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污水pac阴性阳性什么意思

发布时间:2025-08-28 16:16:48

A. 处理自然水时,常用的絮凝剂是什么

(一) 无机混凝剂
1.低分子无机混凝剂 目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐。主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝。三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。
硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄。明矶(Al2(S04)3•K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝同。
2.无机高分子絮凝剂 无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势。我国此类絮凝剂的开发成绩显著。无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型,如聚合氯化铝(PACL聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、聚亚铁和阴离子型,如聚合硅酸〔PS〕。
聚合氯化铝(PAC):对各种废水都可以达到好的絮凝效果,能快速形成大的矾花,沉淀性能好,适宜的pH值范围较宽(pH在5-9之间),且处理后水的pH值和碱度下降较小。水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果,其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。
聚合硫酸铁(PFS):混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。尤其对低温低浊水有优良的处理效果,适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小。实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量。因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。
聚亚铁:可将高价金属离子还原成低价金属离子,且不需酸化。该混凝剂在水体中具有电荷中和与吸附架桥双重功能。与活性剂共用,可使胶体物质转变为混凝体,同时除去废水中的Cu、Zn、Ni等金属离子,成为高效电镀废水净化剂。
聚合硫酸铝(PAS):去除浊度效果显著,并有较广的温度使用范围和对原水的适用范围。不仅可处理工业用水,还可处理工业废水。聚合硫酸铝混凝剂国外已有报道。
聚合硅酸(PS):目前对聚合硅酸制备方法、聚合机制、聚合度的影响因素匀己研究较为透彻。研究发现,可利用中和所达到pH值的不同来控制聚合速度。聚硅酸具有很强的粘结聚集能力和吸附架桥作用。杨修造等[16]对聚硅酸的胶凝特性进行了研究,证明了聚硅属阴离子型。聚 文档冲亿季,硅酸的最大缺点是产品性质不稳定,故不能成为独立商品。
(二)有机高分子混凝剂
有机高分子混凝剂具有用最少、混凝速度快,受盐类、pH值及温度影响小,生成污泥量少且易处理等优点,有广阔的应用前景。
目前使用的混凝剂主要有合成和天然改性两种。
聚丙烯酰胺:在合成的有机高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺的应用最多。聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型三种。它们的分子量均在50-600万之间。由于这类絮凝剂存在一定量的残余单体丙烯酰胺,不可避免地带来了毒性。高分子量(106以上)的聚丙烯酸纳属阴离子型混凝剂,有强的混凝作用且无毒。聚丙烯酸纳对悬浮于水介质中的细粒子产生非离子吸附,使粒子间产生交联。它对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良的性能。
聚二甲基二丙烯基氯化铵:阳离子型高分子化合物,用于水处理能获得比目前较常用的无机高分子絮凝剂和有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺更好的处理效果,可单独使用,也可与无机混凝剂并用。 淀粉衍生物:可以吸附带负电荷的有机或无机悬浮物质。近年来淀粉聚丙烯酰胺接枝共聚物的研究已取得了一定的进展。 甲壳素衍生物:对甲壳素进行分子改良得到的壳聚糖是一种很好的混凝剂。
植物胶改性多功能处理剂:进入70年代以来,国外陆续开发了一些兼具混凝、缓蚀等多种功能的合成有机高分子处理剂,这些药剂不仅具有良好的混凝性能,而且还有缓蚀、杀菌等作用。
(三)复合型混凝剂
高效复合型混凝剂是近年来才发展起米的,其发展非常迅猛,种类比较多,它的作用机理在于离子间的相互增效作用。
聚合氯化铝铁:可利用煤石为原料制得,兼具有铁盐和铝盐的特性,在pH值7.O-8.2的范围内,其去除浊度效果和絮体沉降性能都优于聚合铝。
聚合硫酸氯化铝铁:以铝土矿等为原料制得,其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合型无机高分子,兼备铁、铝混凝剂的优良性能。在某些方面,具有比PAC更好的效果。并且其生产工艺简单,成本低,在水处理中具有广阔的应用价值。
聚氯硫酸铁:利用硫酸/盐酸混酸溶解轧钢废钢渣的溶出液为原料,可制得聚氯硫酸铁。它具有电荷中和与吸附架桥功能,形成的矾花大,沉降快,污泥脱水性能好,无二次污染。
聚合硫酸铝铁:以硫酸亚铁为原料在酸性条件下反应l小时,即得到盐基度20%以上的复合聚合硫酸铝铁,它对污水具有很好的混凝效果。
聚磷氯化铝:聚磷氯化铝比PAC具有更强的吸附性能,且混凝反应速度快,生成的矾花大等优点。
聚磷氯化铁:在聚合氯化铁中引入适量的P043-能制得,研究表明P043-在聚合铁中的含量有一定的范围,超出此范围混凝效果反而下降。
聚硅氯化铝:用聚硅酸与聚合氯化铝可制得性能优异的聚硅氯化铝。 聚硅酸铁铝:其实验结果体现了电中和、吸附架桥、沉淀网捕作用的综合效应。适应pH值范围宽、贮存期长(超过1个月)、易操作、用药量少、沉降性能好,用药量范围宽等优点。
无机化合物还可与有机化合物组合形成复合型的混凝剂,如聚合铝/聚丙烯酰胺、聚合铁/甲壳素、聚合铝/阳离子有机高分子等等,复合型的高效混凝剂性能、经济、二次污染等方面的综合性能是最好的,目前混凝研究领域最热的也是复合型高效混凝剂。
(四)微生物混凝剂
有机型混凝剂尽管非常有效,但残留物有害,如丙烯酰胺单体是很强的致癌物,无机型及复合型混凝剂也存在残留问题。微生物混凝剂正是在此形势下开发的新一代混凝剂。
国内自90年代已开始进行研究,目前已经发现许多微生物如格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌和其它如土壤杆菌属、厄氏菌属、假单胞菌属等都能产生混凝物质。其中具有最强混凝作用的是红平红球菌(Rhodococcus erythropolis),这种细菌在旱田土壤中最常见,在沉降性良好的活性污泥微生物相中约占2%,用它开发的纯微生物混凝剂命名为NOC-1。

