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為解決當(dāng)前對(duì)蝦養(yǎng)殖病害難以防控及降低對(duì)蝦池塘養(yǎng)殖面源污染問(wèn)題，促對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)增產(chǎn)增效，很有必要應(yīng)用資源節(jié)約環(huán)境友好型對(duì)蝦低碳健康養(yǎng)殖新技術(shù)。 本項(xiàng)目通過(guò)直接在對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘中懸掛研制的專(zhuān)利產(chǎn)品—生物膜凈水柵，應(yīng)用配套的快速形成穩(wěn)定成熟生物膜及其生物絮團(tuán)技術(shù)，促進(jìn)有益微生物種群生長(zhǎng)與良好藻相形成，降解轉(zhuǎn)化池塘水中有害污染物（如氨氮等），確保水質(zhì)良好，遏制病原微生物爆發(fā)，減少病害發(fā)生，提高養(yǎng)殖成活率，促進(jìn)對(duì)蝦良好生長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)水減排60%、節(jié)約飼料20%、產(chǎn)量提高30%以上，且具有投入與運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)便及易應(yīng)用推廣的特點(diǎn)。

CANON 工藝（Completelyautotrophicammoni-umremovalovernitrite）即生物 膜內(nèi)自養(yǎng)脫氮工藝， 是一種新型生物脫氮工藝，該工藝是指在單個(gè)反應(yīng)器或者 生物膜內(nèi)通過(guò)控制溶解氧實(shí)現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化，從而達(dá)到脫氮的目的。在 微氧條件下，亞硝酸菌將氨氮部分氧化成亞硝酸，消耗氧化創(chuàng)造 ANAMMOX 過(guò)程所需的厭氧環(huán)境；產(chǎn)生的亞硝酸與部分剩余的氨氮發(fā)生 ANAMMOX 反應(yīng) 116 生成氮?dú)狻?在限氧條件下能夠建立好氧和厭氧氨氧化菌的共生系統(tǒng)，而這一系統(tǒng)的存 在才導(dǎo)致 CANON 過(guò)程的發(fā)生。該工藝依賴(lài)于兩種自養(yǎng)微生物菌群在缺氧條件 下穩(wěn)定的相互作用關(guān)系，這兩種自養(yǎng)微生物菌群分別為 Nitrosomonas 屬好氧菌 和 Plancto2 mycete 目的厭氧氨氧化菌。這些自養(yǎng)菌將 NO2- 作為中間產(chǎn)物，將 NH4+直接轉(zhuǎn)化成 N2。將這一工藝運(yùn)用到實(shí)際污水處理過(guò)程中，可以在單一自 養(yǎng)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn) NH4+ 的完全去除。這兩種自養(yǎng)微生物菌群在反應(yīng)器中相互作 用，同時(shí)發(fā)生兩種反應(yīng)。在限氧條件下，NH4+被好氧亞硝化菌(如 Nitro2 somonas 和 Nitrososira)氧化成 NO2- 。隨后，Plancto2mycete 目厭氧氨氧化菌將 產(chǎn)生的 NH4+ 和 NO2-以及痕量的 NO3-轉(zhuǎn)化為 N2。NO2-也可作為微生物合成 時(shí)的電子供體，CO2 為電子受體，在這一過(guò)程中 NO2-被 CO2 氧化生成 NO3-。 在限氧條件下好氧和厭氧氨氧化菌的相互作用將使得 NH4+完全轉(zhuǎn)化為 N2，同 時(shí)也有少量 NO3-產(chǎn)生。 在限氧條件下由于氧的穿透能力有限,因此自然形成了活性污泥的好氧區(qū)和 厭氧區(qū),好氧區(qū)位于活性污泥的表層,主要以氨氧化菌和異養(yǎng)氧化菌為主;厭氧區(qū) 則位于活性污泥的里層,主要以 ANAMMOX 菌為主,可將氨氮及表層反應(yīng)的產(chǎn)物 NO2-同時(shí)轉(zhuǎn)化為 N2 和少量的 NO3-。 在實(shí)驗(yàn)室研究成果的基礎(chǔ)上，成功應(yīng)用于尿液提取液廢水的污水處理工程， 通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)控制，一級(jí)生化氨氮濃度由初始濃度 5000 mg/L 左右， 降至 50 mg/L，處理量為 30 t/d，二級(jí)生化達(dá)到氨氮一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。

