综合影响。对生物膜形成上述关键节点的精准识别是调控生物膜行为、指导新填料/新技术研发、评判填料性能的重要科学基础。
常规判断填料表面生物膜形成阶段的方法一般是通过考察生物反应器对主要污染物(COD、NH3-N等)的去除率、生物膜厚度、生物膜活性等指标，实验周期长，测定指标多，且监测精准度低。现有报道难以精准识别污(废)水处理填料表面生物膜初始粘附距离和形成阶段，如中国专利CN 206192904U公开的一种用于观察流动水体下生物膜形成过程的实验装置，通过调节电位计控制流速，将固定毛细管的载玻片安置在显微镜下观察生物膜的生长和形成过程，但是运行过程中，水流速度过大，微生物可能无法被观察到，小型潜水泵的使用寿命会受到时间、电压、泵中积累的生物膜等因素的影响，从而限制生物膜形成的实验时间；中国专利CN 109957597A公开的检测生物膜形成的方法及其应用和微流控芯片，采用微流控芯片制备出包埋有第一微生物的水凝胶微球，并将其传输至接种有第二微生物的区域内进行共培养，检测生物膜形态变化，但是该方法要求第一微生物为益生菌，第二微生物为病原菌，且操作较为复杂，需要引发内部凝胶化反应，条件受限；中国专利CN208333364U一种原位测量生物膜厚度的装置，通过在样品片上设置两条竖直薄膜电极，实现原位无损测量生物膜厚度，其只能原位测量腐蚀评估反应器中金属材质上生物膜厚度，不适用于污(废)水处理过程有机/无机填料表面的生物膜。因此，提供一种精准识别污(废)水处理填料表面生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法显得很有必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有手段对污(废)水处理填料表面生物膜形成关键节点精准识别的不足，提供一种生物膜初始粘附距离和形成阶段精准识别的系统及方法。本发明创新地以初始粘附距离和总相互作用能中的二次最小值作为生物膜形成阶段的判断依据，易于区分且科学精准；同时能够适用于各种材质填料及水体，适用性广，操作简单，为指导生物膜法新填料、新技术研发、评判填料性能提供了科学依据和通用方法。
本发明的技术方案如下：
一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统，包括：
用于生成生物膜的生物膜形成系统，生物膜形成系统包括：受试填料、受试水体、反应器，
用于对生物膜进行采样的特征指标测定系统，特征指标测定系统包括：用于测算接触角的接触角仪，用于测算Zeta电位的纳米粒度仪，
用于通过互相作用能的计算判定生物膜状态的相互作用能计算系统，相互作用能计算系统基于扩展的DLVO理论和杨氏公式，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，计算出数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离。
一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、生物膜形成系统的构建：将有机/无机材质填料置于反应器内，进行启动和运行；
S2、特征指标测定系统对目标填料生物膜进行采样，测定接触角及Zeta电位；
S3、XDLVO界面相互作用能的计算：相互作用能计算系统利用扩展的DLVO理论和杨氏公式，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域：当有机/无机填料表面生物膜厚度在阈值3.06～5.51nm之内，表明该区域内的生物膜处于微生物可逆粘附阶段；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段，判别方法具体如下：
S51、在使用有机填料的情况下，当二次最小值小于阈值-2000～-2500kT时，在使用无机填料的情况下，当二次最小值小于阈值-41000～-46000kT，表明生物膜由微生物粘附阶段进入到形成和成熟阶段；
S52、在使用有机填料的情况下，当二次最小值小于阈值-6000～-6500kT时，在使用无机填料的情况下，当二次最小值小于阈值-51000～-56000kT时，表明生物膜由形成和成熟阶段进入到老化和脱落阶段。
进一步地，步骤S1中填料选自：高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、二氧化硅(SiO2)，当然，在实际应用中，所述填料为污/废水处理中广泛应用的各种填料，包括但不限于以上几种，具体可根据实际应用进行选择。
进一步地，步骤S1中生物膜包括工业废水、市政污水处理单元的好氧、厌氧及兼性生物膜和地下水、地表水或者饮用水管网中的生物膜，由此可知，本发明可用于多种场景。
进一步地，步骤S2中取出的生物膜需置于4℃冰箱中保存，4℃的环境能够保持生物膜的活性。
更进一步地，步骤S2中生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角采用直接或间接法于室温下测定，具体方法如下：
S21、将生物膜样品进行真空过滤，转移至载玻片上；
S22、将样品置于105℃真空干燥箱风干10min；
S23、分别使用纯水、甘油、二碘甲烷、甲酰胺在填料和样品测定接触角，每个样品至少测定5次，取平均值。
优选地，步骤S2中Zeta电位采用纳米粒度仪进行测定，纳米粒度仪具有高灵敏度，使得测定数据更精确。
优选地，步骤S3还包括：选取四种剪切力开展实验，获得对应二次最小值和初始粘附距离，通过公式计算将内圆筒的转速与反应器内的剪切力进行联系，其中，剪切力的计算公式如下：
式中，ri和re分别为内圆筒和外圆筒的半径(m)，δ为两个圆筒之间的间隙(m)，ρ为水的密度(kg/m-3)，ν为水的运动粘度(m2/s)，
其中雷诺系数Re的确定公式如下：
式中，Ω为内圆筒的转速(rad/s)，
泰勒反应器内的流态是由无量纲泰勒数Ta定义的，Ta的计算公式如下：
代入上述内圆筒转速，计算结果显示Ta均大于500，表明在反应器运行过程中始终存在紊流。
进一步优选地，步骤S3中，XDLVO界面相互作用能的计算公式具体如下：
根据杨氏公式和测定得到的表面接触角，得到填料表面的总表面张力γTOT、极性酸碱AB分项γAB、极性范德华力LW分项γLW、电子给体γ+和电子受体γ-分项，计算公式为：
