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关键词： 膜分离技术   水处理   应用  

摘要： 膜分离技术是一种新的分离技术,用于水处理工程中,具有操作简单,能耗低,原料省,效果好等特点。随着膜技术的不断成熟以及膜工艺的日渐丰富,越来越多的膜技术被用于水处理行业中。本文简述了膜分离技术在水处理环境工程中的发展历程,总结了膜分离技术的种类以及在水处理中的应用,为水处理提供参考。

关键词： 环境工程   膜分离技术   应用  

摘要： 随着社会经济水平的不断提高,带动了膜分离技术的发展和进步.我国的膜分离技术经过多年的研究也取得了显著成效.现代膜分离技术与传统分离工艺相比,具有无化学变化、生产过程无污染、高效低能耗等优势,在环境工程中也有很好的应用前景.本文主要围绕膜分离技术在环境工程中的应用情况展开讨论.

关键词： SPENT reactor fuels   ENERGY conversion   NUCLEAR reactors   OXIDATION   PROTOTYPES   NUCLEAR fuel rods  

摘要： A voloxidizer with a double reactor capable of processing several tens of kilograms of HM/batch of nuclear spent fuel has been developed for the decladding and voloxidation of rod-cuts into hulls and pellets through the conversion of UO2 pellets to U3O8 powder. In this study, we optimized the engineering design of this voloxidizer to improve its hull-recovery ratio. First, we tested the oxidation performance of the device prototype and evaluated the effectiveness of various mechanical and chemical voloxidizing methods. On the basis of the results, we selected the screw-and-rotation method for the double rotary drum. Next, we derived a theoretical equation for calculating the optimal reactor volume for various rod-cut weights and lengths and then validated the equation using centimeter-scale acryl reactors and hulls. Subsequently, we modularized the main components such as the heater, utility, motor, reactor, valve, and structure. The double reactor was subject to preliminary separation tests of hulls and powder. Moreover, the hull-separation performance of the voloxidizer reactor was tested at a loading of 50 kg HM/batch. Finally, the remote assembling and disassembling possibility of the modules were experimentally optimized.

关键词： Foaming   TIPS   tissue engineering   scaffolds   chitosan   PVA  

摘要： In this paper, a novel foaming methodology consisting of turbulent mixing and thermally induced phase separation (TIPS) was used to generate scaffolds for tissue engineering. Air bubbles were mechanically introduced into a chitosan solution which forms the continuous polymer/liquid phase in the foam created. The air bubbles entrained in the foam act as a template for the macroporous architecture of the final scaffolds. Wet foams were crosslinked via glutaraldehyde and frozen at -20 degrees C to induce TIPS in order to limit film drainage, bubble coalescence and Ostwald ripening. The effects of production parameters, including mixing speed, surfactant concentration and chitosan concentration, on foaming are explored. Using this method, hydrogel scaffolds were successfully produced with up to 80% porosity, average pore sizes of 120m and readily tuneable compressive modulus in the range of 2.6 to 25kPa relevant to soft tissue engineering applications. These scaffolds supported 3T3 fibroblast cell proliferation and penetration and therefore show significant potential for application in soft tissue engineering.

关键词： 制药分离工程   超临界流体萃取   教学设计   教学实践  

摘要： "超临界流体萃取"是制药分离工程课程的重要内容之一。本文对"超临界流体萃取"章节进行教学设计,从教学内容、学情分析、教学目标、教学策略、教学过程设计、教学互动和教学反思等方面进行探讨,展示整体教学设计方案,切实提高课堂教学质量。