B. one component system 单因子系统 是什么

单组成因素生产系统(one-component system):
所有的组成成分都集中在生产细胞中。经典的反转录病毒生产系统就是由产病毒细胞(VPC)组成,重组反转录病毒由VPC细胞不断分泌至培养上清中。这种生产系统操作最为简单,但是往往产量不高或不稳定。采用这种策略,需要将重组病毒产生所需要的所有元件都稳定地置于生产细胞中。由于许多病毒基因产物本身对细胞有破坏作用或不能在细胞中稳定表达,因此这种策略在许多病毒载体的生产中难以实施。
第一节 病毒载体产生的原理

病毒载体的产生建立在对病毒的生活周期和分子生物学认识的基础之上。研究病毒载体首先要对病毒的基因组结构和功能有充分的了解,最好能获得病毒基因组全序列信息。病毒基因组可分为编码区和非编码区。编码区基因产生病毒的结构蛋白和非结构蛋白;根据其对病毒感染性复制的影响,又可分为必需基因和非必需基因。非编码区中含有病毒进行复制和包装等功能所必需的顺式作用元件。
各种野生型病毒颗粒都具有一定的包装容量,即对所包装的病毒基因组的长度有一定的限制。一般来说,病毒包装容量不超过自身基因组大小的105~110%。
基因重组技术的发展使病毒载体的产生成为可能。最简单的做法是,将适当长度的外源DNA插入病毒基因组的非必需区,包装成重组病毒颗粒。比如,本实验室曾将4.5kb的lacZ基因表达盒(CMV-lacZ-polyA)插入HSV1病毒的UL44(糖蛋白C)基因的XbaI位点中,病毒基因组的其余部分不改变,构建成重组病毒HSV1-lacZ100(吴小兵等,1998)。由于UL44基因产物对于HSV病毒在培养细胞中产毒性感染是非必需的,因此,该重组病毒可以在细胞中增殖传代。用这种重组病毒感染细胞,能将lacZ基因带入细胞并高效表达。用同样的方法,将AAV-2病毒的rep和cap基因片段(4.3kb)插入HSV1病毒的UL2(编码尿嘧啶DNA糖基化酶)或UL44(编码糖蛋白C)基因中,构建成具有提供重组AAV载体复制和包装所需的全部辅助功能的辅助病毒rHSV-rc(伍志坚等,1999)。
然而,这样的重组病毒作为基因转移载体有许多缺点。首先,许多野生型病毒通过在细胞中产毒性复制而导致细胞裂解死亡;或带有病毒癌基因而使细胞发生转化。因此必须经过改造使其成为复制缺陷性病毒并且删除致癌基因后才能用于基因治疗。其次,插入外源DNA的长度受到很大限制,尤其对于基因组本身较小的病毒如腺病毒伴随病毒(AAV,4.7kb)、反转录病毒(8~10kb)、腺病毒(36kb),如果不去除病毒基因,可供外源DNA插入的容量就十分小。因此,必须删除更多的病毒基因以腾出位置插入较大的外源DNA。 为了增加病毒载体插入外源DNA的容量,除了可以删除病毒的非必需基因外,还可以进一步删去部分或全部必需基因,这些必需基因的功能由辅助病毒或包装细胞系反式提供。
病毒载体大体上可分为两种类型:
重组型病毒载体:这类载体是以完整的病毒基因组为改造对象。一般的步骤是选择性地删除病毒的某些必需基因尤其是立早基因或早期基因,或控制其表达;缺失的必需基因的功能由互补细胞反式提供;用外源基因表达单位替代病毒非必需基因区;病毒复制和包装所需的顺式作用元件不变。这类载体一般通过同源重组方法将外源基因表达单位插入病毒基因组中。如在传统的重组腺病毒构建方法中,将外源基因表达盒(exogenous gene expression cassette)插入穿梭质粒(如pXCX2或pFGdX1)的腺病毒同源序列中,与辅助质粒(含有腺病毒基因组的质粒如JM17或pBHG)共转染293细胞,通过细胞内的同源重组获得含有外源基因的重组腺病毒(Graham FL and Prevec L 1995)。
无病毒基因的病毒载体(gutless vectors):这类载体在不同的病毒载体系统中的称谓不同。对于腺病毒,一般称为mini-Ad;在HSV载体系统,一般称为扩增子(amplicon)载体或质粒型载体。重组AAV载体也属于无病毒基因的病毒载体。这类载体系统往往由载体质粒和辅助系统组成。重组载体质粒主要由外源基因表达盒、病毒复制和包装所必需的顺式作用元件及质粒骨架组成。辅助系统包括病毒复制和包装所必需的所有反式作用元件。在辅助系统的作用下,重组载体质粒(包含或不包含质粒骨架)以特定形式(单链或双链,DNA或RNA)被包装到病毒壳粒中,其中不含有任何病毒基因。这类病毒载体的优点在于载体病毒本身安全性好,容量大。缺点在于往往需要辅助病毒参与载体DNA的包装,而辅助病毒又难以同载体病毒分离开来,造成最终产品中辅助病毒污染,从而影响其应用。实际上,无病毒基因的病毒载体可以看作是重组病毒载体的一种极端减毒情况。
表1列举了几种常见的病毒载体的顺式作用元件和经典的包装方式。 载体 顺式作用元件 经典包装方式
反转录病毒载体
1) 两个长末端重复序列(LTR):含有整合和调节转录的必需序列;含有转录增强子和启动子;
2) tRNA 引物结合位点p;
3)包装信号序列ψ。
载体质粒转染整合了所有必需基因(gag,pol,env)的包装细胞系如PA317,经选择培养获得产病毒细胞系(VPC);细胞不裂解,病毒不断分泌至培养上清中。

