本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種加速微生物燃料電池中革蘭氏陰性產(chǎn)電菌陽(yáng)極掛膜效率的制劑。

背景技術(shù)：

能源短缺和環(huán)境污染是現(xiàn)今中國(guó)面臨的兩大難題。近百年來(lái)，隨著工業(yè)革命的迅猛發(fā)展，能源已成為人類生存的根本保障和發(fā)展動(dòng)力。但由于化石能源(煤、石油、天然氣等)的快速消耗和人口激增，能源危機(jī)日漸凸顯。此外，大量偷排或未達(dá)標(biāo)排放的廢水嚴(yán)重污染了我國(guó)水域環(huán)境。2013年到2015年間我國(guó)廢水排放總量達(dá)到2400億噸。2015年廢水中化學(xué)需氧量(cod)排放量為2300萬(wàn)噸，治理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)1100億元，直接能耗高于100億千瓦時(shí)。在如今巨大能源危機(jī)脅迫下，消耗大量能源消除廢水中的有機(jī)污染物實(shí)為無(wú)奈之舉，因此為緩減能源需求壓力，兼顧處理廢水中的有機(jī)污染物，開(kāi)發(fā)新能源、可再生能源已亟不可待。廢水中的有機(jī)污染物其實(shí)也是一種低品位化學(xué)能，而微生物燃料電池(microbialfuelcells,mfcs)的研發(fā)為低品位化學(xué)能的再生利用提供了一條有效途徑。它以可自我再生的產(chǎn)電微生物為催化劑，在常溫常壓下利用廢水中的有機(jī)物為電子供體實(shí)現(xiàn)產(chǎn)電，相比傳統(tǒng)化學(xué)電池，具有原料來(lái)源廣泛、操作條件溫和、使用壽命長(zhǎng)久、清潔高效且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。但目前在工程電極材料等因素限制下，mfcs遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)際的電氣化應(yīng)用水平。

陽(yáng)極材料作為mfcs生物載體及電子受體，是電流傳輸?shù)氖滓拗撇考８鞣N構(gòu)型的碳材料如碳板、碳布、碳?xì)值染哂袃?yōu)異的生物兼容性和比表面積，是目前mfcs研究中最通用的陽(yáng)極材料。但是碳材料電阻較大，電導(dǎo)率僅為3x10⁴～1x10⁵sm^-1，比金屬電極至少低三個(gè)數(shù)量級(jí)，嚴(yán)重限制了其在工程應(yīng)用中的發(fā)展。金屬材料擁有有益的延展性和導(dǎo)電性，是一類廉價(jià)、可放大的工程性電極材料。目前一些革蘭氏陰性菌雖具有良好的產(chǎn)電性能，但由于其生物膜較難吸附或包埋在金屬電極載體上，從而導(dǎo)致mfcs較難甚至無(wú)法啟動(dòng)，從而影響其產(chǎn)電和處理污染物性能，影響其工程擴(kuò)大化運(yùn)用。

群體感應(yīng)(guorumsensing,qs)是一種細(xì)菌細(xì)胞間信息傳遞機(jī)制，即細(xì)菌通過(guò)合成、分泌自誘導(dǎo)分子(autoinducer,ai)作為信號(hào)分子，并檢測(cè)其濃度，當(dāng)ai濃度隨著細(xì)菌群體密度達(dá)到一定閾值時(shí)，啟動(dòng)特異性基因表達(dá)。目前已知qs能夠調(diào)控細(xì)菌的多種重要功能如生物膜形成等。其中革蘭氏陰性菌主要以ahls類信號(hào)分子，并通過(guò)luxi/luxr通路進(jìn)行語(yǔ)言交流。ahls是一種小分子化合物，它可以自由穿越細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，其濃度隨著環(huán)境中細(xì)胞密度的增加而增大，當(dāng)ahls含量持續(xù)不斷積累并且濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，結(jié)合luxr蛋白，從而完成對(duì)相關(guān)基因表達(dá)的調(diào)控。目前已知環(huán)境因子對(duì)陰性菌分泌ahls具有一定影響，從而對(duì)陰性菌群體感應(yīng)產(chǎn)生調(diào)控作用。細(xì)菌生物膜形成和發(fā)育是mfcs啟動(dòng)和運(yùn)行的關(guān)鍵。

