一、活性污泥的连续流发酵产氢实验研究（论文文献综述）
李峰哲,丁杰,郭婉茜,金正首,任南琪[1]（2021）在《卧式CSTR生物制氢反应器设计与流场数值模拟》文中认为为在一定程度上弥补连续流搅拌槽式反应器（CSTR）生物制氢反应器的缺陷,及指导生物制氢反应器的放大设计,该文研究设计卧式CSTR制氢反应器。采用多重参考系法（MRF）和标准k-ε湍流模型模拟在50 r/min的较低转速下具有相同桨径、不同叶宽结构的5种搅拌桨（搅拌桨的叶宽W分别为30、40、50、60、70 mm）的搅拌特性。结果表明叶宽为60 mm的搅拌桨能产生合理的径向、轴向速度分布使活性污泥与底物充分接触,适合生物制氢反应器的工艺需要。通过计算得到不同叶宽结构下的搅拌功率与扭矩,对进一步研究生物制氢反应器的工业化应用和运行控制提供参考价值。
孙茹茹[2]（2021）在《CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究》文中认为暗发酵厌氧生物制氢能够将处理高浓度有机废水与产氢有效结合,具有发酵底物来源广泛、转化率高、产氢能力强、不需要光照等优点,成为近年来环境保护和能源领域研究热点之一。筛选高效产氢菌株,开展产氢细菌代谢组学研究,对了解产氢菌产氢机理和提高产氢效率具有重要意义。本实验以连续流搅拌槽式反应器（CSTR）进行厌氧发酵制氢,实验过程中考察了水力停留时间（HRT,12h、10h和8h）和进水COD浓度(3000 mg·L-1、5000 mg·L-1和7000 mg·L-1)对反应器运行效率的影响,探讨了反应器运行过程中COD去除率、p H、出水悬浮物（TS）、活性污泥悬浮物固体质量浓度（MLSS）和可挥发悬浮物固体质量浓度（MLVSS）变化情况。借助高通量测序技术分析反应器内活性污泥中微生物菌群结构及其演变过程。利用Hungate滚管技术从活性污泥中筛选到一株高效产氢菌株,进而基于质谱与气相色谱联用（GC-MS）技术分析了该菌株在不同Fe2+浓度培养条件下差异代谢物的丰度变化。结果表明,当进水COD浓度控制在3000 mg·L-1左右时,HRT为10 h时反应器运行效果最好,HRT过长或过短都会对反应器的运行造成负面影响。此阶段COD去除率在30%左右,p H稳定在4.6～4.7之间,累计产氢量约2 L·d-1,末端液相发酵产物总质量浓度为1089 mg?L-1,以乙酸为主,形成乙酸型发酵。产氢菌产乙醇杆菌属（Ethanoligenens）、巨球型菌属（Megasphaera）、肠杆菌属（Enterobacter）和梭菌属（Clostridium）等丰度占活性污泥中微生物总量的40%以上。若缩短HRT为8 h,COD去除率变化浮动较大且不稳定,累计产氢量下降。活性污泥沉降性能降低,大量污泥随出水流失,导致活性污泥生物量的流失。活性污泥中产氢菌丰度占比下降到16%左右。控制HRT为10 h,进水COD浓度为5000 mg·L-1时获得最大累计产氢量且反应器运行良好。此条件下COD去除率在26%左右,p H稳定在4.5～4.6之间。液相发酵产物总质量浓度为2010 mg·L-1,其中丁酸含量最高,为1300 mg·L-1,形成丁酸型发酵。累计产氢量在2.5～3.0 L·d-1左右。产氢菌产乙醇杆菌属（Ethanoligenens）和巨球型菌属（Megasphaera）丰度占比分别为18.57%和13.81%,产氢菌总丰度占比超过30%。当进水COD浓度为3000 mg·L-1时,累计产氢量低,反应器的运行效率较差。当进水COD浓度进一步提升至7000 mg·L-1时,有大量微生物因无法适应高浓度的有机底物而死亡,造成TS浓度上升和MLSS的浓度下降,累计产氢量由2.5～3.0 L·d-1降低到1.6～1.7 L·d-1。对活性污泥进行滚管分离筛选,筛选出一株高效产氢菌株编号为S-11,以LM-1为基础培养基,培养30h后累计产氢量为2230 m L/L-culture,比产氢率为0.89 mol H2/mol glucose。经16S r DNA鉴定该菌株为肠杆菌属（Enterobacter）的一株新菌株。对该菌株进行不同Fe2+浓度培养优化,当Fe2+浓度为0.2 g·L-1时,比产氢率最高,为1.09 mol H2/mol glucose。当Fe2+浓度为0.5 g·L-1,此时比产氢率最小,为0.61 mol H2/mol glucose。选取无Fe2+培养条件下为对照组,0.2 g·L-1 Fe2+和0.5 g·L-1 Fe2+培养条件下为实验组,进行代谢产物分析。0.2 g·L-1 Fe2+组和无Fe2+组之间共鉴定出83种差异代谢物,其中32种代谢物丰度显着上调,51种代谢物丰度显着下调。丰度上调的代谢物主要包括:参与电子转移的核黄素蛋白以及植物醇、苄胺、儿茶素、谷胱甘肽、4-氨基甲基环己烷羧酸等具有还原作用的物质。说明Fe2+可降低发酵环境中的氧化还原电位,有利于厌氧细菌的生长,从而提高肠杆菌S-11的发酵产氢能力。在0.5 g·L-1 Fe2+组和无Fe2+组之间共鉴定出68种差异代谢物,其中22种代谢物丰度显着上调,46种代谢物丰度显着下调。代谢产物如苯胺、甘油和磷酸乙醇胺等参与氨基酸和脂类分解的物质丰度上升,参与细胞膜合成的亚油酸等脂类物质下降,说明过高的Fe2+浓度会给肠杆菌S-11带来一定的毒性,破坏细胞膜机构,导致产氢效果减弱。
李真[3]（2020）在《哈尔滨产乙醇杆菌基因表达调控机制及电子流定向调控强化产氢》文中指出乙醇型发酵是三种主要厌氧产酸发酵类型之一。乙醇型发酵产氢细菌具有产氢效率高、耐酸性强、自凝集生长、乙醇-H2协同生产和发酵产物可直接被产甲烷菌利用等优势,但目前对乙醇型发酵产氢产乙醇代谢调控机制的研究还不全面,利用乙醇型发酵从废水/废弃物中实现能源和资源的高效回收仍是一项挑战。本研究基于多组学研究策略,系统深入地揭示了乙醇型发酵产氢功能菌-哈尔滨产乙醇杆菌（Ethanoligenensharbinense）完整的遗传进化关系,构建了哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H2协同代谢调控网络。利用PacBioSMRT单分子实时测序技术构建了哈尔滨产乙醇杆菌的全基因组图谱和DNA甲基化修饰图谱。结果表明,哈尔滨产乙醇杆菌与其它已知产氢细菌间的遗传相似性较低,基因组大小约2.97～3.10Mb,共注释到3020～3153个基因,其中大部分基因在DNA特异位点或基序上发生甲基化修饰,并确定其产氢代谢途径是由丙酮酸-铁氧化还原蛋白氧化还原酶（PFOR）催化的乙醇-H2协同发酵代谢途径。利用高通量RNA测序（RNA-seq）和同位素标记相对与绝对定量(iTRAQTM)技术深入阐明了不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H2协同代谢调控网络。结果表明,哈尔滨产乙醇杆菌主要生长代谢过程均受到多层次的基因表达调控,其中翻译后修饰调控（磷酸化/乙酰化）对哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H2协同代谢至关重要。[FeFe]-氢化酶、铁氧化还原蛋白、乙醇脱氢酶和乙酸激酶等乙醇-H2协同代谢关键酶通过基因表达调控以及蛋白与蛋白间的相互作用,共同调控哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H2协同代谢过程。pH对不同发酵产氢类型的形成至关重要,显着影响发酵产氢系统的稳定性和产氢效能。本研究在成功构建哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H2协同代谢调控网络的基础上,从基因转录水平阐明了其在不同初始pH条件下的代谢调控机制和对低pH条件的响应机制。结果表明,不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌的转录组中共有1753个差异表达基因,主要通过调控与细胞生长、基础代谢以及趋化和抗性相关的基因表达网络来适应低pH条件。较低初始pH条件（pH4、pH5）使细胞生长和产酸相关基因显着下调表达,但没有显着抑制产氢代谢相关的[FeFe]-氢化酶和铁氧化还原蛋白等编码基因的表达;而较高初始pH条件（pH8）主要抑制产氢代谢和产酸相关基因的表达。哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H2协同代谢过程不仅受到氢化酶、铁氧化还原蛋白、乙醇脱氢酶等代谢关键酶的基因表达调控,还取决于转移到[FeFe]-氢化酶的电子的可用性和电子流的分布。本研究构建了哈尔滨产乙醇杆菌与电活性细菌共培养的乙醇型发酵-微生物电解池（microbial electrolysiscells,MECs）耦合系统,以及其与兼性好氧细菌共培养的乙醇型发酵连续流移动床生物膜反应器（movingbed biofilm reactor,MBBR）制氢系统,提出了通过共培养方式定向调控电子流以强化乙醇型发酵产氢的有效策略。结果表明,共培养的哈尔滨产乙醇杆菌与电活性地杆菌（Geobacter sulfurreducens）存在种间互养互作,并在MECs电极表面形成活性生物膜,通过两菌间纳米线样的紧密物理接触促进电子转移和物质交换。共培养MECs的最大产氢速率约为76mL/L-培养基·h,氢气产率为2.01mol-H2/mol-葡萄糖,约是非电化学共培养体系的1.3倍,是哈尔滨产乙醇杆菌单一培养体系的2倍;乙醇在共培养体系中的比例也大大提高,说明两菌共培养可以通过改变电子流显着提高产氢效率并促进代谢产物的定向生成。此外,哈尔滨产乙醇杆菌与兼性好氧铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）共培养可以通过两菌间的呼吸互作,为乙醇型发酵细菌创造适宜的厌氧环境,保证其在连续流MBBR中的生物量和产氢活性,实现连续流制氢反应器的快速启动。共培养MBBR的累计产氢量可达N2曝气处理反应器的71.87%,说明与兼性好氧细菌共培养的除氧方式可作为乙醇型发酵连续流生物制氢反应器快速启动、提高发酵产氢能力的良好策略。