关键词： 冶金废水   酸性废水   高级氧化   超滤   膜分离集成技术  

摘要： 冶金工业废水排放量大、成分复杂含各种有机和无机浮选药剂,重金属离子、盐分等含量非常高,已经成为水处理领域全球性难题。针对冶金企业不同来源的污水,本文开展膜分离集成技术处理冶金企业废水及工程示范研究,以实现废水处理及资源化利用。本文以湖北省某冶金企业生产的废水为例,筛选了几种不同来源的废水并采用Fenton氧化、超滤、膜蒸馏等先进的水处理工艺进行处理。真空泵循环水处理工艺研究结果发现,经过Fenton氧化-超滤工艺处理后水质清澈,浊度由4.76MTU 降到 0.04NTU,COD 由 340 降到 33.20mg/L,油含量由 1.15 mg/L 降到0.41 mg/L。这表明该工艺对浊度、油和有机物有了很好的去除,废水回收率可达到90%以上,完全满足回用指标要求,可以进行中试示范。外排废水经过超滤-除盐工艺(化学沉淀法,纳滤或膜蒸馏)处理。结果表明,传统的硫化剂沉淀法对于除盐效果不好。纳滤处理使电导从115000 S/m降低到83500S/m,盐浓度有一定降低,但是浓度依然很高。絮凝沉淀-膜蒸馏技术可以实现70%的水回用,其余30%的水可以通过沉淀或者萃取等手段分离水中的重金属离子。但是膜蒸馏尚处于实验阶段,对于扩大化生产还有一定的难度。最后,本文完成了 Fenton氧化-砂滤-超滤集成工艺处理酸性真空泵工作水设计方案,并建立了 200m3/天示范工程系统。废水处理后达到回用率大于90%,其中产水水质COD≤100mg/L,油含量≤0.50mg/L,浊度≤0.2NTU,满足企业回用水质指标要求。通过二年的实际运行数据验证工艺的可靠性,为TIPS法PVDF超滤膜在强酸性环境下稳定运行提供参考数据。该工艺经济分析显示其每年可回用2.64-3.90万m3废水,同时可以实现节约自来水和减少废水排量的目的,具有良好的经济和社会效益。

关键词： 分离技术   固液萃取   制药工程  

摘要： 制药工程的发展与人们的生活息息相关,制药分离是其中非常重要的环节,通过分离技术的不断的提升,得到高纯度的药剂,现阶段相关已经取得了很大的成绩,本文主要从生物分离工程、中药分离提取技术的发展现状以及发展趋势进行系统总结.掌握和选择这些分离技术,就可以适应大规模工业生产的需要.

关键词： 国家重点实验室   华东理工大学   化学工程   化学反应工程   清华大学   天津大学   基础研究   分离工程  

摘要： 化学工程联合国家重点实验室于1987年被批准筹建,1991年建成并正式开放运行.分别由清华大学、天津大学、华东理工大学和浙江大学承担化工分离工程和化学反应工程方面的应用基础研究任务。华东理工大学化学工程联合国家重点实验室自成立以来,主要以化学反应工程为主要学科方向,在反应动力学、多相流动与传递、分子热力学与传递领域的研究有鲜明的特色和突出的优势,创立了反应器开发与放大思想与方法,成功开发了聚酯、苯乙烯、甲醇、醋酸乙烯等大型与特大型反应器,是国内知名的化

关键词： 化分离工程   教学改革   实践  

摘要： 生化分离工程是生物技术及相关专业的一门专业选修课程,因其应用性强,在很多学校均有开设。我校自开设生物技术及应用专业来,一直开设生化分离工程这门课程,对于该门课程改革的思考与实践也在不断更新。本文从完善理论课程体系、探索课程的多元化教学方法、注重实践教学等方面对生化分离工程课程教学改革进行思考与实践,旨在不断提高该课程的教学质量和教学效果,让学生真正掌握该课程的相关知识,培养出社会需要的专业技能过硬的应用型人才。