申請(qǐng)?zhí)枮?01611068535.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種提高廢水處理生物膜掛膜效率的裝置及方法。雖然其掛膜效率高，但是由于其裝置較為復(fù)雜，成本較高并且難以普遍適應(yīng)的特點(diǎn)。

基于此，本發(fā)明提供了一種加速微生物燃料電池中革蘭氏陰性產(chǎn)電菌陽(yáng)極掛膜效率的制劑。制劑具有掛膜效率高，制備簡(jiǎn)易，成本相對(duì)較低，且具有普遍適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中某些革蘭氏陰性菌具有良好產(chǎn)電性能，但其在金屬電極存在掛膜效率低、成本高、適用性不廣泛的問(wèn)題，，本發(fā)明提供了一種加速微生物燃料電池中革蘭氏陰性產(chǎn)電菌陽(yáng)極掛膜效率的制劑及方法。

一種加速微生物燃料電池中革蘭氏陰性產(chǎn)電菌陽(yáng)極掛膜效率的制劑，以質(zhì)量百分比計(jì)組成如下：

各組分的質(zhì)量百分比之和是100％。

進(jìn)一步優(yōu)選，以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

信號(hào)分子：30％-50％

信號(hào)分子保護(hù)劑：10％-15％

銨鹽：30％-50％

緩釋劑：10％-15％

上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100％。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分制成：

信號(hào)分子：30％-50％

信號(hào)分子保護(hù)劑：10％

銨鹽：30％-50％

緩釋劑：10％。

群體感應(yīng)的信號(hào)分子達(dá)到某一特定的群體密度時(shí)，這些信號(hào)分子就可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)一系列目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄，其對(duì)于調(diào)控革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)及生物膜具有促進(jìn)作用。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境因子(特指銨鹽)對(duì)革蘭氏陰性菌分泌ahls具有一定促進(jìn)作用，對(duì)群體感應(yīng)表達(dá)具有重要影響。此外。本發(fā)明還通過(guò)添加二甲基亞砜作為信號(hào)分子保護(hù)劑，減少信號(hào)分子自然降解；本發(fā)明通過(guò)將緩釋劑配成母液，通過(guò)噴霧技術(shù)，以包衣形成存在，以減緩制劑在廢水中作用時(shí)間，通過(guò)信號(hào)分子保護(hù)劑和緩釋劑雙重保護(hù)以維持制劑效用的持久性。

群體感應(yīng)(guorumsensing,qs)是一種細(xì)菌細(xì)胞間信息傳遞機(jī)制，即細(xì)菌通過(guò)合成、分泌自誘導(dǎo)分子(autoinducer,ai)作為信號(hào)分子，并檢測(cè)其濃度，當(dāng)ai濃度隨著細(xì)菌群體密度達(dá)到一定閾值時(shí)，啟動(dòng)特異性基因表達(dá)。目前已知qs能夠調(diào)控細(xì)菌的多種重要功能如生物膜形成等。細(xì)菌產(chǎn)生生物膜能增強(qiáng)抵抗外界干擾的能力。目前，微生物燃料電池中利用金屬材料作為陽(yáng)極的反應(yīng)器難以啟動(dòng)正是因微生物難以在金屬載體上形成生物膜。

本發(fā)明將不同種類信號(hào)分子及銨鹽混合制成促進(jìn)陽(yáng)極掛膜的制劑，可以加快金屬陽(yáng)極生物膜形成并使之在金屬載體表明良好發(fā)育，凸顯快啟動(dòng)、長(zhǎng)穩(wěn)定的顯著優(yōu)勢(shì)，是一種經(jīng)濟(jì)、高效的制劑。