郑展耀[4]（2020）在《基于EGSB反应器的木薯酒精废水产氢产甲烷研究》文中指出为了使木薯酒精废水能够被更大程度的能源化和资源化利用,本文首先通过EGSB反应器分别对木薯酒精废水进行厌氧消化（产氢、产甲烷）实验,并通过实验过程中得到的最优HRT,构建两相EGSB产氢产甲烷系统来处理木薯酒精废水。针对实验过程中的工艺参数,对单相EGSB产氢工艺、单相EGSB产甲烷工艺、以及两相EGSB产氢产甲烷工艺的运行过程进行分析,并对这三种厌氧工艺进行对比分析。本文实验在温度为（36±1）℃的情况下进行,实验结果表明:在EGSB反应器制氢过程中,当反应器的平均运行OLR为81.09 kg/（m3·d）时,反应器的运行效果最佳,平均COD去除率为34.83%,平均日产气量为24.27L,平均氢气含量为46.41%,平均池容产气率为7.35(m3/（m3·d）,此时的HRT为6h,进水COD浓度为20272mg/L。在单相EGSB反应器进行产甲烷的过程中,当反应器平均运行OLR为12.64kg/（m3·d）时,反应器运行效果最佳,平均COD去除率为95.73%,平均日产气量为27.42L,平均甲烷含量为54.05%,平均池容产气率为8.31 m3/（m3·d）,此时的HRT为1.7d,进水COD浓度为21506mg/L。在两相EGSB反应器进行厌氧产氢产甲烷的过程中,固定产氢相HRT为6h,产甲烷相的HRT为1.7d,当产氢相平均进水COD浓度为20862mg/L,平均OLR为83.45 kg/（m3·d）时,两相产氢产甲烷系统运行效果达到最佳,在产氢相内,平均COD去除率为34.28%,平均日产气量为23.64L,平均池容产气率为7.16m3/（m3·d）,平均氢气含量为46.68%;此时相对应的产甲烷相内的平均进水COD浓度为13863mg/L,OLR为8.96 kg/（m3·d）,平均COD去除率为93.47%,平均日产气量为16.82L,平均池容产气率为5.1 m3/（m3·d）,平均甲烷含量为55.8%。此时两相厌氧工艺的平均COD去除率为95.66%。在利用单相EGSB制氢工艺、单相EGSB产甲烷工艺以及两相EGSB产氢产甲烷工艺处理木薯酒精废水时,其能源转化率的关系是两相EGSB产氢产甲烷工艺>单相EGSB产甲烷工艺>单相EGSB制氢工艺;两相厌氧产氢产甲烷工艺能源转换率为76.11%,是单相厌氧产甲烷工艺的1.03倍,是生物制氢工艺的24.32倍。结果表明,在利用以上三种工艺处理木薯酒精废水时,两相EGSB厌氧消化工艺的运行效益最好。
牛宇锟[5]（2020）在《污泥低温碳化裂解液资源化技术研究》文中研究指明剩余污泥处理与处置是我国污水厂目前面临的重大问题,污泥低温碳化技术是一种有前景的新型污泥处理处置技术,可以实现污泥资源化与无害化。该技术目前瓶颈是其产生的碳化裂解液,作为一种新型的高有机物、高氨氮废水,处理难度较大,严重影响了低温碳化技术的应用。本研究对裂解液进行组分分析,并针对低温碳化裂解液的处理问题,提出了两种资源化途径:裂解液制备甲烷、裂解液制备反硝化碳源,通过实验室小试及实地建立中试实验装置,探究了这两种途径的实际效果。针对污泥低温碳化裂解液制备甲烷,在序批式小试发酵的基础上构造了容积4 m3的上流式厌氧污泥床（UASB）连续流产甲烷中试反应器,以餐厨垃圾处理厂厌氧发酵塔污泥为接种污泥,实现了裂解液厌氧发酵反应器的快速启动。通过控制反应温度和水力停留时间,进行驯化培养,获得较高沼气产率。之后考虑到裂解液对产甲烷菌的毒性,通过稀释调节裂解液浓度后进水,减少了反应器中产甲烷菌抑制作用,产甲烷能力显着提升。研究后发现裂解液制备甲烷的过程中,水力停留时间（HRT）为6d、容积负荷1.6 kgCOD/（m3.d）条件下,化学需氧量（COD）降解率可以达到70.1%,甲烷产率可以达到0.33 m3/kgCOD。在实现裂解液高效低成本处理基础上可为有天然气需求污水厂补充能源供应。针对裂解液制备反硝化碳源,本研究提出了厌氧产酸联合氨吹脱工艺。小试优化条件发现:序批式小试下,裂解液序批式厌氧产酸工艺最佳工艺参数为接种污泥10%,温度33～35℃,厌氧发酵5 d,在此条件下裂解液中挥发性脂肪酸（VFAs）获得最大浓度13339 mg COD/L,VFAs/SCOD达到51.2%。氨吹脱批式小试实验的最佳工艺参数为采用Ca（OH）2调节pH为11、气水比为2500、曝气2 h的运行条件下,氨氮（NH4+-N）去除率为86.1%,吹脱后NH4+-N剩余浓度为329 mg/L。总磷（TP）、正磷酸（P043-）去除率分别为96.7%和98.8%,吹脱后浓度低于1 mg/L,在去除氮的同时实现了对磷的去除。裂解液C/N 比由10:1上升至40:1。在序批式实验基础上进行连续流产酸中试实验,采用容积为4 m3的UASB厌氧产酸反应器和3 m3的氨吹脱反应器。首先培养能够耐高浓度有机废水的厌氧产酸菌,利用pH联合有负荷调控策略来控制酸化效果和产酸效率,厌氧产酸水力停留时间缩短至1～2 d,出水VFAs/COD达到54.6%,相较于序批式产酸实验,厌氧产酸速率及出水VFAs/COD占比提高,产酸阶段用时减少。在厌氧产酸的基础上,将酸化液出水与氨吹脱技术联用,在碱性条件下使用空气吹脱。氨吹脱的最佳反应条件为pH=11、曝气强度为500 L/min,气水比2500、以Ca（OH）2为投加试剂,吹脱4h,氨氮去除率可达90%以上,氨氮浓度低至200 mg/L以下,C/N 比达到40以上。为验证裂解液制备碳源的实际反硝化效果,利用反硝化实验,对比裂解液制备碳源、乙酸钠、葡萄糖在C/N为7、pH为7.5、温度为20℃时的反硝化效果。裂解液所制备碳源反硝化速率和硝态氮去除率强于葡萄糖,弱于乙酸钠。结果表明通过厌氧产酸联合氨吹脱工艺制备的碳源产品,可在有外加碳源需求污水厂作为反硝化碳源使用。
郑荧辉[6]（2020）在《基于乙醇型发酵产氢废液碳链延长产中链脂肪酸研究》文中提出环境污染和资源短缺是人类面临的重大难题,废弃生物质虽“废”实“宝”,若能有效回收其中蕴含的大量资源和能源,不仅能遏制随意丢弃导致的环境污染,且能够推动绿色理念下的可持续能源供应。目前,越来越多的研究集中在开发新的废弃生物质利用方式—中链脂肪酸（MCFA）的生产。MCFA具有更高的能量密度和更低的溶解度,它可以用作为生物柴油或化学品的前体。碳链延长（CE）是一种基于逆β氧化反应的生产MCFA的新兴技术。发酵法生物制氢技术具有底物来源广、制氢装置和操作简单可行、氢产率高等特点,备受青睐,但由于受发酵废液污染环境和底物转化率较低的问题所局限,掣肘了其进一步的发展。因此,本研究以发酵产氢废液为底物,探讨了利用该物质生产高附加产品MCFA的可行性,取得的研究成果主要包括以下几个方面:首先,探究了利用碳链延长技术处理发酵产氢废液生产MCFA的可行性。在保持电子供体（乙醇）和电子受体（乙酸）比例固定条件下,设置低/高底物浓度两组实验,探索了底物浓度对MCFA浓度和组成的影响。接种经过驯化的混合菌群,两组实验均有目标产物己酸生成。底物浓度低时主产物为丙酸和丁酸,底物浓度高时主产物为丁酸和己酸。在两组反应器运行第12天时,己酸浓度和选择度达峰值,此时低/高底物浓度两组实验产得己酸浓度分别为161.34±8.13 mg COD/L和1550.89±25.42 mg COD/L,己酸选择度分别为10.29±0.52%和16.92±1.00%。结合p H值、顶空气体组分以及胞外聚合物等指标分析可知,发酵产氢废液是一种良好的碳链延长底物,底物浓度越高则MCFA产量、选择度和电子转移效率也更高。为进一步提高产物中MCFA浓度及选择度,本论文首次将碳纳米管引入碳链延长体系,设置四种浓度梯度（0 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L和1500 mg/L）以探究碳纳米材料添加浓度对MCFA产物结构及浓度变化的影响。检测结果表明,在低浓度底物条件下,添加碳纳米管的反应器中MCFA浓度较没有添加材料的对照组均有降低,添加浓度为1500 mg/L碳纳米管的反应器中,发酵液中检测到了己酸、庚酸和辛酸生成,提高了MCFA的种类和丰富度;在高浓度底物条件下,碳纳米管添加量为500mg/L时,己酸浓度及选择度达到最高并分别为871.03±49.62mg/L、21.07±1.20%,此时MCFA浓度为1935.44±110.26 mg COD/L,较对照组提高了24.80%,添加1500mg/L碳纳米管时,同样获得了最多种类的MCFA。
尹梦[7]（2020）在《丁酸梭菌的产氢影响因素及其代谢特性的研究》文中认为厌氧发酵生物制氢技术在处理废弃物的同时制取氢气,不仅能够实现废弃物资源化,又能降低产氢成本,是近年来环境保护和能源领域研究热点之一。获得高效产氢菌种,进行产氢影响因素的研究,对了解产氢菌种生理生化特性和提高产氢效率具有重要意义,也是解决厌氧发酵生物制氢工业化的基础。本研究利用改进的Hungate厌氧培养技术,从处理高浓度糖蜜废水的CSTR厌氧发酵制氢反应器中,分离获得一株高效产氢细菌,命名为YM-83。利用LM-1培养基进行间歇实验,连续培养30 h后获得最大单位体积产氢量为4,850 m L/L culture,比产氢率为1.94 mol H2/mol glucose。经过16S r DNA基因序列分析,结果显示该菌株与Clostridium butyricum JCM 7840基因序列同源性达100%,基于电镜扫描形态观察和系统进化分析,确定产氢菌株YM-83为丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。通过间歇实验进行各种因素对丁酸梭菌YM-83生长产氢的影响研究,结果显示最适生长和产氢培养温度为35℃;最适生长和产氢初始p H为6.5;最适初始初始葡萄糖浓度为18 g/L;添加L-cys有利于丁酸梭菌YM-83的生长和发酵产氢,基于该菌株的比产氢率和经济性考虑,确定其最适产氢L-cys浓度为0.5 g/L;添加Mg Cl2·6H2O对丁酸梭菌YM-83发酵产氢能力有显着影响,最适生长和产氢的Mg Cl2·6H2O浓度为0.15 g/L;在三种铁元素类型中,对丁酸梭菌YM-83产氢的促进作用从大到小依次为Fe2+>Fe3+>Fe,且最适生长和产氢的Fe Cl2·7H2O浓度为0.2 g/L。确定各种因素对丁酸梭菌YM-83的影响后,选择最适培养条件进行间歇实验,连续培养36 h后获得最大单位体积产气量为9,168 m L/L culture,单位体积产氢量为5,360 m L/L culture,比产氢率为2.15 mol H2/mol glucose,最大细胞干重为1.04 g/L。产氢量与初筛时相比提高了1.11倍。在培养基初始p H为6.5和7.5的条件下,对丁酸梭菌YM-83进行间歇实验测其产氢量,并在30 h时收集菌体进行代谢组学的研究。根据代谢组学分析结果,初始p H 6.5和7.5对比下,共检测到106种差异代谢产物,其中,二甲尿酸和烟酸2种物质的含量显着下调;乳酸、D-核糖-5-磷酸、脯氨酸、组氨酸、鸟嘌呤核苷、十八烷基甘油和血清素等104种物质的含量显着上调。差异代谢物主要富集在谷胱甘肽代谢途径、碳代谢途径、ABC转运蛋白、半乳糖代谢途径、氨基酸的生物合成、果糖和甘露糖代谢途径、赖氨酸降解途径、生物膜的形成、乙醛酸和二羧酸的代谢途径以及甲烷代谢等。综上所述,不同培养基初始p H值对丁酸梭菌YM-83的产氢能力和代谢产生了显着的影响。