CANON工藝（Completelyautotrophicammoni-umremovalovernitrite）即生物膜內(nèi)自養(yǎng)脫氮工藝，是一種新型生物脫氮工藝，該工藝是指在單個(gè)反應(yīng)器或者生物膜內(nèi)通過(guò)控制溶解氧實(shí)現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化，從而達(dá)到脫氮的目的。在微氧條件下，亞硝酸菌將氨氮部分氧化成亞硝酸，消耗氧化創(chuàng)造ANAMMOX過(guò)程所需的厭氧環(huán)境；產(chǎn)生的亞硝酸與部分剩余的氨氮發(fā)生ANAMMOX反應(yīng)生成氮?dú)狻Ｔ谙扪鯒l件下能夠建立好氧和厭氧氨氧化菌的共生系統(tǒng)，而這一系統(tǒng)的

成果簡(jiǎn)介在本項(xiàng)目中運(yùn)用流體力學(xué)理論和動(dòng)力學(xué)方程提出了一種單流體多組元模型，它包含了一個(gè)可以適用于多組元的模型框架， 可以處理不同生物膜菌種相互之間的動(dòng)力學(xué)作用、 內(nèi)部的相互轉(zhuǎn)化、 群體的消散和混合， 整個(gè)材料系統(tǒng)近似為不可壓縮， 因此當(dāng)一個(gè)種群的體積分?jǐn)?shù)增長(zhǎng)時(shí)， 一個(gè)或多個(gè)其他的種群必須相應(yīng)的以體積分?jǐn)?shù)的形式轉(zhuǎn)化為增長(zhǎng)的種群。 我們還把這個(gè)二元模型變?yōu)楦?xì)致的三元模型， 除包含等效溶劑， 還將包含 EPS 和細(xì)菌兩種組分， 抗菌劑濃度和營(yíng)養(yǎng)素也被更細(xì)致地建模。 并且使用二元和三元模型研

在國(guó)際水科學(xué)院終身院士王寶貞教授主持下，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳研究生院與水污染控制研究中心）自主研發(fā)成功國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)的專(zhuān)利技術(shù)——強(qiáng)化淹沒(méi)生物膜-活性污泥復(fù)合生物處理工藝（簡(jiǎn)稱(chēng)EHYBFAS工藝，專(zhuān)利號(hào)200620017991.5）。參與研發(fā)人員主要有：金文標(biāo)、曹向東、王淑梅，以及哈工大深圳研究生院2005級(jí)部分研究生、2006級(jí)部分研究生。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了污泥停留時(shí)間跟水力停留時(shí)間的分離，且實(shí)現(xiàn)了懸浮態(tài)活性污泥的停留時(shí)間與附