信號(hào)分子為ahls，其中包含n-butanoyl-homoserinelacton(c4-hsl)、n-hexanoyl-homoserinelacton(c6-hsl)、n-octanoyl-homoserinelactone(c8-hsl)、n-decanoyl-dl-homoserinelactone(c10-hsl)、n-lauroyl-dl-homoserinelactone(c12-hsl)、n-3-oxo-hexanoyl-homoserinelactone(3-oxo-c6-hsl)、n-3-oxo-octanoyl-homoserinelactone(3-oxo-c8-hsl)、n-(3-oxodecanoyl)-l-homoserinelactone(3-oxo-c10-hsl)、n-3-oxo-dodecanoyl-homoserinelactone(3-oxo-c12-hsl)以及p-coumaroyl-homoserinelactone(pc-hsl)。上述的信號(hào)分子均可購(gòu)買(mǎi)自sigma-aldrich西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司。也可以通過(guò)有機(jī)溶劑萃取的方式從微生物培養(yǎng)液中獲得。

優(yōu)選地，所述信號(hào)分子由以下組分及質(zhì)量百分比混合而成：

c4-hsl：5-50％

c6-hsl：5-50％

c8-hsl：5-50％

c10-hsl：5-50％

c12-hsl：5-50％

3-oxo-c6-hsl：5-50％

3-oxo-c8-hsl：5-50％

3-oxo-c10-hsl：5-50％

3-oxo-c12-hsl：5-50％

pc-hsl:5-50％。

多數(shù)革蘭氏陰性產(chǎn)電微生物生物膜的形成、發(fā)展及功能調(diào)節(jié)需要群體感應(yīng)信號(hào)分子參與。在細(xì)菌生物膜內(nèi)，細(xì)菌之間通過(guò)細(xì)菌的產(chǎn)物來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳遞。ahl是已被證實(shí)了的在天然或培養(yǎng)條件下，細(xì)菌生物膜內(nèi)細(xì)胞間的信息傳遞分子。ahl在形成和維持細(xì)菌生物膜的三維結(jié)構(gòu)起著關(guān)鍵作用。本發(fā)明通過(guò)外加不同類型的信號(hào)分子，促進(jìn)其產(chǎn)電微生物生物膜的形成。通過(guò)外加銨鹽，其目的則在于促進(jìn)和維持群體感應(yīng)的穩(wěn)定，最終提升生物膜掛膜效率。

上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100％。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述信號(hào)分子以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成：

c4-hsl：5～20％

c6-hsl：5～20％

c8-hsl：5～20％

c10-hsl：5-20％

c12-hsl：5-20％

3-oxo-c6-hsl：5-20％

3-oxo-c8-hsl：5-20％

3-oxo-c10-hsl：5-20％

3-oxo-c12-hsl：5～20％

pc-hsl：5～20％

上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100％。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述信號(hào)分子以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成：

c4-hsl：5～15％

c6-hsl：5～15％

c8-hsl：5～15％

c10-hsl：5-15％

c12-hsl：5-15％

3-oxo-c6-hsl：5-15％

3-oxo-c8-hsl：5-15％

3-oxo-c10-hsl：5-15％

3-oxo-c12-hsl：5～15％

pc-hsl：5～15％。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述信號(hào)分子以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成：c4-hsl：8～12％

c6-hsl：8～12％

c8-hsl：8～12％

c10-hsl：8～12％

c12-hsl：8～12％

3-oxo-c6-hsl：8～12％

3-oxo-c8-hsl：8～12％

3-oxo-c10-hsl：8～12％

3-oxo-c12-hsl：8～12％

pc-hsl：8～12％。

最優(yōu)選地，所述信號(hào)分子以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成：

c4-hsl：10％

c6-hsl：10％

c8-hsl：10％

c10-hsl：10％

c12-hsl：10％

3-oxo-c6-hsl：10％

3-oxo-c8-hsl：10％

3-oxo-c10-hsl：10％

3-oxo-c12-hsl：10％

pc-hsl：10％。

優(yōu)選地，所述信號(hào)分子保護(hù)劑為二甲基亞砜(dmso)。

優(yōu)選地，所述銨鹽為氯化銨，硫酸銨，硝酸銨和碳酸銨中的至少一種。

優(yōu)選地，所述緩釋劑以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成：

乙基纖維素：40％-60％

鄰苯二甲酸二乙酯：10％-30％

peg6000:10％-30％。

上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100％。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述緩釋劑以包衣膜形式存在于所述制劑中。

