生化系统（精选十篇）
生化系统 篇1
1 仪器
不同品牌的生化分析仪,尽管机械、光学、电子等设计大致相同,但所用原材料、工艺水平和细微设计的差别,同一项目、同品牌试剂各有自己的检测程序、保养计划,不同品牌的生化分析仪就会有明显不同的结果。即使同品牌不同型号,也会产生很大误差。比如光学部分,有的用石英材质光栅,有的则用簿膜或干涉滤光片,再加上工艺水平不同,波长会产生很大差异,如光距不等、带宽不同,杂光不一等,这些都会导致检测线性和范围不同而出现结果偏差;又如光电探测分辨器,有的达0.0001吸光度(A),而有的仅为0.001A[7],两者相差10倍,其线性和灵敏度当然不同。尤其对于偏低或偏高的结果,差异更加明显;再如透射比浊法,在相同条件下由于光距不同,A会产生明显的差异。我们用分光光度计,用同一悬浮液比浊,长光距的A明显高于短光距的A;又如用同一悬浮液,分别用散射法或透射法,前者重复性和准确性明显优于后者。因为前者是根据颗粒大小,产生光的吸收,折射、偏射、反射、散射和衍射复杂光学原理呈不稳定性。散射法由于受光器呈夹角,其检测原理不同于透射法,它是根据颗粒散射的特性而设计的,避免了杂散信号的干扰,检测结果明显优于透射法。由于机械加样器的精密性和稳定性的差异,同一标本在同一仪器也可产生不同的结果。再如电子部分的设计思路、结构、电子材质及工艺水平,信号转换及放大的不同,同样也会影响检测的准确性和稳定性。我们用同一混合血清,曾在流动池式生化分析仪上检测白蛋白的重复性,发现20次结果呈S型。因此为减少检测系统的误差,仪器的精密度和稳定性是极为重要的。
2 试剂
不同品牌、不同组方、不同材质和不同工艺水平的试剂,也可能使有的检测结果产生明显差异。一般说来,生化试剂大致分为化学试剂(蛋白、胆红素等)、酶试剂(胆固醇、甘油三酯等)、基质液加工具酶试剂(谷丙、谷草转氨酶等);免疫试剂(载脂蛋白A、B、C反应蛋白等);如按方法学可分为终点法(蛋白质、胆红素等)、二点法(苦味酸肌酐)、负反应速率法(谷丙、谷草转氨酶)、正反应速率法(碱性磷酸酶、肌酸磷酸激酶)、非线性多点法(载脂蛋白A、B、C反应蛋白)。说明书对每个试验都有具体说明,如试剂贮藏的温度、方法、时间、使用方法和具体要求等。试剂空白A是检查试剂质量的一个指标。原则上A上升的试剂,空白A越低越好,为了保证反应的灵敏度和线性范围,试剂空白A不能超过一个高限。如GGT、ALP、AMY、CK空白A应≤0.6,TG、CHO、Glu应≤0.08,A下降反应的试剂空白A应不低于低限,如ALT、AST、BUN等空白A应≥1.0。有的为控制试剂的质量,用标准液A减去试剂空白A的差值的±20%作为控制质量的一种手段。尽管试剂商已对每种试剂进行了全面实验,也有具体说明,但为了保证检验质量,实验室最好对每种试剂的反应时间、样品体积、试剂体积及比值[7]、线性及线性范围、稳定试验、回收试验等通过优质质控血清进行验证,并用正常或病理血清作比对,符合要求后才能应用于临床。免疫试剂由于反应原理的本质是抗原抗体反应,一是涉及抗原抗体的比例及抗体质量,抗体过量会发生前滞现象,抗原过量会产生钩状效应的后滞现象,两者都使浊度下降而出现不稳定结果;二是生化仪免疫检测一般是非线性多点透射比浊法,而比浊是一种不稳定的颗粒性悬液,当一束光通过悬液时,会因产生吸收、折射、反射、散射和衍射而影响A的稳定。正是由于二者的不稳定,免疫检测结果误差也在所难免。我们观察到用同台生化仪,同一免疫试剂,同一标本,多次重复,稳定性实在太差。若作稀释测定,倍数越大则结果越高。
3 校准品
校准品是生化检测的衡量标准,要求特别严。校准品有化学类如葡萄糖、尿酸等,生物类如蛋白质、酶类等。化学类要求用优质纯,生物类要求就更高了,大多都由公司提供。有的全用优质质控血清作为各项目的标准品。因此用质控品校准时,一定要用同品牌试剂和同品牌(高、中、低)质控血清定值,然后再用正常或病理混合血清(高、中、低)核对,或与兄弟实验室作比对,或参加大范围质控后再作校正。如此一来,结果准确性就有了依据。我们曾用A试剂与A质控血清或A试剂与B质控血清校正,发现同系列试剂与不同品牌质控血清有较大差异,有的十分明显,如ALP活性只有B质控血清说明书标定的一半。这可能是各商家所用的动物血清、制作方法、防腐剂及剂量不一样而引起检测结果不一样。
4 检测程序
检测程序包括主、次波长的选择和核查。为了获得单色光,有的仪器用全息衍射光栅,少数用玻璃棱镜的单色光器,波长连续可调,可准确选择吸收峰对应的波长。为了去除内源性干扰,提高特异性,一般用主、次波长,其模式有三种:(1)取吸收峰对应的波长为主波长,吸收光谱曲线对应波谷为次波长;(2)取与浓度有关的吸收峰对应波长为主波长,与浓度无关的吸收峰对应波长为次波长;(3)取与产物吸收峰有关的对应波长为主波长,与空白试剂吸收峰对应的波长为次波度。目前大多用(1)、(3)两种。现在不论是半自动还是全自动生化仪大多采用干涉滤光片,一般配有6～8种波长,高档大型全自动生化分析仪配有13种波长。此时测定波长只能选择距吸收峰最近者。比如,双缩脲总蛋白测定吸收峰为550nm,即可选择相近的540 nm为主波长,660 nm为次波长。有的项目A较低或是悬浮颗粒,如果主次波长选择不好,检测结果会有很大误差,有时甚至会出现负值;样品体积、试剂体积、稀释液体积都有严格规定。一般来说样品体积与总体积都有一个SVF比,如ALP为1/26,GGT为1/11。在透射比浊中,为了降低非特异性干扰SVF应<1/29。如果SVF稍有变动就会造成重复性不良。特别是CK检测稀释效应十分明显,SVF微小变动就会导致结果的明显变化。所以试剂商对每种试剂都有一个样品体积与总体积间的比,这是不能随意改动的。如果改动,线性及线性范会产生偏离,影响结果的准确性。反应的温度、起始点、间隔时间和终点是有科学依据的,它是选择在生化反应的最佳时段。若要改动,必须做大量实验才能确定。速率法还要考虑正、负反应。负反应K值设为负,正反应K值设为正,否则适得其反。计算公式,如终点法、速率法、非线性多点法,都应选择相应的计算公式。只有明白了这些道理,才能理解检测程序的重要性。尽管各种试验都有说明,但由于仪器、试剂和程序等的不同,其结果必然有所不同。因此要对每个试验的检测程序进行全面分析和核查后才能确定。为了确保检验质量,即使做了上述工作以后,也要不间断地观察分析,发现问题及时修正(K值)。
5 保养计划
保养计划是指仪器开机前后的各种保养措施。主要是指电压、电流的稳定性;实验室温度、湿度是否符合要求;仪器与LIS是否匹配、加样针是否到位、排污系统是否通畅;仪器的光源系统如灯泡是否老化、灯位是否标准、光源窗口是否有灰尘;反应槽的水介质或油介质是否符合要求。尤其是反应杯的洁净度至关重要。因为它是生化反应的容器,其洁净度和杯壁光洁度是保证光通量是否能正常通过的关键。如果达不到要求就会有严重的正、负干扰,影响结果的准确性和重复性。若这个项目有污染,就会严重影响另一个项目的结果,为了排除污染的干扰,就必须重新设置检测顺序[8,9]。尤其值得大家重视的是反应杯的湿度问题,即仪器检测完毕后反应杯处于抽干状态,由于水份蒸发,杯壁干燥,次日开机加入试剂时,因试剂(葡萄糖、胆固醇等)与杯壁的液体切变关系而产生小汽泡,此时空白A大为提高,当第二次加入试剂,由于杯壁湿润切变率改变,试剂与杯壁小汽泡消失,A恢复正常,使得两次空白A差异过大,仪器就会报警或停机[10,11]。
6 讨论
检测系统所涉及的仪器、试剂、校准品、检测程序、保养计划等是保证检测重复性和准确性很关键的问题,涉及的内容不仅多,而且广。如何理解和掌握检测系统的重点和要点,保证检测结果的稳定和准确性显得尤为重要。
6.1 仪器
6.1.1 误差原因分析。
大家公认的日立系列、奥林巴斯系列、贝克曼系列等,尽管这些都是品牌仪器,但实践表明,相互间的差异还是存在的,有的项目还是很明显的。若是同系列,尽管型号不同,从理论上讲应相差无几,但事实并非如此,我科两台日立系列生化分析仪的26个项目的K值,相互间误差达46%～223%。特别是APOA1:7180K值为-12214,7060为-20645,7060是7180的169%;FMN:7180 K值为8800,7060为19640,7060是7180的223%;ALB:7180K值为627,7060为290,7180是7060的216%;TB:7180K值为20695,7060为14110,7180是7060的147%;DB:7180K值为5426,7060为3710,7180是7060的147%。这些误差原因是多方面的,有些误差可以通过校准品校正,但仪器固有的误差是无法克服的,只有通过仪器选择才能解决。
6.1.2 处理方法。
对各品牌的仪器要做到心中有数。首先仪器的整体质量只有通过品牌选择才能实现。其次要获得检测结果的准确性和重复性,就必须按照标准文件(NCCLS)EP-A2方案找出原因所在,必要时进行相应的基础性验证和K值校正,仪器间的检测误差才能降到最低程度。
6.2 试剂
6.2.1 误差原因分析。