γTOT＝γAB+γLW
式中θ为用测试试剂测量的样品的接触角，测试试剂测量包括：二碘甲烷、双蒸馏水、甘油和甲酰胺，下标S、W分别代表固体表面和测试试剂，同样地，生物膜的表面张力也由此方法计算，
单位面积的LW和AB吉布斯能的表达式分别为：
两个无限大平面间单位面积的静电双层EL相互作用能随分离距离衰减，计算公式为：
其中ξ表示本实验中测量的Zeta电位，ε0和εr分别表示真空的介电常数和溶液的相对介电常数，κ表示反德拜筛分长度，y0表示最小分离距离，即0.158nm，下标c、w、b分别代表填料、废水和生物膜，其中κ的计算方式如下：
其中e是电子电荷，ni是离子i在溶液中的浓度，zi是离子i的价态，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度；
Van Oss根据XDLVO理论提出，水体系的能量平衡除了LW和EL相互作用能外，还必须考虑AB相互作用能，表达方程式为：
式中
为废水中生物膜与填料材料之间的XDLVO相互作用能，
为Liftshitz-van der Waals相互作用能，
为Lewis酸碱相互作用能，
为静电相互作用能，其中
和
的计算公式如下：
其中a为生物膜的粒径，λ为AB相互作用在水中的特征衰减长度，其中，水溶液中常用的特征衰减长度为0.6nm，
生物膜层之间相互作用的计算公式为：
其中b1为上层生物膜，b2为b1旁边的下层生物膜，a1为上层生物膜粒径。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法，率先对有机/无机填料表面生物膜形成中微生物可逆粘附区域进行定量，并采用总相互作用能中的二次最小值作为新型指标表征生物膜微观形成的各阶段，进而精准识别生物膜形成关键节点，更好地从微观层面理解生物膜形成过程，结果可靠，重复性好；
(2)本发明提供一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法，适用于各种材质填料及水体，适用性广，操作简单，为指导生物膜法新填料、新技术研发、评判填料性能提供了科学依据和通用方法。
附图说明
图1为本发明技术方案图；
图2为生物膜与HDPE填料之间关于分离距离的相互作用能的函数分布图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
实施例1
本实施例为一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统，包括：
用于生成生物膜的生物膜形成系统，所述生物膜形成系统包括：受试填料、受试水体、反应器，
用于对生物膜进行采样的特征指标测定系统，所述特征指标测定系统包括：用于测算接触角的接触角仪，用于测算Zeta电位的纳米粒度仪，
用于通过互相作用能的计算判定生物膜状态的相互作用能计算系统，所述相互作用能计算系统基于扩展的DLVO理论和杨氏公式，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，计算出数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离。
实施例2
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、生物膜形成系统的构建：以高密度聚乙烯(HDPE)材质载片作为有机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，在反应器外圆筒内部布置条形曝气装置，处理对象为模拟某电镀园区污水处理厂进水，主要主要水质指标是COD为800mg/L、氨氮为200mg/L、pH为7.6，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在HDPE有机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa，先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，每次提高0.5Pa，逐步调高至2.5Pa，在此过程中，泰勒反应器进水速度维持在0.75L/h，滤池进水溶解氧控制在4.5mg/L，且进水pH范围为7.5；
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位，并置于4℃冰箱中保存；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
其中，S2中生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角采用直接或间接法于室温下测定，具体方法如下：
S21、将生物膜样品进行真空过滤，转移至载玻片上；
S22、将样品置于105℃真空干燥箱风干10min；
S23、分别使用纯水、甘油、二碘甲烷、甲酰胺在填料和样品测定接触角，每个样品测定5次，取平均值。
步骤S3还包括：选取四种剪切力开展实验，获得对应二次最小值和初始粘附距离，通过公式计算可以将内圆筒的转速与反应器内的剪切力进行联系，其中，剪切力的计算公式如下：
式中，ri和re分别为内圆筒和外圆筒的半径(m)，δ为两个圆筒之间的间隙(m)，ρ为水的密度(kg/m-3)，ν为水的运动粘度(m2/s)，
其中雷诺系数Re的确定公式如下：
式中，Ω为内圆筒的转速(rad/s)，
泰勒反应器内的流态是由无量纲泰勒数Ta定义的，Ta的计算公式如下：
代入上述内圆筒转速，计算结果显示Ta均大于500，表明在反应器运行过程中始终存在紊流。
步骤S3中，XDLVO界面相互作用能的计算公式具体如下：
根据杨氏公式和测定得到的表面接触角，得到填料表面的总表面张力γTOT、极性酸碱AB分项γAB、极性范德华力LW分项γLW、电子给体γ+和电子受体γ-分项，计算公式为：
γTOT＝γAB+γLW
式中θ为用测试试剂测量的样品的接触角，测试试剂测量包括：二碘甲烷、双蒸馏水、甘油和甲酰胺，下标S、W分别代表固体表面和测试试剂，同样地，生物膜的表面张力也由此方法计算，其中，表面能数据见表1所示：