李华华[8]（2019）在《哈尔滨产乙醇杆菌代谢调控分子机制研究》文中进行了进一步梳理有机废水发酵法生物制氢技术具有能源回收与环保的双重优势,因此具有广阔的应用前景。产氢产乙醇发酵是产氢细菌中已知的主要产氢代谢途径之一,哈尔滨产乙醇杆菌（Ethanoligenens harbinense）是产氢产乙醇发酵的代表性产氢菌,也是乙醇型发酵产氢反应器的优势功能菌,然而目前该种属代谢的分子调控机制研究还未有效开展。本论文以E.harbinense的模式菌株YUAN-3为研究材料,采用定量蛋白质组学与乙酰化修饰蛋白组学研究策略,从分子水平上分析了菌株在不同生态因子作用下的蛋白质组变化,系统解析了菌株代谢调控和响应机制,为规模化乙醇型发酵制氢及其精准定向调控提供技术与理论支撑。乙酸是E.harbinense的两种液相代谢产物之一,也是抑制产氢发酵过程的主要因素之一,为了揭示乙酸抑制菌株YUAN-3发酵进程的机制,首先,本研究根据含不同浓度乙酸的PYG培养基的p H变化趋势,选择了10、20与30 m M的乙酸添加浓度,考察了菌株YUAN-3在不同浓度乙酸作用下的发酵产氢特性。结果显示,乙酸浓度的增加虽然没有显着影响各种代谢产物的产量,但是却降低了菌株的产气速率,延长了发酵时间。其次,建立与优化了蛋白质组分析样品的制备方法。结果表明,匀浆破碎法与苯酚抽提法联用的方法更适用于E.harbinense的蛋白质组分析样品制备。最后,利用定量蛋白质组学技术,筛查到277个蛋白的表达量在乙酸作用下发生了显着变化。在10、20、30 m M乙酸处理的YUAN-3样品中分别鉴定到78、121、216个差异表达蛋白。生物信息学分析表明,乙酸胁迫对菌株YUAN-3中的碱性蛋白、低分子量蛋白以及定位于细胞质中的蛋白影响更大。乙酸抑制了菌株YUAN-3中生长相关蛋白、碳源及磷元素吸收相关蛋白的表达,这是造成YUAN-3产气速率降低,发酵时间延长的主要原因。二氢嘧啶酶、二氢嘧啶脱氢酶与β-丙氨酸合酶等参与β-丙氨酸和嘧啶代谢途径的蛋白,以及硫氧还蛋白与过氧化物酶等氧化应激蛋白在菌株YUAN-3应对乙酸导致的细胞酸化中发挥重要的生理功能。为了探明E.harbinense代谢产物谱的改变机制,首先,通过考察乙醇累积下菌株YUAN-3产氢特性的变化,明确乙醇累积是导致菌株YUAN-3发生代谢产物谱改变的原因。在50、100、200 m M的外加乙醇作用下,菌株YUAN-3自身所生成的乙醇产量分别增加了15.1%、30.1%与27.4%。随着乙醇浓度增加（0-200 m M）,H2与乙酸产量大幅度减少。H2产量从1888.6±45.8 m L·L-1下降到837±64.7 m L·L-1,乙酸产量从1767.7±45 mg·L-1下降到160.6±44.7 mg·L-1,而CO2产量未发生显着变化。其次,利用定量蛋白质组学技术发现263个蛋白质的表达量在乙醇累积下发生了显着变化。50、100、200 m M乙醇处理的菌株YUAN-3样品中分别鉴定到48、153、147个差异表达蛋白。生物信息学分析发现乙醇累积对菌株YUAN-3中的酸性蛋白、高分子量蛋白以及定位于细胞质中的蛋白表达影响更大。双功能乙醛-Co A/乙醇脱氢酶（ADHE）在外加乙醇作用下表达量升高是导致菌株YUAN-3自身所生成的乙醇产量增加,H2与乙酸产量大幅度减少的主要原因。同时,乙醇累积显着影响了菌株YUAN-3中参与糖酵解的蛋白以及参与调控碳代谢与氮代谢的关键蛋白的表达,这也是造成菌株YUAN-3各个末端代谢产物的产量发生变化的原因。此外,脱硫铁氧还蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶及组氨酸生物合成途径相关蛋白在菌株YUAN-3应对乙醇胁迫反应中发挥重要功能。对L-半胱氨酸提高菌株YUAN-3代谢活性的机制进行了解析,在发酵产氢特性方面,发现在0-2 m M范围内,培养基中L-半胱氨酸浓度的增加可以显着提高菌株YUAN-3的产氢速率、代谢产物产量以及生物量。同时,通过定量蛋白质组与乙酰化修饰蛋白组分析结果表明,L-半胱氨酸主要通过以下方式调控菌株YUAN-3的代谢活性:第一,培养基中L-半胱氨酸的浓度变化对菌株YUAN-3中L-半胱氨酸与L-甲硫氨酸代谢途径的蛋白表达产生了显着影响,推测在0-2 m M范围内增加L-半胱氨酸浓度可以减少菌株YUAN-3中L-同型半胱氨酸的积累,从而提高其代谢活性。第二,L-半胱氨酸通过影响参与能量代谢、细胞生长、细胞内酶活性调节等过程的蛋白乙酰化修饰来进一步调控菌株YUAN-3的代谢活性。第三,PYG培养基中添加L-半胱氨酸可以明显降低菌株YUAN-3的整体蛋白质乙酰化修饰水平,从而减少乙酰辅酶A的消耗,这也是L-半胱氨酸提高菌株代谢活性的原因。第四,菌株YUAN-3糖酵解及产氢产乙醇代谢途径中的蛋白受乙酰化修饰的密切调控。另外,该研究中鉴定到28%的E.harbinense基因组注释蛋白具有乙酰化修饰,证实了蛋白乙酰化修饰在E.harbinense中大量存在并具有重要的代谢调控作用。
李威[9]（2019）在《硒修饰泡沫镍阴极MEC强化剩余污泥产氢与机制研究》文中指出市政污水处理厂在利用生物法处理污水中会产生大量的剩余污泥,这些污泥中不仅包含许多有机物,还存在氮、磷以及重金属污染物等,对人体和环境造成危害。如何将剩余污泥中碳源有效释放并转化为资源是污泥处理技术的发展方向。本研究针对剩余污泥作为基质在微生物电解池（microbial electrolysis cell,MEC）系统难以持续产氢的问题,开发高铁酸钾联合超声（K2FeO4/ULT）预处理方法有效水解剩余污泥为MEC系统提供充足碳源,并通过开发具有三维结构硒修饰泡沫镍阴极材料（Se@NF）抑制MEC系统中产甲烷过程。采用电化学、材料学以及微生物学方法,研究了Se@NF阴极特性及对MEC系统处理污泥和产氢气效果的影响,阐明了Se@NF阴极上生物膜去除产甲烷相关功能酶从而抑制产甲烷的作用机理,从而建立了MEC系统处理剩余污泥同时持续性产氢的调控策略。开展了K2FeO4/ULT预处理工艺水解剩余活性污泥研究,对比了原泥和几种常用的污泥预处理方式,其中包括碱处理、高铁酸钾处理、碱和超声联合处理以及高铁酸钾和碱联合处理,结果表明K2FeO4/ULT预处理具有最佳的污泥水解效果。K2FeO4/ULT预处理后污泥的溶解性化学需氧量（Soluble chemical oxygen demand,SCOD）浓度最高可达到10206 mg/L,挥发性脂肪酸（Volatile fatty acids,VFAs）浓度最高达到9160 mg/L,超过原泥的4倍以上。经过90min反应后污泥降解程度（Disintegration degree,DD）达到40%,降解效率是原泥的9倍以上。90%以上的污泥粒径从116.4μm降到61.2μm,挥发性悬浮物（Volatile suspended solid,VSS）去除率达到18%,是原泥的3倍以上。同时,揭示了K2FeO4/ULT预处理方法对污泥水解的作用机制,高铁酸钾中六价铁在氧化有机物后被还原成二价铁和三价铁,会催化超声中形成的大量羟基自由基活性,形成协同效应从而更有效的水解污泥。通过K2FeO4/ULT预处理后的污泥共产生了728.2 m L（7.3 g污泥）甲烷气,是原泥的1.5倍。经过Hiseq测序和Weighted Uni Frac聚类为代表的分子生态学分析表明,K2FeO4/ULT预处理后污泥中的群落适合厌氧发酵产生物气,其中主要优势的古菌为产甲烷球菌属和产甲烷杆菌属。开发了具有三维结构的硒修饰泡沫镍阴极材料,并在0.6 V外加电压下运行MEC反应器。对比了退火法和粘合法的阴极制作方式对反应器效能的影响,结果表明退火法在产氢效果方面更有优势,最高产氢速率可以达到0.341±0.017L/L·d,是辊压活性炭阴极MEC反应器的2.6倍,氢气组分含量最高达到81.8%,并且在全部运行过程中几乎检测不到甲烷（<0.2%）。同时,Se@NF阴极MEC反应器的SCOD去除率最高可以达到76.8%。电化学分析显示Se@NF阴极MEC中电流比辊压活性炭阴极和泡沫镍阴极材料MEC高5.8～9.2倍,验证了高铁酸钾还原得到的三价铁可以有效提高MEC的电流输出。X射线衍射结果表明硒在阴极材料中高度结晶,清晰的布拉格反射与六角形晶格（三角晶体系统）有关。证明在泡沫镍中只存在短程有序的硒,而没有观察到长称有序的硒。通过微生物群落分析,Se@NF阴极MEC的阳极生物膜主要优势菌为产电菌Geobacter,其次为具有发酵产酸能力的Petrimonas和Anaerovirgula。辊压活性炭阴极和泡沫镍阴极生物膜中都含有相对丰度较高的Methanobacterium,而Se@NF阴极生物膜上没有检测到产甲烷古菌,证实了Se@NF阴极具有抑制产甲烷的能力。Se@NF阴极MEC反应器产生的氢气没有被产甲烷古菌利用从而得到了更高的氢气产率。对比了Se@NF阴极和传统铂碳（Pt@CC）阴极在MEC系统中以0.8 V外加电压运行产氢和产甲烷效果。Se@NF阴极MEC在运行过程中最高产氢速率达到0.522±0.057 L/L·d,平均氢气产量超过0.4 L/L·d,远高于实验过程中产生大量甲烷的Pt@CC阴极MEC。同时,氢气组分含量达到80.67%～89.79%,而甲烷组分含量只有0.11%～0.94%。Se@NF阴极在产氢速率和氢气组分含量方面超过目前为止利用剩余活性污泥为基质MEC的产氢效果。Se@NF阴极MEC的电流密度最高达到152.4±32.6 A/m3。X射线光电子能谱分析（XPS）表明在Ni2p和Se3p区,阴极表面主要含有Ni2+和Se6+的高氧化态。通过Illumina Hiseq测序结果表明在阴极生物膜中,Pt@CC阴极组的产甲烷古菌Methanobacterium占据优势,而Se@NF阴极组中几乎检测不到Methanobacterium存在。宏基因组学分析结果表明,Se@NF阴极组的产甲烷代谢通路中,所有的产甲烷模块（甲醇、乙酸盐、二氧化碳和甲胺/二甲胺/三甲胺）中都缺少必要的酶基因（mtd、hmd、rud F、mtr H、mfn A、mfn D以及mta C）,中断了产甲烷代谢途径的通路从而抑制了甲烷产生。另外,本研究还考察了向Se@NF阴极接种产甲烷古菌后反应器的产氢效果,结果表明Se@NF阴极能够在短时间内消除所接种的产甲烷古菌,同时产氢速率没有受到影响。Se@NF阴极制作过程简单且材料成本低廉,适合于扩大化应用。本研究通过K2FeO4/ULT预处理高效水解污泥提供充足碳源,并促进了MEC电流输出,以及Se@NF阴极MEC抑制产甲烷过程,避免氢气被产甲烷过程利用,强化了剩余污泥产氢效能,为今后MEC系统处理剩余污泥同时持续性产氢提供了理论依据。
