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废水处理硝酸盐异化还原与厌氧氨氧化/反硝化耦合工艺构建

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化工进展 2024年第3期43卷 1593-1605页

作者：赵瑞强周鑫牛冰心太原理工大学环境科学与工程学院山西晋中030600 山西省市政工程研究生教育创新中心山西晋中030600

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammo... 详细信息

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammox反应,此时的总氮和COD去除率稳定在97%和98%以上。物料衡算显示,Anammox反应途径对氮的去除贡献逐渐增加,硝酸盐异化还原(DNRA)耦合Anammox和反硝化共同促进了系统的同步脱氮除碳。对微生物群落分析发现,Candidatus Kuenenia相对丰度由0.27%快速升高至35.87%,DNRA菌(Ignavibacterium、Thermogutta)及反硝化菌(Azospira、Gp3)在体系内共存。通过基因注释法,检测出了Anammox、DNRA、硝酸盐还原及亚硝酸盐还原关键基因。运行过程中,颗粒污泥颜色变红且粒径增大;胞外聚合物(EPS)分析表明多糖(PS)和蛋白质(PN)含量增加而PN/PS下降;三维荧光光谱发现腐殖酸类物质增多。研究结果为高浓度有机含氮废水高效处理提供了一种新的工艺途径。

关键词：膨胀颗粒污泥床反应器高浓度有机含氮废水硝酸盐异化还原厌氧氨氧化反硝化耦合脱氮

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优化C/N促进高浓度含氮有机废水同步产甲烷、硝酸盐短程还原耦合厌氧氨氧化

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中国环境科学 2024年

作者：周鑫赵瑞强韩晋太原理工大学环境科学与工程学院山西省市政工程研究生教育创新中心

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)处理高浓度同时含有氨氮和硝酸盐的有机废水，重点探究碳氮比（COD/TN）对系统生物产气及脱氮除碳性能的影响.136天运行结果表明：C/N对系统COD去除影响不显著，而对产甲烷和TN去除率影响显著.分时水质测定证... 详细信息

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)处理高浓度同时含有氨氮和硝酸盐的有机废水，重点探究碳氮比（COD/TN）对系统生物产气及脱氮除碳性能的影响.136天运行结果表明：C/N对系统COD去除影响不显著，而对产甲烷和TN去除率影响显著.分时水质测定证实了亚硝氮积累及硝酸盐短程还原与厌氧氨氧化(Anammox)耦合.C/N为5.71时产甲烷、硝酸盐短程还原耦合Anammox效果最好.随着C/N升高，厌氧氨氧化活性下降，而产甲烷和硝酸盐异化还原(DNRA)活性增强.C/N能够显著改变污泥EPS组分、含量及有机基团，进而影响污泥结构稳定性及微生物代谢活性；Anammox菌Candidatus Kuenenia和Candidatus Brocadia相对丰度低C/N时远高于高C/N，高C/N下检测到了大量产甲烷菌Methanothrix、Methanolinea和Methanobacterium，同时共存反硝化菌和DNRA菌.微生物功能基因注释证明了短程反硝化/DNRA促使亚硝酸盐积累和Anammox发生以及乙酸途径产甲烷.最后，提出了最佳C/N下碳氮同步去除机制.研究结果为高浓度有机含氮废水处理提供了一种新思路.

关键词： C/N 高浓度废水产甲烷厌氧氨氧化硝酸盐异化还原去除机制

三七SE基因克隆及转化烟草、绞股蓝的初步研究

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三七SE基因克隆及转化烟草、绞股蓝的初步研究

作者：赵瑞强广西医科大学

学位级别：硕士

本论文研究包括三方面:(一)建立绞股蓝叶片直接分化受体系统以广西五叶绞股蓝叶片作为研究材料,在叶片不同部位切割并插入不同激素组合的培养基诱导,确定6-BA可诱导叶片分化不定芽后,采用不同浓度的6-BA进行诱导实验,当采用MS+6-BA1.0m... 详细信息