腺病毒载体
两个末端倒转重复序列(ITR);
包装信号序列。
载体质粒与辅助质粒共转染293细胞获得重组腺病毒。重组腺病毒感染293细胞而扩增;细胞每次被感染后发生裂解。

腺病毒伴随病毒载体
两个末端倒转重复序列(ITR);其中包括了病毒复制起点、包装信号及整合和拯救所必需的顺式元件。
AAV载体质粒和辅助质粒共转染293细胞,并加辅助病毒(腺病毒或单纯疱疹病毒)感染。

单纯疱疹病毒载体
HSV 病毒复制起点ori; 病毒包装信号pac 。
PTCA重组病毒在互补细胞上传代;
扩增子病毒在辅助病毒存在下传代。

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第二节 病毒载体的包装系统

将外源基因包装到病毒壳粒中,是病毒载体生产的核心技术。一般地,病毒载体的制备包括以下要素:

宿主细胞
虽然现在已有可能对有些病毒载体(如AAV载体)进行体外(无细胞)包装(Zhou XH et al . 1998; Ding L et al. 1997),但是这种包装系统仍然需要细胞提取物,并且包装效率相当低,远远达不到可生产水平。至今为止,病毒载体的包装主要是在对该病毒敏感的宿主细胞中进行的。宿主细胞不但提供了病毒复制和包装的环境条件,许多细胞成分还直接参与了病毒复制和包装的过程。
病毒复制和包装所必需的顺式作用元件和外源基因的表达盒
一般地,病毒复制和包装所必需的顺式作用元件和外源基因的表达盒由细菌质粒携带,组成病毒载体质粒,是被包装的对象。由于病毒复制方式的不同,有些病毒载体如单纯疱疹病毒扩增子(HSV amplicon)载体在包装时,整个载体质粒都被包装进入病毒颗粒中;而有些病毒载体如反转录病毒、腺病毒伴随病毒载体的质粒骨架部分并不被包装到病毒颗粒中,只有病毒复制和包装所必需的顺式作用元件和外源基因表达盒被包装到病毒颗粒中。
构建重组型病毒载体时,病毒复制和包装所需的顺式作用元件存在于病毒基因组中(病毒基因组可以由具有感染性的病毒颗粒提供,也可以质粒形式提供)。先将外源基因表达盒插入穿梭质粒携带的病毒同源序列中;将重组穿梭质粒转染至细胞中,再用辅助病毒超感染;或将重组穿梭质粒与病毒基因组质粒共转染细胞;重组质粒与病毒基因组在细胞中进行同源重组而产生表达外源基因的重组病毒。 重组腺病毒(Graham FL and Prevec L 1995)和重组单纯疱疹病毒(Pyles RB et al. 1997;Kramm CM et al. 1997)的传统制备方法都是采用这种方式。
为了使病毒载体的生产更为方便,病毒复制和包装所必需的顺式作用元件和外源基因的表达盒除了可以用质粒携带以外,也可以用另一种病毒(往往是辅助病毒)或生产细胞来携带。

辅助元件
包括病毒复制和包装所必需的所有反式作用元件。这些元件一般包括病毒基因转录调控基因、病毒DNA合成和包装所需的各种酶类的基因、病毒的外壳蛋白基因等。辅助元件的表现形式可以多种多样。常用的形式有:
① 辅助质粒(helper plasmid),如用于产生重组腺病毒的质粒JM17,用于重组AAV包装的辅助质粒pAAV/Ad(Rolling F and Samulski J 1995)等;
② 辅助病毒(helper virus),如用于HSV 扩增子载体包装的辅助病毒HSV1 tsK株;
③ 包装细胞系如用于反转录病毒载体包装的PA317细胞。
这些表现形式之间可以相互转化或合并。例如,辅助病毒可以转化为辅助质粒:传统的AAV载体生产系统常用腺病毒作为辅助病毒。研究发现,并非腺病毒的所有基因对AAV病毒的产生都是必需的,只需要腺病毒E1a, E1b, E2a, E4和VA RNA 5种基因就行了。因此,将这5种基因置于同一个质粒中,构建成的这种新的辅助质粒就完全可以替代原来的辅助病毒(Xiao X et al. 1998; Grimm D et al. 1998 ),不但提高了包装效率,而且避免了产品中腺病毒污染的问题。

上述几种要素的不同组合,便产生了各种各样的病毒载体包装策略。根据病毒载体生产系统的组成因素的多少,可将其分成以下几种:

单组成因素生产系统(one-component system):
所有的组成成分都集中在生产细胞中。经典的反转录病毒生产系统就是由产病毒细胞(VPC)组成,重组反转录病毒由VPC细胞不断分泌至培养上清中。这种生产系统操作最为简单,但是往往产量不高或不稳定。采用这种策略,需要将重组病毒产生所需要的所有元件都稳定地置于生产细胞中。由于许多病毒基因产物本身对细胞有破坏作用或不能在细胞中稳定表达,因此这种策略在许多病毒载体的生产中难以实施。

双组成因素生产系统(two-component system)
这种生产系统一般由"一株病毒/一株细胞"组成。典型的例子是重组腺病毒生产系统。先用共转染的方法获得重组腺病毒毒种,再由该毒种和生产细胞(如293细胞)组成一个双组成因素的生产系统使病毒大量扩增。