张茜[10]（2019）在《外源物质投加改善高浓度有机废水厌氧生物处理酸抑制效能及机制》文中研究说明厌氧生物处理是重要的高浓度有机废水处理手段,其过程中的酸积累导致酸抑制问题严重影响厌氧消化,解决酸抑制是改善厌氧处理的重点和难点。本文以沸石、零价铁及其复合物作为外源物质投加到高浓度有机废水厌氧生物处理系统,探究其投加对厌氧生物处理系统稳定性的影响及对系统内部环境的改善;分析外源物质投加量、种类、粒径等对厌氧生物处理系统的影响,探究其作用机理;并在上流式厌氧污泥床反应器中进行了验证。不同外源材料均对高浓度有机废水厌氧生物处理有一定促进作用,沸石、零价铁、复合材料可分别提高产气量421.7%、378.4%、441.7%。同时对解除酸抑制起到了明显的改善作用,最高VFA浓度显着低于对照组。COD去除率提高至95%以上,并且系统pH保持在6.5-7.5之间。复合材料综合了沸石和零价铁的优点,最佳投加量相比单独投加减少沸石25%,系统产气量更高,COD去除率达到99.5%以上。沸石可以保证厌氧系统内部环境平衡,有利于产甲烷菌保持活性。其投加影响了厌氧系统内微生物的相对丰度,嗜氢型产甲烷菌Methanobacterium丰度由84.9%降至54.39%,嗜乙酸型产甲烷菌Methanosaeta丰度从6.19%提高到30.42%,可有效降解系统内的VFA。零价铁的加入使系统中多糖和蛋白质含量发生了明显变化,在最佳投加量0.4g/L条件下,蛋白质含量由40%增加到72%、多糖含量由41%增加到54%,嗜氢型产甲烷菌Methanoregula作为优势菌种的主导地位进一步加强,相对丰度由56.50%提升至69.26%,嗜乙酸产甲烷菌Methanosarcina成为另外一种优势菌属。复合材料的投加可以降低颗粒污泥对零价铁的吸附,系统液相和泥相中铁元素所占比例明显降低。复合材料投加到上流式厌氧污泥床反应器处理高浓度有机废水,可以维持上流式厌氧污泥床反应器系统长期基本处于正常运行状态,系统内部pH环境维持在7.2-8.6之间,解除了处理高浓度有机废水时容易出现的酸抑制问题,厌氧系统COD的去除率达到80%以上,日产气量和甲烷产量分别达到约3.2和1.8 L/d,最高单位有机物产生的甲烷量为318mL CH4/gCOD。
二、活性污泥的连续流发酵产氢实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、活性污泥的连续流发酵产氢实验研究（论文提纲范文）
（1）卧式CSTR生物制氢反应器设计与流场数值模拟（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 搅拌桨与搅拌槽的几何模型 |
| 2 数值模拟的方法 |
| 2.1 网格的划分和边界条件的设置 |
| 2.2 模拟分析的数学模型 |
| 2.3 数值模拟结果与分析 |
| 2.3.1 速度场分布 |
| 2.3.2 湍动能与湍能散耗率分布 |
| 3 搅拌功率与扭矩 |
| 4 结论 |
（2）CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物制氢类型 |
| 1.2.1 藻类和蓝细菌光解水制氢 |
| 1.2.2 光合细菌制氢 |
| 1.2.3 厌氧细菌暗发酵制氢 |
| 1.3 厌氧发酵反应器类型及反应器的启动运行 |
| 1.3.1 升流式厌氧污泥床反应器 |
| 1.3.2 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器 |
| 1.3.3 连续流搅拌槽式反应器 |
| 1.4 产氢菌的筛选及培养基的优化 |
| 1.5 代谢组学在生物制氢中的应用 |
| 1.5.1 代谢组学定义 |
| 1.5.2 代谢组学在微生物发酵制氢中的应用 |
| 1.6 课题背景 |
| 1.6.1 课题目的及意义 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 CSTR反应器实验装置与材料 |
| 2.2.1 CSTR反应器装置 |
| 2.2.2 接种污泥 |
| 2.2.3 实验进水 |
| 2.3 反应器运行的工程参数测定 |
| 2.3.1 液相发酵产物的测定 |
| 2.3.2 CSTR反应器产气量和产氢量的测定 |
| 2.3.3 活性污泥形态观察 |
| 2.3.4 活性污泥微生物菌群分析 |
| 2.3.5 CSTR反应器运行中其他参数的测定 |
| 2.3.6 CSTR反应器启动运行实验设计 |
| 2.4 厌氧发酵产氢细菌的分离和筛选 |
| 2.4.1 间歇实验装置 |
| 2.4.2 基础培养基成分和配置方法 |
| 2.4.3 菌种分离与纯化 |
| 2.4.4 菌种筛选与保存 |
| 2.5 菌种鉴定 |
| 2.5.1 菌株的菌落形态观察 |
| 2.5.2 菌株革兰氏染色观察 |
| 2.5.3 菌株的扫描电子显微镜观察 |
| 2.5.4 菌株的分子生物学鉴定 |
| 2.6 Fe~(2+)浓度对菌株发酵产氢影响的实验设置 |
| 2.6.1 间歇实验产气量的测定 |
| 2.6.2 氢气含量的测定 |
| 2.6.3 比产氢率的计算 |
| 2.7 代谢组学分析 |
| 2.7.1 代谢组学实验试剂 |
| 2.7.2 样品预处理 |
| 2.7.3 代谢物提取及衍生化 |
| 2.7.4 气相色谱-质谱检测条件 |
| 2.7.5 数据处理及分析 |
| 第3章 CSTR厌氧发酵制氢反应器的启动及优化 |
| 3.1 CSTR反应器的启动和HRT对反应器运行的影响 |
| 3.1.1 CSTR反应器的启动 |
| 3.1.2 HRT对系统COD去除率的影响 |
| 3.1.3 HRT对系统p H值的影响 |
| 3.1.4 HRT对系统液相发酵产物的影响 |
| 3.1.5 HRT对出活性污泥沉降比的影响 |
| 3.1.6 HRT对 TS、MLSS和 MLVSS的影响 |
| 3.1.7 HRT对产气量和产氢量的影响 |
| 3.1.8 HRT对活性污泥微生物群落影响 |
| 3.2 不同进水COD浓度对反应器运行的影响 |
| 3.2.1 不同进水COD浓度对系统COD去除率的影响 |
| 3.2.2 进水COD浓度对pH的影响 |
| 3.2.3 进水COD浓度对液相发酵产物的影响 |
| 3.2.4 进水COD浓度对活性污泥沉降比的影响 |
| 3.2.5 进水COD浓度对TS、MLSS和 MLVSS的影响 |
| 3.2.6 进水COD浓度对产气和产氢的影响 |
| 3.2.7 进水COD浓度对活性污泥微生物群落影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 产氢菌种的分离和筛选 |
| 4.1 产氢菌的分离和筛选 |
| 4.2 S-11 菌株的形态学观察 |
| 4.3 菌株的生物学鉴定 |
| 4.4 Fe~(2+)浓度对S-11 菌株产氢的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 肠杆菌属S-11 代谢产物的研究 |
| 5.1 研究对象选择 |
| 5.2 样品质控 |
| 5.3 样品正交偏最小二乘方-判别分析(OPLS-DA)模型的建立 |
| 5.4 差异代谢物的筛选 |
| 5.5 KEGG代谢途径分析 |
| 5.6 Fe~(2+)对肠杆菌S-11 产氢代谢的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）哈尔滨产乙醇杆菌基因表达调控机制及电子流定向调控强化产氢（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 氢能开发与生物制氢技术 |
| 1.2.1 氢能的开发与利用 |
| 1.2.2 生物制氢技术 |
| 1.3 暗发酵法生物制氢的研究进展 |
| 1.3.1 暗发酵产氢细菌 |
| 1.3.2 发酵产氢类型及代谢途径 |
| 1.4 乙醇型发酵产氢的研究进展 |
| 1.4.1 产乙醇杆菌主导的乙醇型产氢发酵 |
| 1.4.2 乙醇型发酵产氢反应器构型及运行参数优化 |
| 1.4.3 强化乙醇型发酵产氢的调控策略 |
| 1.5 乙醇型发酵产氢的分子调控机制研究进展 |
| 1.5.1 乙醇型发酵产氢细菌的分子调控机制研究 |
| 1.5.2 乙醇型发酵细菌与其它发酵细菌产氢代谢途径的比较 |
| 1.5.3 乙醇型发酵研究面临的问题 |
| 1.6 研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的与意义 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验菌株及培养条件 |
| 2.2.1 实验菌株 |
| 2.2.2 培养条件 |
| 2.3 实验装置及运行条件 |
| 2.3.1 MEC反应器的组装与运行 |
| 2.3.2 MBBR反应器的设计与运行 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 化学分析 |
| 2.4.2 核酸及蛋白提取 |
| 2.4.3 全基因组重测序 |
| 2.4.4 Pac Bio三代全基因组测序分析 |
| 2.4.5 RNA-seq转录组分析 |
| 2.4.6 定量蛋白质组学分析和蛋白翻译后修饰(PTM)分析 |
| 2.4.7 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检验 |
| 2.4.8 共免疫沉淀和Western Blot分析 |
