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1 成果簡(jiǎn)介本項(xiàng)目在研發(fā)過程中得到了教育部留學(xué)人員歸國(guó)基金、教育部博士點(diǎn)基金、自然科學(xué)基金、國(guó)家科技支撐計(jì)劃的部分支持，經(jīng)過主持單位和協(xié)作單位的聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過 8 年的時(shí)間研究完成的。通過實(shí)驗(yàn)室小試，開發(fā)出可將污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分離的新型多孔微生物載體，研究了好氧-厭氧耦合污泥減量化的機(jī)理。采用設(shè)計(jì)的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中試和實(shí)際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進(jìn)展和成果，并成功的將該項(xiàng)目應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在項(xiàng)目研究過程中共申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利 6 項(xiàng)（其中5 項(xiàng)已授權(quán)），實(shí)用新型 1 項(xiàng)，發(fā)表論文 30 余篇，翻譯教材 2 部。 該項(xiàng)目在實(shí)施過程中，主要取得如下幾個(gè)方面的技術(shù)突破： （ 1）研究了好氧-厭氧耦合體系在處理廢水的同時(shí)對(duì)污泥減量化的作用機(jī)理，開發(fā)出好氧-厭氧多次反復(fù)耦合原位污泥減量技術(shù)。 （ 2）對(duì)多孔載體的結(jié)構(gòu)及對(duì)剩余污泥的截流效果進(jìn)行了全面研究。設(shè)計(jì)了一種空隙率高、對(duì)污泥截流效果好的多孔載體。 （ 3）開發(fā)出以天然高分子為助凝劑的鐵鹽混凝除磷技術(shù)。 （ 4）實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的實(shí)際推廣應(yīng)用，分別應(yīng)用于處理城市生活污水、農(nóng)村的生活污水、工業(yè)廢水和河道污染治理中。在高碑店污水處理廠進(jìn)行的運(yùn)行兩年的 103/d 的中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，運(yùn)行效果穩(wěn)定，在水力停留時(shí)間為 12h 時(shí)，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，兩年不需要排泥。在廣東肇慶處理 5m3/d 的高濃度發(fā)酵制藥廢水（ COD 2000~3000 mg/L），運(yùn)行近一年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在水力停留時(shí)間為 27h 時(shí)，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中試試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，我們將該技術(shù)推廣應(yīng)用于青島即墨市兩個(gè)社會(huì)主義新農(nóng)村的生活污水處理（日處理量 150~180 噸），上海浦東區(qū)金家村農(nóng)村生活污水處理（適于不同地理特點(diǎn)的 170 套反應(yīng)器，服務(wù)人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日處理量 1000~3000噸）和河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司的農(nóng)藥廢水處理項(xiàng)目（日處理量 780 噸）。應(yīng)用結(jié)果表明該技術(shù)可以有效地去除廢水中的有機(jī)物及氮，同時(shí)實(shí)現(xiàn)原污泥減量化，而且對(duì)于用常規(guī)方法不能去除的有機(jī)物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物載體技術(shù)在污水處理過程中不需要對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。2 技術(shù)指標(biāo)生活污水經(jīng)過處理后達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-2002》一級(jí)B 排放標(biāo)準(zhǔn)；處理生活污水的過程中剩余污泥減量 60~75%；處理河道污水的過程中剩余污泥減量 70~85%；多孔微生物載體的使用壽命在 10 年以上；工業(yè)污水由于種類較多，排放標(biāo)準(zhǔn)不一，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行確定。3 應(yīng)用說明本技術(shù)主要是應(yīng)用于新建或者現(xiàn)有污水處理廠污泥減量、廢水處理方面。該技術(shù)利用多孔載體和定點(diǎn)曝氣技術(shù)，在反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了沿載體軸向、反應(yīng)器水流和高度方向的多層次好氧-厭氧反復(fù)耦合環(huán)境，從而在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)好氧-厭氧微生物反應(yīng)的耦合。實(shí)驗(yàn)室采用人工廢水的小試研究結(jié)果表明，該類耦合體系的 COD 去除率大于 90%，而與傳統(tǒng)廢水處理工藝相比，剩余污泥的產(chǎn)率可以減少 90%以上。 對(duì)該類耦合體系實(shí)現(xiàn)污泥減量的機(jī)理研究表明，好氧區(qū)增殖的污泥進(jìn)入下游的厭氧區(qū)后發(fā)生死亡溶解釋放出胞內(nèi)蛋白質(zhì)等組分，進(jìn)一步被降解成小分子物質(zhì)，這些物質(zhì)流入下游好氧區(qū)被污泥再次利用，強(qiáng)化了污泥的隱性增殖；而微型動(dòng)物的穩(wěn)定存在強(qiáng)化了捕食效應(yīng)。整個(gè)過程伴隨著 CO2、 N2 的釋放，使得進(jìn)水中有機(jī)物以氣體形式脫離體系，從而實(shí)現(xiàn)了廢水的凈化處理和剩余污泥的原位減量。 為了進(jìn)一步將污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分離以實(shí)現(xiàn)污泥減量效果，本研究設(shè)計(jì)開發(fā)了新型的多孔微生物載體。采用設(shè)計(jì)的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中試和實(shí)際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進(jìn)展和成果，驗(yàn)證了新型載體的實(shí)際應(yīng)用效果，并進(jìn)而成功地將該技術(shù)應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在處理生活污水的過程中可以使污泥減量 60~75%，處理河道污水的過程中可以使污泥減量 70~85%。4 效益分析城市污水處理廠污泥安全處置工作有其艱巨性和復(fù)雜性，特別對(duì)于污水處理規(guī)模較小，污泥厭氧發(fā)酵無法實(shí)施的地方，污泥減量化污水處理技術(shù)的應(yīng)用將成為必要的選擇。通過該技術(shù)的實(shí)施，可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量，減少填埋用地，節(jié)約土地資源，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染。同時(shí)，由于污水處理廠對(duì)污泥處理量的減少，運(yùn)行費(fèi)用隨之降低，而且運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，對(duì)促進(jìn)我國(guó)水處理事業(yè)的發(fā)展有積極的影響。 該技術(shù)既可以用于生活污水的處理也可以用于工業(yè)廢水的處理，適用范圍比較廣，而且在處理污水的同時(shí)可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量。不僅可以減少污水處理設(shè)備的投資，而且可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用， 適于中小規(guī)模的生活污水處理及有機(jī)工業(yè)污水處理。5 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。