多组成因素生产系统(multi-component system)
是由两种以上的组成因素组成的生产系统。传统的AAV载体生产系统就是由载体质粒,辅助质粒,辅助病毒和生产细胞4种因素组成。这种策略的缺点是影响因素多,操作复杂,产量不容易稳定,不利于大规模生产。 以上各种生产系统也可以相互转化。我们实验室通过将上述AAV载体生产系统的4种因素进行两两合并,即将辅助质粒和辅助病毒合并成一种重组的辅助病毒,将载体质粒和生产细胞合并成AAV前病毒细胞株,成功地将其转化成一种双组成因素的新型高效生产系统(伍志坚等,1999)。

一般来说,发展新的包装策略主要是为了以下几种目的:
(1) 减少生产系统中的组成因素,简化操作过程;
(2)提高生产效率,降低生产成本;
(3)避免或降低野生型病毒的产生;
(4)避免使用难以与产品病毒分离的辅助病毒。

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第三节 病毒载体的纯化方法

重组病毒的纯化与基因工程产品的纯化既有许多共性,又有显著的不同之处。病毒可以看作是一个具有特定结构的生物大分子,一般都由位于中心的核酸和包裹于其外的蛋白外壳组成。有些病毒还具有脂质膜和糖蛋白或糖脂。许多分离纯化蛋白质的方法如离心和梯度离心、盐析、柱层析、超滤、透析等方法都可用于病毒的纯化。然而,由于病毒结构的复杂性,纯化时不能采用蛋白质变性和复性的方法,因为一旦病毒蛋白发生变性,或病毒结构发生破坏,在体外就很难再重建成有感染性的病毒颗粒。因此,在病毒的纯化过程中必须保持病毒的结构不受破坏,并且监测其感染活性。
病毒的纯化一般分为以下几个步骤:

初始物(start material)的收集或制备
根据病毒产生方式的不同而采取不同的方式。对于不导致细胞病变和死亡的病毒如反转录病毒,可不断收集产毒细胞(VPC细胞)的培养上清作为初始物;对于在生产病毒过程中宿主细胞发生病变和死亡的病毒如腺病毒,在病毒产生达到高峰时,收集培养上清,并裂解细胞以释放细胞内的病毒。
培养上清和细胞裂解液都可作为纯化的初始物。在实验室的小规模制备中,往往采用将培养上清与细胞一起反复冻融3~4次的方法制备细胞裂解液作为初始物。对于初始物体积大于500ml的较大规模的制备,则需要考虑采用不同初始物的损益率。如果收集时大部分(90%以上)目标病毒仍存在于细胞中,为了减少操作大体积初始物带来的不便,可以考虑放弃上清中含有的目标病毒,而通过低速离心收集细胞,重悬于较小体积的缓冲液中进行细胞裂解制备细胞裂解液。对于腺病毒和AAV病毒的大规模制备都可以采用这种方式。如果通过延长培养时间可以使大部分的目标病毒释放到培养液中,也可以只收集培养上清而弃去细胞,从而省去反复冻融的步骤。
除了用反复冻融方法裂解细胞外,还可以根据目标病毒的生物学性质采用其它不影响其感染性的方法,如超声法、化学法(如在AAV病毒制备中用脱氧胆酸或氯仿)等。

初始物的浓缩
当初始物体积较大时,要考虑对其进行浓缩后再分离纯化。浓缩时最好同时能获得初步纯化对于效果。 在不影响目标病毒的感染性的前提下,可选用盐析、超滤、透析等方法进行浓缩。盐析法不仅可以用来浓缩初始物,同时也能达到一定的分离纯化效果。最常用的盐是硫酸铵;许多病毒如腺病毒、AAV病毒和单纯疱疹病毒用聚乙二醇/氯化钠系统沉淀可获得很好的效果并且不影响病毒的感染性。

目标病毒的分离纯化
氯化铯密度梯度离心法至今仍是分离纯化各种病毒的最常用方法。主要是依据不同病毒具有特征性的浮力密度,使其与细胞裂解液中的其它成分分离开来。收集到目标病毒特异的组分后,用透析法除去其中的氯化铯,获得纯化的病毒。用这种方法有时可获得极高纯度的病毒。目前在临床实验中应用的重组腺病毒大都是用这种方法进行纯化的。然而,这种方法也存在明显的弊病,主要是费时且操作难度较大,重复性较差;并且氯化铯对人体有毒性。因此随着基因治疗研究和应用的发展,用这种方法纯化的重组病毒可能不能适应人体内应用的要求。
用柱层析法尤其是亲和层析法分离纯化病毒可能成为用于临床的重组病毒载体大量纯化的主要方向。将病毒的特异性受体、抗体或化学合成的配体偶联在层析基质上并制备成亲和层析柱。将含有目标病毒的初始物经简单处理后直接上柱,最后洗脱和收集目标病毒。这类方法最近在AAV病毒载体的纯化中得到很高评价(Summerford C and Samulski J 1999)。

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第四节 病毒载体在基因治疗中的应用

自1989年开展第一例人体基因转移(标记基因)以来,据不完全统计,至今已开展了近400项基因治疗临床试验,涉及病人1000余人。2/3以上的临床方案中应用了病毒载体进行基因导入。
由于各种的病毒载体具有其特定的生物学特性,这些特性决定了其在基因治疗中的应用。
表2列举了常用的病毒载体的特性和适用范围 载体 顺式作用元件 经典包装方式
反转录病毒载体
1) 两个长末端重复序列(LTR):含有整合和调节转录的必需序列;含有转录增强子和启动子;
2) tRNA 引物结合位点p;
3)包装信号序列ψ。
载体质粒转染整合了所有必需基因(gag,pol,env)的包装细胞系如PA317,经选择培养获得产病毒细胞系(VPC);细胞不裂解,病毒不断分泌至培养上清中。