| 2.4.9 微生物形态观察 |
| 2.4.10 多智能体模拟(MAS)分析 |
| 第3章 哈尔滨产乙醇杆菌全基因组测序及产氢代谢途径分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 哈尔滨产乙醇杆菌基因组差异初步分析 |
| 3.2.1 哈尔滨产乙醇杆菌重测序及基因组序列差异分析 |
| 3.2.2 哈尔滨产乙醇杆菌氢化酶成熟酶Hyd E的基因克隆 |
| 3.3 哈尔滨产乙醇杆菌的全基因组图谱及甲基化修饰图谱构建 |
| 3.3.1 哈尔滨产乙醇杆菌全基因组图谱构建 |
| 3.3.2 哈尔滨产乙醇杆菌甲基化修饰图谱构建 |
| 3.4 哈尔滨产乙醇杆菌群体进化分析和比较基因组学分析 |
| 3.4.1 群体进化分析 |
| 3.4.2 比较基因组分析 |
| 3.5 哈尔滨产乙醇杆菌的乙醇-H_2代谢途径 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多组学的哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H_2协同代谢调控网络分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌的代谢产物分析 |
| 4.3 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌转录组图谱 |
| 4.3.1 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌转录组图谱构建 |
| 4.3.2 基于RNA-seq的基因结构分析 |
| 4.4 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌蛋白组及翻译后修饰图谱 |
| 4.4.1 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌蛋白表达/翻译后修饰分析 |
| 4.4.2 蛋白差异表达及蛋白磷酸化/乙酰化差异分析及图谱构建 |
| 4.5 不同生长阶段哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H_2协同代谢的基因表达调控 |
| 4.5.1 不同生长阶段差异表达基因及蛋白的功能注释 |
| 4.5.2 乙醇-H_2协同代谢关键酶的基因表达调控 |
| 4.6 哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H_2协同代谢中关键基因表达验证 |
| 4.6.1 利用qRT-PCR检测关键基因在哈尔滨产乙醇杆菌中的表达 |
| 4.6.2 哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H_2协同代谢关键酶间的相互作用 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌的代谢调控机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同初始pH条件对哈尔滨产乙醇杆菌发酵产氢的影响 |
| 5.3 不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌的转录组差异分析 |
| 5.3.1 基因表达水平分析 |
| 5.3.2 差异表达基因分析 |
| 5.4 不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌的代谢调控机制和pH响应机制 |
| 5.4.1 不同初始pH条件对哈尔滨产乙醇杆菌乙醇-H_2协同代谢的影响 |
| 5.4.2 不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌的分子响应机制 |
| 5.4.3 不同初始pH条件下哈尔滨产乙醇杆菌新转录本预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 微生物共培养定向调控电子流强化乙醇型发酵产氢 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 哈尔滨产乙醇杆菌与电活性细菌互养互作共培养在乙醇型发酵-MEC耦合系统中梯级产氢 |
| 6.2.1 两步法MECs证实共培养体系中的互养互作 |
| 6.2.2 互养互作共培养调控电子流强化乙醇型发酵产氢 |
| 6.2.3 互养互作共培养对乙醇型发酵代谢产物的定向调控 |
| 6.2.4 互养互作共培养MECs中细菌显微观察 |
| 6.2.5 多智能体模拟(MAS)验证 |
| 6.3 哈尔滨产乙醇杆菌与兼性好氧细菌呼吸互作共培养在连续流MBBR中强化产氢 |
| 6.3.1 呼吸互作共培养强化连续流乙醇型发酵产氢 |
| 6.3.2 呼吸互作共培养对乙醇型发酵液相代谢产物的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于EGSB反应器的木薯酒精废水产氢产甲烷研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩写表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 酒精废水的综述 |
| 1.2.1 酒精废水的来源 |
| 1.2.2 酒精废水的特点及危害 |
| 1.2.3 酒精废醪的处理技术 |
| 1.3 厌氧消化技术和生物制氢 |
| 1.3.1 厌氧消化技术 |
| 1.3.2 生物制氢 |
| 1.4 两相厌氧工艺的技术综述 |
| 1.4.1 两相厌氧消化工艺的特征 |
| 1.4.2 两相厌氧消化技术国内外研究现状 |
| 1.5 研究目的、内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 EGSB反应器的木薯酒精废水产氢的研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验装置 |
| 2.1.3 实验设计 |
| 2.1.4 测定项目 |
| 2.2 结果分析与讨论 |
| 2.2.1 进出水COD以及COD去除率随运行时间的变化情况 |
| 2.2.2 日产气量、氢气含量以及OLR、HRT、池容产气率随运行时间的变化情况 |
| 2.2.3 进出水pH值、VFA以及氨氮随运行时间的变化情况 |
| 2.2.4 对比分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 EGSB反应器的木薯酒精废水产甲烷的研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验装置 |
| 3.1.3 实验设计 |
| 3.1.4 测定项目 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 进出水COD以及COD去除率随运行时间的变化情况 |
| 3.2.2 日产气量、甲烷含量以及OLR、HRT、池容产气率随运行时间的变化情况 |
| 3.2.3 进出水pH值、VFA以及氨氮随运行时间的变化情况 |
| 3.2.4 对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 两相EGSB反应器的木薯酒精废水产氢产甲烷的研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验装置 |
| 4.1.3 实验设计 |
| 4.1.4 测定项目 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 进出水COD以及COD去除率的变化情况 |
| 4.2.2 日产气量、池容产气率、OLR、气体成分含量的变化情况 |
| 4.2.3 进出水pH值和氨氮随运行时间的变化情况 |
| 4.2.4 VFA含量的变化情况 |
| 4.2.5 能源转化效率分析 |
| 4.2.6 对比分析 |
| 4.3 EGSB两相厌氧工艺与单相工艺的比较分析 |
| 4.3.1 三种厌氧工艺的运行能力比较分析 |
| 4.3.2 三种厌氧工艺的能源转换效率比较分析 |
| 4.3.3 三种厌氧工艺的相关数据比较分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（5）污泥低温碳化裂解液资源化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 低温碳化裂解液处理的必要性 |
| 1.3 低温碳化裂解液的资源化及其经济价值 |
| 1.4 研究主要内容和目标 |
| 1.4.1 主要目标 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第二章 技术方案分析 |
| 2.1 国内外研究现状 |
| 2.1.1 污泥低温碳化技术及裂解液国内外研究现状 |
| 2.1.2 高浓度有机废水厌氧工艺对比分析 |
| 2.1.3 厌氧发酵工艺原理及控制技术研究 |
| 2.1.4 高氨氮废水的脱氨技术现状 |
| 2.1.5 污水厂外加碳源研究现状 |
| 2.2 技术方案的确定及技术路线的选择 |
| 2.2.1 裂解液组分分析 |
| 2.2.2 裂解液制备碳源工艺路线的确定 |
| 2.2.3 裂解液制备沼气工艺的合理性 |
| 2.2.4 技术路线 |
| 第三章 低温碳化裂解液资源化序批小试 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料与设备 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 分析项目和测定方法 |
| 3.1.4 裂解液厌氧产酸序批实验设计 |
| 3.1.5 裂解液水解酸化液氨吹脱模拟小试实验设计 |
| 3.1.6 裂解液厌氧消化产甲烷序批小试实验设计 |
| 3.2 裂解液厌氧产酸序批小试实验结果 |
| 3.2.1 污泥接种量对裂解液水解酸化的影响 |
| 3.2.2 裂解液产酸效果及VFAs/SCOD变化 |
