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SRT和接种比例对藻菌共生体在养猪废水处理中的膜污染影响研究

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SRT和接种比例对藻菌共生体在养猪废水处理中的膜污染影响研究

作者：田茂芝南昌大学

学位级别：硕士

藻菌膜光生物反应器（microalgae-bacteria membrane photobioreactor,MB-MPBR）是一种新兴的污水处理工艺,它具有多种污染物高效协同去除、节能降耗、资源回收等优点,但对MB-MPBR系统连续运行稳定性有显著影响的膜污染问题仍有待进一... 详细信息

藻菌膜光生物反应器（microalgae-bacteria membrane photobioreactor,MB-MPBR）是一种新兴的污水处理工艺,它具有多种污染物高效协同去除、节能降耗、资源回收等优点,但对MB-MPBR系统连续运行稳定性有显著影响的膜污染问题仍有待进一步深入研究。本试验旨在研究污泥停留时间（sludge retention time,SRT）及接种比例对MB-MPBR在养猪废水处理中膜污染的影响,并探究其膜污染机制,为MB-MPBR处理养猪废水提供理论依据。本实验考察了不同SRT（10 d、15 d、20 d）和接种比例（1:1、1:3、1:10）条件下,MB-MPBR中膜污染的演变过程,并结合离线膜污染实验考察其膜通量衰减过程,分析膜污染形成机制。此外,进一步分析藻菌共生体分泌的胞外聚合物（extracellular polymeric substance,EPS）的组分和含量,结合EPS成分测定、傅里叶红外光谱、三维荧光光谱等多种表征手段,分析SRT和接种比例对膜污染的影响。对不同SRT下的膜污染研究发现:SRT=10 d时混合液膜污染最严重,其次为SRT=20 d,SRT=15 d时膜污染最轻;EPS组分分析,SMP、LB-EPS是混合液膜污染的主要贡献者。膜通量衰减过程的模型拟合结果表明,在SMP中,SRT=10 d、20 d组以标准堵塞模型为主,SRT=15 d以标准堵塞和滤饼层为主;在LB-EPS中,SRT=10 d、20 d组以标准堵塞、中间堵塞、滤饼层为主;SRT=15d组与四种模型均有较高拟合度。在TB-EPS组分中,SRT=10 d以标准堵塞模型为主;SRT=15 d的膜污染与四种模型均密切相关;SRT=20 d组以完全堵塞、中间堵塞为主;在MFR中,SRT=10 d、15 d组以标准堵塞、中间堵塞、滤饼层为主,而SRT=20 d与标准堵塞拟合度较高。综合粒径、EPS组分含量和三维荧光光谱分析,SRT=10 d的膜污染最严重归因于絮体粒径尺寸小以及低蛋白质/多糖比,膜污染物主要为富里酸类物质、络氨酸类蛋白质、可溶性微生物产物等。对不同接种比例下的膜污染研究发现:接种比例1:1、1:3、1:10的混合液更符合标准堵塞,而滤饼层的拟合度较低。EPS成分和DOC测试结果表明,较高的EPS含量是导致膜通量衰减的主要原因,SMP、LB-EPS是膜污染主要贡献者。膜面表征分析表明,膜污染主要由酪氨酸类蛋白质、黄腐酸、腐殖酸类物质以及可溶性微生物产物等。进一步从探究不同接种比例组运行过程发现,第1 d、15 d及30 d,不同接种比例下的膜通量皆是1:10>1:1=1:3,而在第45 d,不同接种比例下的膜通量关系为1:1=1:3>1:10。结合膜污染模型拟合发现,第1 d的各组均以标准堵塞为主,且R2值1:10>1:1>1:3;第15 d时各组均以标准堵塞为主,且R2值随接种比例逐渐增大;第30 d、45 d,各组均以标准堵塞为主。絮体粒径分析显示,随着运行周期延长,絮体粒径由1:10>1:3>1:1逐渐变为1:1>1:3>1:10。结合EPS组分分析发现,多糖、蛋白质是EPS的主要成分,第1 d,LB-EPS是膜污染主要贡献者,而在第15 d、30 d、45 d,SMP成为膜污染主要贡献者,在反应器整体运行中TB-EPS对膜污染贡献最小。

关键词：藻菌共生体膜生物反应器 SRT 接种比例胞外聚合物

产β-苯乙醇酵母菌的筛选及其固定化应用研究

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产β-苯乙醇酵母菌的筛选及其固定化应用研究

作者：田茂秀仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

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基于贝叶斯决策风险的元胞蚁群算法路径规划

淮阴师范学院学报（自然科学版） 2020年第4期19卷 298-305页

作者：王秀芬杨盛毅田茂祥胡馨丹贵州民族大学机械电子工程学院贵州贵阳550025 贵州民族大学贵州省模式识别与智能系统重点实验室贵州贵阳550025

为解决无人飞行器(UAV)采用传统蚁群算法路径规划收敛速度慢、容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于贝叶斯决策风险的元胞蚁群算法.将环境地图栅格化,采用尖角优化策略从元胞邻居模型中初步确定备选节点的可行区域.将由蚁群算法获取... 详细信息

为解决无人飞行器(UAV)采用传统蚁群算法路径规划收敛速度慢、容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于贝叶斯决策风险的元胞蚁群算法.将环境地图栅格化,采用尖角优化策略从元胞邻居模型中初步确定备选节点的可行区域.将由蚁群算法获取的信息素抽样概率作为先验概率、将目标节点的启发信息融入条件概率、将障碍物的斥力信息融入风险函数.综合多项因素来评测各备选节点的优越性.依据平均风险的大小进行决策分析,其中扇形预测区域和尖角优化策略的引入使得路径搜索更符合无人飞行器的飞行特征,并且加快了路径搜索速度.仿真实验表明,新算法具有更好的全局搜索能力且达到了更好的避障效果.

关键词：贝叶斯决策元胞蚁群算法扇形预测区域平均风险路径规划

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门源地震作用下硫磺沟大桥的破坏机理研究

门源地震作用下硫磺沟大桥的破坏机理研究

作者：田茂东石家庄铁道大学

学位级别：硕士