本论文研究包括三方面:(一)建立绞股蓝叶片直接分化受体系统以广西五叶绞股蓝叶片作为研究材料,在叶片不同部位切割并插入不同激素组合的培养基诱导,确定6-BA可诱导叶片分化不定芽后,采用不同浓度的6-BA进行诱导实验,当采用MS+6-BA1.0mg/L培养基时,绞股蓝叶片分化频率最高,达到40%。植株再生过程中,继代培养基采用MS+6-BA1.0mg/L;生根培养基采用1/2MSO;根系长好后移栽并成活,获得完整植株。首次成功诱导绞股蓝叶片分化,为利用根癌农杆菌介导法进行基因转化绞股蓝研究建立了稳定的直接分化受体系统。(二)三七鲨烯环氧酶(SE)基因克隆并构建双元转化载体系统提取三七茎总RNA,经RT-PCR得到SE基因,经过测序确认无碱基突变后,通过基因工程将SE基因重组入中间表达载体pCAMBIA2301(35S:NOS-ter),经双酶切鉴定得到重组中间表达载体pCAMBIA2301(35S:NOS-ter)-SE。将其转化根癌农杆菌GV3101,经PCR鉴定得到双元转化载体系统GV3101-pCAMBIA2301(35S:NOS-ter)-SE。(三)目的基因(SE)转化烟草、绞股蓝利用叶盘转化法探索将SE基因转入绞股蓝的条件与方法,但未成功。同时利用叶盘转化法将目的基因SE转化入烟草中,提取烟草基因组DNA经PCR鉴定,SE基因转入烟草成功。提取烟草叶片总RNA经RT-PCR鉴定,SE基因在烟草体内表达,成功获得转SE基因烟草。本研究建立了绞股蓝叶片分化系统,构建了双元转化载体系统GV3101-pCAMBIA2301(35S:NOS-ter)-SE,得到了转SE基因的烟草。绞股蓝转化系统仍需摸索。

关键词：绞股蓝三七转基因烟草叶片分化鲨烯环氧酶

CFRP制孔末端执行器设计及孔位识别算法研究

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CFRP制孔末端执行器设计及孔位识别算法研究

作者：赵瑞强哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）因具有优异的物理和力学性能而被广泛应用于航空航天领域。在飞机装配过程中,CFRP结构件间连接孔的质量对飞机的安全性和使用寿命有着重要的影响。由于CFRP结构件制孔数量多... 详细信息

碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）因具有优异的物理和力学性能而被广泛应用于航空航天领域。在飞机装配过程中,CFRP结构件间连接孔的质量对飞机的安全性和使用寿命有着重要的影响。由于CFRP结构件制孔数量多,人工制孔方式无论是精度和效率都很难满足现代飞机的装配要求。针对此问题,自动制孔技术应运而生,而机器人自动制孔技术是其中应用最广泛的一种技术。在此背景下,本文对基于工业机器人的制孔末端执行器进行了深入的研究,设计了末端执行器的结构和控制系统,并提出一种基于机器视觉的孔位识别算法。具体内容如下:首先,依据CFRP结构件的制孔要求和机器人自动制孔系统的特点,对末端执行器进行功能分析。根据末端执行器的功能需求,详细设计各单元的结构,包括制孔单元、进给及调姿单元、视觉定位单元、法矢检测单元和悬臂挂板,并采用有限元仿真方法对关键组件进行强度与刚度校核和模态分析。其次,根据末端执行器控制系统的设计要求确定“PC+PLC”的末端执行器控制系统方案,并建立基于MPI的PC与S7-300PLC通信策略。基于自适应模糊PID对电主轴进给运动进行闭环控制,并根据末端执行器各单元元器件的控制设计,确定各元器件的通信方式和内容,实现PC对S7-300PLC、机器人控制柜、高速相机和3D激光智能传感器的精确控制。再次,根据相机标定和工件待钻孔孔位识别的实际需求,开发相应的图像孔位提取算法,研究九孔阵列和记号划线的提取。通过提取的九孔阵列图像确定相机内参,并采用插值和最小二乘法拟合工件曲面,确定刀具坐标系下工件表面记号划线交点处的法矢向量。最后,搭建末端执行器钻孔实验平台,对末端执行器各功能进行测试,并进行钻孔实验,通过对加工孔的尺寸和定位精度的检测,验证末端执行器系统的功能与设计指标。