● 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。近年來細(xì)菌生物膜疾病日益嚴(yán)重、治療難度極大，目前尚無抗細(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)革蘭陰性菌無抑菌作用，且對(duì)哺乳類細(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)明專利。

糖基化修飾是一種廣泛存在且重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，由糖基轉(zhuǎn)移酶催化形成。抗體、疫苗等許多臨床治療性蛋白質(zhì)都具有特異性糖基化修飾，且對(duì)蛋白活性至關(guān)重要。基于糖基轉(zhuǎn)移酶的化學(xué)酶法合成方法，是獲得均一糖蛋白的有效手段之一。因此，找尋性質(zhì)優(yōu)良的各種糖基轉(zhuǎn)移酶十分關(guān)鍵。對(duì)比真核細(xì)胞，細(xì)菌來源的糖基轉(zhuǎn)移酶具有易表達(dá)純化和催化產(chǎn)率高等優(yōu)良性質(zhì)，常被改造為人工合成糖蛋白的工具酶。然而，蛋白O-連接糖基化修飾在原核生物與真核生物之間并不保守，這成為了利用細(xì)菌糖基化系統(tǒng)生產(chǎn)真核生物O-糖蛋白的一大瓶頸。為了解決這個(gè)問題，陳興教授課題組對(duì)病原菌-宿主相互作用中的蛋白質(zhì)糖基化進(jìn)行了探索。   某些病原菌入侵宿主細(xì)胞后，會(huì)分泌具有糖基轉(zhuǎn)移酶活性的效應(yīng)蛋白。這些效應(yīng)蛋白往往利用宿主的糖供體，并且修飾宿主的靶蛋白。因此，對(duì)這類糖基轉(zhuǎn)移酶的工程化，可為實(shí)現(xiàn)真核生物O-糖蛋白的合成提供新的有效策略。嗜肺軍團(tuán)菌效應(yīng)蛋白SetA具有O-葡萄糖轉(zhuǎn)移酶活性，然而其底物蛋白尚未被鑒定。 本研究首先開發(fā)了能夠?qū)崿F(xiàn)特異性標(biāo)記和選擇性富集的化學(xué)酶法策略。他們?cè)O(shè)計(jì)被SetA利用的生物正交基團(tuán)修飾的糖供體（尿苷二磷酸-6-疊氮-葡萄糖，UDP-6AzGlc），將疊氮葡萄糖6AzGlc轉(zhuǎn)移至底物蛋白。通過點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，與可切割生物素探針連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)底物蛋白的選擇性富集和位點(diǎn)特異性質(zhì)譜鑒定(下圖)。質(zhì)譜分析鑒定到分布于276個(gè)蛋白的317個(gè)O-glucose修飾位點(diǎn)。天然糖供體標(biāo)記及軍團(tuán)菌侵染實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了SetA可以修飾眾多的底物蛋白。

一種新型的高效生物脫氮技術(shù)，特別針對(duì)我國(guó)特殊污水處理國(guó)情開發(fā)研制。 該技術(shù)具有無需有機(jī)碳源、脫氮負(fù)荷高（1.1-1.5 kg NO3--N/(m3 .d)、處理成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，適用于我國(guó)大范圍的低碳氮比污水脫氮。 