表1测试剂在20℃时的表面能数据(mJ/m2)
| 测试剂 | γ<sup>LW</sup> | γ<sup>+</sup> | γ<sup>-</sup> | γ<sup>TOT</sup> |
| 纯水 | 21.8 | 25.5 | 25.5 | 72.8 |
| 甘油 | 34.0 | 3.9 | 57.4 | 64.0 |
| 二碘甲烷 | 50.8 | 0.0 | 0.0 | 50.8 |
| 甲酰胺 | 39.0 | 2.3 | 39.6 | 58.0 |
单位面积的LW和AB吉布斯能的表达式分别为：
两个无限大平面间单位面积的静电双层EL相互作用能随分离距离衰减，计算公式为：
其中ξ表示本实验中测量的Zeta电位。ε0和εr分别表示真空的介电常数和溶液的相对介电常数。κ表示反德拜筛分长度，y0表示最小分离距离，即0.158nm。下标c、w、b分别代表填料、废水和生物膜。其中κ的计算方式如下：
其中e是电子电荷，ni是离子i在溶液中的浓度，zi是离子i的价态，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。
Van Oss根据XDLVO理论提出，水体系的能量平衡除了LW和EL相互作用能外，还必须考虑AB相互作用能，表达方程式为：
式中
为废水中生物膜与填料材料之间的XDLVO相互作用能，
为Liftshitz-van der Waals相互作用能，
为Lewis酸碱相互作用能，
为静电相互作用能，其中
和
的计算公式如下：
其中a为生物膜的粒径，λ为AB相互作用在水中的特征衰减长度，其中，水溶液中常用的特征衰减长度为0.6nm，
生物膜层之间相互作用的计算公式为：
其中b1为上层生物膜，b2为b1旁边的下层生物膜，a1为上层生物膜粒径。
实施例3
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以聚酰胺(PA)材质载片作为有机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，在反应器外圆筒内部布置条形曝气装置，处理对象为模拟某市政污水处理厂进水，主要主要水质指标是COD为800mg/L、氨氮为195mg/L、pH为7.5。完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在PA有机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.75L/h，滤池进水溶解氧控制在3.5mg/L，且进水pH范围为7.5。
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例4
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)材质载片作为有机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，在反应器外圆筒内部布置条形曝气装置，处理对象为模拟某造纸厂工业园区污水处理厂进水，主要主要水质指标是COD为800mg/L、氨氮为195mg/L、pH为7.5，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在ABS有机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，每次提高0.5Pa，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.8L/h，滤池进水溶解氧控制在4.5mg/L，且进水pH范围为7.5。
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例5
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以聚氯乙烯(PVC)材质载片作为有机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，在反应器外圆筒内部布置条形曝气装置，处理对象为模拟某制药工业园区污水处理厂进水，主要主要水质指标是COD为800mg/L、氨氮为200mg/L、pH为7.5，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在PVC有机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.7L/h，滤池进水溶解氧控制在4.5mg/L，且进水pH范围为7.5；
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例6
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以聚碳酸酯(PC)材质载片作为有机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，在反应器外圆筒内部布置条形曝气装置，处理对象为模拟某市政污水处理厂进水，主要主要水质指标是COD为780mg/L、氨氮为205mg/L、pH为7.4，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在PC有机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.65L/h，滤池进水溶解氧控制在4.5mg/L，且进水pH范围为7.5；
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图；
S3、得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例7
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以二氧化硅(SiO2)材质载片作为无机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，不设置曝气装置，处理对象为模拟某市政污水处理厂生化尾水，主要主要水质指标是COD为140mg/L、硝态氮为50mg/L、pH为7.5，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在SiO2无机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.7L/h，进水pH范围为7.5；