| 3.2.3 裂解液发酵产酸过程的VFAs分布特征 |
| 3.2.4 底物降解规律分析 |
| 3.3 裂解液氨吹脱工艺实验结果 |
| 3.3.1 pH值对氨吹脱效果的影响 |
| 3.3.2 药剂投加种类对氨吹脱效果的影响 |
| 3.3.3 气水比对氨吹脱效果的影响 |
| 3.3.4 氨吹脱对有机物、TP、PO_4~(3-)影响 |
| 3.4 裂解液产甲烷序批式小试探索 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 裂解液制备甲烷中试实验研究 |
| 4.1 中试系统的设计与安装 |
| 4.2 污泥接种与驯化 |
| 4.3 裂解液制备甲烷中试实验装置与方法 |
| 4.4 启动期实验结果 |
| 4.4.1 启动期反应器的进出水COD变化 |
| 4.4.2 启动期反应器的产气量 |
| 4.4.3 启动期结束后污泥驯化状态 |
| 4.5 运行期实验结果 |
| 4.5.1 运行期反应器的进出水COD变化 |
| 4.5.2 运行期反应器的进出水TC、IC、TOC变化 |
| 4.5.3 运行期反应器的产气量 |
| 4.5.4 运行期反应器进出水UV变化 |
| 4.5.5 制备沼气期间裂解液氨氮、总氮的变化 |
| 4.5.6 裂解液制备甲烷工艺经济性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 裂解液制备反硝化碳源中试实验研究 |
| 5.1 制备反硝化碳源实验装置与方案 |
| 5.2 裂解液厌氧产酸中试实验研究 |
| 5.2.1 裂解液产酸效果及VFAs/SCOD变化 |
| 5.2.2 裂解液发酵产酸过程的VFAs分布特征 |
| 5.2.3 裂解液发酵产酸过程的产气分析 |
| 5.3 裂解液氨吹脱中试实验研究 |
| 5.3.1 NaOH吹脱的实验 |
| 5.3.2 Ca(OH)_2吹脱的实验 |
| 5.3.3 吹脱药剂的选择 |
| 5.4 碳源产品反硝化效果验证 |
| 5.5 裂解液制备反硝化碳源工艺经济性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）基于乙醇型发酵产氢废液碳链延长产中链脂肪酸研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景、目的和意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究目的和意义 |
| 1.3 乙醇型发酵与产氢废液 |
| 1.3.1 乙醇型发酵机理 |
| 1.3.2 发酵液资源化利用现状 |
| 1.4 中链脂肪酸与碳链延长反应 |
| 1.4.1 中链脂肪酸 |
| 1.4.2 CE反应原理 |
| 1.4.3 电子受体与电子供体 |
| 1.4.4 CE反应微生物 |
| 1.4.5 碳链延长的影响因素 |
| 1.5 发酵产氢废液生产中链脂肪酸 |
| 1.5.1 底物浓度对CE影响 |
| 1.5.2 碳纳米管对CE影响 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 接种菌来源与驯化 |
| 2.1.2 发酵基质与实验进水 |
| 2.1.3 碳纳米材料 |
| 2.1.4 实验试剂 |
| 2.2 实验装置与设备 |
| 2.2.1 序批实验装置 |
| 2.2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 检测项目及方法 |
| 2.3.1 挥发酸、中链脂肪酸测定 |
| 2.3.2 顶空气体检测 |
| 2.3.3 胞外聚合物提取 |
| 2.3.4 蛋白质和多糖测定 |
| 2.3.5 扫描电镜能谱分析 |
| 2.4 分析指标 |
| 2.4.1 选择度 |
| 2.4.2 未解离MCFA浓度 |
| 2.4.3 CE性能评价 |
| 第3章 碳链延长产中链脂肪酸性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低浓度产氢废液厌氧发酵产中链脂肪酸性能 |
| 3.2.1 pH值随时间变化 |
| 3.2.2 挥发酸和中链脂肪酸随时间变化 |
| 3.2.3 胞外聚合物各组分变化 |
| 3.2.4 顶空气体随时间变化 |
| 3.3 高浓度产氢废液厌氧发酵产中链脂肪酸性能 |
| 3.3.1 pH值随时间变化 |
| 3.3.2 挥发酸和中链脂肪酸随时间变化 |
| 3.3.3 胞外聚合物各组分变化 |
| 3.3.4 顶空气体随时间变化 |
| 3.3.5 CE性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳纳米管强化发酵产氢废液碳链延长产中链脂肪酸 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低底物浓度条件下碳纳米管对CE影响 |
| 4.2.1 碳纳米管对pH值的影响 |
| 4.2.2 碳纳米管对MCFA生产的影响 |
| 4.2.3 碳纳米管对选择度的影响 |
| 4.2.4 碳纳米管对胞外聚合物的影响 |
| 4.2.5 碳纳米管对顶空气体的影响 |
| 4.3 高底物浓度条件下碳纳米管对CE影响 |
| 4.3.1 碳纳米管对pH值的影响 |
| 4.3.2 碳纳米管对MCFA生产的影响 |
| 4.3.3 碳纳米管对选择度的影响 |
| 4.3.4 碳纳米管对胞外聚合物的影响 |
| 4.3.5 碳纳米管对顶空气体的影响 |
| 4.3.6 扫描电镜与能谱分析 |
| 4.3.7 CE性能评价 |
| 4.4 碳纳米管在CE中作用影响分析 |
| 4.5 CE强化技术方法比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）丁酸梭菌的产氢影响因素及其代谢特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 厌氧发酵制氢技术 |
| 1.2.1 厌氧发酵产氢途径 |
| 1.2.2 混合菌群产氢 |
| 1.2.3 纯菌种产氢 |
| 1.3 丁酸梭菌发酵制氢 |
| 1.3.1 丁酸梭菌发酵产氢代谢类型 |
| 1.3.2 丁酸梭菌发酵产氢影响因素 |
| 1.4 代谢组学在生物制氢研究中的应用 |
| 1.4.1 代谢组学 |
| 1.4.2 代谢组学在生物制氢技术中的研究进展 |
| 1.5 课题背景 |
| 1.5.1 课题目的及意义 |
| 1.5.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料、仪器及反应装置 |
| 2.1.1 实验菌种 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.1.3 主要仪器设备 |
| 2.1.4 实验装置 |
| 2.1.5 培养基 |
| 2.2 化学分析项目 |
| 2.2.1 产气量的测定 |
| 2.2.2 氢气含量的测定 |
| 2.2.3 培养液pH值的测定 |
| 2.2.4 菌体细胞干重的测定 |
| 2.2.5 比产氢率的计算 |
| 2.3 厌氧发酵产氢细菌的分离和筛选 |
| 2.3.1 样品采集 |
| 2.3.2 富集培养 |
| 2.3.3 分离纯化 |
| 2.3.4 菌种筛选 |
| 2.3.5 厌氧培养基配制方法 |
| 2.3.6 菌种保存 |
| 2.4 菌种鉴定 |
| 2.4.1 菌株的菌落形态观察 |
| 2.4.2 菌株的染色鉴定 |
| 2.4.3 菌株的扫描电子显微镜观察 |
| 2.4.4 菌株的分子生物学鉴定 |
| 2.5 产氢影响因素实验设置 |
| 2.6 代谢组学分析 |
| 2.6.1 样品制备 |
| 2.6.2 实验前处理 |
| 2.6.3 气相色谱-质谱分析条件 |
| 2.6.4 数据处理及分析 |
| 第3章 厌氧发酵产氢细菌的筛选与鉴定 |
| 3.1 菌株的分离和筛选 |
| 3.2 菌株的形态学观察 |
| 3.3 菌株的分子生物学鉴定 |
| 3.3.1 16SrDNA基因扩增 |
| 3.3.2 16SrDNA基因序列分析 |
| 3.3.3 基于16S r DNA序列的系统发育树 |
| 3.4 丁酸梭菌YM-83 的生长特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 丁酸梭菌YM-83 产氢的影响因素分析 |
| 4.1 温度对YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.1.1 温度对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.1.2 温度对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.1.3 温度对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.2 初始pH对 YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.2.1 初始pH对 YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.2.2 初始pH对 YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.2.3 初始pH对 YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.3 葡萄糖浓度对YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.3.1 葡萄糖浓度对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.3.2 葡萄糖浓度对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.3.3 葡萄糖浓度对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.4 L-cys对 YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.4.1 