本項(xiàng)目以通信和控制為核心功能，以實(shí)時(shí)性和可靠性為基本要求，主控系 統(tǒng)由兩個(gè)冗余配置的控制卡構(gòu)成，兩個(gè)控制卡具有完全相同的軟硬件配置，工 作于主從模式的雙機(jī)熱備狀態(tài)中。控制卡要實(shí)現(xiàn)與上層工程師站和操作員站的 以太網(wǎng)通信，與底層測(cè)控板卡的現(xiàn)場(chǎng)總線 CAN 通信，還要能夠解析、運(yùn)行和存 儲(chǔ)工程師站下載的基于功能框圖的控制算法。 歷經(jīng)近四十年的發(fā)展， DCS（分布式控制系統(tǒng)）在功能和性能上穩(wěn)步提升， 提高了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了重要的參考數(shù)據(jù)，在 大型復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程中確立了不可替代的地位。而且，DCS 不斷與新的控制技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合，呈現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)模式和更加優(yōu)異的性能。通過對(duì) DCS 控制站主控系統(tǒng)的研究，依據(jù)具體的功能需求，本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于 ARM 微控 制器與嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的 DCS 控制站主控系統(tǒng)。 

提出了一種用于電力設(shè)備的新型人工智能遠(yuǎn)程遙控裝置，由無線 感應(yīng)開關(guān)與人工智能遠(yuǎn)程控制裝置兩部分組成，所述無線感應(yīng)開關(guān)內(nèi) 部控制回路設(shè)置有FPGA方案升壓開關(guān)、FPGA方案降壓開關(guān)和FPGA 方案停止開關(guān)，所述遠(yuǎn)程控制裝置包括：無線接收模塊、EP5357LUI人 工智能控電模組、驅(qū)動(dòng)電路和電源，遠(yuǎn)程中央控制臺(tái)可通過無線信號(hào) 發(fā)送調(diào)壓指令，無線接收模塊與EP5357LUI人工智能控電模組連接， 驅(qū)動(dòng)電路輸入端與EP5357LUI人工智能控電模組輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電 路通過動(dòng)態(tài)電流數(shù)據(jù)分析，分別與所述控制回

該技術(shù)通過一系列改性技術(shù)，對(duì)木材進(jìn)行物理、化學(xué)處理，可以改善和克服人工林木材干縮濕脹大、尺寸穩(wěn)定性差、易變色、易燃、不耐腐、不耐磨等缺陷，同時(shí)賦予木材某些特殊的功能，使低檔木材高檔化，有效地利用木材，延長(zhǎng)木材的使用壽命。這對(duì)我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)和保護(hù)環(huán)境，具有重要的戰(zhàn)略意義。該技術(shù)生產(chǎn)的木材可廣泛應(yīng)用于裝飾材料，家具材料，建筑材料等等。發(fā)展人工用材林，代替天然林使用，我國(guó)正在熱火朝天的行動(dòng)，世界各國(guó)也在緊鑼密鼓的進(jìn)行。新西蘭就已經(jīng)對(duì)世界宣布，木材利用全部實(shí)現(xiàn)以人工林代替天然林。人工

成果創(chuàng)新點(diǎn) 一種高效真空集熱管，針對(duì)真空集熱管周向的負(fù)能流區(qū) 域和聚光區(qū)域的選擇性吸收涂層分別進(jìn)行獨(dú)立的優(yōu)化設(shè)計(jì)， 提出了雙涂層新型太陽(yáng)能高溫真空集熱管。雙選擇性吸收涂 層技術(shù)的提出有效降低了真空集熱管輻射熱量損失、提高了 真空集熱管集熱效率，為真空集熱管提升綜合性能提出了一 種新思路、新方法。 經(jīng)過試驗(yàn)和理論分析，雙選擇性吸收涂層技術(shù)可使新型 真空集熱管有效降低 25%-31%（550℃

一種高效真空集熱管，針對(duì)真空集熱管周向的負(fù)能流區(qū)域和聚光區(qū)域的選擇性吸收涂層分別進(jìn)行獨(dú)立的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了雙涂層新型太陽(yáng)能高溫真空集熱管。雙選擇性吸收涂層技術(shù)的提出有效降低了真空集熱管輻射熱量損失、提高了真空集熱管集熱效率，為真空集熱管提升綜合性能提出了一種新思路、新方法。 經(jīng)過試驗(yàn)和理論分析，雙選擇性吸收涂層技術(shù)可使新型真空集熱管有效降低 25%-31%（550℃集熱溫度條件下）。以太陽(yáng)資源較好的塞維利亞為例，新型真空集熱管可使單位電力成本降低 12.2%，以一個(gè) 100MW 的槽式熱發(fā)電站為例，可使年發(fā)電量從 282GWh 提升至 320GWh，發(fā)電量相對(duì)提升約 13.5%。