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例8
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以二氧化硅(SiO2)材质载片作为无机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，不设置曝气装置，处理对象为模拟某制药园区污水处理厂生化尾水，主要主要水质指标是COD为140mg/L、硝态氮为58mg/L、pH为7.4，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在SiO2无机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，每次提高0.5Pa，逐步调高至2.5Pa，所述泰勒反应器进水速度维持在0.75L/h，进水pH范围为7.5。
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实施例9
本实施例为基于实施例1系统的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、以二氧化硅(SiO2)材质载片作为无机填料，将20个该材质可移动载片装载于泰勒反应器内圆筒表面的凹槽内，不设置曝气装置，处理对象为模拟某纺织印染工业园区污水处理厂生化尾水，主要主要水质指标是COD为145mg/L、硝态氮为55mg/L、pH为7.5，完成泰勒反应器的启动和运行，维持反应器温度在25℃，全自动连续进水方式向上述反应器泵入合成废水，反应过程中探究四种剪切力下生物膜在SiO2无机填料表面的形成过程，即1.0、1.5、2.0和2.5Pa。先在最低剪切力(1.0Pa)下运行，待稳定运行后再将剪切力提高至1.5Pa，依此类推，逐步调高至2.5Pa。所述泰勒反应器进水速度维持在0.75L/h，进水pH范围为7.5；
S2、泰勒反应器水力停留时间为4h，反应器稳定运行后，定期取出生物膜样本，测定生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角以及Zeta电位；
S3、绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段。
实验例
对实施例2-9所得可逆粘附距离和二次最小值进行统计，所得结果如表2所示：
表2不同有机/无机填料表面生物膜形成中微生物可逆粘附距离和二次最小值
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的应用并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构形式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，基于一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统，该系统包括：
用于生成生物膜的生物膜形成系统，所述生物膜形成系统包括：受试填料、受试水体、反应器，
用于对生物膜进行采样的特征指标测定系统，所述特征指标测定系统包括：用于测算接触角的接触角仪，用于测算Zeta电位的纳米粒度仪，
用于通过互相作用能的计算判定生物膜状态的相互作用能计算系统，所述相互作用能计算系统基于扩展的DLVO理论和杨氏公式，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，计算出函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离，
精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，包括以下步骤：
S1、生物膜形成系统的构建：将有机/无机材质填料置于反应器内，进行启动和运行；
S2、特征指标测定系统对目标填料生物膜进行采样，测定接触角及Zeta电位；
S3、XDLVO界面相互作用能的计算：相互作用能计算系统利用扩展的DLVO理论和杨氏公式，绘制生物膜与填料表面之间的总相互作用能关于粒子分散距离的函数图，得到函数图中二次最小值的绝对值和其所在的分散距离；
S4、结合可逆粘附距离的阈值量化可逆性细菌粘附区域：当有机/无机填料表面生物膜厚度在阈值3.06～5.51nm之内，表明该区域内的生物膜处于微生物可逆粘附阶段；
S5、结合总相互作用能中的二次最小值判断生物膜微观形成的各阶段，判别方法具体如下：
S51、在使用有机填料的情况下，当二次最小值小于-2000kT时，在使用无机填料的情况下，当二次最小值小于-41000kT，表明生物膜由微生物粘附阶段进入到形成和成熟阶段；
S52、在使用有机填料的情况下，当二次最小值小于-6000kT时，在使用无机填料的情况下，当二次最小值小于-51000kT时，表明生物膜由形成和成熟阶段进入到老化和脱落阶段。
2.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S1中填料选自：高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、二氧化硅(SiO2)。
3.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S1中生物膜包括工业废水、市政污水处理单元的好氧、厌氧及兼性生物膜和地下水、地表水或者饮用水管网中的生物膜。
4.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S2中取出的生物膜需置于4℃冰箱中保存。
5.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S2中生物膜和填料表面与极性和非极性溶剂的接触角采用直接或间接法于室温下测定，具体方法如下：