L-cys浓度对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.4.2 L-cys浓度对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.4.3 L-cys浓度对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.5 Mg~(2+)对YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.5.1 Mg~(2+)浓度对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.5.2 Mg~(2+)浓度对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.5.3 Mg~(2+)浓度对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.6 铁元素对YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.6.1 铁元素类型对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.6.2 铁元素类型对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.6.3 铁元素类型对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.7 Fe~(2+)对YM-83 菌株生长和产氢的影响 |
| 4.7.1 Fe~(2+)浓度对YM-83 菌株产氢的影响 |
| 4.7.2 Fe~(2+)浓度对YM-83 菌株生长的影响 |
| 4.7.3 Fe~(2+)浓度对YM-83 菌株培养液pH值的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 丁酸梭菌YM-83 代谢组学分析 |
| 5.1 研究对象选择 |
| 5.2 样品质控 |
| 5.3 样品的主成分分析 |
| 5.4 样品的正交偏最小二乘方-判别分析 |
| 5.5 差异代谢物的筛选 |
| 5.6 差异代谢物的聚类分析 |
| 5.7 KEGG代谢途径分析 |
| 5.8 初始pH对丁酸梭菌YM-83 产氢代谢的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 QC、pH6.5和pH7.5 样本代谢总离子流图 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）哈尔滨产乙醇杆菌代谢调控分子机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 氢能源与生物制氢技术 |
| 1.2.1 氢能源需求与发展现状 |
| 1.2.2 生物制氢技术 |
| 1.3 暗发酵制氢的研究进展 |
| 1.3.1 产氢菌的筛选 |
| 1.3.2 暗发酵产氢菌的产氢代谢途径 |
| 1.3.3 混合菌群发酵类型及优势菌群 |
| 1.3.4 影响发酵的主要生态因子 |
| 1.4 环境蛋白质组学的研究现状 |
| 1.4.1 蛋白质组学技术的研究策略 |
| 1.4.2 揭示污染物的微生物降解机制 |
| 1.4.3 解析环境微生物代谢调控机制 |
| 1.4.4 细菌乙酰化修饰蛋白质组研究 |
| 1.5 产乙醇杆菌属产氢菌的研究现状 |
| 1.5.1 哈尔滨产乙醇杆菌的分离 |
| 1.5.2 产氢条件的优化 |
| 1.5.3 哈尔滨产乙醇杆菌分子生物学研究 |
| 1.5.4 目前研究面临的主要问题 |
| 1.6 研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究的目的与意义 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 主要仪器设备和实验试剂 |
| 2.1.1 主要试剂 |
| 2.1.2 主要仪器 |
| 2.1.3 菌株培养条件与取样方法 |
| 2.1.4 主要试剂配制 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 发酵产物分析 |
| 2.2.2 蛋白样品制备 |
| 2.2.3 蛋白浓度检测 |
| 2.2.4 双向电泳 |
| 2.2.5 TMT标记 |
| 2.2.6 iTRAQ标记 |
| 2.2.7 肽段脱盐与乙酰化肽段免疫亲和纯化富集 |
| 2.2.8 质谱分析 |
| 2.2.9 生物信息学分析 |
| 第3章 乙酸抑制E.harbinense发酵进程的分子机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 乙酸对菌株YUAN-3发酵产氢特性的影响 |
| 3.3 哈尔滨产乙醇杆菌蛋白质组分析样品的制备优化 |
| 3.3.1 不同破碎方法对蛋白提取量的影响 |
| 3.3.2 不同蛋白提取方法的双向电泳对比 |
| 3.4 菌株YUAN-3在乙酸处理下的蛋白质组分析 |
| 3.4.1 差异表达蛋白质的鉴定 |
| 3.4.2 差异表达蛋白的整体变化趋势 |
| 3.4.3 差异表达蛋白的COG分类 |
| 3.4.4 聚类分析与代谢通路富集 |
| 3.4.5 差异表达蛋白的互作网络构建 |
| 3.5 乙酸影响菌株YUAN-3发酵的分子机制分析 |
| 3.5.1 乙酸造成菌株YUAN-3细胞内部酸化 |
| 3.5.2 乙酸抑制生长相关蛋白表达 |
| 3.5.3 乙酸抑制碳源及磷吸收相关蛋白表达 |
| 3.5.4 菌株YUAN-3应对乙酸胁迫的分子机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 乙醇导致E.harbinense代谢产物谱改变的机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 乙醇累积对菌株YUAN-3发酵产氢的影响 |
| 4.3 乙醇累积培养下的菌株YUAN-3蛋白质组分析 |
| 4.3.1 差异表达蛋白质的鉴定 |
| 4.3.2 差异表达蛋白的整体变化趋势 |
| 4.3.3 差异表达蛋白的功能划分 |
| 4.3.4 聚类分析与代谢通路富集 |
| 4.3.5 差异表达蛋白的互作网络构建 |
| 4.4 菌株YUAN-3在乙醇累积下的分子反应机制分析 |
| 4.4.1 乙醇抑制菌株YUAN-3产氢产乙酸的分子机制 |
| 4.4.2 乙醇影响碳氮代谢调控功能的蛋白 |
| 4.4.3 菌株YUAN-3应对乙醇累积的分子机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 L-半胱氨酸提高E.harbinense代谢活性的机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 L-半胱氨酸对菌株YUAN-3发酵产氢的影响 |
| 5.3 菌株YUAN-3在L-半胱氨酸处理下的蛋白质组分析 |
| 5.3.1 差异表达蛋白质的鉴定 |
| 5.3.2 差异表达蛋白的GO分类与富集分析 |
| 5.3.3 差异蛋白参与的代谢通路富集 |
| 5.3.4 参与L-半胱氨酸与L-甲硫氨酸代谢的蛋白 |
| 5.4 L-半胱氨酸处理下的菌株YUAN-3乙酰化修饰蛋白质组 |
| 5.4.1 乙酰化修饰蛋白的鉴定 |
| 5.4.2 乙酰化修饰蛋白质组的定量分析 |
| 5.4.3 乙酰化与乙酰化差异蛋白功能分类 |
| 5.4.4 乙酰化差异蛋白与总蛋白功能对比 |
| 5.4.5 糖酵解与产氢产乙醇的乙酰化蛋白 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）硒修饰泡沫镍阴极MEC强化剩余污泥产氢与机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 污泥预处理技术与资源化 |
| 1.2.1 剩余活性污泥预处理技术 |
| 1.2.2 剩余活性污泥资源化 |
| 1.3 微生物电解池的原理 |
| 1.3.1 MEC的构成和反应机制 |
| 1.3.2 MEC的分类 |
| 1.4 MEC性能影响因素及研究进展 |
| 1.4.1 微生物因素 |
| 1.4.2 阴极材料和催化剂因素 |
| 1.4.3 基质因素 |
| 1.4.4 MEC系统运行因素 |
| 1.4.5 MEC研究的新方法—宏基因组学 |
| 1.5 剩余污泥基质MEC产氢研究进展和存在问题 |
| 1.5.1 MEC泡沫镍阴极材料的研究进展 |
| 1.5.2 MEC处理剩余污泥产能的研究进展 |
| 1.5.3 目前待解决的问题 |
| 1.6 课题来源以及研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 研究技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 剩余污泥预处理技术 |
| 2.1.1 剩余污泥来源 |
| 2.1.2 剩余污泥预处理技术及装置 |
| 2.1.3 厌氧发酵装置 |
| 2.2 微生物电解池(MEC)系统构建 |
| 2.2.1 MEC电极制备 |
| 2.2.2 MEC装置构型 |
| 2.2.3 MEC启动和运行 |
| 2.2.4 MEC性能评价体系 |
| 2.3 分析检测方法和计算方法 |
| 2.3.1 常规检测指标的测定 |
| 2.3.2 蛋白和多糖的测定 |
| 2.3.3 挥发酸的测定 |
| 2.3.4 生物气体的测定和计算 |
| 2.3.5 污泥常用指标的测定和计算 |
| 2.3.6 扫描电镜的测定和分析 |
| 2.4 微生物群落结构与功能分析 |
| 2.4.1 基因组DNA的提取和PCR扩增 |
| 2.4.2 样品复杂度分析 |
| 2.4.3 多样品比较分析 |
| 2.4.4 基因建库及测序 |
| 第3章 高铁酸钾/超声预处理水解污泥效能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高铁酸钾/超声预处理对比多种方法的研究 |