关键词：自动制孔末端执行器结构设计控制系统孔位识别

基于分子标记的铁皮石斛种质资源遗传多样性研究

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基于分子标记的铁皮石斛种质资源遗传多样性研究

作者：赵瑞强浙江农林大学

学位级别：硕士

铁皮石斛是我国珍稀药材，了解种质资源遗传多样性，有助于选育优良新品种、合理利用和保护种质资源。采用SCoT和SSR标记技术，建立铁皮石斛SCoT-PCR、SSR-PCR反应体系。分析铁皮石斛遗传多样性，结果如下： 1、通过正交试验设计和单因... 详细信息

铁皮石斛是我国珍稀药材，了解种质资源遗传多样性，有助于选育优良新品种、合理利用和保护种质资源。采用SCoT和SSR标记技术，建立铁皮石斛SCoT-PCR、SSR-PCR反应体系。分析铁皮石斛遗传多样性，结果如下： 1、通过正交试验设计和单因素实验相结合，建立铁皮石斛SCoT-PCR最佳反应体系(20μL)：DNA模板30ng，Mg2.5mmol·L、dNTPs0.15mmol·L、Taq酶1.5U、引物0.4μmol·L。PCR扩增程序：94℃，5min;94℃，35s，51℃，35s，72℃，1.5min，35个循环;72℃，10min，SCoT标记在32份铁皮石斛材料的验证中表现出良好的稳定性和可重复性。利用SCoT分子标记对铁皮石斛个体和居群进行遗传多样性和聚类分析，从57条SCoT引物中筛选出28条引物，共扩增出385条带，其中366条为多态性条带，多态性比率(PPB)94.76%;17个居群的多态位点(PPL)在28.83%4.42%，平均为45.73%，聚类结果表明不同来源的铁皮石斛聚在一起，但有例外，说明铁皮石斛种质具有丰富的遗传多样性。 2、铁皮石斛SSR-PCR最佳反应体系(20μL)：Mg1.5mmol·L、引物0.6μmol·L和dNTPs0.40mmol·L、Taq DNA聚合酶0.5U、模板DNA40ng;SSR-PCR扩增反应程序：95℃，5min，95℃，35s，(41-58.1)℃，35s，72℃，1.5min，35个循环;72℃，10min;利用该反应体系对95份铁皮石斛进行SSR-PCR扩增，扩增谱带多态性丰富。利用SSR分子标记对铁皮石斛个体和居群进行遗传多样性和聚类分析，从26个SSR引物中筛选出10对引物，共扩增出63条带，其中61条为多态性条带，多态性比率(PPB)97.00%;17个居群的多态位点(PPL)在11.11%0.48%，平均为53.22%。聚类结果表明铁皮石斛遗传多态性丰富，居群间遗传差异较大。 3、将SCoT和SSR标记相结合对17个居群的铁皮石斛进行遗传多样性分析，结果表明铁皮石斛遗传多样性主要分布于居群间，铁皮石斛种质的亲缘关系与其地理纬度具有显著的相关性。聚类结果表明，SCoT和SSR标记相结合能够更明确了不同来源的铁皮石斛种质资源的亲缘关系和地理纬度关系密切。更进一步证明了SCoT和SSR标记对铁皮石斛遗传多样性、亲缘关系分析的可靠性，为铁皮石斛品种的选育、引种和推广提供了可靠的理论依据。

关键词：铁皮石斛 SCoT 标记 SSR 遗传多样性聚类分析

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溶胶涂覆与微弧氧化制备镁合金陶瓷膜的研究

溶胶涂覆与微弧氧化制备镁合金陶瓷膜的研究

作者：赵瑞强沈阳理工大学

学位级别：硕士

微弧氧化技术作为近些年来最有发展前景的表面处理技术，处理后金属的耐磨性、耐蚀性、机械强度以及电绝缘性得到了很大提高。本文采用溶胶—凝胶法结合微弧氧化技术，制备出了具有优良性能的镁合金复合陶瓷膜。采用有机醇盐水解法制备... 详细信息