1．心血管病硝苯啶骨架控釋型貼片硝苯啶（Nifedipine）為心肌Ca2+通道阻滯劑。臨床上用于治療各型心絞痛、高血壓。現(xiàn)市場(chǎng)上為片劑、膠囊劑。由于硝苯啶不溶于水，半衰期短（4-5h），多次口服后血藥濃度有峰谷現(xiàn)象，過(guò)量易頭痛、血壓低副作用。我校研制的心血管病硝苯啶骨架控釋型貼片可以改善藥物傳遞速度，較長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)態(tài)控制給藥。/line2．事后避孕貼片（女用）：左炔諾孕酮（Levonorgestrel）是效果可靠，應(yīng)用廣泛的避孕藥，市場(chǎng)上有長(zhǎng)效、短效片。1995年美國(guó)推出“事后片”，房事后8小時(shí)，次日口服0.75mg片劑兩片可達(dá)到全月避孕。我校研制的事后避孕控釋貼片可減少用藥次數(shù)和副作用，有效期達(dá)1~3個(gè)月。我國(guó)為人口大國(guó)，該貼劑具有廣闊的市場(chǎng)前景。/line3．口腔長(zhǎng)效控釋炎痛貼：該貼片用于治療顳下頜關(guān)節(jié)紊亂引起的肌肉痙攣、雙板區(qū)損傷，局部炎癥等引起的疼痛、牙痛和口腔潰瘍。將本貼片直接貼敷在顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)皮膚上，可將吲哚美辛（消炎痛）或雙氯滅痛藥物直接導(dǎo)入靶組織，消除肌肉痙攣。此方法不干擾關(guān)節(jié)的生理功能，不影響飲食，無(wú)損傷，用藥量少，開(kāi)辟了新的治療途徑。控釋輔料采用生物材料，可食用，對(duì)人體無(wú)害。天津醫(yī)科大學(xué)二附院口腔科100例臨床評(píng)價(jià)療效好，并通過(guò)天津市衛(wèi)生局組織的技術(shù)鑒定。國(guó)內(nèi)尚無(wú)此產(chǎn)品。/line4．強(qiáng)效鎮(zhèn)痛控釋貼片：該貼片臨床應(yīng)用于中度、重度癌癥和手術(shù)期病人的鎮(zhèn)痛。芬太尼是一種阿片類(lèi)人工合成的強(qiáng)效麻醉性鎮(zhèn)痛藥物，其鎮(zhèn)痛效力比嗎啡高75-100倍，鎮(zhèn)痛起效快，但藥效代謝快、持續(xù)時(shí)間短，T1/2=20分鐘，口服或注射具有肝臟首過(guò)效應(yīng)，可引起呼吸抑制、惡心、嘔吐等副作用。該貼劑給藥可減輕上述副作用和延長(zhǎng)藥效時(shí)間達(dá)48-72小時(shí)。

目前，低碳生活、節(jié)能社會(huì)是能源開(kāi)發(fā)和材料研究的主旋律和重點(diǎn)，所以研究制造低碳材料是熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)；而同時(shí)又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是當(dāng)今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是從植物等非石油基能源開(kāi)發(fā)而來(lái)，因此本項(xiàng)目所研究范圍屬于國(guó)家大力支持的綠色可降解材料領(lǐng)域，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣，可替代現(xiàn)有的石油基、石油基復(fù)合物等污染環(huán)境、破壞生態(tài)的材料，是造福人類(lèi)的潛在綠色材料。本研究以PBS、PLA、植物纖維或淀粉、增韌劑為主要原料用HAKKE制備PBS、PLA基復(fù)合材料。由于PLA的脆性和耐熱性差，提高PLA的耐熱性和韌性是本研究的關(guān)鍵。通過(guò)加入植物纖維等填料，并對(duì)其進(jìn)行改性處理，可大大改善復(fù)合材料的耐熱性能；而在PLA/淀粉復(fù)合材料中加入某些特定的增韌增強(qiáng)材料，可大大提高PLA復(fù)合材料的韌性，達(dá)到可日常生活所用的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，得到PLA復(fù)合材料是生物可降解材料，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。

