前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇智飛生物范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
生物科技有著無可限量的市場空間
我國是全球最大的疫苗生產國之一,我國現有疫苗生產企業30多家,是世界上疫苗產品生產企業最多的國家,年產疫苗超過8億份,是世界第二大疫苗市場。我國疫苗消費市場潛力巨大,發展空間廣闊與國際疫苗市場相比,我國疫苗市場發展潛力巨大,巨大的人口基數及品種更新換代是疫苗市場發展的基礎,人口老齡化增加了對疫苗的需求,新型農村合作醫療制度將大大增加農村人口對疫苗的需求量,目前我國疫苗企業也非常重視研發投入、技術創新以及新產品的研發,國家也支持疫苗企業不斷加大研發投入。
重慶智飛生物科技股份有限公司公司主營業務為疫苗、生物制品的研發、生產和銷售。公司最近三年的市場占有率比較穩定,在行業中的競爭地位較強,2007年、2008年和2009年公司疫苗銷售量分別占我國二類疫苗市場份額的10.99%、11.13%和10.78%,在國內民營疫苗企業穩居市場排名第一。
獨特核心優勢促進公司穩步發展
專業的人才團隊、高效的營銷體系
公司已經建立了一批從事研發、生產、質量控制、市場營銷等領域的專業人才團隊,積聚了一大批多學科的優秀專業人才,并且通過新產品研發、技術營銷和質量控制工作的開展,培養了一批復合型的生物疫苗技術和管理帶頭人。同時智飛生物擁有行業內規模最大、覆蓋最全、深入終端的疫苗營銷網絡體系,堅持突出“科普性”的“方案營銷”思路和不斷創新的營銷模式,結合疫苗經營管理的需要,建立了相關的質量管理制度,保障人民群眾安全用藥和防范經營風險。公司嚴格按照GsP的要求建立了完整的疫苗質量管理記錄,通過各種活動提升客戶對公司的信任度,提升公司的品牌效應。
研發市場化和研發成果產業化
公司能夠準確、快速地掌握我國疫苗市場的供需變動狀況,熟悉各種疫苗產品的地域性、季節性需求特點及變動規律,并能較準確把握各種傳染疾病的流行趨勢和規律,有針對性的組織公司科研力量獨立自主地開展新產品的研發工作或聯合行業內專業疫苗研發機構展開合作研發。公司擁有業內較強的自主研發力量,聚集了一支優秀的研發專家團隊,并多年堅持的多樣化的研發活動和研發成果產業化優勢,公司目前形成了豐富的自主產品系列。
自主和買斷業務相結合的規模競爭優勢
依托我國龐大的人口和市場需求,公司通過業務培育和發展了客戶和市場,短時間內完成了企業初創階段的初始資本和市場積累,做大了市場規模,并迅速地、戰略性地投入搭建自主科研生產平臺,有方向、有針對性地組織開展研發工作,不斷推出技術成熟、適銷對路、符合中國國情的自主產品,取得了良好效益。為企業發展提供了穩定的利潤來源,增強企業抗風險能力,同時以自主產品謀發展,創效益,增強企業長期發展的后勁和可持續發展能力。已經成為我國本土綜合實力最強的民營疫苗企業。
關鍵詞: 生物質 制氫 催化氣化
1 前 言
目前,80%以上的能源與有機原料來自于化石能源。隨著化石能源的枯竭及其使用所帶來的環境問題的日益嚴重,人類將面臨嚴重的能源危機與環境污染。 氫是一種理想的新能源,具有資源豐富,燃燒熱值高,清潔無污染,適用范圍廣的特點。制氫的方法有很多,電解水是大規模生產氫的一種途徑,然而,水分子中的氫原子結合得十分緊密,電解時要耗用大量電力,比燃燒氫氣本身所產生的熱量還要多,因此若直接利用火電廠供應的電力來電解水,在經濟上是不可取的。各種礦物燃料制氫如天然氣催化蒸汽重整等,但其作為非可再生能源,儲量有限,且制氫過程會對環境造成污染。因此,利用可再生能源,如太陽能、海洋能、地熱能、生物質能來制取氫氣是極具有吸引力和發展前途的。利用生物質制氫可以實現CO2歸零的排放,解決化石燃料能源消耗帶來的溫室效應問題。