腺病毒载体
两个末端倒转重复序列(ITR);
包装信号序列。
载体质粒与辅助质粒共转染293细胞获得重组腺病毒。重组腺病毒感染293细胞而扩增;细胞每次被感染后发生裂解。

腺病毒伴随病毒载体
两个末端倒转重复序列(ITR);其中包括了病毒复制起点、包装信号及整合和拯救所必需的顺式元件。
AAV载体质粒和辅助质粒共转染293细胞,并加辅助病毒(腺病毒或单纯疱疹病毒)感染。

单纯疱疹病毒载体
HSV 病毒复制起点ori; 病毒包装信号pac 。
PTCA重组病毒在互补细胞上传代;
扩增子病毒在辅助病毒存在下传代。

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第五节 安全性检测

总的来说,病毒载体制剂的安全性检测主要涉及以下几个方面(Aderson RW 1996):

有复制能力的病毒(replication competent virus, RCV)
RCV一般产生于重组病毒生产过程中基因重组事件。由于RCV具有复制能力,在生产过程中一旦出现,就可能呈现优势生长,从而影响载体病毒的产量;另外,含有RCV的制品用于人体内可能导致严重的病毒感染或急性/慢性病毒血症。
RCV是对用于基因治疗的病毒载体制剂安全性检测的特有项目。检测RCV的方法因不同的病毒载体而异。对于反转录病毒载体,检测有复制能力的反转录病毒(RCR)的方法主要是PG4 S+L- 分析法;也可采用其它的变通方法。对于腺病毒载体,检测有复制能力的腺病毒(RCA)主要采用空斑分析方法及PCR方法。

辅助病毒
对于生产过程需要辅助病毒参与的病毒载体如AAV病毒载体,由于这些辅助病毒本身具有复制能力并对机体细胞有破坏性,因此检测病毒制剂中的辅助病毒如腺病毒或单纯疱疹病毒的残存量十分重要。

其它成分的污染
检测指标包括细菌、霉菌、支原体、内毒素等及在纯化过程中所用试剂如氯化铯等的残余量。

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第六节 病毒载体的发展方向

基因治疗研究的快速发展对基因导入系统提出了越来越高的要求。病毒载体的发展也日新月异,包括对已有病毒载体的不断改进和完善,和越来越多的其它病毒被改造成为新的病毒载体。病毒载体的发展方向可归纳成以下几个方面:

简便、高效的病毒载体包装系统:考虑到包装的高效性和操作的简便性,越来越多的病毒载体生产系统将采用双组成因素系统。这种系统容易用于病毒载体的大规模生产(Liu XL et al.1999; Conway JE et al. 1999 )。

无病毒基因的病毒载体(gutless viral vector):去除病毒载体中所有的病毒基因,只保留其复制和包装所必需的顺式作用元件,是病毒载体的重要发展方向。这种策略可最大限度地扩大载体的容量和减少病毒对细胞的直接毒性和病毒蛋白表达引起的免疫毒性。 腺病毒的微载体(mini-Ad)、AAV载体、HSV扩增子载体都是无病毒基因的病毒载体。这一发展方向需要解决的主要问题是建立高效、安全(无辅助病毒污染)的包装系统。

可调控表达外源基因的病毒载体:在许多疾病的基因治疗中,实现外源基因的可调控表达十分重要。如糖尿病的基因治疗,外源的胰岛素基因的表达最好能受血糖水平的调控;肾性贫血的基因治疗,EPO基因的表达最好能受血氧含量的调控等。目前所研究的表达调控系统主要包括各种药物诱导的表达"开关"。其中四环素控制系统(Tet-on和Tet-off)是人工设计的一种基因表达调控模式。这个系统在体外和动物体内实验中都表现出良好的表达调控作用(Fotaki ME et al.1997; Miller N and Whelan J 1997)。然而,由于其中的反式作用蛋白(tTA或rtTA)是异种蛋白,在机体内可能引起毒性作用和免疫反应,因此用于人体前还需考虑其安全性和长期有效性。
最近Binley K等(1999)报道了用缺氧反应元件(hypoxia response element ,HRE)腺病毒载体中外源基因的表达。缺氧可激活bHLH/PAS 家族转录因子的表达,它们可结合HRE核心序列上,诱发其下游基因的表达。

自我扩增型载体(self-amplifying vector)(Herweijer H and Wolff JA 1997):目前的基因转移方法基因转移的效率仍相对较低,尤其是在体内。为了提高外源基因表达总水平,除了提高基因转移效率外,另一种方法是尽量提高外源DNA在细胞中的表达水平。用自我扩增型的表达载体是达到此目的的方法之一。这些载体是以正链RNA病毒Sindbis病毒和Semliki Forest 病毒为基础的。用目的基因代替病毒的外壳蛋白编码序列,导入靶细胞中,病毒的复制蛋白大量复制重组的基因组,mRNA水平的大量增加导致高水平的转导基因表达。自我扩增型载体的表现形式可以是RNA,DNA和重组病毒。