為了控制制劑在反應(yīng)器中釋放速率，達(dá)到更好地掛膜效率，需要添加緩釋劑，本發(fā)明中緩釋劑采用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以乙基纖維素衣膜而獲得緩釋效果。用包衣技術(shù)制成的緩釋或控釋劑上包裹的衣膜不是單一、純粹的實(shí)體。為了形成具有一定滲透性和機(jī)械性能的衣膜，包衣材料必須用最適包衣處方配成包衣液，采用一定的工藝包衣，才能形成具有緩、控釋作用。

本發(fā)明的制劑由如下方法制備：

首先將上述的各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得摚度虢M分質(zhì)量百分比稱重的銨鹽和信號(hào)分子保護(hù)劑攪拌均勻，將其壓成片狀制劑，利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

本發(fā)明所制備的制劑，為了控制其在反應(yīng)器中的釋放速率，使制劑較平穩(wěn)地持續(xù)發(fā)揮功效，需添加緩釋材料，本發(fā)明采用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，采用該技術(shù)除了能起到緩釋作用外，由于成膜劑和多數(shù)輔助添加劑都是理化性能優(yōu)異的高分子材料，使得包成的衣膜能防潮、避光、耐磨等，同時(shí)其操作易于掌握、均質(zhì)好、干燥快，特別是對(duì)高溫易破壞的信號(hào)分子時(shí)宜于保存質(zhì)量，達(dá)到制劑本身較優(yōu)性能。

本發(fā)明還提供一種如所述制劑在微生物燃料電池處理廢水中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述制劑在微生物燃料電池中的投加量為50-200mg/l。

本發(fā)明制備的制劑在微生物燃料電池中的應(yīng)用，其中陽(yáng)極產(chǎn)電微生物為包括銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)、硫還原地桿菌(geobactersulfurreducens)等革蘭氏陰性產(chǎn)電菌。陽(yáng)極的金屬電極材料采用1cm*2cm的鈦片或1cm*2cm的不銹鋼氈。向反應(yīng)器中投加制劑與不投加制備進(jìn)行對(duì)照，比較其產(chǎn)生的生物膜量、生物膜厚度以及掛膜能力。

本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)工程擴(kuò)大化運(yùn)用，但目前影響其工程擴(kuò)大化運(yùn)用主要因素是工程電極的欠缺，即缺乏優(yōu)質(zhì)的陽(yáng)極。實(shí)驗(yàn)室常用的電極以碳材料為主，但其電阻較大，電導(dǎo)率較低，并不適合工程運(yùn)用的發(fā)展，而金屬材料擁有優(yōu)異延展性和導(dǎo)電性，可非常適合工程性電極材料。但金屬材料本身與生物相容性較差，限制其工程化運(yùn)用的發(fā)展?；诖耍景l(fā)明采用不銹鋼氈和鈦片作為金屬陽(yáng)極材料，為實(shí)現(xiàn)工程化運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。

一種加速微生物燃料電池中革蘭氏陰性產(chǎn)電菌陽(yáng)極掛膜效率的方法，包括如下步驟：

將待處理廢水送入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，同步或以任一順序先后向廢水中投加所述制劑和接種革蘭氏陰性產(chǎn)電菌。

與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明具體良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，其優(yōu)點(diǎn)在于，所述制劑可提高生物膜的生長(zhǎng)速度，縮短生物膜的掛膜時(shí)間，同時(shí)工作劑量低導(dǎo)致使用成本低，操作簡(jiǎn)單，具有廣泛的實(shí)用性。采用前期的小試進(jìn)行預(yù)檢測(cè)與判斷，可以最大程度上降低工程實(shí)施過(guò)程中所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)，為反應(yīng)器擴(kuò)大化應(yīng)用提供有力的保障與指導(dǎo)。

附圖說(shuō)明

圖1為進(jìn)樣及反應(yīng)掛膜流程圖。

圖2是本發(fā)明制劑的制備流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但并不限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子50％，氯化銨30％，二甲基亞砜10％，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜其壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品(制備流程如圖2所示)。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用鈦片電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑。進(jìn)樣及反應(yīng)掛膜流程如圖1所示。