目前市场上品牌很多,就一般项目而言问题不大,重点是考虑特殊项目和新项目,比如免疫透射比浊类和酶类项目。因为比浊类项目本质是抗原抗体反应,为了兼顾灵敏度和特异性,就要选择合适的波长,若要保证抗原抗体复合物直径≧入射波长,这就要求缩短波长;若要使内源性干扰大分子直径<入射波长,则要求加长入射波长,这是一对矛盾。为了解决这对矛盾,各家试剂全都用了免疫增强剂,由于种类、质量、剂量和工艺水平的不同,波长的选择差异很大,因此检测结果误差较大;又如酶活性测定,其活性不仅取决于酶的浓度,而且还受基质的浓度、PH、温度、离子强度、激活剂和抑制剂等多因素影响。因此酶活性测定具有很强的试剂组方和方法学的依赖性,这是酶活性测定存在的主要问题。如果检测试剂中任何一种因素改变,均可导致酶活性检测结果的改变。
6.2.2 处理方法。
与仪器一样,首先是选择问题。重点是考虑批间差、准确性和稳定性。如果批间、批内差过大一定要找出原因,千万不要不加分析和考虑就出结果,发报告。特别是免疫透射法和酶类测定。即使同品牌不同批号的试剂也有差异,应当前后对照,发现问题立即纠正。千万不能把A品牌的试剂用在B品牌的仪器上去,反之亦然。新旧试剂最好不要混用,过期试剂应当弃去。
6.3 校准品
6.3.1 误差原因分析。
校准品、质控品和参考物均为人为处理过的的样品,有的用动物血清如猪血清、牛血清等,其特征与人源样本有所不同,再加上防腐剂和制作方法的不同,检测时会产生基体效应,这种效应如果显著,不加分析就引入校准系统就会产生偏倚现象[12]。实验表明,同一校准品在不同的检测系统上的校准值也有所不同。即使定值质控品,在不同检测系统的赋值也不尽相同。
6.3.2 处理方法。
校准品最好选择与人源样本接近的品牌校准品,而且一旦选定就不得随易更改。为了保证检验质量,要严格按要求进行操作,如复溶剂、复溶时间、复溶温度及使用期限等;化学校准品由于商家的试剂选择等多种因素也存在较大差异,因此要相互比较才能确定。一般来说,校准品要与室内质控物和标本同时测定,以观察结果的稳定性和准确性,若有失控,找出原因,随时纠正。
6.4 检测程序
6.4.1 误差原因分析。
一般商家给定的检测项目程序是有严格的标本/试剂比等参数的,这些参数是根据仪器、试剂、和校准品进行多次实验后才确定的。因为这些参数,一是受测定方法的制约;二是受朗伯比尔定律的制约;三是受光电分辨探测器及线性的制约。因此检测程序是由多种因素决定的,其中一种因素变化就会引起检测程序的变化。所以尽管同品牌同型号的仪器应用相同的检测程序,误差还是存在的,有的项目误差还是很大的。
6.4.2 处理方法。
检测程序一般都是根据仪器品牌、型号和试剂而确定的。但对自建检测系统来说,一定要依据商家给定的标本/试剂比等参数进行实验,测定其线性和范围以及稳定性、准确性和重复性等。要重视非线性的多点试验,如免疫学的透射比浊法,由于是颗粒性悬液,呈非线性,若不作上述试验,检测结果误差就很大。特别要引起重视的是酶活性连续监测,它是监测酶促反应的初速度,假如该反应是负反应,若酶活性过高,在实验读数的起始期间,就将底物耗尽,那么高活性样品的伪低结果将混入正式报告中。对此,我们是有沉痛教训的。当然,高档的生化分析仪遇到酶活性过高的标本就会自动稀释,重新测定,以防出现伪低结果。
6.5 保养计划
6.5.1 误差原因分析。
保养计划在整个检测系统中显得特别重要。因为任何精密仪器都可能由于保养不佳,不仅造成检测结果误差,而且准确性和稳定性都会明显下降,同时也会造成仪器使用寿命的缩短。我们认为最重要的是:(1)反应杯问题。因受化学、生物及反应产物的污染,杯壁透光率下降,检测灵敏度就下降,结果重复性就差。如果清洗不到位,久而久之就会超出仪器设定的范围而报警或停机;(2)光源问题。仪器光源大多数用卤素灯泡,而且有使用期限,若过长地使用,不仅光通量下降,而且光源也不稳定,这对结果的准确性和稳定性会产生很大影响。
6.5.2 处理方法。
仪器保养应当有日保养、周保养、月保养。最重要和工作量最大的是反应杯的保养。不同品牌的仪器,反应杯保养的要求和标准都不一样。日立7180生化仪反应杯的A基准为9000～11000。最大A应<18000,各反应杯间A应在-800～800,超出此范围,仪器就会报警或停机。此时应用日立清洗液浸泡清洗,达标后才能应用。如果反应杯保养不到位,检测准确性和稳定性肯定会下降而出现不理想结果。另外,当反应杯基准A接近和超过最大A时,还要考虑灯泡是否老化予以更换,光源窗口有否灰尘、反应槽的水介质或油介质有否污染等储多因素。
总之,要保证检测结果的准确性和稳定性,涉及的面的确很广,有时单方面处理不行,还要综合处理才能收到效果。就目前而言,对不同品牌的仪器,应选择相匹配的试剂和校准品,组成一个相对稳定可塑源的检测系统,才能获得可靠结果。
参考文献
[1]初开秋,任立晟,田清武,等.同种项目在不同生化分析仪测定结果的偏倚评估与可行性研究[J].国际检验医学杂志,2008,29(9):853.
[2]林莉,黄宪章,庆俊华,等.不同检测系统测定总胆汁酸的批试验[J].国际检验医学杂志,2006,27(6):484.
[3]黄娟,黄享建,李萍.不同生化检测系CAP能力验证结果的差异性研究[J].现代检验医学杂志,2007,22(1):44.
[4]邱玲,程歆琦,刘荔,等.多台生化分析仪多项目同时进行比对的实验[J].中华检验医学杂志,2007,30(9):1001.
[5]张秀明,李炜煊,郑松柏,等.不同检测系统17项常规生化结果的比对和偏移评估[J].检验医学,2007,22(2):166.
[6]徐宁,罗强,曹永坚,等.日立7170生化检测系统检测项目的塑源[J].国际检验医学杂志,2006,27(12):1065.
[7]李红梅.浅析生化分析仪标本/试剂比参数改动的制约因素[J].现代检验医学杂志,2007,22(4):54.
[8]缪怡,徐雪亮.自动生化分析仪比色杯中反应残留物对酶法测定肌酐的干扰[J].检验医学,2007,22(5):545.
[9]李平,李耀峰.生化检验项目存在问题及对策[J].国际检验医学杂志,2007,28(8):748.
[10]胡柏成,等.日立7060全自动生化分析仪两侧故障分析与处理[J].医疗设备信息,2006,21(9):115-116.
[11]胡柏成,等.日立7060全自动生化分析仪反应杯简易清洗洗程序的建立[J].医疗设备信息,2007,22(2):103.
生化系统 篇2
制药厂水处理系统性能
1、纯化水设备的纯化水制水系统选用国外一流的反渗透膜组件、高压泵、紫外杀菌器、控制器等组装部件。
2、整套医疗用水制备系统全自动运行，具有预处理系统自动冲洗及再生功能。纯水箱液位和纯水输送自控功能。具有无水保护和高、低压力保护等多种装置安全功能。
3、停用期间仍具有定时进行反渗透膜自动清洗、纯水管路自动消毒和纯水自动再循环等功能，防止细菌等微生物滋生和热原产生。
5、纯化水制水系统采用的是灵活可靠的工艺设计，可适合不同水源的使用。满足用户远程、高位、多点使用的特殊要求。并且医疗用水制备系统设有应急使用接口。制药厂水处理系统清洗流程
1、冲洗：将器械、器具和物品置于流动水下冲洗，初步去除污染物。
2、洗涤：冲洗后，应用酶清洁剂或其它清洁剂浸泡后刷洗、擦洗。
3、漂洗：洗涤后，再用流动水冲洗或刷洗。
4、终末漂洗：用纯水或蒸馏水进行冲洗。
5、冲洗、洗涤、漂洗时应使用软水。终末漂洗、消毒时使用纯化水。
生化系统 篇3
《现代电影美学体系》一书把故事片电影作品看做是一个复杂的表意系统，并将之分析为由两类功能性单元（媒介单元和意义单元）和三个逐级生成的层面（知觉—故事层面、故事—思想层面、思想—特征层面）构成，包含四个实质性的单元，即：知觉、内容、思想和特征。“陌生化”原本是一个著名的文学理论，它由俄国形式主义评论家什克洛夫斯基提出。他在论及陌生化问题时强调：“艺术之所以存在，就是为了使人恢复对生活的感觉，就是为了使人感受事物，使石头显出石头的质感。艺术的目的是要人感觉到事物，而不是仅仅知道事物。艺术的技巧就是使对象陌生，使形式变得困难，增加感觉的难度和时间长度，因为感觉过程本身就是审美目的，必须设法延长。艺术是体验对象的艺术构成的一种方式，而对象本身并不重要。”[2]本文将把《少年派》作为一个表意系统，分析其在知觉、内容和思想单元表现出的陌生化特征。
一、知觉单元的陌生化：带来感官快感，引起心理兴趣
看《少年派》的影评时发现，有一部分人对《少年派的奇幻漂流》这个译名颇有异议，认为相较于原名《Life of Pi》,此译名过于片面，对于观众有一定的误导。然而不得不承认的是，除了看过原小说和对影片事先就比较了解的少数观众，对大多数观众构成最直接吸引力的因素正在于这部影片营造的视觉奇观。
首先，在人物设置上，就带给人们很大的新奇感。影片的主要故事发生在一个印度少年和一只孟加拉虎之间。一个是拥有智慧的高级生物，一个是拥有强悍体魄的丛林之王。当这样一对奇妙的充满多种可能性的组合出现在《少年派》的海报上时，无疑对观众构成了强烈的视觉冲击。其次，环境的陌生化为视觉奇观的营造提供了强大的支撑。《少年派》海报上的宣传语为“不凡历程，不虚此生”，这段不凡的历程讲述的就是派在海上漂流227天横渡大西洋来到墨西哥海岸的故事。环境的陌生化为视觉奇观的营造提供了无限的可能性。都说小孩、动物和水是电影拍摄中的三大难题，然而李安却迎难而上。当大多数导演还在为讲故事发愁时，李安早已不满足于展现生命奇观的故事，历时5年的雕琢，让李安的追求已经细致到了场景中出现的任何一个元素的美学呈现。《少年派》中环境元素的奇幻效果将我们从日常影像的束缚中解放出来，几乎每一帧画面都带给我们的视觉极大的惊喜和享受。我相信观众中看过海的人不在少数，然而影片中呈现出的大海却令几乎每一个观众感到前所未有的陌生和新奇。在风和日丽的白天，天空倒映在平静的海面，模糊了海和天的界限，置身于瑰丽云朵中的派，让我想起《圣经》第一章创世纪中这样的句子：“上帝的灵运行在水面上”；在星辰漫天的夜晚，静得透明的夜空下，点亮整片海面的荧光水母仿佛水中的星辰，泛着荧光的座头鲸跃出海面，美得惊人；在暴风雨肆虐的恶劣天气，海水变成深沉莫测的蓝黑色，滔天的巨浪和倾盆的雨水像一只命运的巨手将派玩弄于鼓掌之间；形似毗湿奴的神秘食人岛上，茂密高大的树木，大群的可爱狐獴和明亮清澈如同眼眸一般的白天是淡水晚上是酸的湖；壮观的飞鱼群和海豚……环境的陌生化带来的视觉冲击让我们应接不暇。再者，在呈现的方式上，李安选择了运用3D技术，并且巧妙地借助IMAX放大了视觉奇观的效果。李安营造视觉冲击力的功力早在《卧虎藏龙》中就有所展露，而先进的技术更是使他如虎添翼。《少年派》的3D视效果然没有令人失望，色彩饱满、视野通透，一改我们对过往3D的灰暗印象。《少年派》视效上显然有意追求对人体感官的延展，比如派循着若有所思的虎的视角凝视海面，那一层层如梦如幻扑面而来的异彩影像完全超越了浅显视觉的感受，超越了时空和现实的限制，带领我们一步步走进派的内心世界。《少年派》在知觉单元的陌生化不仅仅表现在对观众视觉的挑战，28段与影片情节环环相扣的原创音乐，给观众带来了一场听觉的盛宴，视听的双重享受让观众完全沉浸于影片营造的奇观之中。
《心理学纲要》指出，人们对外界的刺激有“趋新”“好奇”的特点,而那些“完全确实的情境（无新奇、无惊奇、无挑战）是极少引起兴趣或维持兴趣的。[3]所以新奇的东西才能唤起人们的兴趣，才能在新的视角、新的层面上发掘出自我本质力量的新的层次并进而保持它。《少年派》在知觉单元上对于“陌生化”的充分运用，无疑成功地引起了观众在心理层面对于影片的强烈兴趣，为观众接受整部影片打下了良好基础。
二、内容单元的陌生化：故事是别人的，选择是自己的
《少年派》内容单元的陌生化首先表现在影片对于一个比较常见的母题进行了精心的包装，使得影片看起来更像是一个寓言故事。影片确实牵涉到许多值得讨论的问题：信仰、生存、人性的善和恶。在柴静对李安的专访《心中的卧虎》中，柴静问李安他想传达的是什么，李安如是说“一种情怀吧，我这个人比较多愁善感，所以说我觉得成长，本身有痛苦在里面，也就是纯真的丧失，小时候觉得很纯洁，受到保护，像他的家里，动物园一样，可是他一出来到海上以后，不是动物园，是那种野性的东西，是一种抽象的一个世界，在精神上面是抽象的，在物质上面是一种野性的东西。”[4]因此，我认为影片讲述的故事虽然是很离奇的，无论是一个印度少年和一只老虎的漂流还是一个印度少年和三个成年人之间的厮杀，但影片的母题归结起来就是成长。这一次的海上漂流，加速了派的成长，将他从一个男孩变成了一个男人，让他学会了怎样面对自己的信仰、内心以及外界的残酷。
影片主要的篇幅都在讲述第一个故事，它是那么的奇幻、瑰丽、壮阔、惊险。然而如果李安选择派最终上岸，老虎头也不回地走进丛林作为影片的结尾，那么留给观众赞叹的也就只有画面的唯美、3D技术的绚丽和漂流过程的惊险离奇，相信很快观众就会把影片忘一干二净。然而影片最可贵之处在于，李安并没有选择一个童话般的结尾，而是给了观众巨大的想象空间和选择的权力。
影片内容单元陌生化的最重要体现是在结构上。李安只用了少得可怜的笔触讲述了第二个人吃人的残忍血腥故事，并且全部是用台词展现没有给出任何具体的影像，然而却是全片的点睛之笔。看似开放式的结局引发了观众讨论的热潮，然而这里的开放式却又与《盗梦空间》中旋转的陀螺不同，因为在我看来陀螺停与不停其实决定着整部影片讲述的故事的真实性，有点像《禁闭岛》，但我认为《少年派》中始终只有一个故事，当然这只是我个人的选择。看完《少年派》，走出影院，我问同行朋友的第一个问题是“你愿意相信哪个故事”。这也是每位看过影片的观众必须做出的选择。关于《少年派》究竟讲述了一个怎样的故事这个问题，我想每个人心里都有自己的答案。影片中貌似给了我们两个选择，接着热心的网友又给出了第三个选择（详见《李安的隐喻森林与少年Pi的三个故事》）[5]，影片中的作家、日本人以及和我一起看电影的那位信仰基督教的朋友，最后都选择了相信有真实老虎存在的那个故事。之后我想了很久，还是觉得其实李安想讲述的故事只有一个，只是他在讲故事的手法也就是内容的结构上玩儿了一些技巧。首先，影片开始于蒙特利尔，也结束于蒙特利尔，这就意味着整个影片讲述的故事都是派的个人回忆，在内容框架上属于话语故事型。如果把整部影片看做是一个故事，那么派讲述自己的经历其实就是在故事中讲故事，这就为第一个有老虎的故事的合理性做了铺垫。人的记忆本来就是选择性的，就好像一个漏斗，会自动过滤掉那些过于残酷和痛苦的、不能接受的部分。如果说记忆的美化功能还不够强大，没关系，再加上讲述的魔力我们就完全可以理解派是怎样钩织出第一个瑰丽的梦境般的故事的了。要注意到，影片并不是派在独自回忆自己的不凡历程，而是他在讲述给来访的作家听。人们在把一件事情讲述给别人的过程中，常常会不自觉地隐藏一些部分然后夸大一些部分，并且并不觉得这是欺骗，这似乎就是讲故事的一种习惯罢了。如果李安只是运用了话语故事型这一种内容框架，还不足以令观众感到陌生，因为在这之前《阿甘正传》《泰坦尼克号》和《平民窟的百万富翁》都已经很好地运用了这种框架。然而李安又在影片中运用了结构调整型框架，这就使得观众在想弄清影片的内容时有种雾里看花的感受。我们熟悉的结构调整型影片非《低俗小说》和《暴雨将至》莫属，在我看来这两部影片采取的调整方式主要是对顺序的调整，要想看清影片的内容正确的排序是必不可少的。而《少年派》又不同，要想看清其中的内容要采取的方式应该是叠加，我认为影片真正的故事就是要把第一个故事和第二个故事重叠再加上每个观众自己不同的成长经历和心理因素。影片呈现出的故事只有一个，然而投射到1000个观众心里，便有了1000个故事。结构的调整给了观众一个思考和选择的机会，这就延长了审美的过程，使得影片有了一种独特的魅力。同时，《少年派》中给出的选择又和《罗拉快跑》或是《滑动门》中的选择是不同的，在那两部影片中，不同的几个故事是平行的关系，而在《少年派》中，派自己讲述的第二个故事是对第一个故事的一种颠覆，观众看到第二个故事时仿佛从美梦中惊醒，两个故事之间的巨大反差形成的戏剧张力使得影片更加饱满，同时延长了观众的审美过程。
从编剧的角度来看，《少年派》生动地教给我们一条编剧的金科玉律：有时候比故事更重要的，是讲故事的方式。
三、思想单元的陌生化：隐喻和多义包裹下的个人情怀
伟大的影视作品并不跃然于屏幕之上，却能如同连绵不断的思绪，带来无限的回味与永不停歇的品读。也许是从小就习惯于看完一本书或电影后必须要找出一个中心思想，看完《少年派》后，我一直试图理解李安究竟想透过这部影片告诉人们些什么。看完柴静对他的专访后，我似乎有些明白了。虽然整部影片都包裹在隐喻和多义的神秘外衣下，但其实李安费尽心力将这样一部小说拍成电影，是因为这个故事和他的人生经历有太多的相似之处。他说，他是那种在现实生活中非常不适应的人，不知道怎么用电脑，不知道怎么用信用卡。他说，他去留学，选择了电影专业，然后父亲一再告诫他，“电影是个太幻想的行业，太不切实际”，然后，果真，毕业以后，他一直在打零工，一个大男人，在家带孩子到三十好几，眼看四十了，还是没有一点成就，甚至没有正式的职业。但是，凭着那种纯真，或是那种野性，他走过来了。他说，是有一种“恐惧”驱赶着自己，让自己不断地开拓各种题材，而电影中的女人也好，巨人也好，少年和老虎也好，都是他自己的一部分，都是他生命中潜藏的“野性”。他说，做《绿巨人》长达5年之久，做《少年派》也历时好几年，其间过程艰苦，不知道会发生什么，不知道结果如何，那种感觉，就像是在孤独的漂流。
人生活在世间，必须得有一样属于世间的形式或是途径，能把这个人的精神、幻想和灵魂稳稳定定的安插在尘世里。就像李安这样“不现实”的人，电影就是他的途径。
李安想表达的，其实是——一个人秉持着神圣、诗意的精神，如何在残酷又荒凉的现实生活中立足下去、生存下去。少年派和老虎的组合，便是李安心中的那个答案。他觉得，这个世界上有这样完美的一类人，纯真和野性可以在他们的生命里和谐共存。而这“野性”，这生存本能，这强大的求生能量，能保护着那神圣、诗意、纯真、美好的精神，让它一直存在下去。
[1]王志敏.电影美学形态研究[M].北京：凤凰出版传媒集团，江苏教育出版社；2011：48.
[2]什克洛夫斯基.作为手法的艺术[M]//散文理论.南昌：百花洲文艺出版社,1994：7.
[3](美)克雷奇,克拉奇菲尔德,利维森.心理学纲要[M].北京：文化教育出版社,1980：179.
[4]柴静.心中的卧虎[EB/OL].新浪博客,(2012-11-26)[2015-02-15]http://blog.sina.cn/dpool/blog/s/blog_74d7d8970101a9vp.html.
生化系统 篇4
微型生化分析仪是一种集光、机、电于一体的新型生化检验设备, 它也是现代科学实验、临床医学、医药食品、环境监测等高新技术领域经常使用的重要分析仪器之一。具有结构简单、性能可靠, 并且检测快速直观、携带方便、操作简单等特点, 能够满足医疗检验机构开展实时、快速的现场检测的要求。在生化分析的过程中, 要求在恒温条件下进行, 高精度的温度控制系统是保证生化分析结果准确性和重复性的关键技术之一, 它是微型生化分析仪的重要组成部分。本论文在研究了微型生化分析仪以及温度控制系统的基础上, 提出了一种基于单片机AT89S51的智能闭环温度控制方案, 利用数字式集成温度传感器DS18B20采集样品室温度信号, 再配合单片机进行温度设定与控制, 最后将测量结果通过LCD显示, 使得整个系统结构简单紧凑, 精度高, 功耗小, 响应快, 满足微型生化分析仪的要求。
1 系统结构和工作原理
样品室温度控制系统结构如图1所示, 主要由信号采集电路、单片机系统、半导体制冷器件及驱动电路、显示部分组成。样品室的温度变化由温度传感器DS18B20转换为数字量送入单片机系统, 与设定的温度值进行比较, 所得的偏差信号经微处理器处理后输出, 控制半导体制冷器件工作, 达到样品室温度的恒定。为了保证样品室温度的均匀, 采用恒温水浴的方法, 把样品室置于流动池中。
2 硬件系统设计
2.1 温度信号的采集
系统采用DS18B20作为温度传感器, 它是美国DALLAS公司推出的一线数字式集成温度传感器。该器件测温范围为-55℃～125℃, 测温精度高, 在0～70℃时, 可达±0.2℃。通过简单编程可实现9-12位的数字值读取, 分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9-12位的数字量, 对应的分辨率为0.5℃, 0.25℃, 0.125℃, 0.0625℃。DS18B20具有独特的单总线接口方式, CPU只需一根端口线就可以与其通信, 使得外围电路非常简单。每一个DS18B20在出厂时都用激光进行了调校, 并具有唯一的64位序列号, 在一定数量范围内可将任意多个DS18B20连接在同一条总线上, 构成主从结构的多点测温传感器网络, 该序号值存放在DS1820内部的ROM (只读存贮器) 中。设计中将温度传感器直接接到AT89S51的P3.0口, 通过串行通信的方式得到样品室温度值, 并将其送到单片机中。
2.2 单片机核心控制部分
AT89S51是整个装置的控制核心。设定按键手动电平复位方式, 外接12MHZ的晶振作为系统时钟。AT89S51单片机设定为内带1k字节的 Flash R0M, 用户程序存放在这里。
根据临床生化分析的要求, 样品室温度需实现在25℃, 30℃, 32℃和37℃四个温度值的稳定, 温度值的设定通过四个按键开关配合上拉电阻实现, 低电平有效。通过AT89S51读取设定温度值, 并与DS18B20测得的样品室温度值比较, 通过编程控制得到偏差信号, 作为半导体制冷元件的控制量, 驱动其工作。单片机与其他部分的接口电路简图如图2所示。
2.3 半导体制冷及其驱动
由于样品室体积很小, 系统采用半导体制冷的方式, 它是利用帕尔帖效应进行电热转换的装置。将半导体制冷片贴于样品室的内壁, 当给制冷片通以不同方向的电流时, 可对与其相接触的物体制冷或加热;当制冷片冷热面的温差一定时, 制冷量与其工作电流成正比。可见半导体制冷的关键是通过控制电流的流向和大小来控制它的工作方式和制冷速度。考虑到它的工作特点, 选用带有缓冲输出的H型电桥驱动器SI9986。SI9986是一个和TTL输入兼容的带有缓冲器的H型电桥驱动器, 内部主要由四个MOS型场效应管组成, 通过控制四个场效应管的通断来控制电流的流向, 进而控制输出。室温下, 当输入电压VDD为12V时, 可以传送1.0A的电流, 转换频率可达200kHz。将SI9986的两个输入口与单片机的两个I/O口P3.6, P3.7相连, 输出口直接接到帕尔贴的两端, 通过改变P3.6, P3.7的输出状态来控制半导体制冷片的电流方向, 从而实现其工作状态的转换。图3为SI9986与单片机及Peltier的接口电路。
3 系统软件设计
软件设计是整个控制系统中十分关键的部分, 主要完成了设定值的读取和控制信号的输出两种功能。通过DS18B20读取样品室温度值, 由AT89S51检测开关状态确定设定温度值, 再将二者进行比较, 得到控制信号, 由控制口输出。为了能实时反映实际温度值, 每隔一个周期循环采样, 其主程序流程图如图4所示。
3.1 温度值的读取
由于采用了单总线通信协议的数字温度传感器DS18B20, 使得温度值的读取有着严格的时序要求。主机控制DS18B20完成温度撰换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位, 复位成功后发送一条ROM指令, 最后发送RAM指令, 这样才能对DS18B20进行预定的操作。其工作时序包括初始化时序、读时序、写时序, 所有时序都是将主机作为主设备, 单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始, 如果要求单总线器件回送数据, 在进行写命令后, 主机需启动读时序完成数据接收, 数据和命令的传输都是低位在先。
3.2 温度值的比较
DS18B20输出的为16位数字量, 对于12位的转换精度, 其分辨率为0.0625℃。也就意味着输出数字量乘以0.0625才是实际温度值, 其中高五位是符号位, 低四位是小数位, 中间七位为整数部分, DS18B20温度和数字量的对应关系如表1所示。
通过查阅大量相关资料, 总结出了DS18B20输出数字量的特点, 确定了如下的比较方法 (仅以正温度值为例) :首先将测得温度值转换为十进制数, 由表1可见, 由DS18B20读出的数字量高四位表示的为符号位, 低四位为小数部分。在初步比较时, 可以将这两位去掉, 只考虑温度值的整数部分。然后把高八位循环右移四位, 低八位循环左移四位, 然后将这两个存储单元的内容相加, 即可得到测得温度值的整数部分。这样就可以将此温度值与设定值进行比较, 得到控制信号了。
4 实验结果
在系统设计的基础上制作出了硬件电路, 实物图如图5所示, 并成功实现了系统软硬件的调适。为了验证DS18B20是否正常工作, 对系统工作时序进行了测试, 包括初始化, 写1, 写0以及读取的温度值, 通过分析可知, 系统的工作时序与DS18B20的理论工作时序一致, 测得的温度值正确。
在室温下, 对本中心研制的微型生化分析仪样品室温度进行测试。设定温度为25℃, 观测时间为30分时的实验结果如表2所示。实验表明, 所设计的控制系统温度误差小于±0.5℃, 满足微型生化分析仪的要求。
5 结束语
本文设计了一种基于AT89S51的温度控制系统, 采用高精度集成数字温度传感器DS18B20, 可以直接和单片机接口, 使得整个系统简单可靠。与传统的温度控制系统相比, 本系统具有体积小巧, 便于安装, 使用灵活的特点。实验表明, 系统工作正常, 可以实现在四个温度值的稳定, 控制精度达到了±0.5℃。
摘要：结合微型生化分析仪样品室的要求, 设计了一种基于单片机的微型生化分析仪样品室温度控制系统。它以AT89S51为核心, 采用单总线高精度数字温度传感器DS18B20对样品室温度采样, 同时利用汇编语言编写温度设定与控制程序, 采用半导体制冷的方式, 实现了温度在25℃、30℃、32℃和37℃四个温度值的稳定, 控制精度达±0.5℃。
关键词：微型生化分析仪,温度控制,DS18B20,半导体制冷
参考文献
[1]鲍峰, 胡菊芳, 朱世根.自动生化分析仪的发展[J].中国纺织大学学报, 2000 (6) .
[2]Yaqing Qil, Zhihua Liz, Jianzhong Zhangl.Peltier Temperature Con-trolled Box for Test Circuit Board[C].22nd International Conference onThernoelectries, 2003.
[3]Temperature Control.The Watlow Education Series[M].Book Five:8-17.
[4]黄攀, 王俊杰.单总线数字温度传感器DS18B20及其应用[J].元器件与应用.北京:清华大学自动化系, 2001, 12:29-31.
[5]CzFesta, B Neri.Thermally regulated low-noise, wideband.1/V con-verter, using Pettier heat pumps[J].IEEE transactions on instrumenta-tion and measurement, 1994 (6) :900-905.
高级生化论文 篇5
摘 要：植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别，该免疫过程被称为病原 物相关分子模式触发的免疫(PAMP.triggered immunity，PTI)，能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部，主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应，来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物，这一过程被称为效应子触发的免疫(effector-triggered immunity，ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对“自我”及“非我”的识别，依靠MAPK级联等信号网络，将识别结果传递到细胞核内，调控相应基因的表达，做出适当的免疫应答。
关键词： 植物;先天免疫;研究进展
Recent Advances in Plant Immune System
Abstract:The innate immune system of plants can be generally divided into two levels.One,named PAMP-triggered immunity(PTI),is based on the recognition of pathogen-associated molecular patterns by pattern-recognition receptors,which confers resistance to most pathogenic microbes.The other begins in cytoplasm and mainly relies on recognition of microbial effectors by plant resistance proteins in direct ways,which then initiates potent defense responses.This process,termed effector-triggered immunity(ETI),is necessary for defense gainst pathogens that can secret effectors to suppress the first level of immunity.Activation of these two layers of immunity in plant is based on distinguishing and recognition of “self” and “non-self” signals.Recognition of “non-self” signals can ctivate signal cascades,such as MAPK cascades,which will then induce defense gene expression and corresponding defense responses.
Key words: plant;innate immunity;progress
1 植物的先天免疫机制
Jones and Dangl根据近年的研究进展，总结出植物与病原体之间互作的模式[1]图，被称为植物病理学中的“中心法则”。它将植物与病原体间的互作分为两层防御系统( 图1) 。第1层防御系统称为病原相关分子模式触发的免疫反应(PAMP-tringered immunity，PTI)它通过模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)来识别病原相关分子模式 (pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)，例如细菌鞭毛蛋白 (flagellin)、脂多糖(Lipopolysaccharede，LPS)、真 菌 的 葡 聚 糖 (glucans)、几丁质(chitins)，以迅速触发基础免疫，包括超敏(HR) 反应、活性氧爆发(ROS)、植物抗毒素的产生以及一些抗病相关基因的表达。此类防御反应可以有效地抑制病原菌的生长，控制病情，类似于动物的天然免疫。
然而在植物与微生物协同进化过程中，病原菌进化出一些能抑制PTI发生的机制，来躲避或干涉植物第1层防御系统，如效应因子(effctors)病原菌将众多效应因子蛋白运送进入植物的细胞质中与宿主蛋白发生作用，抑制基础免疫响应 PTI，从而在植物体内积累大量病原体[2]。针对这一情况，植物进化出应对病原菌侵袭的效应因子触发的免疫性(effectors-triggered immunity，ETI)机制，属于植物的第2层防御系统，更类似于哺乳动物中的适应性免疫。可是植物中的效应因子触发的免疫同哺乳动物中的适应性免疫也存在区别，植物中效应因子触发的免疫因子( R蛋白) 被稳定地编码在有机体的每个细胞中，因此从这个角度来讲，植物的两个免疫系统均属于天然免疫系统。即植物先天免疫系统包括两类反应过程：由病原菌相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)诱导的基础免疫反应(PAMP-triggered immunity，PTI)和效应因子诱导的特异免疫反应(effector triggered immunity，ETI)。
PTI即基础抗性，是指在病原菌刚刚与植物接触的瞬间，植物通过其细胞表面的模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)来感知病原菌的保守的分子特征PAMPs，从而识别各类微生物、感知PAMPs而启动的主动的.非特异的防卫反应，是由病原微生物表面的多糖、几丁质、鞭毛蛋白等诱导的一种非特异和被动性防卫反应。PTI主要有3个要素构成：病原相关分子模式(PAMPs)、模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)和识别后的应答反应。PTI抗性可识别和响应包括非致病菌的许多类微生物，因适应性较广而具有广谱抗性的特点与PTI不同，以基因对基因假说(Gene for gene)为基础的ETI反应是通过抗病基因(Resistance，R)蛋白识别病原菌效应子并启动的主动的特异的防卫反应，是植物的一种特异性和主动性防卫反应。经典的基因对基因假说(Gene for gene)，主要描述ETI反应的遗传基础;在分子水平上，抗病蛋白(Resistance，R蛋白)识别病原菌编码的效应蛋白(effector，效应子);无毒蛋白(Avr)就是一种效应子，Avr蛋白与R蛋白直接或间接识别，从而产生ETI，即基因对基因的抗病性。R蛋白激活ETI后，使植物产生抗性，其表现形式是侵染位点的细胞凋亡，即过敏反应，从而限制病原菌的生长、繁殖和扩张。
植物对PAMPs的识别 (pattern recognition，PR)是植物免疫的最基本过程。这种主动防御反应被定义为植物的基础抗性(basal disease resistance)，也称为基础免疫(basal immunity)，而植物产生针对性更强的抗性蛋白(R蛋白) 识别病原菌的效应因子活性，并通过效应因子触发型免疫(ETI)来重建植物的抗性，其中主要涉及基因与基因(gene-for-gene)之间的相互作用问题。这种主动防御被称为植物的R-基因抗性(R-gene-based disease resistance)。应对 ETI免疫施加的正向选择压力，病原微生物通过丢失或加速突变被识别的效应因子( 无毒蛋白) ，逃避 ETI识别，或者进化出新效应因子直接抑制宿主ETI，恢复病原微生物侵染。针对不断变异的效应因子，植物也凭借不断进化出的新型R蛋白重新启动对病原微生物的ETI免疫( 图 1)。
2 植物免疫系统激活产生自我修正的分子模式病原体效应
拟南芥RPM1是外围质膜的NB-LRR蛋白。它是由任一AvrRpm1或AVRB效应蛋白激活。AvrRpm1增强了一些丁香假单胞菌株对拟南芥一样AVRB大豆的毒力。
AvrRpm1和AVRB被一次输送到细胞的III型分泌系统真核生物特异性酰化修饰，并因此定位到质膜。AvrRpm1和AVRB的生化功能是未知的，尽管它们的目标是使RIN4变得磷酸化(1P)，并激活RPM1。在没有RPM1，AvrRpm1和AVRB作用于RIN4和其他目标做出贡献毒力。淡蓝色的鸡蛋在这和随后的小组代表未知的蛋白质。
RPS2是驻留在质膜的NB-LRR蛋白。它是由三AvrRpt2半胱氨酸蛋白酶类型的效应从丁香假单胞菌激活。自动处理AvrRpt2由一台主机亲环揭示了共识，但在新的氨基端未经证实，这表明它也可能被定位于宿主细胞膜。AvrRpt2是第三效应靶向RIN4。 RIN4由AvrRpt2裂解导致RPS2介导ETI。在缺乏RPS2的，AvrRpt2裂解RIN4和其他目标，因为是它毒力功能的一部分。
蹊跷的生化妊娠 篇6
很可能是遭遇隐性流产
隐性流产专业名为生化妊娠，一般有两种情形。一种是受精卵形成后，在子宫中“擦肩而过”，跟着剥落的子宫内膜一起流出；另外一种是受精卵在子宫中着了床，甚至已形成胎囊，可胚胎很快就停止发育并被清出体外。
生化妊娠的隐蔽性很强，一些查不出原因的不孕育女性，很可能就是在无知觉的情况下遭遇了隐性流产。由于受精卵没有发育到出现明显早孕症状的阶段，因此，大部分有此遭遇的女性都会如期来例假；小部分女性经期会延后数天，经量增多；更有极少的女性出现疑似早早孕的症状，比如乏力、嗜睡、乳房胀痛、尿频等，但仅仅存在数天的时间。
就张女士的情形分析，可能受精卵的确曾在子宫内存在过，但由于各种原因没有在子宫里扎根留下，而是随着月经不知不觉流走了。
引发原因很多
发生生化妊娠的主要原因是胚胎发育不好，以及各种原因引起的染色体不正常。近年来提出的子宫沙化，尤其值得人们关注。
精子和卵子结合成受精卵后，会在子宫内四处游走，试图找到合适的环境扎根成长。如果女性体内的孕激素太低，黄体酮不足，子宫沙化，受精卵要么扎不了根，很快就停止了发育；要么扎下去的根很浅，遇到一些异常情况，在萌芽状态就被“悄悄带走”了。比如，有的女性在此期间曾为赶车急跑过、干过重活或工作时间太长等，甚至一次过激的性生活或一次便秘时的屏气用力，都可能成为受精卵悄悄溜掉的诱因。另外，精神过度紧张，尤其是因未孕而产生严重焦虑，也会导致这种情况。
适龄女性遇到这种情况不要惊恐，这是自然淘汰的结果，一般不影响下次怀孕。如果多次遭遇“隐性流产”，就需要排除子宫沙化等影响受精卵着床、发育等原因。
校准验证在自建生化检测系统的应用 篇7
关键词：生化分析仪,校准验证,生化检验,线性评价,质量控制
校准验证(Calibration Verification)是按检验标本方式对校准验证品进行分析,来检查并证实仪器、试剂盒或者检测系统的检验结果,在规定的线性范围内保持稳定,它是实验室质量控制中必不可缺的一部分。实验室通常应用校准品对分析检测系统进行校准,以确定实际分析物的浓度或活性与分析检测系统之间信号的关系[1,2];通过校准验证判断某检测项目在线性范围内测定结果的准确性。
1988年美国病理家学会(CAP)开展了校准验证的活动;2005年我国卫生部临床检验中心首次在全国开展了线性与校准验证活动。所提供的校准验证材料,其浓度或活性涵盖大多数分析物的线性范围,分发给各参加实验室后,按患者样本方式进行分析,然后将各实验室测定结果与靶值进行比较,从而判断当前校准是否在线性范围内保持稳定及测定结果的准确性,又称分析物测定范围的有效性[1]。
本文主要应用病人血清作为校准验证材料,验证自建的日立7170A生化检测系统在线性范围校准的稳定性及测定结果的准确性。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 校准验证材料
病人血清(浓度或活性涵盖大多数分析项目的线性范围)。
1.1.2 自制钙、磷的高、低浓度血清标本
对于难获得的标本,使用无机溶液与病人血清混合配制。校准验证材料中的分析物应尽可能与病人血清无基质效应。
1.1.3 分析项目
丙氨酸氨基转移酶(ALT),谷氨酸氨基转移酶(AST),白蛋白(ALB),γ-谷氨酰转移酶(γ-GT),碱性磷酸酶(ALP),葡萄糖(GLU),尿酸(UA),肌酐(Crea),尿素(Urea),肌酸激酶(CK),乳酸脱氢酶(LDH),总胆固醇(TC),甘油三酯(TG),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),离子钙,无机磷。共16项。
1.1.4 检测系统
可溯源的罗氏Modular PI生化检测系统和自建的日立7170A生化检测系统。
1.2 实验方法
1.2.1 确定靶值
将筛选出的每一个分析项目的5个不同浓度标本(浓度涵盖大多数分析项目的活性范围)于可溯源的罗氏Modular PI生化检测系统上进行连续6次的测定,去除第1次的值,后5次值求均数即为每一个分析项目不同浓度对应的靶值。
1.2.2 求测定值
于同一天在自建的日立7170A生化检测系统上对上述标本中不同浓度的每一个分析项目进行双份测定,并计算平均值。
1.2.3 校准验证结果评价
(1)线性回归评价:以测定值均值为y轴,其相应靶值为x轴,绘制线性回归图,计算回归方程,并分析回归方程的斜率与1及截距与0有无统计学意义。(1)线性1:数据拟合的最佳形式为直线,所有数据几乎均落在一条直线上,且数据的精密度较高。(2)线性2:数据拟合的最佳形式为非直线,但数据均在CAP规定的线性可接受范围内,数据拟合非线性无临床意义。(3)非线性:数据拟合的最佳形式为非直线,且数据超过了线性的可接受范围,并可能有临床意义。(4)不精密:每份样本的重复性差,数据有较大变异,导致统计学功效降低,不能用于评价线性。
(2)百分差异评价:以百分差异,即(测定值一靶值)/靶值×100%为y,相应靶值为x,绘制百分差异图,判断各点是否在判断界限内(即根据校准验证材料的测定值是否在可接受范围内判断分析检测系统的校准是否有效)。其中低浓度判断界限为最小检测差异与靶值之比,高浓度判断界限为总误差分析目标的1/2百分数[3]。(1)验证l:校准线的斜率为l且截距为0无统计学意义,校准验证材料的测定值在可接受范围内,分析检测系统的校准有效;(2)验证2:校准线的斜率为l或截距为0有统计学意义,但所有校准验证材料的测定值在可接受的范围内,分析检测系统的校准有效;(3)差异l:校准线的斜率为1及截距为0无统计学意义,但校准验证测定值至少有一个超过了可接受范围,分析检测系统校准无效;(4)差异2:校准线的斜率为1或截距为0有统计学意义,校准验证材料测定值至少有一个超出可接受范围,分析检测系统的校准无效。
1.2.4 统计学处理
应用SPSS18.0软件和EXCEL软件对16个检测项目在自建日立7170A生化检测系统测定的结果与可溯源的罗氏Modular PI生化检测系统测定的靶值进行分析,P>0.05时,无统计学意义,P<0.05时,有统计学意义。直线回归Y=bX+a,r>0.975,表示数据分布范围较好,作回归统计时,其斜率及截距的估计较可靠,该直线的相关性较好;r<0.975时,说明数据分布不够宽,回归统计不一定可靠。该直线的相关性较差。自由度n=8,查t值表得到t=2.447。若b接近于1(0.97
2 结果
2.1 直线回归方程结果
16个项目除HDL-C的相关性相对较差外,其他项目的相关性均较好。ALB和HDL-C在自建日立7170A生化检测系统测得的结果与可溯源的罗氏Modular PI生化检测系统测定的靶值存在差异(P<0.05)。直线回归方程结果见表1。
2.2 线性评价/校准验证结果
除HDL-C和CK为临床不可接受线性(非线性),其他项目均为线性1或线性2;除HDL-C和CK的校准验证结果为差异2(不可接受),其他项目均为验证1或者验证2。Urea的线性回归方程斜率与1存在着差异,校准验证的百分差异图在第5个浓度超过了校准验证可接受范围,其他4个皆在校准验证可接受范围内。钙的线性回归方程斜率与1存在差异,校准验证的百分差异图在第4个浓度超过了校准验证可接受范围,其他4个皆在校准验证可接受范围内。CK与HDL-C有两个或两个以上的浓度超过了校准验证可接受范围。ALP和HDL-C的百分差异图只有高浓度界限,没有低浓度界限,因为它们的第一个浓度值太高,无法计算低浓度界限并作图。线性评价/校准验证结果见表2。
3 讨论
美国临床实验室修正法规和CAP要求在以下情况进行校准验证:(1)对于中度高度,复杂的实验或方法,校正品低于3个浓度时(大多数方法为线性,用一点校正),要求每6个月进行一次校准验证;(2)试剂种类改变或新批号试剂的应用;(3)分析检测系统进行了大的预防性维护或更换了重要部件,由此可能影响到分析检测系统的性能;(4)室内质控出现异常的趋势或漂移,超出了实验室可接受的界限;(5)实验室检查实验项目的线性范围是否正确。
ALB和HDL-C在日立7170A全自动生化分析仪测得的结果与罗氏Modular PI全自动生化分析仪上测的的靶值差异具有统计学意义。HDL-C各个浓度点的差异很大,线性评价为非线性,校准验证评价为差异2,不可接受;而ALB的线性评价为线性1,校准验证评价为验证1,可能是两个检测系统测定血清中ALB的方法原理有所不同,或者是Modular PI测定ALB的稳定性不好,也可能出现了一个恒定的误差趋势。建议连续多天测定不同浓度ALB的标本,使用回收实验,干扰实验等进行方法学的确认,查找问题予以解决。
验证1与验证2为校准验证可接受结果;差异1和差异2为校准验证不可接受结果。其中,差异1多由随机误差造成,这种情况要求控制实验的精密度;差异2说明分析检测系统存在比例或恒定系统误差,对这种分析方法就要求方法学确认,内容包括回收实验、干扰实验[4];对于不精密度通常用日间精密度测定实验进行纠正。本次实验中,CK和HDL-C的校准无效,其他14个生化项目校准有效,在线性范围内的校准稳定及测定结果准确。CK和HDL-C都属于差异2,说明分析检测系统存在系统误差,建议对原因进行调查分析,采取有效措施予以改正,例如比对实验、回收实验、干扰实验,查找两台仪器的质控记录,重新校准仪器等。
对于稳定的分析测定系统,校准验证可避免不必要的重新校准,或错误校准带来的不正确的测定结果。通过校准验证实验室也很容易确定分析物线性范围,同时校准验证评估还可以提示检测试剂的失效,从而帮助实验室检查问题、纠正问题,确保提供准确、可靠的实验结果[5]。本实验说明校准验证在生化检验质量控制中具有发现错漏,保证检验结果的准确性以及分析检测系统在线性范围内的稳定性等重要作用。
校准验证的材料要覆盖各分析项目的分析测定范围,其材料包括有3个或3个以上的浓度,其中最低浓度接近0,最大浓度与分析测定范围的高值接近,并且验证材料中的分析物与患者标本无基质效应。盲样校准验证材料通常有以下3种:(1)CAP或卫生部临检中心提供的校准验证材料,其浓度或活性涵盖大多数分析物的可报告范围;(2)仪器配套的质控物或者校准物;(3)病人血清。前两种材料价格较贵,不方便购买,较难获得;若使用其他校准品,又可能会与临床测定病人血清产生基质效应,与常规分析方法的临床血清样本不具备共通性[6],因此本实验采用病人血清或病人血清与无机溶剂配制的混合物(血清为基质)作为校准验证材料,通过测定其对在Modular PI上测得的靶值浓度的回收是否在可接受范围内,判断校准的稳定性和准确性。
分析本次实验线性评价或校准验证评价不可接受的原因可能有:(1)分析前,病人血清的选择(是否有一些明显的干扰因素存在);自制校准验证材料有无基质效应;标本存放时间和环境的影响;标本有没被污染;Modular PI和7170A的维护保养,质量控制和Modular PI的稳定性与校准是否有效。(2)分析中,在分析过程中每一步的不标准的操作都可能引入误差。通常分析仪引入的误差包括分析仪器波长的飘移、光源老化或光路灰尘污垢;试剂引入的误差包括试剂配制不当、过期或接近效期都可以导致校正验证/线性评价结果的不可接受[7];重复测定过程中时间间隔太长且有其他标本同时测定对系统的影响;仪器稀释液的成分;加样是否准确。(3)分析后,统计方法的选择是否正确;作图是否符合要求;离群值的处理是否正确。
参考文献
[1]Laboratory Accreditation Program:College of AmericanPathologYchecklist revised[S].2009.
[2]Clinical Laboratory Improvement Amendment of 1988:FinalRule,Federal Register[S].2003.
[3]Laboratory Accreditation Program:Chemistry/Lipid/EnzymeCalibration Verification/Linearity Participant SummaryReport[S].2009.
[4]Jhang JS,Chang CC,Fink DJ,et al.Evaluation of linearity inclinical laboratory[J].Arch Pathol Lab Med,2004,128(1):44-48.
[5]黄亨建,李萍,等.临床定量分析校准的验证评价[J].检验医学,2007,22(1):86-87.
[6]郭靓,黄亨建,等.葡萄糖血清基质型校正验证品及校正验证评价[J].华西医学,2006,21(3):555-556.
[7]黄亨建,宋昊岚,等.检测系统的线性分析与校正验证[J].中华检验医学杂志,2006,29(6):562-564.
生化系统 篇8
近几年, 随着科学技术的不断进步, 临床实验室的检测设备也越来越先进并被广泛使用。许多实验室对相同检测项目常存在同时使用2 种检测方法或2 种检测仪器的情况。因此, 使用之前在实验室内部对于相同检测项目的不同检测方法和系统做比对试验及偏差评估是必要的, 这样可以保证方法的延续性和不同监测系统间结果的一致性[1]。电解质检测是临床试验室常规项目, 但是在临床医疗的诊断过程中扮演着越来越重要的角色[2]。现就本实验室的OLYMPUS AU2700 和越华电解质分析仪对血浆电解质检测结果的可比性进行评价。
1 材料
1.1 标本来源
选取2013 年2 月至2013 年3 月来本院就诊并符合纳入标准的病例。纳入标准: (1) 年龄在18~60岁之间; (2) 空腹, 无肝、肾功能衰竭者; (3) 血液标本采用肝素钠抗凝。
1.2 仪器与试剂
(1) 仪器:OLYMPUS AU2700 全自动生化分析仪, 日本奥林巴斯公司;越华全自动多参数临床电解质分析仪, 深圳越华电解质分析仪公司。
(2) 试剂:2 台仪器所需的原装配套试剂。
2 方法
2.1 检测原理
(1) OLYMPUS AU2700 全自动生化分析仪测定K+、Na+、Cl-浓度的原理:离子选择电极法 (间接法) 。
(2) 深圳越华电解质分析仪测定K+、Na+、Cl-浓度的原理:离子选择电极法 (直接法) 。
2.2 检测方法
抗凝血液标本, 3 000 r/min, 离心5 min。首先按照标准操作程序使用OLYMPUS AU2700 全自动生化分析仪对标本进行检测, 然后将同一标本使用深圳越华电解质分析仪再次进行测量。参考区间由本医院检验科根据质控校准范围自行建立[3]。
2.3 检测结果计算
由OLYMPUS AU2700 全自动生化分析仪及越华电解质分析仪分别对同一标本测量3 次输出检测值, 并求平均值。
2.4 统计学处理
采用SPSS 17.0 统计分析软件, 对2 种电解质检测系统的相关性进行统计学分析。
3 结果
OLYMPUS AU2700 全自动生化分析仪和越华电解质分析仪对50 例血浆标本K+、Na+、Cl-浓度的检测结果分别以散点图的形式表示, 并标出2 种仪器的回归方程和相关系数, 如图1 所示。
4 讨论
比对试验是对实验室能力进行验证的手段。实验室内部的比对试验, 就是在实验室内部对一种新的方法或对实验室内部不同的检测系统的一种评价, 以保证方法的延续性和不同监测系统间结果的一致性。《医疗机构临床实验室管理方法》对实验室内部比对提出了明确要求, 第二十九条提出对临床实验室相同检验项目的常规检验方法进行比对的方法。此外, 《医学实验室能力认可准则》 (ISO15189:2003) 也对实验室比对做出了详细要求。
本实验对OLYMPUS AU2700、越华电解质分析仪2 种电解质检测系统进行对比, 结果发现K+、Na+、Cl-三者的相关系数 (r) 分别为0.994 9、0.980 1、0.959 9。一般r≥0.95, 说明2 种电解质分析系统具有良好的相关性。但是通过数据分析可以看出, K+和Na+的相关性较好, 而Cl-的相关性欠佳。应用ISE法测定Cl-时, 显示出较宽的线性响应范围, 可能是受到一些干扰因素的影响[3], 如电极膜的不稳定性和电极对其他阴离子选择性方面缺乏批与批之间的一致性等[4], 这通常是由于ISE电极对其他卤素离子缺乏特异选择性而产生的干扰[5]。
虽然OLYMPUS AU2700 与越华电解质分析仪的基本原理均是ISE法, 但是一个是间接法, 一个是直接法。OLYMPUS AU2700 电解质模块采用的是间接ISE方法, 样品先吸到测量室中和高离子强度的稀释液进行高比例稀释 (这时溶液中的离子活度等于离子浓度) , 然后送达电极测量部位。而深圳越华电解质分析仪的检测方法是直接ISE方法, 血液样品不需要稀释而直接送达电极测量部位。间接法所测得的结果与火焰光度法接近, 直接法所测得的结果则高于间接法和火焰光度法[6]。但是, 火焰光度法也并不是完全没有误差。血浆中总固体 (主要是蛋白质和脂类) 约占7%, 水约占93%。在做火焰光度法或间接ISE测定之前, 要将一定量体积 (例如100 单位) 的总血浆进行稀释, 而实际只有93 单位血浆的水 (含有电解质) 加到稀释液中。因此, 血浆中的离子浓度应是检测结果× (100/93) 。在病理情况下, 血浆水体积改变了, 样品在分析前进行稀释, 用火焰光度计或间接ISE法测定时, 电解质测定值出现假性偏低[7]。相反, 直接ISE法测定的浓度是相对离子活度, 不需要稀释样品, 离子活度与水相中离子浓度呈正比, 不是与总血浆体积中离子浓度呈正比, 因此, 直接ISE测定结果要比间接法测定结果更具有生理意义[8]。虽然OLYMPUS AU2700 与越华电解质分析仪2 种电解质检测系统对K+、Na+、Cl-浓度的检测还存在一些差异, 但是本实验研究显示二者还是具有很好的相关性, 结果可以实现互认。
5 结语
在日常工作中经常出现不同分析方法甚至相同的分析方法不同仪器间测定结果不一致的情况, 因此, 对比分析对于临床实验室保证结果的准确性和一致性是必不可少的[9]。根据定期比对分析的结果对相应的检测仪器进行调整、校正, 使同一检测项目在不同检测系统测定的结果具有可比性, 才能为临床提供准确、可靠的检测结果[10]。
参考文献
[1]廖继成.电解质仪器比对试验及统一校正[J].检验医学与临床, 2008, 8 (5) :917-918.
[2]张世杰, 张新德, 杨学祥.HC-9885型临床电解质分析仪故障分析与排除[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (5) :82.
[3]马飞, 段新安, 戴丹, 等.7例MEDICA EasyLyte电解质分析仪的故障检修[J].中国医疗设备, 2012, 27 (4) :117-118.
[4]朱建洲, 王景顺, 林广民.日立717离子部分精密度不佳的原因分析与处理[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (1) :84-85.
[5]龙琳娟, 周月平, 徐梅.血气分析仪、电解质分析仪与全自动生化分析仪三者所测电解质的比对分析[J].实验与检验医学, 2009, 27 (5) :501-502.
[6]刘铭, 赵春玲, 林红, 等.强生干化学法、日立7180酶法、迅达687电极法检测电解质的方法学探讨及可比性分析[J].国际检验医学杂志, 2012, 33 (3) :356-358.
[7]张艳芳, 彭建明, 陈艳玲, 等.不同检测系统电解质K、Na、Cl测定结果的可比性研究[J].基层医学论坛, 2009, 13 (7) :647-648.
[8]程明刚, 曹建华, 蔡超民, 等.电解质测定结果在两生化分析仪间的偏倚[J].国际检验医学杂志, 2010, 31 (7) :765-766.
[9]罗怡, 张阳根, 许忠玉, 等.不同检测系统C-反应蛋白检测结果的可比性研究[J].检验医学与临床, 2010, 7 (18) :1 980-1 981.
生化系统 篇9
该污水处理站分为物化和生化两大处理系统。物化系统的关键设备包括齿耙格栅机、除钙池、初沉池、污泥浓缩池、带式脱水机等,采用物理和化学的方式,粗略去除气化污水和混合污水中的有形杂质。生化系统的核心技术是SBR工艺,即采用序列间歇式活性污泥法,主要处理污水中的污染物氨氮,辅助处理BOD和COD等;其关键装置是6个SBR池,配置鼓风曝气供氧设施、强制循环搅拌设施、加碱加甲醇设施、滗水和排泥设施等。活性污泥中的主要微生物种类是亚硝酸菌和硝酸菌。SBR法通过这些细菌,借助这些设施,降解和处理污水中的氨氮成分[2]。
一般情况下,生化系统SBR池可能会出现污泥集团上扬、水面大量冒泡、出水混浊、污泥膨胀等现象,而在物化系统初沉池出现污泥集团上扬、污泥浓缩池大量冒泡则属异常。本文就此异常现象产生的原由和形成的机理予以分析探究,并提出相应的控制措施。
1污泥浓缩池大量冒泡
1.1现象表述
2014年5月初,污泥浓缩池污水表面出现气泡。刚发现时,零散地冒出水面,直径约10 mm,泡小而均匀,透亮而无沫,一出水面瞬间破裂,在水面上残留一丝乳白色油污状的东西,有反光感,稍后随水漂流,并积聚在一起,形成一片一片薄薄的灰白色水膜。
20 d后,池面布满气泡,大小不一,最大的气泡直径约100 mm。气泡不停地冒出,不停地破裂,并在水面上残留灰黑色细沫。积少成多后,水质变差,其中夹杂着大量灰黑色的微小絮状物,影响污水的沉降和澄清效果。在污泥浓缩池的溢流堰上及其锯齿周边,稀稀拉拉附着一些藻类绿苔,有的还生长在水中。
用竹杆探入时,发现池内积泥厚度为3.0~3.5 m,泥层距离水面约1.5 m,刮泥机已停止运行,螺杆排泥泵频繁堵塞。
站在污泥浓缩池边,隐约能闻到一丝泥腥味或鱼腥味;而在均质池的机泵安装口处,这种异味较浓,且夹杂着淡淡的臭鸡蛋味。使用便携式H2S气体探测仪,在污泥浓缩池水面上方空间监测的H2S含量为0.1~0.3μL/L,在均质池内气相空间监测的H2S含量为0.8~4.2μL/L,而在事故污水回收池、消防废水回收池(当前用于收集部分气化污水)、2个初沉池和6个SBR池内均未监测到H2S气体含量。使用便携式甲烷气体探测仪,在污水站所有的污水池内均未监测到甲烷气体成分。
1.2原由探索
污泥浓缩池大量冒泡和冒大泡的主要原由和形成机理如下。
(1)污泥浓缩池主要是收集SBR池、初沉池和除钙池排出的污泥,尤其SBR池排出的是活性污泥。故污泥浓缩池冒出的大量气泡与活性污泥有关,池边的藻类绿苔本身就是一种微生物。
(2)污泥浓缩池内只提供活性污泥需要的N营养,而无C源和P源,也缺少溶解氧。这种环境不具备活性污泥的生长和繁殖,从而导致大量死亡。
(3)大量的活性污泥死亡后,其尸体会出现腐化,并产生一定量的H2S气体。这些气体从水中逸出时就形成气泡。这是污泥浓缩池冒泡的主要原因。
(4)污泥浓缩池正常运行时,污水表面气泡破裂后残留的乳白色油污,其实就是活性污泥腐化后分泌出的有机物。这些有机物更容易促成气泡的形成和逸出。
(5)受种种因素的影响,污泥浓缩池未及时排泥和压泥,导致大量污泥沉积,甚至快积满整个池子。积攒的污泥越多,死亡污泥的腐体就越多,腐化的时间就越长,产生的气泡量也越大。这是污泥浓缩池后来大量冒泡和冒大泡的根源。
(6)大量冒泡和冒大泡后,污泥沉积越厚,距离水面越近,则气泡内或气泡壁夹带的腐体量就越大,从而使污泥浓缩池的出水夹带些许微小的絮状物,使池水变得混浊不清。
(7)植物腐烂一般产生甲烷气体,而在污泥浓缩池中死亡的是微生物,故正常情况下所检测到的是H2S气体,而不是甲烷气体。
(8)平时在污泥浓缩池检测不到H2S气体含量,只有大量冒泡、冒大泡时才检测到。这是因为污泥浓缩池均为敞口,探测仪检测不到体积分数小于0.1μL/L的H2S气体。之所以均质池比污泥浓缩池的H2S含量高,主要原因是均质池为封闭容器,H2S气体聚集后更容易检测。
1.3应对措施
(1)延长压泥时间,提高带式脱水机的开车率。压泥时间由每天2~3 h延长至24 h,脱水后的干泥排量由每周2~5 t增加至每天约10~15 t。
(2)污泥浓缩池的积泥消化完后,调整带式脱水机的运行时间为每天6~8 h,并保持排入和排出泥量处于平衡状态。
(3)保持刮泥机正常运行。若出现故障,应及时组织抢修,做到设备抢修不过夜,以防止长期停运和大量积泥。
(4)带式脱水机1开1备,螺杆排泥泵1开3备,应做到备机真备,随时切换。
(5)及时调整带式脱水机的运行时间和运行负荷,既要防止积泥,又要杜绝小负荷运行。兼顾初沉池污泥集团上扬(后述)的防范工作。
(6)人工清理污泥浓缩池和均质池前,应办理《受限空间作业许可证》;动火作业前,应办理《动火作业许可证》,其要点是按规范检测其中H2S气体含量是否达标,切实做好防火、防爆、防中毒、防窒息工作。
1.4效果评价
采取每天24 h连续脱水压泥的方式,1个月后污泥浓缩池的污泥已基本压完,刮泥机恢复正常运行,排泥泵不再堵塞,既可维持污泥浓缩池进出泥量均衡,缩短活性污泥的停留时间,改善活性污泥的死亡和腐化现状,又可消除大量冒泡和冒大泡的现象。污泥浓缩池水面恢复了相对平静的正常状态,气泡小而零散,出水清澈,无絮状物夹带,池上未检测出H2S气体,或者说H2S体积分数小于0.1μL/L。
2初沉池污泥结团上扬
2.1现象表述
2014年7月,2个初沉池均出现了污泥结团上扬现象。初沉池污水表面漂浮着大量灰黑色的絮状污泥团块,大大小小的团块分别有100多个,约占水面的1/5~1/4,均集中在初沉池的外沿,即池边锯齿形溢流堰的内侧。并且,随着刮泥机带动的水流方向,在水面上沿逆时针缓慢漂移。污泥团块呈不规则絮状,厚度基本一致,最大的泥团尺寸约为300×250×100 mm(长×宽× 高);最小的约为100×100×100 mm。在轻微外力的作用下,大泥团也可变成小团块,小泥团也可变成分散的絮状;受力较大时,无论大小泥团均会快速分散成絮状,一部分下沉,一部分随水漂流,在溢流堰附近时会直接从初沉池溢流而出,进入均质池,最终由潜污泵送入SBR池。在2个初沉池的水面上,也发现有零星的气泡冒出,泡小而量少。
在2个初沉池溢流堰上,生长着一些藻类绿苔,几乎布满池边,锯齿间和绿苔上粘结着一层絮状物,稍微一动就随水流去。而除钙池内气化污水表面未发现污泥结团上扬现象,只是溢流堰上牢牢附着一层坚硬的灰白色钙质结垢物,并无藻类绿苔。
2.2原由和机理探索
初沉池产生污泥结团上扬现象的主要原由和形成机理如下。
(1)初沉池主要功能是沉降和澄清混合污水,正常混合污水中灰渣污泥呈黑色,而这种集团上扬的污泥则是灰黑色。仔细观察二者有一定区别。并且,这种泥团和脱水后剩余污泥的色泽更为接近,故判定结团上扬污泥为活性污泥。
(2)从初沉池溢流堰上生长的藻类绿苔来看,初沉池污水中最起码有微生物,而除钙池上就未发现这种现象。由此也可以佐证,初沉池内含有活性污泥。
(3)混合污水的主要成分中应该无活性污泥,所以富含活性污泥的污水来源则值得探究。经分析,初沉池中的活性污泥是来自污水处理站自身循环的污水,即来自压泥间带式脱水机的滤布冲洗液。
(4)初沉池内滤布冲洗液的来源是,在压泥过程中,带式脱水机滤布上粘有大量的活性污泥,经高压水冲洗后进入地沟,再流入混合污水管网,与其它各工序的污水混合后,经循环式齿耙格栅机除去较大的杂物后进入提升井,由潜污泵送至初沉池进行沉降和澄清。
(5) 含有活性 污泥的滤 布冲洗液 流量为15~20 m3/h,约占混合污水总量的10%。按常理这些污水中的活性污泥应沉淀在初沉池池底,会经刮泥机收集后,由排污泵送到污泥浓缩池,经进一步浓缩、压泥、脱水后,变成泥饼被排放,而并不是漂浮在初沉池的表面。
(6)活性污泥之所以会漂浮在初沉池表面,主要是因为池内混合污水中缺磷、缺碳、又缺氧,只有氮营养,无法保证活性污泥的生长,而导致其大量死亡和腐化后上浮。从冒出的气泡也可以判断出,活性污泥有腐化现象。
(7)初沉池内活性污泥集团上扬的主要原因是大量活性污泥死亡和腐化后漂浮在水面上,在絮凝剂的作用下絮凝在一起,从而形成大小不等、规格不一的污泥团块,即所谓的污泥集团上扬现象。
(8)絮凝剂本来主要用于改善带式脱水机的脱水效果,在布料前添加在浓缩污泥之中。在脱水压泥过程中,絮凝剂随滤布冲洗液进入混合污水中,最终进入初沉池,因其絮凝功能尚未完全丧失,故也会将漂浮的污泥絮凝在一起。
(9)在污泥浓缩池内没有形成污泥集团上扬现象的主要原因是,在该池内并无絮凝剂的存在。分散在水中的大量腐体甚至导致出水混浊,也不会聚集结团在一起。
2.3控制措施
(1)制作专用工具打捞结团上扬的污泥。泥团较大时,应分2~3次(勺)将其打捞上来。
(2)分别对2个初沉池进行彻底清泥,直接在池内临时安装潜污泵,将稠泥输送至污泥浓缩池中心筒;潜污泵打不上来时,应接消防水进行冲洗和稀释,直到见池底。
(3)2个初沉池的积泥清理完后,应保持排泥泵正常运行,及时处理故障和清理堵塞物,必要时每次排泥后用消防水冲洗、置换排泥泵及其管道。
(4)保持脱水机脱水效果良好,减少滤布粘结量,降低冲洗液中污泥浓度。
(5)加大压泥负荷,缩短压泥时间。在单位时间内冲洗水用量不变的前提下,缩短压泥时间就可减少冲洗液总量。
2.4效果评价
利用2 d时间将初沉池水面上结团上扬的污泥全部打捞出来,又在2周之内彻底清理了2个初沉池淤积的污泥,并且增大了排泥泵的电机功率,以保持初沉池进出的泥量均衡,此后初沉池内再未出现过大量污泥结团上扬现象,且出水一直保持清澈透亮。
3结语
生化系统 篇10
关键词：鼓风曝气系统,离心鼓风机,空气调节阀,微孔曝气器,管路系统损失
污水处理鼓风曝气系统组成包括鼓风机、管路系统、阀门管件、曝气扩散装置等。系统设计风机增压ΔP是静压（扩散装置覆水深度）和管路系统损失之和，大多污水处理项目设计风机增压ΔP为70kPa，但是以多年实际运行经验来看，风机出口增压并不是总能维持在设计的70kPa以下，由于大多数污水处理厂采用离心式鼓风机，根据离心式流体机械的特性，在背压升高的时候，流量就相应下降，从而使得系统无法提供所设定的风量，进而造成供氧量不足等问题。本文就鼓风系统的实际运行风压情况，与设计情况进行了对比分析和探讨，提出改进意见，以期给其他污水处理厂设计及运行提供参考。
1 鼓风曝气系统设计压力损失与现状的分析探讨
1.1 鼓风曝气系统概况
以笔者供职的污水处理厂为例，该污水处理厂一期设计规模30×104m3/d，采用改良型A2/O工艺，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准。鼓风曝气系统设计工况为ΔP=70kPa,Q=1020m3/min，采用空气悬浮单级离心式鼓风机，设计常用风机共6台。风机出风管并入空气总管，再经由4根风管分配至4座生物池，每根风管上各安装1台活塞式空气调节阀，以利于运行时调节各生物池的风量及溶解氧的平衡。
1.2 设计风压计算过程
鼓风机出口增压主要分为两部分：静压和管路系统损失。在污水处理系统中，静压为系统末端出气位置的覆水深度，也就是微孔曝气器位置的水深，传统活性污泥法生物池水深为6m，微孔曝气器安装于距离池底20cm左右，所以静压大约5.7m～5.8m水柱，约等于55.86 kPa～56.84kPa。管路系统损失部分包括沿程阻力损失、局部阻力损失（弯头、三通、异径管、阀门、管件等）以及微孔曝气器阻力损失，此外还需考虑一定的安全余量，因此鼓风机设计出口增压ΔP为：
出口增压为70kPa，而静压约55.86 kPa～56.84kPa，也就是说设计时需将整个管路系统的总压力损失控制在大约14kPa以下。根据本项目的设计计算书，静压55.86kPa，沿程损失为0.43kPa，局部损失为5.52kPa，静压55.86kPa，微孔曝气器损失3kPa，安全余量3kPa，计算鼓风机出口风压ΔP=55.86+0.43+5.52+3+3=67.81kPa，取70 kPa，即实际安全余量有5.2kPa。
由于在多年的生产实践中，笔者发现有相当部分时间段曝气系统风量未到达设计最大风量，但鼓风机出口增压已经超过设计的70kPa，对于管路系统来说，流量越大则阻力损失越大，而对于离心式鼓风机，其他条件不变情况下，流量会随着压力的上升而下降，这会导致系统风量无法达到设计风量，给实际生产带来问题。因此笔者对设计计算书中压损与实际值差距较大的部分进行了对比分析和试验。
1.3 空气调节阀损失问题
空气调节阀属于管件的一部分，在损失计算属于局部损失，局部损失h2计算公式为：
笔者研究设计计算书时发现，设计将空气调节阀与其他阀门及管件视为同类，单项阀门的阻力损失只有9.2Pa（视为全开启状态），计算结果与笔者在日常运行当中发现的现象差别较大。笔者设定两种工况做了现场试验，两种工况中均调整总风量至600m3/min，工况1中确保系统中所有调节阀处于全开状态，忽略各池溶解氧的不平衡情况，工况2调整4个空气调节阀，使得4座生物池好氧区溶解氧仪读数基本一致，这是生产中所需的实际工况，在相邻较短的2个时间段内进行工况1和工况2的实际操作，并记录鼓风机各项参数，见表1。
从试验数据可以看出，在其他条件基本一致的情况下，调节阀门比阀门全开启时压力损失增加了5kPa，而且此时风量还不到设计风量的60%，因压力损失与流量平方成正比，可想而知若气量继续加大，则压力损失将进一步加大，同时注意到此时风机出风口的增加已经超出设计工况的70kPa，鼓风机出风量已经无法达到设计要求的风量。
普通阀门一般全开启，只有在需要检修的时候进行关闭，而流量调节阀的功能就在于调节，由于各池风管长度无法一致，土建误差带来的水量分配不均，以及微孔曝气器的老化情况差别等情况的存在，使得运行过程中调节阀不存在100%开启的情况，否则调节阀就失去了它存在的意义，而调节阀造成的损失占总损失的比重并不小，因此，笔者认为调节阀门带来的压力损失在设计计算时不应被忽略。
1.4 微孔曝气器损失问题
微孔曝气器阻力损失也是鼓风曝气系统阻力损失的重要部分，其阻力损失主要来源于橡胶膜片在未通气的原始状态下气孔是密闭的，当气体通过，需要有足够的压力将膜片上的气孔撑开，因此带来了压力的损失，根据国内行业标准《水处理用橡胶微孔曝气器CJ/T264—2007》的要求，微孔曝气器初始阻力损失一般应小于等于5kPa。这个阻力损失与橡胶膜片质量以及通气量有关。笔者发现设计计算中此部分取值3kPa，与本项目使用的某进口品牌微孔曝气器（EPDM材质，单根通气范围是2 m3/m～12m3/m，设计工况通气量为7.5m3/m）提供的数据相近（见图1），从图中可看出，压力损失是随着通气量的增加而上升的，在设计工况7.5m3/m的通气量下，初始压力损失约4.5kPa。
但是微孔曝气器由于是橡胶制品，由于其表面密布了布气的微孔，运行时间的增加会造成橡胶膜片的老化，回弹性能降低[1]。同时随着运行时间的增加，由于硫元素的流失，橡胶膜片会逐渐硬化，使得同等通气量下阻力损失逐渐上升，这不但会给鼓风机带来出口增压的上涨从而增加了能耗，也会带来本文提及的由于压力超过设计值而使得风量无法达到设计工况的问题。
图2是本项目2011年-2014年运行历史数据在同等条件下鼓风机出口增压随时间变化的曲线，选取的运行数据总风量约700m3/min左右，空气调节阀开度基本一致，相互之间数据差别不超过3%。从曲线上可看出，随着使用时间的增加，曝气器的阻力损失逐步上涨，使用时间从第18个月至第55个月，同等通气量下曝气器阻力损失上升了5kPa左右。由于考虑经济性的原因，污水处理厂不可能每年都更换微孔曝气器，一般会3～5年更换一次，因此笔者认为由于橡胶膜片老化带来的阻力损失上涨在设计之初也应做相应考虑。
2 结语
综上，在不利情况下，鼓风曝气系统中调节阀门的运行开启度和橡胶微孔曝气器的老化所带来的系统压力上升会达到10kPa～15kPa，这超出了设计之初风压的安全余量，会造成压力过大而使得鼓风机提供的风量不足，给污水处理带来影响。对此，笔者认为在设计计算的时候应充分考虑这些问题，在尽量减小系统的阻力损失的同时，风压的安全余量应适当提高到15kPa，鼓风机的选型时工况出口增压选择在80kPa较为合适，这对设备的购置成本来说并不会增加太多，且在良好的运行条件下，并不会增加鼓风机的实际轴功率，但却能有足够的安全余量以应付恶劣工况下稳定运行的要求，提供系统的抗冲击性。
参考文献