特异性复制型性病毒载体(specifically replicating vector):指可在某种特性的组织中产毒性复制,而在其它组织中不增殖的病毒载体。这类病毒载体主要用于特异性裂解肿瘤细胞。如腺病毒突变株Onyx-015是55Kdal E1B基因功能缺失的腺病毒突变株,可以选择性地在p53基因突变的肿瘤细胞中增殖,而在正常组织细胞中不增殖。用这种突变株联合化疗治疗恶性肿瘤II期临床结果令人鼓舞(Kirn D et al. 1998),已进入III期临床试验,从此,许多人工改造的腺病毒突变体被用于肿瘤治疗研究中。如将腺病毒E1基因的表达用甲胎蛋白(AFP)启动子控制,使得该病毒只能在甲胎蛋白阳性的肝癌细胞中增殖导致细胞死亡。也可以将这种病毒的基因组分开装在两个互补的缺陷性腺病毒载体上(Alemany R et al. 1999),其中一个载体除了腺病毒复制和包装所必需的顺式作用元件外,只含有E1区基因,其中E1A基因的表达受AFP启动子的控制;另一个载体为E1区缺失的重组腺病毒。这两个载体同时感染AFP阳性的肝癌细胞时,病毒可不断增殖而引起细胞死亡;对于AFP阴性的细胞,E1A基因不表达,因而病毒不能增殖。类似的设计在HSV载体系统也有报道。除了用甲胎蛋白作为反式激活因子外,各种其它组织特异性表达的蛋白和调控序列都可被用来控制病毒的增殖。

嵌合型病毒载体(hybrid viral vector):是指将不同病毒的基因元件进行组合,形成的重组杂合病毒。如腺病毒与AAV病毒的杂合体病毒,既具有腺病毒的感染性和基因组特性(双链线状DNA),又具有AAV病毒的染色体整合性(Lieber A et al. 1999)。各种病毒基因元件组合形成新的杂合载体的报道层出不穷,如单纯疱疹病毒扩增子与AAV病毒杂合载体(Johnston KM et al. 1997)、腺病毒与EB病毒复制子杂合载体(Tan BT et al. 1999)腺病毒与反转录病毒杂合载体(Caplen NJ et al. 1999)等,不一而足。这些杂合载体使重组病毒的特性多样化,以适应不同基因转移目的的需要。

靶向性病毒载体(targeted viral vector):是指能特异性地结合并感染某种细胞的病毒载体。靶向性病毒载体的产生主要有两种方法。一种方法是将病毒颗粒与某一靶向分子(Harari OA et al.1999 )或特异性抗体(Bartlett JS et al. 1999)偶联;另一种方法是通过改变病毒外壳蛋白的结构,使其对细胞的亲嗜性发生改变(Reynolds P et al. 1999;Krasnykh VN et al. 1996 )。

参考文献

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Lieber A, Steinwaerder.DS, Carlson CA et al. 1999. Integrating adenovirus-adeno-associated virus hybrid vectors devoid of all viral genes J Virol. 73:9314-9324
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吴小兵,董小岩,伍志坚等. 1998. 以粘粒为基础产生重组单纯疱疹病毒HSV1-lacZ的研究. 病毒学报. 14:359-364