● 項(xiàng)目簡(jiǎn)介：細(xì)菌生物膜是細(xì)菌互相粘連形成的模樣物，對(duì)大多數(shù)抗生素耐藥，其耐藥性比浮游菌可高達(dá)100倍。近年來(lái)細(xì)菌生物膜疾病日益嚴(yán)重、治療難度極大，目前尚無(wú)抗細(xì)菌生物膜藥物上市。YycG/YycF雙組分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)和生物膜形成具有重要的調(diào)控作用，可以作為理想的藥物靶標(biāo)篩選抗生物膜先導(dǎo)化合物。對(duì)先導(dǎo)化合物優(yōu)化改造，評(píng)價(jià)其藥效，研究候選藥物的藥代動(dòng)力學(xué)特征并對(duì)其安全性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，探討其成藥性，可能產(chǎn)生創(chuàng)新性強(qiáng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的候選新藥。● 應(yīng)用前景：通過(guò)生物信息學(xué)分析，在表皮葡萄球菌全基因組中共發(fā)現(xiàn)了16對(duì)雙組分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。選擇其中一組YycG/YycF 系統(tǒng)中的組氨酸激酶YycG的保守功能域HATPase_c作為候選抗菌藥物靶點(diǎn)，通過(guò)高通量虛擬篩選獲得了具有抑制生物膜作用的小分子化合物，能夠可特異性地作用于葡萄球菌屬等革蘭陽(yáng)性球菌，對(duì)革蘭陰性菌無(wú)抑菌作用，且對(duì)哺乳類(lèi)細(xì)胞毒性作用低。對(duì)表皮葡萄球菌已形成生物膜中的細(xì)菌具有殺傷作用，同時(shí)也可使細(xì)菌生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，很好的抑制了生物膜的形成。以其中兩個(gè)小分子化合物作為先導(dǎo)化合物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造，已經(jīng)獲得30個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的衍生物。通過(guò)表皮葡萄球菌生物膜殺傷實(shí)驗(yàn)證明，其中5個(gè)化合物的MIC，MBC和抑制生物膜濃度均不同程度的優(yōu)于先導(dǎo)化合物。化合物H5-10的MIC，MBC和抑制生物膜濃度分別達(dá)到1.5，3.1，25μM。目前該項(xiàng)目的技術(shù)水平居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。本項(xiàng)目已申請(qǐng)并獲得授權(quán)2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。

項(xiàng)目背景：1.傳統(tǒng)污水廠(chǎng)占地指標(biāo)較高，對(duì)于土地資源浪費(fèi) 嚴(yán)重，建立基于高排放標(biāo)準(zhǔn)的集約型污水處理廠(chǎng)刻不容緩；解決 傳統(tǒng)水廠(chǎng)工藝流程長(zhǎng)、占地大、工藝段復(fù)雜、運(yùn)行管理難題。2. 通過(guò)開(kāi)發(fā)基于移動(dòng)床生物膜純膜生化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率為目標(biāo)的污水處理全套工 藝。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：建立基于 MBBR 的純膜 MBBR 中試， 驗(yàn)證純膜工藝處理污染物的可行性，給定基于不同出水標(biāo)準(zhǔn)要求 的純膜 MBBR 工藝的有機(jī)物、硝化、反硝化負(fù)荷；針對(duì)脫落生物 膜的膜水分離問(wèn)題，優(yōu)化磁加載沉淀技術(shù)，要求耐受沖擊、分離 脫落生物膜效果好、運(yùn)行穩(wěn)定，給定基于脫落生物膜磁混凝的水 力負(fù)荷，優(yōu)化磁加載沉淀設(shè)備滿(mǎn)足脫落生物膜粘度高特性；研發(fā) 針對(duì)全系統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并加載人工智能領(lǐng)域算法，實(shí)現(xiàn) 水處理全過(guò)程自動(dòng)化控制及智慧化控制。主要技術(shù)指標(biāo)：1）常 規(guī)污水水質(zhì)，達(dá)到準(zhǔn) IV 類(lèi)出水水質(zhì)時(shí)，噸水占地<0.3m2/(m3·d) 或噸水占地為常規(guī)工藝的 40%以下；2）常規(guī)污水水質(zhì)，噸水電 耗、藥耗、產(chǎn)泥量分別小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同類(lèi)水質(zhì)替代工藝消耗的 80%；3）實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化、智能化控制，系統(tǒng)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)云端控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制智能化連鎖調(diào) 整，運(yùn)行人工降低 50%；4）建立示范工程，規(guī)模不小于 20000 噸/天，出水達(dá)到準(zhǔn) V 或更高排放標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定運(yùn)行不少于 180 天。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:從事 MBBR 相關(guān)研究，且研究成果處于 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。