微弧氧化技术作为近些年来最有发展前景的表面处理技术，处理后金属的耐磨性、耐蚀性、机械强度以及电绝缘性得到了很大提高。本文采用溶胶—凝胶法结合微弧氧化技术，制备出了具有优良性能的镁合金复合陶瓷膜。采用有机醇盐水解法制备了SiO溶胶。通过TEOS与水的配比变化，确定了制备SiO溶胶的最佳配比。研究了溶胶粘度与陈化时间的关系，在24小时到40小时之间，溶胶粘度适宜，利于成膜。红外检测分析了溶胶组分成键情况，溶胶粉体红外波数在l085cm附近含有大量的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰，表明溶液中己形成了SiO胶粒。紫外吸收光谱表明SiO胶粒表现出了纳米粒子的特性。采用化学还原法制备了银溶胶，溶胶呈茶色。银溶胶的紫外吸收光谱表明：溶胶的吸收峰在330nm-500nm之间，与纳米银溶胶吸收峰相比较，确定制备出的银溶胶中有纳米银;将银溶胶烘干制成粉体，进行X射线衍射分析，结果表明银溶胶粉体中存在单质银，另外还有氧化银;粘度测试表明银溶胶比较稳定。将制备的SiO溶胶涂覆于MAO试样上，进行二次微弧氧化处理，得到了复合膜层。SEM检测结果表明：几乎观察不到膜层的孔洞和裂纹，含Si量明显大于微弧氧化膜层;电化学分析、腐蚀失重的结果表明复合膜层的耐蚀效果更好，较单一微弧氧化膜，腐蚀电位正移了0.07V，腐蚀电流密度降低了一个数量级;腐蚀失重速率由0.1258mg/cmh，降低为0.0477mg/cmh。将制备的银溶胶涂覆于MAO试样上，进行二次微弧氧化处理，得到了复合膜层。SEM检测结果表明：膜层更加致密，孔隙率减小;复合膜层含有Ag元素;XRD检测结果表明，膜层中有了银的化合物产生。腐蚀失重和电化学测试表明，较单一微弧氧化膜，腐蚀失重速率由0.1258mg/cm·h降至0.0736mg/cm·h，电位正移0.04V，电流密度降低了1/2;摩擦磨损检测，复合膜层的耐磨性有了很大提高。

关键词： AZ91D镁合金微弧氧化溶胶涂覆复合膜层

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执行异议与案外人异议相关问题探讨

执行异议与案外人异议相关问题探讨

作者：赵瑞强中国政法大学

学位级别：硕士

执行异议与案外人异议相关问题一直是执行理论中的难点和重点,也是造成“执行难”问题的突出表现。在当前社会转型时期,各种矛盾在法院诉讼中集中爆发,法院信访量高居不下,其中涉执信访案件呈上升趋势,大多数涉执信访案件,都可以进入执... 详细信息

执行异议与案外人异议相关问题一直是执行理论中的难点和重点,也是造成“执行难”问题的突出表现。在当前社会转型时期,各种矛盾在法院诉讼中集中爆发,法院信访量高居不下,其中涉执信访案件呈上升趋势,大多数涉执信访案件,都可以进入执行异议或案外人异议程序加以解决。例如:信访人认为法院消极执行、久拖不执,就可以通过对执行案件超过法定期限向执行法院提出异议;信访人认为执行法院的承办法官在执行过程中违法查封、拍卖、低价转让其财产或错误处分了非案件当事人的财产,就可以通过对违法控制、处分财产行为或侵犯其对执行标的的实体权利提出异议;信访人认为执行法院没有穷尽调查措施就已作出中止或终结执行的裁定,可以对违反执行案件中止或终结执行的法定标准提出异议等等。可见执行异议与案外人异议牵扯到执行工作的方方面面。而2007年10月28日修正的《中华人民共和国民事诉讼法》仅仅在第二百零二条、第二百零四条有所提及,执行工作至今没有一部专门的法律加以规范,很多执行问题只能参照一些零散的司法解释、甚至依据最高院的相关批复加以解决,难免给执行工作带来困惑甚至混乱,因此制定单行强制执行法非常必要。目前最高人民法院已完成《强制执行法》建议稿第五稿,笔者深感欣慰的同时,试图通过大量案例对执行异议和案外人异议相关问题加以探讨,希望能为法院执行工作提供一些参考和借鉴。本文首先结合大陆法系国家关于执行异议制度和案外人异议制度的做法,分析了我国执行异议制度和案外人异议制度的立法现状,重点探讨了我国司法实务中办理执行异议和案外人异议案件所遇到的问题及其解决方案,诸如异议的期间、主体范围、内容、审查制度、主体竞合以及执行管辖权和不予受理执行申请这两种特殊的执行异议等所遇到的问题和解决方案,并通过上述问题的探讨,对下步我国进一步完善执行异议制度和案外人异议制度提出了几点建议。