C. 絮凝剂表示什么


简介絮凝剂有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。
它们都是含有大量活性基团的高分子有机物物码,主要有三大类:1、以天然的高分子有机物为基础,经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。
2、用现代的有机化工方法的聚丙烯酰胺系列产品。
3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。
某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。
用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能,如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后,絮凝性能较好,可加速蔗汁沉降。
将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚,聚合物有良好的絮凝性能,或兼有某些特殊的性能。
国内研制的一些产品,曾在几个糖厂试用,有较好效果。
目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂,是的聚丙烯酰胺系列产品,它们的发展提高较快,在制糖工业的多种流程中普遍使用。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide),常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。
糖厂近年使用的各种PAM,实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物,有一系列的产品。
丙烯酰胺的分子式为:CH2
=
CH-CONH2丙烯酸钠的分子式为:CH2
=
CH-COONa类别主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,当然也包括其丛生的高聚物系列。
絮凝剂有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。
无机絮凝剂1.1无机絮凝剂的分类和性质无机絮凝剂絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。
后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂,它的出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。
这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OH-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大的无机高分子化合物,相对分子质量高达1×105。
无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能大量的如上所述的络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,从而促使胶体凝聚。
同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了Zeta电位,使胶体粒子由原来的相斥变成相吸,破坏了胶团的稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g,极具吸附能力。
也就是说,聚合物既有吸附脱稳作用,又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。
1.2改性的单阳离子无机絮凝剂除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。
改性的目的是引入某些高电荷帆历离子以提高电荷的中和能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能的原因是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。
聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于方法简便,原料来源广泛,成本低,是一种新型的无机高分子絮凝剂,对油田稠油采出水的处理具有更态蚂搜强的除油能力,故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。
聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂,发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。
将金属离子引到聚硅酸中,得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105,有可能在水处理中部分取代有机高分子絮凝剂。
聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力,对Fe3+的水解溶液有较大的影响,能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥,形成多核络合物;对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强,同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加,絮凝效果提高。
聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用,在聚合铝中引入适量的磷酸盐,通过磷酸根的增聚作用,使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。
聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水,而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性,如用量少,投料范围宽,矾花形成时间短且形态粗大易于沉降,可缩短水样在处理系统中的停留时间等,因而提高了系统的处理能力,对处理水的pH值基本无影响。
1.3改性的多阳离子无机絮凝剂聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水及污水处理中,有着比明矾更好的效果;在含油废水及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也优;絮凝物比重大,絮凝速度快,易过滤,出水率高;其原料均来源于工业废渣,成本较低,适合工业水处理。
铝铁共聚复合絮凝剂也属这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统无机絮凝剂,来源广,生产工艺简单,有利于开发应用。
铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCl3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。
随着人们对水处理认识的不断提高,残留铝对生物体产生的毒害作用倍受人们的关注,如何减少二次污染的问题已经越来越引起重视。
国内现有生产方法制得的饮用水中铝含量比原水一般高1-2倍。
饮用水中残留铝等含量高,原因可能是絮凝过程不完善,导致部分铝以氢氧化铝的微细颗粒存在于水中。
采用强化絮凝净化法,改善絮凝反应条件,延长慢速絮凝时间等可有效地降低铝等含量。
考虑到无机絮凝剂具有一定的腐蚀性和毒性对人类健康和生态环境会产生不利影响,人们研制开发出了有机高分子絮凝剂。
有机高分子有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。
已用于给水净化,水/油体系破,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的、消毒剂等。
2.1有机高分子絮凝剂种类和性质有机高分子絮凝剂有天然高分子和高分子两大类。
从化学结构上可以分为以下3种类型:(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以状或粉状的剂型,使用上较不方便,但絮凝性能好。
根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。
有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。
因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。
特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
2.2非离子型有机高分子絮凝剂非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。
它由丙烯酰胺聚合而得。
2.3阴离子型有机高分子絮凝剂(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
2.4阳离子型有机高分子絮凝剂2.4.1季铵化的聚丙烯酰胺季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。
产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。
2.4.2聚丙烯酰胺的阳离子衍生物这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。
2.5两性聚丙烯酰胺聚合物以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺,通过曼尼兹反应出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。
2.6丙烯酰胺接枝共聚物因为淀粉价廉来源丰富,其本身也是高分子化合物,它具有亲水的刚性链,以这种刚性链为骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支链,这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,还具有某些更为优异的性能。
由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒,且用丙烯酰胺单体有毒,能麻醉人的中枢神经,应用领域受到一定,迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。
微生物絮凝剂概述国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。
如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂,具有很强的絮凝活性,广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。
我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂。
微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。
微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。
由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。
种类和性质微生物絮凝剂的研究者早就发现,一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象,但一直未对其产生重视,仅是作为细胞富集的一种方法。
近十几年来,细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。
微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。
主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。
从其来源看,也属于天然有机高分子絮凝剂,因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。
同时,微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种,以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究,因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。
具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。
最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。
1976年,Nakamuraj.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中,筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Aspergillussouae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。
1985年,TakagiH等人研究了拟青霉素(Paecilomycessp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。
PF101对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。
1986年,Kurane等人利用红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的最好的微生物絮凝剂。
絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。
一般来讲,分子量越大,絮凝活性越高;线性分子絮凝活性高,分子带支链或交联越多,絮凝性越差;絮凝剂产生菌处于培养后期,细胞表面蔬水性增强,产生的絮凝剂活性也越高。
处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。
一些报道指出,水体中的阳离子,特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷,促进“架桥”形成。
另外,高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。
微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。
微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点,在医药、食品、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。
水处理絮凝剂工作原理絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵(PAM)配制成水溶液加入废水中,便会产生压缩双电层,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,胶粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝体、矾花。
絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀,从而去除废水中的大量悬浮物,从而达到水处理的效果。
为提高分离效果,可适时、适量加入助凝剂。
处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准,可以外排或用作人工注水采油的回注水。
发展前景纵观絮凝剂的现状可以看出,絮凝剂的品种繁多,从低分子到高分子,从单一型到复合型,总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。
无机絮凝剂价格便宜,但对人类健康和生态环境会产生不利影响;有机高分子絮凝剂虽然用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好,但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变),因而使其应用范围受到;微生物絮凝剂因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。
微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和有机高分子絮凝剂。
微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾,其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。
絮凝剂的作用净水过程中加絮凝剂的作用是什么
絮凝剂主要有无机絮凝剂,有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂,都主要是处理各种污水用的,具体——
有机高分子絮凝剂在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。
特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。
加入絮凝剂就是使水与杂质快速、比较彻底的分离开来影响絮凝剂使用的因素(1)水的pH值。
水中的H和OH一参与絮凝剂的水解反应,pH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形态和性能。
絮凝剂,水处理药剂,阻垢剂(2)水温:水温影响絮凝剂的水解速度和矾花形成的速度及结构。
混凝的水解多是吸热反应,水温较低时,水解速度慢且不完全。
但低温对高分子絮凝剂的影响较小。
使用有机高分子絮凝剂时,水温不能过高,高温容易使有机高分子絮凝剂老化甚至分解生成不溶性物质,降低混凝效果。
(3)水中杂质成分。
水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利,细小而均匀会导致混凝效果很差。
杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利,此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果。
水中杂质颗粒含有大量有机物时,混凝效果会变差,需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。
水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利,而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。
(4)絮凝剂种类。
絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度。
如果水中污染物主要呈胶体状态,则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚,如果絮体细小,则需要投加高分子絮凝剂或配合使用活化硅胶等助凝剂。
很多情况下,将无机絮凝剂与高分子絮凝剂联合使用,可明显提高混凝效果,扩大应用范围。
对于高分子而言,链状分子上所带电荷量越大,电荷密度越高,链越能充分伸展,吸附架桥的作用范围也就越大,混凝效果会越好。
(5)絮凝剂投加量。
使用混凝法处理废水,其最佳絮凝剂和最佳投药量通常要通过试验确定。
一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10~100mg/L,聚合盐为普通盐投加量的1/2~1/3,有机高分子絮凝剂的投加范围是1~5mg/L。
絮凝剂,水处理药剂,阻垢剂(6)絮凝剂投加顺序。
当使用多种絮凝剂时,需要通过试验确定最佳投加顺序。
一般来说,当无机絮凝剂与有机絮凝剂并用时,应先投加无机絮凝剂,再投加有机絮凝剂。
而处理杂质颗粒尺寸在50μm以上时,常先投加有机絮凝剂吸附架桥,再投加无机絮凝剂压缩双电层使胶体脱稳。
(7)水力条件。
在混合阶段,要求絮凝剂与水迅速均匀地混合,而到了反应阶段,既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会,又要防止已生成的小絮体被打碎,因此搅拌强度要逐步减小,反应时间要足够长微生物絮凝剂作用取有机高总子絮凝剂相比,微师物絮凝剂拥有絮凝范畴广、活性高、保险有毒、不净化环境等特色,而且息用条件细置,存在广谱絮凝活性,因而,能够普遍用于给水战污水处理中。