| 3.2.1 不同预处理方法对污泥水解的影响 |
| 3.2.2 不同预处理方法对污泥减量的影响 |
| 3.2.3 不同预处理方法对产甲烷的影响 |
| 3.2.4 不同预处理方法对微生物群落结构的响应 |
| 3.3 高铁酸钾/超声预处理对污泥降解性和脱水性研究 |
| 3.3.1 高铁酸钾/超声预处理对污泥降解性的影响 |
| 3.3.2 高铁酸钾/超声预处理对污泥脱水性的影响 |
| 3.3.3 高铁酸钾/超声预处理对污泥粒径的影响 |
| 3.3.4 高铁酸钾/超声预处理对污泥减量的影响 |
| 3.3.5 高铁酸钾/超声预处理对污泥释放营养的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硒修饰泡沫镍阴极MEC利用预处理后污泥产氢效能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高铁酸钾/超声预处理对MEC运行效能的影响 |
| 4.2.1 不同高铁酸钾剂量对污泥释放有机物的影响 |
| 4.2.2 不同高铁酸钾剂量对污泥中蛋白质和多糖的影响 |
| 4.2.3 不同高铁酸钾剂量对污泥产挥发酸的影响 |
| 4.2.4 不同高铁酸钾剂量对污泥减量和pH的影响 |
| 4.2.5 不同高铁酸钾剂量对污泥营养释放的影响 |
| 4.2.6 高铁酸钾/超声预处理污泥应用于MEC系统的优势 |
| 4.3 Se@NF阴极在MEC反应器产氢 |
| 4.3.1 MEC反应器的启动和运行 |
| 4.3.2 Se@NF阴极的电化学表征 |
| 4.3.3 Se@NF阴极的结构表征 |
| 4.3.4 Se@NF对 MEC反应器产氢效果的影响 |
| 4.3.5 Se@NF对 MEC反应器有机物去除的影响 |
| 4.4 Se@NF阴极MEC群落结构分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 硒修饰泡沫镍阴极抑制产甲烷机制解析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Se@NF阴极MEC反应器的特性分析 |
| 5.2.1 Se@NF阴极MEC反应器产气效果的影响 |
| 5.2.2 Se@NF阴极MEC反应器材料表征 |
| 5.3 Se@NF阴极中细菌和古菌群落结构的响应 |
| 5.4 Se@NF阴极MEC系统宏基因组分析 |
| 5.4.1 Se@NF阴极生物膜基因预测 |
| 5.4.2 Se@NF阴极生物膜基因数据库注释 |
| 5.4.3 Se@NF阴极抑制MEC系统产甲烷机理 |
| 5.4.4 Se@NF阴极中生物膜抗性基因变化 |
| 5.5 Se@NF阴极成本和应用分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）外源物质投加改善高浓度有机废水厌氧生物处理酸抑制效能及机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 污水厌氧生物处理 |
| 1.2.1 污水厌氧生物处理技术 |
| 1.2.2 污水厌氧生物处理原理 |
| 1.2.3 污水厌氧生物处理的影响因素 |
| 1.3 厌氧生物处理系统中缓解酸化的方法 |
| 1.4 沸石在污水厌氧生物处理系统中应用 |
| 1.5 零价铁(ZVI)在污水厌氧生物处理系统中应用 |
| 1.6 研究目的 |
| 1.7 研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 颗粒污泥和废水 |
| 2.2 外源物质 |
| 2.2.1 沸石 |
| 2.2.2 ZVI |
| 2.2.3 复合材料 |
| 2.3 实验主要仪器与设备 |
| 2.4 外源物质投加实验 |
| 2.4.1 沸石投加实验 |
| 2.4.2 ZVI投加实验 |
| 2.4.3 复合材料投加实验 |
| 2.4.4 沸石、ZVI、复合材料优化对比实验 |
| 2.5 连续流UASB反应器实验 |
| 2.6 分析方法 |
| 3. 沸石投加对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 3.1 沸石类型对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 3.1.1 沸石类型对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 3.1.2 不同类型沸石缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 3.1.3 沸石类型对厌氧系统内有机物降解的影响 |
| 3.2 4A沸石投加量对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 3.2.1 沸石投加量对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 3.2.2 不同沸石投加量缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 3.2.3 沸石投加量对厌氧系统内有机物的降解的影响 |
| 3.3 4A沸石粒径对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 3.3.1 沸石粒径对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 3.3.2 不同粒径沸石缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 3.3.3 沸石粒径对厌氧系统有机物降解的影响 |
| 3.4 沸石投加对厌氧系统古菌的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4. ZVI投加对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 4.1 ZVI投加对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 4.2 ZVI投加缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 4.3 ZVI投加对厌氧系统有机物降解的影响 |
| 4.4 ZVI投加对系统液相和泥相铁含量的影响 |
| 4.5 ZVI投加对系统污泥EPS含量的影响 |
| 4.6 ZVI投加对厌氧系统古菌的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5. ZVI/沸石复合材料投加对高浓度有机废水厌氧生物处理的影响 |
| 5.1 复合材料投加对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 5.2 复合材料投加缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 5.3 复合材料投加对厌氧系统有机物降解的影响 |
| 5.4 复合材料投加对系统液相和泥相铁含量的影响 |
| 5.5 复合材料投加对系统EPS含量的影响 |
| 5.6 复合材料、沸石、ZVI外源材料投加效果比较 |
| 5.6.1 外源材料投加对厌氧系统产沼气性能的影响 |
| 5.6.2 外源物质投加缓解厌氧系统酸化的能力 |
| 5.6.3 复合材料投加对系统有机物降解的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 ZVI/沸石复合材料在连续流UASB反应器处理高浓度有机废水中的应用 |
| 6.1 UASB反应器处理高浓度有机废水效能 |
| 6.1.1 UASB反应器处理高浓度有机废水中有机物的效能 |
| 6.1.2 UASB反应器出水pH变化 |
| 6.2 投加ZVI/沸石复合材料的UASB反应器的启动和运行 |
| 6.2.1 复合材料投加对连续流UASB反应器产气量和甲烷产量的影响 |
| 6.2.2 复合材料投加对连续流UASB反应器内有机物降解的影响 |
| 6.2.3 复合材料投加对连续流UASB反应器pH的影响 |
| 6.2.4 复合材料应用于连续流UASB反应器与序批式反应器对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 7. 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
四、活性污泥的连续流发酵产氢实验研究（论文参考文献）
- [1]卧式CSTR生物制氢反应器设计与流场数值模拟[J]. 李峰哲,丁杰,郭婉茜,金正首,任南琪. 太阳能学报, 2021(10)
- [2]CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究[D]. 孙茹茹. 上海师范大学, 2021(07)
- [3]哈尔滨产乙醇杆菌基因表达调控机制及电子流定向调控强化产氢[D]. 李真. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]基于EGSB反应器的木薯酒精废水产氢产甲烷研究[D]. 郑展耀. 云南师范大学, 2020
- [5]污泥低温碳化裂解液资源化技术研究[D]. 牛宇锟. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]基于乙醇型发酵产氢废液碳链延长产中链脂肪酸研究[D]. 郑荧辉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]丁酸梭菌的产氢影响因素及其代谢特性的研究[D]. 尹梦. 上海师范大学, 2020(07)
- [8]哈尔滨产乙醇杆菌代谢调控分子机制研究[D]. 李华华. 哈尔滨工业大学, 2019
- [9]硒修饰泡沫镍阴极MEC强化剩余污泥产氢与机制研究[D]. 李威. 哈尔滨工业大学, 2019
- [10]外源物质投加改善高浓度有机废水厌氧生物处理酸抑制效能及机制[D]. 张茜. 北京林业大学, 2019(04)