S21、将生物膜进行真空过滤，转移至载玻片上；
S22、将生物膜置于105℃真空干燥箱风干10min；
S23、分别在纯水、甘油、二碘甲烷、甲酰胺中测定填料和生物膜接触角，每个生物膜至少测定5次，取平均值。
6.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，步骤S2中Zeta电位采用纳米粒度仪进行测定。
7.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：选取多种剪切力开展实验，获得对应二次最小值和初始粘附距离，通过公式计算将内圆筒的转速与反应器内的剪切力进行联系，其中，剪切力的计算公式如下：
式中，ri和re分别为内圆筒和外圆筒的半径(m)，δ为两个圆筒之间的间隙(m)，ρ为水的密度(kg/m-3)，ν为水的运动粘度(m2/s)，
其中雷诺系数Re的确定公式如下：
式中，Ω为内圆筒的转速(rad/s)，
泰勒反应器内的流态是由无量纲泰勒数Ta定义的，Ta的计算公式如下：
代入上述内圆筒转速，计算结果显示Ta均大于500，表明在反应器运行过程中始终存在紊流。
8.如权利要求1所述的一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的方法，其特征在于，所述步骤S3中，XDLVO界面相互作用能的计算公式具体如下：
根据杨氏公式和测定得到的表面接触角，得到填料表面的总表面张力γTOT、极性酸碱AB分项γAB、极性范德华力LW分项γLW、电子给体γ+和电子受体γ-分项，计算公式为：
γTOT＝γAB+γLW
式中θ为用测试试剂测量的样品的接触角，测试试剂测量包括：二碘甲烷、双蒸馏水、甘油和甲酰胺，下标S、W分别代表固体表面和测试试剂，同样地，生物膜的表面张力也由此方法计算，
单位面积的LW和AB吉布斯能的表达式分别为：
两个无限大平面间单位面积的静电双层EL相互作用能随分离距离衰减，计算公式为：
其中ξ表示本实验中测量的Zeta电位，ε0和εr分别表示真空的介电常数和溶液的相对介电常数，κ表示反德拜筛分长度，y0表示最小分离距离，即0.158nm，下标c、w、b分别代表填料、废水和生物膜，其中κ的计算方式如下：
其中e是电子电荷，ni是离子i在溶液中的浓度，zi是离子i的价态，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度；
Van Oss根据XDLVO理论提出，水体系的能量平衡除了LW和EL相互作用能外，还必须考虑AB相互作用能，表达方程式为：
式中
为废水中生物膜与填料材料之间的XDLVO相互作用能，
为Liftshitz-van der Waals相互作用能，
为Lewis酸碱相互作用能，
为静电相互作用能，其中
和
的计算公式如下：
其中a为生物膜的粒径，λ为AB相互作用在水中的特征衰减长度，其中，水溶液中常用的特征衰减长度为0.6nm，
生物膜层之间相互作用的计算公式为：
其中b1为上层生物膜，b2为b1旁边的下层生物膜，a1为上层生物膜粒径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110807733.6A CN113533651B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110807733.6A CN113533651B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113533651A CN113533651A (zh) | 2021-10-22 |
| CN113533651B true CN113533651B (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=78099856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110807733.6A Active CN113533651B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113533651B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020193409A1 (fr) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Biofilm Pharma | Utilisation de la gentamicine pour inhiber/ empecher la formation de biofilm bactérien |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8382858B2 (en) * | 2008-06-25 | 2013-02-26 | University Of Massachusetts | Nanoparticle-textured surfaces and related methods for selective adhesion, sensing and separation |
| MX368990B (es) * | 2015-08-20 | 2019-10-21 | Mexicano Inst Petrol | Biorreactor para el estudio in situ de biopelículas microbianas, inductoras de corrosión en superficies metálicas. |
-
2021