高浓度有机废水处理高浓度有机废水重要包含畜产废水及其它一些食品减农厂废水,此类废水在生化处理之前正常添絮凝等预处理进程。
微生物絮凝剂比SPA的絮凝动机更糟,借指没假如异时将微生物絮凝剂战大批SPA混杂先,错味精废水的预处理后果可退一步进步,且药剂的总投添质显明缩小。

印染废火的穿色印染废水果其色泽浅,组总庞杂,露无染料、浆料、帮剂、纤维、因胶、蜡量、有机盐等多种物资,仍替邦内隐止产业废水乱理下的多少小困难之一。
其处理易点一非COD高,而B/C值较老,可师化较差;二非色度高且组总庞杂。
处理印染废水要害在于脱色,在各种处理方式外以絮凝法果其投资用度矮、装备占天多、处置容质小、脱色率高而被广泛采取。
异聚铁种絮凝剂种相比微死物絮凝剂不仅具备良孬的絮凝积淀性能,而且存在良糟的穿色后果,在印染废火西无着正常絮凝剂不拥有的上风,絮凝剂。

高淡度有机物悬浮废水的解决高淡度有机悬浮废水非一种不否熟化提系的废水,传统农艺正常采取化教絮凝及处理法。
微熟物絮凝剂也否用于高岭洋、泥水浆、粉煤灰等水样处理外,在实验外通功用微师物絮凝及处理陶瓷厂废水,釉药废水战坯体废水。

活性污泥解决零碎的效力常果污泥的轻提性能变差而下降,在活性污泥西参加微死物絮凝剂时,否使污泥容积指数能很速降落,预防污泥系絮,打消污泥收缩状况,主而恢回生性污泥重升才能,进步全部处置体系的效力。
息替一种故型的絮凝剂,微熟物絮凝剂有着良糟的利用远景,未普遍运用于高淡度无机废水的解决、染料废火的穿色、活性污泥的处理等宝物处置西,并显示了强盛的性命力。
微死物絮凝剂未。
发展絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
《2014-2018年中国絮凝剂市场深度分析及投资前景预测报告产业》
旨在为投资者或企业管理者一个关于絮凝剂产品的投资及其市场前景的深度分析,为投资者和企业管理人传递正确的投资经营理念和选择,一个中立、全面的投资指南手册,为絮凝剂产品市场投资一个可供参照的标准。
从而可以科学的帮助企业取得较高的收益。
絮凝剂——投加量、设备选型和放置设备房间尺寸的确定
最佳设置方案如下:
1
先进行试验室分析,如果悬浮物质固液相面电位为阴性(一般情况下为阴性),可以采用PAC+CPAM方案。
2
确定PAC的用量:也需要先在试验室内做一个用量试验,确定PAC单独使用时的用量与去浊效果曲线。
3
如果PAC单独使用时候的最佳效果下量为A,则可以将实际使用量定为A值的1/4--1/3,而剩余的工作交给CPAM来完成。
4
试验室确定PAC与CPAM的比例:就是在PAC使用量为A值的1/3情况下,确定需要多少CPAM来将PAC的凝聚效果桥联起来最合适。
通过实验,确定PAC与CPAM的使用比例。
以上几步,将使污水处理企业获得最佳效果与最低的絮凝成本。
例如:如果1000方水消耗PAC量20KG时效果最佳,那么,实际上可以采用6KG的PAC来完成凝聚。
而用200克CPAM(一般为PAC用量的1/30)来完成原本14KGPAC才能完成的微小絮团的连接工作。
在此配合中,PAC与CPAM各自完成了自己的最得心应手的工作,并实现了最佳效益。
以上处理方法,也是一致公认的高效,低成本组合。
影响絮凝因素絮凝作用是复杂的物理和化学过程,絮凝处理效果是由多种因素综合作用的结果。
介绍影响絮凝效果的因素主要有以下几点:温度的影响:水温升高絮凝效果则会提高,在低温条件下,必须增加絮凝剂用量。
另一方面,水温过高,形成的絮凝体细小,污泥含水率增大,难以处理。
所以,水温过高或过低对絮凝均不利。
一般水温条件宜控制在20-30℃。
水体PH值的影响:每种絮凝剂都有它适合的PH值范围,超出它的范围就会影响絮凝效果。
比如聚丙烯酰胺,阳离子型适用于酸性和中性的环境中使用,阴离子型适用于在中性和碱性的环境中使用,非离子型适用于从强酸性到碱性的环境中使用。
絮凝剂的性质和结构影响:对于高分子絮凝剂来说,其结构和性质对絮凝作用影响很大。
无机高分子絮凝剂的聚合度越大,其电中和能力和吸附架桥功能越强。
而对于有机絮凝剂来说,除了聚合度的影响外,线性结构的絮凝剂絮凝作用大,而环状或支链结构的有机高分子絮凝剂絮凝效果就差。
絮凝剂投加量的影响:各种絮凝剂都有在相应条件下的最佳投加量,低于或者超过这个最佳量都会使絮凝效果变差。
用量不足时,絮凝不彻底,用量过量则会造成胶体的再稳定,降低絮凝效果。
所以,不同的絮凝剂要在使用之前做小试确定其最佳加入量。
水力条件的影响:为了使絮凝剂与水体充分接触,增加颗粒碰撞速率,往往要进行机械搅拌,而搅拌的速度和时间必须适当。
搅拌时间太短,絮凝不充分;搅拌速度太快,时间太长,会使已经形成的絮凝被打碎,降低高分子链的架桥吸附能力。

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