用于水质生化需氧量检测的微生物膜反应器的构建、表征及应用研究

基本信息
批准号:21305132
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:刘长宇
学科分类:
依托单位:中国科学院长春应用化学研究所
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王一喆,胡鹏,许杪
关键词:
构建生化需氧量表征应用微生物膜反应器
结项摘要

The microbial sensing technology was commonly used for detecting biodegradable organic compounds in wastewater, however, resulted a selective, low efficiency biodegradation due to the microbial species and quantities. The biofilm reactor consists of multi-species microorganisms with high unit density, which is an ideal biological recognition element in biodegrading organic compounds in wastewater. The biofilm reactor is also a key component in rapid biochemical oxygen demand (BOD) determination. This project will study the tubular biofilm reactor cultivation method systematically, and propose new BOD determination principles and methods. Innovatively, endogenous microbial species in wastewater were used as microbial seeds in cultivation the biofilm reactor, coupled with carbon based material modified tubes as substrate in fabricating the plug flow tubular biofilm reactor. In this project, the key biofilm formation conditions on the functionalized substrate will be obtained, as well as the three-dimensional, multi scale microcosmic characterization of the biofilm structure. The metabolic dynamic characteristics and cellular microcosmic conditions in multi periods will also been revealed. This project will obtain the key technologies in preparing biofilm reactor, and afford scientific foundations in the developing rapid BOD online methods with high stability and durability, and low maintenance and consumption.

利用微生物传感技术检测污水中可生物降解有机物含量的方法往往因微生物的种类及数量有限,导致有机物的选择性、低效降解。微生物膜反应器具有多菌群组成、高单位密度的物理特性,是理想的微生物降解污水有机物的生物识别元件,是快速生化需氧量(BOD)检测的核心构件。本项目将系统地研究管状微生物膜反应器的构建及表征方法,并提出BOD检测的新原理和新方法。创新性地以污水内源微生物为培养微生物膜反应器的微生物源,以碳基材料功能化的管路为基底,构建流通式微生物膜反应器。通过本项目的研究,要掌握内源微生物在功能化的反应器基底上成膜关键性条件,实现三维、多尺度下微生物膜结构的微观表征,揭示微生物膜的代谢动力学特性及不同时期下的细胞微观状态。本项目研究可获取微生物膜反应器制备的关键技术,并为发展高稳定、超耐用、少维护和低消耗的快速BOD在线监测方法提供科学依据。

项目摘要

利用微生物传感技术检测污水中可生物降解有机物含量的方法往往因微生物的数量有限导致有机物的选择性、低效降解,发展的微生物传感器方法普遍适应性差。本项目系统地研究管状微生物膜反应器的构建及表征方法,提出了基于光电降解有机物的BOD检测的新原理和新方法。创新性地以污水微生物为培养微生物膜反应器的微生物源,以多壁碳纳米管材料功能化的管路为基底,构建流通式微生物膜反应器。通过本项目的研究,掌握了微生物在功能化的反应器基底上成膜关键性条件,实现了多尺度下微生物膜结构的微观表征,揭示微生物膜的代谢动力学特性及不同时期下的细胞微观状态。研制的微生物膜反应器具有良好的环境适应性,与BOD5方法相比,生物降解效率可达22%,连续使用寿命超过一年以上。本项目还发展了在线监测仪并进行了现场应用研究,研究结果为发展高稳定、超耐用、少维护和低消耗的快速BOD在线监测方法提供科学依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021
2

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
3

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
4

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

DOI:10.7685/jnau.201807013
发表时间:2019
5

双粗糙表面磨削过程微凸体曲率半径的影响分析

双粗糙表面磨削过程微凸体曲率半径的影响分析

DOI:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.017
发表时间:2017

刘长宇的其他基金

相似国自然基金

1

基于微流控技术的生化需氧量电化学检测芯片研究

批准号:61901476
批准年份:2019
负责人:李一锦
学科分类:F0123
资助金额:24.50
项目类别:青年科学基金项目
2

基于信息融合的化学需氧量绿色检测新方法

批准号:61773181
批准年份:2017
负责人:杨慧中
学科分类:F0306
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
3

用于水质现场检测的微型热-紫外复合快速消解方法研究

批准号:61072023
批准年份:2010
负责人:佟建华
学科分类:F0123
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
4

生物膜法煤矿瓦斯治理微通道反应器内多相流动及传输特性

批准号:51406227
批准年份:2014
负责人:郭成龙
学科分类:E0603
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目