关键词： 污水生物脱氮   同步硝化反硝化(SND)   亚硝酸盐还原酶(NirS)   NirS基因工程菌  

摘要： 污水脱氮一直以来都是人们倍加关注的问题。最近几年发现了一类与传统自养硝化反硝化菌功能不同的脱氮菌种,同时具备着异养硝化和好氧硝化反硝化功能,可实现同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrificaion,SND）脱氮,此类菌的发现与研究对污水脱氮处理具重要应用意义和经济价值。本研究以构建一株高效稳定的脱氮SND工程菌为最终目标,系统地开展了SND菌的筛选鉴定、工程菌构建及鉴定以及脱氮效能特性的研究。首先,利用合适条件对从猪场废水中采集的菌液进行驯化富集和分离纯化后,可获得同步硝化反硝化的菌株,实验筛选得到了六种SND菌株,分别为:YP1、YP2、YP3、YP4、YP5和YP6。六种菌株对NH4+-N和COD均达到90%以上的去除率,其中,YP1和YP4菌株的效能较佳,对NH4+-N去除率高达到94%,说明这六种菌株均有较好的异养硝化作用。六种菌株主要差异表现对TN的去除率方面,六种菌株对TN的去除率分别为（67.98±0.53）%、（39.07±0.96）%、（52.30±0.48）%、（56.92±0.58）%、（44.92±0.63）%和（52.91±0.59）%,其中YP1和YP4最高。同时,YP4菌株也有着最大的NO2--N的积累量为28.98 mg/L,其次是YP1,NO2--N的积累量也达到了25.12mg/L。运用菌株的生理生化分析和16S rRNA同源比对等方法,对YP1和YP4进行了鉴定,确定YP1为不动杆菌属（Acinetobacter）、YP4为克雷伯什菌属（Klebsiella）。亚硝酸盐还原酶（Nitrite Reductases,NirS）是催化同步硝化反硝化脱氮工艺中最关键的限速步骤,从而加速脱氮进程,为了更好提高菌株脱氮效能,我们通过转基因技术改造反硝化效果较弱的SND菌YP1,利用pUC18-mini-Tn7T-Gm-LacZ20载体质粒和pTNS2辅助质粒,将亚硝酸盐还原酶基因NirS克隆和表达于YP1菌株的核基因组中,成功地构建了一株高效脱氮NirS工程菌株YP1S。根据生物信息学分析,NirS酶是一种分子质量约为98.48 kDa的稳定型蛋白质。经过酶活性和SDS-PAGE蛋白表达检测,工程菌YP1S相对于野生型菌株YP1,表现了出NirS酶的高效表达,且NirS活性高达（301±18.63）U/(mg·L-1),并能促进菌株对NO2--N的降解,降低其在水体中的积累量。将工程菌YP1S与野生型菌株YP1进行对比,YP1S和YP1分别投放到实际污水中处理36 h,YP1S将实际污水中的COD和NH4+-N彻底去除,同时对TN的清除率达到89.23%,比原始YP1菌株对TN去除率提升了高达25%,YP1S使NO2--N含量由25.12 mg/L下降至3.1 mg/L。研究进一步对工程菌YP1S的脱氮条件进行了探究和优化。通过正交实验结果发现各因素对YP1S的SND脱氮性能的主次影响顺序为:温度>pH>C/N>转速。和响应面进行分析,工程菌YP1S最佳优化条件为:C/N=10、T=30°C、pH=7和r=200 rpm。与市场上商业化硝化菌株B（降亚硝宝）相比,工程菌YP1S对养殖场实际污水的TN和NH4+-N的清除率要高27.57%。同时采用提取所传的每代工程菌YP1S的基因组DNA进行亚硝酸盐还原酶基因NirS的PCR扩增,并经过10代的培养,检测工程菌YP1S的脱氮效能,结果表明,其脱氮效能无巨幅波动,保持转基因改造后的对TN、NH4+-N、NO3--N和COD较高降解效率,稳定性较好,说明NirS基因的扩增无外源基因丢失的现象。综上所述,本文所构建工程菌YP1S具有亚硝酸盐还原酶基因NirS遗传稳定性和脱氮高效稳定性,符合生物脱氮对水质氮素水平的有关要求,而且,在将来的实际试验中会继续观察,深入探讨,以适应和达到大规模投入污水脱氮治理的要求,可用于治理水体富营养化等水污染问题,是一株具有良好应用前景的高效脱氮菌株。