- 2021-07-16 CN CN202110807733.6A patent/CN113533651B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020193409A1 (fr) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Biofilm Pharma | Utilisation de la gentamicine pour inhiber/ empecher la formation de biofilm bactérien |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MBfR中PVDF/pDOPA改性膜耐污染性能研究;张利娟等;《水处理技术》;20160810(第08期);第66-69、73页 * |
| 基于改性疏水性PVDF中空纤维膜的MBfR中生物膜特性研究;于越等;《膜科学与技术》;20191225(第06期);第107-113页 * |
| 工业废水膜深度处理中有机物和无机盐对膜生物污染的影响;赵飞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20190115(第01期);第2-4、24-26、62-66页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113533651A (zh) | 2021-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lin et al. | Novel BOD optical fiber biosensor based on co-immobilized microorganisms in ormosils matrix | |
| CN104360035A (zh) | 一种基于自组织粒子群-径向基神经网络的污水总磷tp软测量方法 | |
| Dickert et al. | Sensor strategies for microorganism detection—from physical principles to imprinting procedures | |
| CN113533651B (zh) | 一种精准识别生物膜初始粘附距离和形成阶段的系统及方法 | |
| WO2015066187A1 (en) | High throughput corrosion testing platform | |
| Orriach-Fernández et al. | A sensing microfibre mat produced by electrospinning for the turn-on luminescence determination of Hg2+ in water samples | |
| Zhang et al. | A 3D-printed microfluidic gradient concentration chip for rapid antibiotic-susceptibility testing | |
| Zhang et al. | Analytical methods for assessing antimicrobial activity of nanomaterials in complex media: advances, challenges, and perspectives | |
| Zhao et al. | Precise portrayal of microscopic processes of wastewater biofilm formation: Taking SiO2 as the model carrier | |
| CN102435819A (zh) | 基于动力学方法的物质表面性质参数测定分析系统 | |
| CN118014293A (zh) | 一种基于人工智能的工业园区智能巡检预警系统 | |
| CN207020123U (zh) | 一种海水中多种可溶性气体现场监测仪 | |
| Bao et al. | Superhydrophobic polyaniline solid contact for potential stability improvement of NH4+-selective electrode | |
| Hasan | Effect of salt content on the corrosion rate of steel pipe in turbulently flowing solutions | |
| CN106706719A (zh) | 一种低温下对氨气敏感的硫化锡纳米花薄膜 | |
| CN115754202A (zh) | 沉积物污染释放模拟方法及模拟装置 | |
| Saha et al. | Impedance spectroscopy and environmental monitoring | |
| CN111006935A (zh) | 一种管道环管试验测试方法 | |
| Shah et al. | Rapid amperometric immunoassay for Escherichia coli based on graphite coated nylon membranes | |
| AIBA et al. | Determination of equivalent size of microbial cells from their velocities in hindered settling | |
| GB2588422A (en) | Shape analysis device | |
| Yu et al. | Effects of particle size on the zone settling velocity of activated sludge | |
| Anggraini et al. | BOD determination of faecal sludge waste by modifying time and temperature in the incubation period | |
| CN112414990B (zh) | 一种防污型氧敏感膜及其制备方法和应用 | |
| CN115266499B (zh) | 一种定量聚苯乙烯微塑料颗粒的方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |