膜分离技术应用现状与展望
程淑英
(北京化工大学,北京100029)
龚莉莉
(中国昊华化工(集团)公司,北京100723)
摘 要 介绍了膜分离技术的发展概况、应用现状,展望了它的发展趋势和应用前景。
关键词 膜分离 发展趋势 应用现状 前景
Presen t Situa tion and Foreca st of M em brane Separa tion Technology
Cheng S huy ing
(Beijing Chem ical T echno logy U niversity,Beijing100029)
Gong L ili
(Ch ina H aohua Chem ical Industry Group Co rpo rati on,Beijing100723)
Abstract T he general situati on and its app licati on of m em b rane separati on techno logy in Ch ina are in troduced in th is pap er.T he develop ing trend and its app licati on p ro spect are also m ade. Key words m em b rane sep arati on,develop ing trend,app licati on situati on,p ro spect
膜分离是指通过特定的膜的渗透作用,借助于外界能量或化学位差的推动,对两组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。膜技术作为新的分离净化和浓缩技术,过程中大多无相变化,常温下操作,有高效、节能、工艺简便、投资少、污染小等优点,特别对于处理热敏物质领域如食品、药品和生物工程产品,显示出极大优越性,与传统分离操作(如蒸发、萃取或离子交换等)相比较,不仅可以避免组分受热变性或混入杂质,通常还有能耗低和效率高的特点,因而具有显著的经济效益,故其发展相当迅速,应用也越来越广泛(见表1)。在国际膜会议上曾将“在21世纪的多数工业中膜过程所扮演的战略角色”列为专题,进行深入讨论,并认为它是20世纪末到21世纪中期最有发展前途的高技术之一。
膜分离法按其分离对象可分为气体(蒸汽)分离和液体分离等。按分离方法又可分为反渗透法(RO)、微滤法(M F)、超滤法(U F)、透析(D)、电渗析法(ED)、气体分离(GS)和渗透蒸发(PV)以及与其它过程相结合的分离过程膜蒸馏和膜萃取(见表2)。就膜本身而言,按膜的材料,又可分为有机膜(或高分子膜)及无机膜;按膜的结构,又可分为对称膜
收稿日期:1999201213和不对称膜。
表1 膜分离的工业应用
应用领域应用举例
金属工艺金属回收,富氧燃烧
纺织及制革工业药剂回收
造纸工业代替蒸馏,纤维及药剂回收
食品及生化工业净化,浓缩,消毒,代替蒸馏,副产品回收
化工及石化工业有机物分离、药品制备及气体分离和富集,副产
品回收、化工产品制备
医药及保健人造器官,血液分离,消毒,水净化
水处理海水苦咸水淡化,超纯水制备,电厂锅炉水净
化,油田回注水处理
国防工业淡水供应,战地受污染水净化,低放射性水处理
环境保护活水处理、废气处理
对于膜分离方法的总体性能而言,过程设计及化学工程方面是很重要的,但是关键部分仍是膜本身。
1 国内外膜分离技术发展概况及现状
膜分离现象在200多年前就已经发现。世界上首家商品化生产微孔滤膜的公司创建于1927年。1960年第一张高通量、高脱盐的醋酸纤维膜的问世,真正为以反渗透、微滤、超滤和纳滤膜为主体的现代膜工业奠定了基础,并引起全球范围内的广泛关注,一些国家和地区的政府、政府间的国际合作组织、一些公司陆续斥巨资进行膜技术研究和工程化开发,到80年代初已逐步实现了商品化和产业化。
已投入工业生产应用的有代表性的膜技术装备
表2 各类膜分离过程的特点与应用
膜分离方法推动力采用的膜类型应用
微滤
超滤
反渗透透析
电渗析气体分离渗透蒸发膜蒸馏膜萃取静压差 50～100kPa
静压差 100～1000kPa
静压差 1000～10000kPa
浓差
电势差
静压差 1000～15000kPa
分压差 0～100kPa
温度差
压力差
对称微孔膜,孔径0.1～0.2Λm
对称微孔膜,孔径1～20Λm
用不同均聚物制成的非对称膜
对称微孔膜
离子交换膜
用一种均聚物制成的非对称膜
用一种均聚物制成的非对称可溶性膜
微孔膜
微孔膜
悬浮物分离
浓缩、分级、大分子溶液的净化
低分子量组分的浓缩
从大分子溶液中分离低分子组分
含有中性组分的溶液脱盐及脱酸
气体及蒸汽的分离
溶剂和共沸物的分离
水溶液浓缩及制取饮用水
生物工程
有:用于苦咸水淡化的大规模反渗透器;用于N2 H2分离、富氧、CO2分离以及气体中酸性组份和有机成份脱除的系列复合型高效气体分离装置;用于乳制品和含酒精饮料分离浓缩耐高温消毒的陶瓷分离膜装置;用于油田回注水处理的集成分离净化装备;用于高温气体除微尘的陶瓷分离膜装置;用于工业生产中腐蚀性物料分离净化的系列膜分离装置和用于万吨级无水乙醇生产的渗透汽化装置等。
目前全球已有30多个国家和地区的2000多个科研机构从事膜技术研究和应用开发,已形成了一个较为完整的边缘学科和新兴产业,并正逐步地有针对地替代目前的一些传统分离净化工艺,而且朝反应2分离耦合、集成分离技术等方面发展。
据统计,1990年世界合成膜销售额就超过了20亿美元,与膜相关的工业年总销售额约为50亿美元。现在全球膜产值已超过80亿美元,并以20%的年增长速度发展着。
我国液体膜分离研究始于50年代,反渗透研究始于1965年,70年代开始超滤研究。微滤研究在我国起步较晚,至今还不到20年。80年代是我国液体分离膜技术大发展的10年,初步完成了从实验室到工业化的过渡,先后建成了多条卷式、中空纤维反渗透膜生产线和数十条中空纤维超滤膜生产线,产品在水处理、食品工业、生物工程、制药行业、能源工程等方面获得较为广泛的应用。但就总体而言,液体膜的发展与国民经济的需求之间还存在较大差距。
我国气体膜分离技术与国外的差距相对小些。其中,富氧膜已投入应用。富氧膜技术是利用气体分子对高分子膜透过性的不同,以空气为原料制造含氧浓度较高(25%～40%)的富氧空气。该技术在燃烧、医疗等领域都在广泛应用,并在高分子膜材料领域进行了成功的探索。国内对气体分离膜的需求是迫切的、巨大的。我国每年向大气中排出的有机蒸汽在200万t以上,其回收再利用也是气体分离膜的潜在市场。此外,诸如气体脱湿干燥、水果保鲜、煤气脱硫、天然气脱酸性气体、超纯氢制备等,都对气体分离膜提出了巨大的需求。目前,我国分离膜市场销售额已超过2亿元人民币,据有关方面预测,到2000年,国内分离膜市场销售额将超过10亿元人民币。
近10年来,渗透汽化(PV)是国内外膜分离研究的热点。它具有一次性分离度高、设备简单、无污染、低能耗等优点。对于共沸或近沸的混合体系、脱除微量水、有机溶液脱除等传统分离方法难以奏效的领域,PV分离的效果是突出的。因此,各国的膜研究者都倾注很大的精力开发新的PV膜材料。1993年美国能源部曾邀集著名膜学者对分离膜所有过程及其相关技术进行评价,按重要性排序了38项研究选题,居榜首的正是有机液 有机液的PV分离。国内已采用多种方法制备出渗透汽化均质膜和复合膜,制备的平板膜和中空纤维膜技术指标已与国外十分接近。
在膜分离技术中,微滤、超滤、反渗透和电渗析分离过程已较成熟;气体分离和渗透汽化是正在发展中的技术,且仍是今后的发展重点。膜分离技术目前已普遍应用于化工、电子、轻工、纺织、冶金、石油等行业。这些膜过程的应用比为:微滤35.71%;反渗透13.04%;超滤19.10%;电渗析3.42%;气体分离9.32%;血液透析17.70%;其它1.71%。
2 新膜及膜分离过程
2.1 无机膜的研究与发展
无机膜包括陶瓷膜、玻璃膜、金属膜和分子筛膜。与有机膜相比,无机膜具有较好的耐高温性能、较好的化学惰性、孔径分布窄、强度高、寿命长等特点,能较好地解决石油、化工、石化、医药、环保、轻工等领域的一些特定的分离问题,在食品、发酵行业也有广泛的应用前景(如工业生产中气态或液态工艺物料的净化分离、腐蚀性气体过滤脱湿、生物发酵液过滤、生物活性物质分离、强酸强碱性金属清洗液净化等)。无机膜的制备方法完全不同于有机膜,制造
困难,价格昂贵。目前,无机分离膜虽在全球市场仅约占5%的份额,但它正以高达30%的年增长率快速发展着。
无机膜的主要制备方法有烧结法、分相法、溶胶2凝胶(S2)法、阳极氧化法、化学气相沉积法。其中,溶胶2凝胶法应用较为广泛,尤其适合于超微孔、薄膜无机膜的制造。也很容易通过在溶胶中引入第二组分而制出多种组分的复合膜。无机膜按结构有单层和多层之分,按功能有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、气体分离膜、渗透汽化膜和催化反应膜之别。已投入工业化生产的无机膜是超滤膜和微滤膜。生产这两种膜的公司主要在日本、美国和法国。国内无机陶瓷膜研究开发,虽然起步较晚,但经过几年的努力,已具备较好的基础,相继开发出陶瓷管式微滤膜和超滤膜,产品已在多个工业过程中试用,取得了一批有广阔前景的工业实用基础技术。目前我国无机陶瓷膜的技术水平与国外的差距相对较小,基本达到了国外80年代末、90年代初的水平。
2.2 膜蒸馏
膜蒸馏是膜技术与蒸发过程结合的新型膜分离过程。所用的膜是疏水微孔膜,其特点是过程在常压和低于溶液沸点下进行,热侧溶液可以在较低的温度下操作,因而可以利用低温热源或废热。与反渗透比较,它是在常压下操作,设备要求低,过程中溶液浓度变化的影响小;与常规的蒸发过程相比,其单位体积的蒸发面积大(>1000m2 m3),产水纯度高。膜蒸馏所采用的膜有聚四氟乙烯膜、聚偏氯乙烯膜和聚丙烯膜。微孔直径在0.1～1Λm之间较为适宜,膜的开孔率应在50%以上。所用的膜装置有内冷或外冷的板框式、卷式、管式和中空纤维式。
膜蒸馏的弱点是单程效率较低,通常只有30%～50%,这是阻碍该过程大规模工业应用的关键问题之一。而热效率的提高是与水通量的提高同步,因此,研究的课题就是提高膜蒸馏装置的水通量。
2.3 膜萃取
膜萃取又称固定膜界面萃取,它是膜过程和液2液萃取过程相结合的新型膜分离过程。与通常的液2液萃取过程相比,膜萃取过程的传质是在分隔料液和萃取液的微孔膜表面进行,不存在通常萃取过程中的液滴分散和聚合现象。因此,该过程的特点是萃取剂选择范围宽,在料液中夹带损失小;过程不受“返混”的影响和“液泛”条件的限制;可实现同级萃取和反萃取过程,采用萃余物载体促进迁移,提高传质效率;可以避免膜内溶剂流失。由于这些特点,膜萃取在某些传统分离方法效率低下或束手无策的场合显示出它的特殊优越性。
膜萃取技术的研究在国外是80年代初开始起步,目前的主要研究内容有:
(1)膜萃取过程的传质机理和数学模型,如何提高膜萃取过程的体积传质系数等;
(2)膜材料的浸润性能及其对传质的影响;
(3)膜萃取过程中的两相渗透问题;
(4)膜萃取过程中膜孔溶涨及其对传质速率的影响;
(5)膜萃取过程付诸应用的可能性及膜器结构和操作条件优化等。
近年来,使用膜萃取过程分离发酵产品或利用膜萃取实现发酵耦合过程,成了研究工作的热点。3 膜分离技术的发展趋势
3.1 膜技术的发展趋势
目前,发达国家对膜分离的研究,在颇大程度上是致力于对膜分离过程传质机理的研究及相应数学模型的建立。这一研究的每一项重大进展,都将为分离膜的发展提供技术基础和依据。这是膜技术发展的最关键环节,它几乎涵盖了膜技术的每一侧面,其进展将直接影响膜技术的发展和应用。
3.2 膜材料的发展趋势
膜材料及膜结构对膜分离技术的应用及膜分离效率有着非常深刻的影响。分离膜及膜材料的开发主要是:合成新的功能高分子;开发新的高分子合金;膜表面的化学改性;复合膜(有机 无机、有机 有机以及无机 无机复合膜)的制备;开发新的制膜工艺,提高透过速率及分离选择性以进一步降低分离成本等。
此外,膜的污染及清洗也是膜分离技术研究的一个重点问题。
3.3 对我国膜技术发展及应用的建议
膜分离作为一种新型分离单元操作过程,在技术进步、产品结构调整、节能降耗及污染治理方面日益显示出强大的生命力和竞争能力,其应用市场也日趋广泛,因此膜分离技术被认为是今后最有发展前途的高新技术之一。
我国目前经济及科技总体水平仍较低,不可能在膜分离技术的所有领域全面展开,必须有选择地重点突破。笔者认为,在现阶段,我国应采取的对策是:
(1)跟踪前沿。即跟踪国际发展趋势,掌握有关信息及新技术发展状况。
(2)重点突破。在某些同国外差距不太大的领域(如无机分离膜)加大资金投入力度,力争重点突破,在膜分离技术领域占有一席之地。
(3)加速产业化步伐,促进科研机构与企业结合,以规模经济替代小作坊式的研制生产。这样做,科研单位也可获得直接经济效益,使科研和生产同时步入良性循环。
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氢气膜分离技术的现状、特点和应用（中国科学院大连化学物理研究所）摘要： 气体膜分离技术是一种新型的化工分离技术。由于它具有能耗低、投资省、占地面积小和使用方便等特点，现已在石化和化工工业中得到广泛的应用。 在气体膜分离技术中，氢气分离膜占有很大的比重。到目前为止，氢气膜分离技术是开发应用得最早，技术上最成熟，取得的经济效益十分显着的气体膜分离技术。 本文简要地介绍氢气膜分离技术的发展概况，一些氢气膜分离器的性能和特点以及在国内外的应用情况。 关键词：氢气膜分离膜分离技术氢气回收 作者简介： 董子丰：男，1937年生；祖籍：浙江绍兴；研究员。 1961年毕业于北京理工大学化工系。从那时起一直在中国科学院大连化学物理研究所工作。主要从事国防科技事业的研究。80年代中，曾作为访问学者到德国海德堡大学从事激光化学的合作研究。88年回国到现在，主要从事气体膜分离的技术开发，已撰写10余篇文章刊登在国内外杂志上。 中图分类号： TQ028. 8 氢气分离膜技术的现状、特点和应用 一、概述 目前，在气体膜分离技术中，氢气膜分离技术是开发应用最早、适用范围很广、技术最成熟和经济效益十分显着的膜分离技术。氢气膜分离技术主要用来从含氢和其它气体的混合气中，分离和提浓氢气。它之所以在气体膜分离技术中占有如此重要位置的原因不仅是因为氢气在化工和石化工业中的重要性，而且还在于氢气膜分离所具有的技术适用性和经济合理性。 1、氢气在化工和石油化工工业中具有非常重要的意义 现代石油化学和炼油工业的特点是，在一些大型工艺过程中，氢气是重要付产物（重整、裂解），同时，氢又是重要的原料（合成氨、合成甲醇、加氢精制、加氢裂化）。石化工业是个耗氢大户，多年来，在石化工业中，氢气一直供不应求，随着原料油的加重和对辛烷值要求的提高，氢气的供需予盾将会更加突出。
第1章绪论 1.1 能源的概念与分类 1.1.1 能源的概念 能源（Energy source）是人类生存和社会发展的主要物质基础之一，人类对能源的开发和应用，推动了工业社会和现代文明的发展。 无论我们打开电视欣赏节目，还是打开灯光照明；无论是乘坐火车、飞机旅行，还是驾车、乘公交上下班；无论用空调、冰箱制冷，还是用燃气、煤炭燃烧制热；从大型工业设备运行，到小型手机充电；花草果蔬沐浴阳光，人造卫星升入太空；一句话，人类的活动离不开能源。 能源的定义有许多种。《大英百科全书》讲：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。我国的《能源百科全书》定义：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源”。 能源包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、风能、太阳能、核能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。 1.1.2 能源的分类 可以从不同的角度来分类能源。 1. 按属性分类 （1）可再生能源：可重复产生的一次能源称为可再生能源，它们不会因为长期使用而减少，可以循环再生。如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。 （2）非可再生能源：经过亿万年形成，短期内无法恢复补充，称为非可再生能源。如：煤、石油、天然气、核能。 2. 按开发程度分类 （1）常规能源：是长期以来人类广泛生产和利用的传统能源。如：煤炭、石油、天然气、水能、生物能等。 （2）新能源：近年来才被人们重视，还没有大量使用，需要采用新技术开发，具有发展前途的能源称为新能源。如：太阳能、地热能、核能、海洋能、风能等。
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油气回收膜分离法 1国内外发展现状 国外对膜法油气回收的研究和工业应用较早。日本公司1988年建造了第一套用于油库油气回收的膜装置。1989年德国公司也成功推出了膜法油气回收装置,至今已有180多套大型装置在运行。德国的公司、日本的日东电工和美国的公司都在膜法油气回收方面实现了工业应用。欧洲建造了很多安装在输油管线终端的大型膜装置,用来从输送过程产生的气流中分离和回收油气。 由于国外在气体分离膜领域开展的研究较早，目前国外己经实现工业化的膜分离法回收的生产厂家以及回收体系有: 我国对气体分离膜的研究开发和应用开始的较晚，20世纪80年代初才开始。但由于气体分离技术与催化燃烧、吸附等传统处理方法比较，具有效率高、能耗低、操作简单、装置紧凑、占地面积少、无二次污染等显著特点，所以得到了广泛推广和深入研究。 中科院大连化学物理所、中科院长春应用化学所等单位在该方面进行了积极有益的探索，并取得了长足进步。我国目前使用膜分离技术主要应用的领域有:氢气的回收和利用、从空气中制取富氮、从空气中富集氧气、二氧化碳的回收和脱除、工业气体脱湿、从天然气中提取浓氦气、空气中易挥发有机物的回收等。在这些领域，膜分离技术基本都得到了工业化应用，但在回收废气中的挥发性有机物领域的研究应用工作只是最近几年才开始。
在化工生产、油罐、油轮及加油站等有机物质制造、贮存、运输和使用过程中，经常要排放挥发性有机气体。他们通常由惰性气体和烷烃、烯烃等有机气体组成，采用膜技术实现有机混合气体的分离，不仅可以回收附加值高的烷烃、烯烃等有机物和等，获得可观的经济效益。2002年，中国科学院大连化学物理研究所和吉化公司合作进行了现场实验，采用螺旋卷式膜分离器回收聚乙烯生产过程中排放的乙烯和丁烯单体，取得了较好的结果。但在膜材料的研究和生产领域，我国还没有全部实现自己研制开发。寻找成本低，分离效率高、化学稳定性好、耐热、并具有优良的机械加工性能的膜材料，并将其工业化应用将是我国研究人员面临的挑战。 近几年来，国外的实验室研究分离使用得最多的膜分离材料是聚二甲基硅氧烷P()。它从结构上看属半无机、半有机结构的高分子，具有许多独特性能，是目前发现的气体渗透性能好的高分子膜材料之一。研究人员大多是采用聚枫()、聚偏氟乙烯()、聚间苯二甲酸乙二酯()等材料作为支撑层，使用涂层堵孔，作为选择性分离层，选择性分离2或空气体系，都取得了理想的实验结果。 2003年,大连欧科力德环境技术有限公司与德国研究所、公司合作,率先引进膜法油气回收技术,在中石油上海灵广加油站应用成功。这座加油站安装上膜法油气回收装置后,油气回收率达到98%以上,尾气排放浓度降到15 g 3以内,低于欧洲标准(35 g 3),是国内第一座真正意义上的安全、环保、效益型的加油站。 2膜分离机理 膜法气体分离的基本原理就是根据混合气中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而达到分离目的。对不同结构的膜,气体通过膜的传递扩散方式不同,因而分离机理也不同。目前常见的气体通过膜的分离机理包括: (1)气体通过非多孔膜即致密膜(如,高分子聚合物膜)的溶解—扩散的分离机理。一般橡胶态聚合物的气体渗透是溶解控制，玻璃态聚合物为扩散控制。此时,气体透过膜的过程可认为由3个环节(步骤)组成:①吸着过程,即气体在膜的上游侧表面被吸附、凝聚、溶解。这个过程带有一定的选择性;②扩散过程,即该被吸着的气体在膜两侧压力差、浓度差的推动下,按不同扩散系数扩散透过膜另一侧;③解吸过程,即该已扩散透过的气体在膜下游侧表面被解吸、剥离过程。
汽车新能源技术应用与发展毕业论文 目录 第1章研究汽车新能源技术的目的与意义 (1) §1.1研究的目的 (1) §1.2研究意义 (1) 第2章国外汽车新能源技术研究现状 (2) §2.1国外的相关研究 (2) §2.1.1政府高度重视汽车新能源的开发利用 (2) §2.1.2政府推动电动汽车研发和推广 (2) §2.2国的相关研究 (3) §2.2.1政府大力支持新能源汽车产业 (3) §2.2.2国新能源汽车取得重大发展 (3) 第3章汽车新能源的类型 (5) §3.1纯电动汽车 (5) §3.1.1纯电动汽车的类型 (5) §3.1.2纯电动汽车的结构原理 (6) §3.2混合动力电动汽车 (6) §3.2.1混合动力电动汽车的结构类型 (6) §3.2.2不同类型的混合动力电动汽车的比较 (8) §3.3燃料电池电动汽车 (9) §3.3.1 燃料电池电动汽车的类型 (9) §3.3.2燃料电池电动汽车的结构原理 (10) §3.4气体燃料汽车 (11) §3.4.1天然气汽车 (11) §3.4.2液化石油气汽车 (11) §3.5生物燃料汽车 (12) §3.5.1甲醇燃料汽车 (12) §3.5.2乙醇燃料汽车 (12)
§3.5.3二甲醚燃料汽车 (12) §3.6氢燃料汽车 (12) §3.7太阳能汽车 (13) 第4章汽车新能源的主要比较与发展 (14) §4.1各种新能源汽车技术的特点分析与展望 (14) §4.1.1纯电动汽车 (14) §4.1.2混合动力电动汽车 (14) §4.1.3燃料电池电动汽车 (15) §4.1.4 气体燃料汽车 (15) §4.1.5生物燃料汽车 (16) §4.1.6氢燃料汽车 (16) §4.1.7太阳能汽车 (16) §4.2能量转换效率的比较 (17) §4.3减少耗油量的比较 (17) §4.4减少碳排放的比较 (18) §4.5各种能源方案优缺点中和分析 (18) §4.6电动汽车的应用缺陷和瓶颈 (19) 第5章电动汽车应用的解决方式 (20) §5.1整车充电模式 (20) §5.1.1常规充电 (20) §5.1.2快速充电 (20) §5.2更换电池模式 (21) §5.2.1电池租赁 (21) §5.2.2电池的快速更换 (21) §5.2.3电池的维护 (21) 第6章未来电动汽车充电技术的发展方向 (23) §6.1整车充电中的慢速充电方式可以充分利用 (23) §6.2换电池模式属于能源新物流模式 (23) §6.3无线快速充电将成为最理想充电方式 (23) §6.4快速充电大量发展将带来电网谐波污染 (23) 结论 (24)
题目：膜分离技术读书报告日期2015年11月20日
目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)
一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术（membrane separation technology, MST）是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤（micro-filtration, MF）、超滤（ultra-filtration，UF）、纳滤（nano-filtration，NF）、反渗透（reverse-osmosis, RO）和电渗析（eletro-dialysis, ED）等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离，可以说是对传统分离方法的一次革命，被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一，也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析（Dialysis, D）、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 （gas-separation, GS）、20世纪90 年代的PV和乳化液膜（emulsion liquid membrane, ELM）等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料，膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提，膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差，主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等；UF的推动力也是膜两端的压力差，主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质，应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等；NF自身一般会带有一定的电荷，它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达９９％，在水净化方面应用较多，同时可以透析被RO膜截留的无机盐；RO是一种非对称膜，利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反向从溶液
智能视频技术的现状及发展趋势探析 智能视频技术（IVT，Intelligent Video Technology），属于计算机视觉（CV，Com puter Vision）与人工智能（AI，Artificial Intelligent）领域研究的一个分支，融合了图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、人工智能、图像分析等多项技术，其发展目标在于在监视场景与事件描述之间建立一种映射关系。同大部分计算机系统一样，智能视频系统可以被分为构成智能视频监控的硬件，以及智能视频软件两个部分。 硬件设备主要包括：采集视频数据的摄像机、支撑摄像机以及整个系统运行的电力系统、用于存放拍摄到的视频数据的存储设备、承载智能视频分析软件的高性能计算机、能够高速传输视频以及分析结果等数据的网络接口。 智能视频软件是指通过硬件提供的输入信息，自动地提取并理解视频源的关键信息。智能视频软件具有其独特性，即专用性、多样性等。而不同的商业环境和用户对监控的功能需求大相径庭，对于不同的应用系统软件实现的算法也完全不同，甚至智能视频软件的实现平台也是可选的：既可以在X86的服务器上实施，也可以在基于DSP的嵌入式系统上实施。这一特点，也正是智能视频行业探讨的热点所在。 智能视频的发展现状 智能视频软件市场是一个成长非常快速的市场，根据IMS的市场研究分析，在未来3 年内有关视频技术的软件市场会成长到8亿美元的份额。注意，仅仅是在软件部分就有这么大的一个份额。 在视频智能分析软件的市场需求急剧增长的刺激下，国外提供视频智能分析软件产品的厂商已经有许多：Verint、Vidient、Westec、Interactive、Visual Defence、Nextiva、V istascape、NiceVision、ioimage、TASC、MATE、Ov、Dallmeier、Ivbox、Viseowave等，他们都能提供视频智能分析产品，大部分厂商提供的视频智能分析产品，都基于ObjectVid eo公司的图像分析技术，采用Object Video OnBoard平台来设计并创建自己品牌的OEM产品，这是大部分视频智能分析产品商以最小的投资成本及最快的时间来赢得市场的好办法。 在解决方案的提供上，国外也有许多成功的案例，比如旧金山国际机场采用了由Vidie nt公司提供的智能视频分析系统Smart Catch。Smart Catch与机场现有的闭路电视(CCTV)系统协同检测异常或可疑行为（如图1）。当智能视频分析软件识别出一个异常情况时，就立即将视频片段通过呼机、手提电脑、移动电话或其它通讯设备发送给响应者前来进行现场调查。 国内的众多企业也开始了对智能视频分析软件的尝试。比如上海世平伟业公司开发的I vbox智能视频分析系统，上海皓维推出的智能视频分析预警系统等等。
人工湿地系统是将污水引到人工建造的类似于沼泽的湿地上，在一定的填料上种植特选的植物，形成一个独特的动植物生态环境，利用植物的根脉和其周围土壤微生物来联合对污水进行处理，污水流经湿地时大量的污染物被填料和植物根系阻挡截留而被除去。芦苇和香蒲在人工湿地中被广泛使用，它们既是中国北方与南方的常见物种，也是国际公认的最佳湿地植物。 作为20世纪70年代发展起来的一种新型污水处理生态系统，人工湿地以其建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、组合多样化等优势，近年来在世界各地得到了广泛的应用，其应用范围主要集中在褐煤热解、油砂废水、矿山废水、奶品加工、食品工业、造纸废水、烃类废水和垃圾场渗滤液净化处理等方面。 国外对人工湿地污水处理技术研究开展较早，最早可以追溯到1903 年建在英国约克郡Earby的湿地系统，它持续运行到1992 年；1953年，德国Seidel 在研究中发现，芦苇通过其根区产生微生物活性的区域作为生化反应器来转化、降解有机物，可以去除污染物。1972年Kickuth提出了根区法（The Root-Zone-Method）理论，强调高等植物在湿地污水处理系统中的作用。1996年Kathe Seidel提出利用高等植物的生化作用去除污染物的思想，通过芦苇等植物的根区产生微生物活性区域作为生化反应器来转化降解以至最终去除污染物。 人工湿地技术在欧美一些发达国家十分受到人们青睐，美国已应用人工湿地技术处理市政、工业和农业废水。丹麦、德国开始利用河砾和河砂作为植物生长基质，构建了高分散度的废水处理设施并获得成功。人工湿地技术目前已被英国用于小城镇污废水处理，成为其污水处理的重要组成部分 1990年7月，在中国深圳成功建立了第一个人工湿地污水处理工程——白泥坑人工湿地污水处理系统，运行状况良好，除了氨氮效果不明显外，其他指标均能达到国家二级排放标准。内蒙古自治区赤峰市宁城污水处理厂对于人工湿地污水处理技术的研究项目，在1997年6月通过国家建设部科技司主持的技术鉴定，在1998年6月开始推广。 根据污水在湿地床中流动的方式，可将人工湿地分为3种类型：垂直流人工湿地、潜流式人工湿地和表面流人工湿地。 垂直流人工湿地主要用于处理氨氮含量高的污水，污水从湿地表面纵向流向
新能源技术及其应用 摘要：能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。可再生能源丰富、清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。 关键词：可再生能源太阳能风能地热能海洋能生物质能核能 一、太阳能技术： 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能的转换和利用方式有：光－热转换、光－电转换和光－化学转换。 １）太阳能热利用和热发电技术。太阳能热利用是太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用，它可分低温（１００－３０
０℃）：工业用热、制冷、空调、烹调等；高温（３００℃以上）：热发电、材料高温处理等。 ２）太阳能光电转换技术。太阳电池类型很多，如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化电池、化电池等。当前发展主要障碍是光电池成本高。 ３）光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面，发生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离直接产生氢的电池。 二、风能: 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。全国风力资源的总储量为每年16亿kw，在世界各国排列第三,可开发利用的约为2/10,即约3亿千瓦.可以有效利用的风速范围为3-20米/秒. 近期可开发的约为1.6亿kw，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列。风力发是技术关键是大型风力机的叶片设计、制造和安全性技术，二是优化运行控制方案与控制系统。
膜分离技术应用综述 摘要：膜分离工程技术是一项新兴的高效分离技术，已广泛应用于化工、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药等工业，被认为是20世纪末到21世纪中期最有发展前途的高技术之一。由于膜分离的优势，越来越多的中药研究者正致力于开发膜技术在中药工业中的应用。膜分离技术 (微滤、超滤、纳滤、反渗透膜技术)在中药领域中发挥着非常重要的作用，可应用于中药提取液的纯化、浸膏制剂的制备、口服液的生产、注射剂的制备以及热原的去除等。膜分离技术将在中药现代化进程中发挥重大作用，并对中药的规范化和标准化生产起到一定的促进作用。由于历史的原因，生物技术发展初期，绝大多数的投资是在上游过程的开发，而下游处理过程的研究投入要比上游过程少得多，因而使得下游处理过程的研究明显落后，已成为生物技术整体优化的瓶颈，严重地制约了生物技术工业的发展，因此，当务之急是要充实和强化下游处理过程的研究，以期有更多的积累和突破，使下游处理过程尽快达到和适应上游过程的技术水平和要求。 关键词：生物分离下游工程膜分离 正文： 1、常用的膜分离过程 1.1微滤 鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 具体涉及领域主要有：医药工业、食品工业（明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。 1.2超滤 早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。1.3纳滤 纳滤的主要应用领域涉及：食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保净水和污水处理及其资源化工业。1.4反渗透 由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点，在国民经济各个部门都得到了广泛的应用，主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩，主要应用领域包括以下：食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物（农产品）深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。 1.5其他常用膜分离过程 除了以上四种常用的膜分离过程，另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离等。
我国新能源技术应用的现状及进展趋势 人类生存和进展的三要素 物质、能量与信息。 因此，能源的进展史直接阻碍人类的进展史。 我们人类生存与进展中最具有决定性意义的要素是三个：?? 物质、能量和信息。 组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事进展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与进展的要紧基础。能源科学与技术，能源利用的进展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源进展的里程碑能够这么讲，每一次能源利用的里程碑式进展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了如此四个里程碑式的进展时期：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的进展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 以后对能源的要求 有足够满足人类生存和进展所需要的储量，同时可不能造成阻碍人类生存的环境污染问题。
以后对能源的需求以后的人类社会依旧要依靠于能源，依靠于能源的可持续进展。因此，我们须现在就专门清晰地了解地球上的能源结构和储量，进展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。 而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严峻不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须查找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，以后如能实现核能的完全利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是特不紧密的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严峻阻碍了人类的生存。因此，以后对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
膜分离技术的应用现状及发 展前景 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
膜分离技术的应用现状及发展前景 摘要：膜分离技术( Membrane Separation Technologies)是近十几年发展起来的一种高新技术，随着膜设备和技术的不断发展和成熟，其在各行业中有着广泛的应用。本文介绍了膜分离技术的特性，阐述了膜分离技术在食品工业、水处理、生物技术、医药工业和医疗设备方面的应用，并展望膜分离技术应用领域的发展前景，分析膜分离技术在膜材料、新的膜过程和膜通量等方面的发展趋势，同时指出膜分离技术将在人类社会的发展史上起到不可替代的作用。 关键词：膜分离技术；膜生物反应器；选择透过性膜；膜材料； 前言： 膜分离技术是指用天然或人工合成的具有选择透过性膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的边缘学科高新技术[1]。由于膜分离技术具有节能、高效、简单、造价低、无相变、可在常温下连续操作等优点，而且特别适合热敏性物质的处理的特点，其应用已渗透到人们生活和生产的各个方面，现已被广泛应用于化工、环保、生物工程、医药和保健、食品和生化工程等行业[2]。虽然膜分离技术的应用在许多方面离产业化要求还有很长的距离，但是随着新型膜材料的不断开发、高效的强化膜过程分离技术研究的不断深入, 膜分离技术应将得到更加广泛的应用，其在未来是世界各国研究的热点，它将在各个领域发挥更引人注目的作用。 现本文对膜技术的特点、类型及其在各方面的应用现状进行综述，并且提出了膜分离技术的发展前景。 1 膜分离技术的特点 膜分离技术作为一种新型的分离技术, 具有以下特点[3]： 1.1 在常温下进行，特别适用于热敏性物质的分离、分级、提纯和浓缩，且可 以同步进行能较好地保持产品原有的色、香、味和营养成分； 1.2 分离过程中不发生相变，挥发性物质损失少，节约能源； 1.3 具有冷杀菌作用，保存期长，无二次污染； 1.4 选择性好，应用范围广，但要选择相应的膜类型； 1.5 设备简单，易于操作，可连续进行，效率高。 2 膜分离技术的类型
浅析：国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D，Virtools，WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下：Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件，Rm等流媒体文件，Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件，Flash 动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：https://www.doczj.com/doc/57742684.html, , https://www.doczj.com/doc/57742684.html, 应用的画面：慕尼黑机场（电子商务）
新能源技术应用的现状及发 展趋势 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染
膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
《食品科学概论》课程论文 论文题目：膜分离技术应用综述 学 院 ：生物工程学院 专 业 ：食品科学与工程 年级班别 ：09级一班 学 号 ：10122 学生姓名 ：齐莹 学生 指导教师 ：陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现，上世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ～0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ～0. 1μm) 微滤膜(0. 1～1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、
摘要：Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正日益普及，流媒体技术广泛应用于互联网信息服务的方方面面。首先介绍了流媒体技术的基础、基本原理以及流式传输的基本过程，接着重点介绍了流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议和Internet直播方面的应用，最后介绍了流媒体技术的发展现状和展望。 关键词：多媒体通信，多媒体业务，流媒体，流式传输，原理，应用，发展 随着现代网络技术的发展，网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画，人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬：在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时，不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾，一种新的媒体技术应运而生，这就是流媒体技术。 流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上，让用户一边下载一边收听观看，而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。 目前，在网络上传输音视频（A/V）等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面，由于音视频文件一般都较大，所以需要的存储容量也较大；同时由于受网络带宽的限制，下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时，所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时，声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送，用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短，而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础 实现流式传输有两种方法：实时流式传输（Real-time streaming transport）和顺序流式传输（progressive streaming transport）。一般来说，如为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用实时流协议（RTSP）等，即为实时流式传输。如使用超文本传输协议（HTTP）服务器，文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 1.实时流式传输 实时流式传输总是实时传送，特别适合现场广播，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配，以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且，如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉，那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 2.顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线内容，在给定时刻，用户只能观看已下载的部分，而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送顺序流式传输的文件，也不需要其他特殊协议，所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告，由于这种传输方式观看的部分是无损下载的，所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况，如讲座、演说与演示；也不支持现场广播，严格说来，它是一种点播技术。
人工湿地研究面临的问题和发展前景 问题： (1)人工湿地曾经被作为对湿地因各种原因退化的一种补偿手段而提出来的,但人工湿地的 研究现状是植物的单一性及对自然调控机制方面的缺乏与保护湿地的生物多样性初衷相去甚远。因此,人工湿地的研究方向之一是在努力提高去污能力的同时要尽可能地模仿自然湿地。 (2)以去除百分率的形式来表示人工湿地的处理效率时容易引起误导,因为在处理低含量污 水时,虽然处理效率较低,但出水水质很好。而且现已有数据表明随进水浓度升高处理效率也升高;同时由于蒸发作用,使得测得处理效率比实际结果偏低。因而,人工湿地处理效率模型的研究逐渐成为一个热点。 (3)现在还没有学者对湿地系统去除水源性病源体进行优化及深入研究。尽管研究发现人工 湿地对大肠杆菌及粪大肠杆菌类的处理效果“非常好”(有时甚至达到99%),但是应当注意到出水大肠杆菌类的平均数量还是超标的。因此仅仅利用人工湿地现有水平作为污水唯一处理系统时,特别是对高负荷生活污水,可能是不够。 (4)人工湿地中的堵塞问题近年来也引起了很多人的注意。 因为总悬浮颗粒物负荷过高时会造成基质淤积,管道堵塞,使得水流通不畅,(对潜流而言则会形成表面流致使水停留时间缩短;相反,对复合垂直流来讲,堵塞后由于填料渗透系数减少,水渗透速度下降,会延长水停留时间,造成在下行流池表面形成积水层阻碍了空气中的氧气进入基质层,使得复合垂直流中的好氧微生物活性下降,并且由于积水层的存在,使得蚊蝇更容易滋生,卫生条件恶化,功能下降。 (1)湿地基质堵塞的问题。随着人工湿地的运行有机质会逐渐积累于基质中而造成基质阻塞。根据美国多个人工湿地的调查有将近一半的湿地在投入运行后年内形成了堵塞造成了表面水流降低了处理效率。 (2)湿地植物的退化。如在欧洲国家应用广泛的芦苇床技术目前普遍存在着衰退现象。 (3)氮去除效果差。如美国多个湿地处理系统大多不能处理达到一定的氮标准原因可能是由于在湿地中缺少硝化所需的氧。 (4)水力负荷小,占地面积大。人工湿地是在自然湿地的基础上发展起来的,其净化机理的实质主要还是基于土壤对污染物的自然净化功能。由于土壤自身对污染物的降解能力差,水力负荷低,使得人工湿地需要较多的土地面积,这就制约了它的发展,尤其是在土地资源紧缺的地区。所以能否提高人工湿地的水力负荷是影响人工湿地未来发展的至关重要的问题。 (5)冬季运行问题。气温的降低会影响人工湿地的正常运行,使污染物的去除率降低,因此,在冬季湿地需要覆盖隔离这样的保温措施;或增加人工湿地的构筑深度来达到保温的效果。这是人工湿地在北方地区运行所必需要解决的问题。 发展趋势： 国外人工湿地发展趋势： 目前世界上都投入了大量精力来改进人工湿地技术。通过间歇进水、选择合适的填料和引入一些传统污水处理技术来提高潜流湿地的工作效率。如北美湿地工程公司N(AWE)借鉴污泥回流技术和鼓风曝气开发了循环湿地流湿地工艺和通风强化床工艺。这些工艺目前已被成