关键词：执行执行异议案外人异议

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矩形惠更斯超构表面的设计与传输特性分析

矩形惠更斯超构表面的设计与传输特性分析

作者：赵瑞强哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着光学领域研究的不断深入,人们一直都在尝试利用各种技术手段实现对光的幅值,相位和偏振态的有效调控。超构材料和超构表面具备不同于自然界材料的独特性能,从而为光操纵提供了一种新的手段。基于惠更斯基本原理的惠更斯超构表面通... 详细信息

随着光学领域研究的不断深入,人们一直都在尝试利用各种技术手段实现对光的幅值,相位和偏振态的有效调控。超构材料和超构表面具备不同于自然界材料的独特性能,从而为光操纵提供了一种新的手段。基于惠更斯基本原理的惠更斯超构表面通过设计单元结构形成等效的惠更斯源,在理论上被认为能够实现对光的幅值、相位和偏振的全方位调控,受到很多人的关注。本论文主要研究太赫兹波段的惠更斯超构表面,实现高效的光相位调控。目前,关于惠更斯超构表面的研究主要集中在光相位调制,如实现异常折射或反射。当前已有的惠更斯超构表面设计通常具有较高的传输效率。然而,它们也具有复杂的单元结构设计,增加了制造难度,也难以向更高频率扩展。非金属材料的惠更斯超构表面设计具有很高的效率,对工艺的要求也更高。因此,针对以上的问题,本文设计一种结构简单的双层金属惠更斯超构表面。分析了双层金属结构实现惠更斯源的机理,进一步利用仿真分析了该结构的金属欧姆损耗和介质损耗。通过改变单一结构参数,该双层金属结构就能够实现透射光的2π相位控制。双层金属超构表面具有简单的结构设计,有利于物理实现。理论及仿真分析了超构表面的异常折射现象。仿真结果显示,双层金属结构的超构表面能够实现偏转角度19.8度的异常折射,其效率达66%。为了实现多功能的超构表面,在双层金属结构设计的基础上,提出了三层金属结构的超构表面,具备异常折射和异常反射功能。通过改变两个结构参数,能够实现对透射光、反射光的2π相位控制。通过合理的优化,设计及分析了两种不同功能的超构表面。结果表明,该超构表面能够实现偏转角度27.6度的异常折射,异常折射效率达62%。也可设计成异常反射超构表面,能够实现偏转角度27.6度的异常反射,异常反射效率达到60%。

关键词：超构材料惠更斯原理惠更斯超构表面异常折射

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混凝土内部钢筋锈蚀的磁记忆检测

建筑材料学报 2018年第2期21卷 345-350页

作者：杨茂周建庭张洪廖棱赵瑞强重庆三峡学院土木工程学院重庆404199 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074

将金属磁记忆技术引入到混凝土内部钢筋的锈蚀检测当中,根据锈蚀试件表面的磁场变化信息来定位其锈蚀区域,同时半定量化评估其锈蚀程度.首先对钢筋混凝土试件进行定位锈蚀,随后采用自主设计的磁记忆扫描设备进行检测,分析得到沿试件固... 详细信息

将金属磁记忆技术引入到混凝土内部钢筋的锈蚀检测当中,根据锈蚀试件表面的磁场变化信息来定位其锈蚀区域,同时半定量化评估其锈蚀程度.首先对钢筋混凝土试件进行定位锈蚀,随后采用自主设计的磁记忆扫描设备进行检测,分析得到沿试件固定方向的磁感应强度分布曲线B_y-y,B_y-z以及反转高度曲线z_f-y.利用B_y-y曲线交点间的区域来定位试件的锈蚀区域,根据z_f-y曲线中反转高度z_f值可半定量评估试件的锈蚀程度.结果表明:此方法可以实现混凝土未开裂期间的钢筋锈蚀检测,并能排除混凝土保护层厚度对检测效果的影响,具有较高的检测灵敏度.

关键词：钢筋锈蚀混凝土磁记忆检测

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