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例2：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子50％，氯化銨30％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用鈦片電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——硫還原地桿菌(geobactersulfurreducens)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例3：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子30％，氯化銨50％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用鈦片電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例4：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子30％，氯化銨50％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用鈦片電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——硫還原地桿菌(geobactersulfurreducens)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例5：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子50％，氯化銨30％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用不銹鋼氈電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例6：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子50％，氯化銨30％，二甲基亞砜10％，包衣液10％，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用不銹鋼氈電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——硫還原地桿菌(geobactersulfurreducens)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例7：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得?，投入組分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子30％，氯化銨50％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用不銹鋼氈電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

實(shí)施例8：

(1)制劑的制備：將各類信號(hào)分子所需的所有成分按組分質(zhì)量百分比稱量(c4-hsl10％，c6-hsl10％，c8-hsl10％，c10-hsl10％，c12-hsl10％，3-oxo-6-hsl10％，3-oxo-c8-hsl10％，3-oxo-c10-hsl10％，3-oxo-c12-hsl10％，pc-hsl10％)，用乙酸乙酯溶解混合均勻，然后通過(guò)氮?dú)獯得摚度虢M分質(zhì)量百分比稱重的氯化銨和二甲基亞砜攪拌均勻(信號(hào)分子30％，氯化銨50％，二甲基亞砜10％，包衣液10％)，將信號(hào)分子，氯化銨和二甲基亞砜壓成片狀制劑，片劑規(guī)格：直徑為2cm，厚度5mm。配置包衣液，各組分按質(zhì)量百分比稱量乙基纖維素60％、鄰苯二甲酸二乙酯30％、peg600010％。利用滾動(dòng)噴霧包衣技術(shù)，在制劑外包以衣膜。經(jīng)檢驗(yàn)合格后即成成品。

(2)微生物燃料電池構(gòu)建：取50ml模擬廢水放入微生物燃料電池的陽(yáng)極室中，微生物燃料電池裝置采用h型雙室結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)玻璃瓶組成，中間采用陽(yáng)離子交換膜，用夾子將兩室加緊并連接起來(lái)，陽(yáng)極電極采用不銹鋼氈電極，陰極電極采用石墨電極，導(dǎo)線用鈦絲連接，連接部分用導(dǎo)電凝膠粘住，外電路連接一個(gè)1歐姆的固定電阻。

(3)培養(yǎng)基和受試微生物：

培養(yǎng)基：模擬廢水培養(yǎng)基(naac1g/l；nacl0.55g/l；mgso40.1g/l；k2hpo43.4g/l；kh2po44.4g/l；nahco32g/l；nh4cl0.1g/l)

微生物：革蘭氏陰性菌——硫還原地桿菌(geobactersulfurreducens)

(3)對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照，一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉并投加制劑培養(yǎng)受試微生物；另一組：利用m9培養(yǎng)基外加乙酸鈉培養(yǎng)受試微生物

(4)運(yùn)行條件：從培養(yǎng)基中獲得生長(zhǎng)對(duì)數(shù)晚期的各受試微生物菌液混合，移取10ml接種到微生物燃料電池的陽(yáng)極內(nèi)，陽(yáng)極液以乙酸鈉作為電子供體，陰極液以鐵氰化鉀作為電子接受體，將整個(gè)裝置ph調(diào)節(jié)至7.0-7.5，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱里運(yùn)行

(5)加樣條件：本發(fā)明制備的制劑以投加方式進(jìn)入反應(yīng)器。投加處為h型反應(yīng)器四周開(kāi)口處進(jìn)樣，進(jìn)樣頻率以五天投加一次，一次投加一片制劑

(6)生物膜檢測(cè)指標(biāo)：利用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)蛋白酶來(lái)表征生物膜的量，利用激光共聚焦表征生物膜的厚度以及利用反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間表征掛膜效率，結(jié)果見(jiàn)表1

表1

以上所述僅為本發(fā)明專利的具體實(shí)施案例，但本發(fā)明專利的技術(shù)特征并不局限于此，任何相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。