2 生物質催化氣化制氫技術
生物質催化氣化制氫的主要流程如圖1所示。三個過程決定最終氫氣的產量和質量,即生物質氣化過程、合成氣催化變換過程和氫氣分離、凈化過程。
2.1 生物質氣化
生物質熱化學氣化是指將預處理過的生物質在氣化介質中如:空氣、純氧、水蒸氣或這三者的混合物中加熱至700度以上,將生物質分解為合成氣。生物質氣化的主要產物為H2、CO2、CO、CH4,混合氣的成分組成比因氣化溫度、壓力、氣化停留時間以及催化劑的不同而不同:氣化反應器的選擇也是決定混合氣組成的一個主要因素。
2.1.1 氣化反應器
用于生物質氣化的反應器主要有上吸式氣化爐、下吸式氣化爐及循環流化床等,它們在生物質熱解氣化方面各有其獨特的結構和優缺點。圖2、3和4 分別是這三種氣化爐的原理示意圖。
從圖中可以看出,這三種氣化爐各有其不同的反應區分布,并且氣固流動方向不同,因而其對于產氫的作用大小也不盡相同。
(1)上吸式氣化爐
氣固呈逆向流動。在運行過程中濕物料從頂部加入后被上升的熱氣流干燥而將水蒸氣帶走,干燥后的原料繼續下降并經熱氣流加熱而迅速發生熱分解反應。物料中的揮發分被釋放,剩余的炭繼續下降時與上升的CO2及水蒸氣發生反應產生CO和H2。在底部,余下的炭在空氣中燃燒,放出熱量,為整個氣化過程供熱。由圖2 , 可見,上吸式氣化爐具有結構簡單,操作可行性強的優點,但濕物料從頂部下降時,物料中的部分水分被上升的熱氣流帶走,使產品氣中H2的含量減少。
(2)下吸式氣化爐
氣固呈順向流動。運行時物料由上部儲料倉向下移動,邊移動邊進行干燥與熱分解的過程。在經過縮嘴時,與噴進的空氣發生燃燒反應,剩余的炭落入縮嘴下方,與氣流中的CO2, 和水蒸氣發生反應產生CO和H2。可以看出,下吸式氣化爐中的縮嘴延長了氣相停留時間,使焦油經高溫區裂解,因而氣體中的焦油含量比較少;同時,物料中的水分參加反應,使產品氣中的H2含量增加。但由圖3可見,下吸式氣化爐結構比較復雜,當縮嘴直徑較小時,物料流動性差,很容易發生物料架接,使氣化過程不穩定。對氣化原料尺寸要求比較嚴格。
(3) 循環流化床氣化爐(CFBG)
物料被加進高溫流化床后,發生快速熱分解,生成氣體、焦炭和焦油,焦炭隨上升氣流與CO2和水蒸氣進行還原反應,焦油則在高溫環境下繼續裂解,未反應完的炭粒在出口處被分離出來,經循環管送入流化床底部,與從底部進入的空氣發生燃燒反應,放出熱量,為整個氣化過程供熱。由上述分析可知,CFBG的熱解反應處于高溫區,并且CFBG的傳熱條件好,加熱速率高,可操作性強,產品氣的質量也較高,其中H2的含量也較高。
綜合分析上述三種氣化爐可知,下吸式氣化爐在提高產品氣的氫氣含量方面具有其優越性,但其結構復雜,可操作性差,因而如何改進下吸式氣化爐的物料流動性,提高其氣化穩定性是下吸式氣化爐需要研究的。
2.2 水蒸氣氣化、合成氣催化變換
表1是在圖2所示的下吸式氣化爐條件下,以混合木塊為氣化原料,氣化介質為空氣,燃燒區溫度為840度時氣化產物的組成。
從表1可見,氣化產物中,有相當一部分是CO。因此在生物質氣化中,為了提高氫氣產出量,需在氣化介質中加入水蒸氣。通常認為,在蒸汽流態化條件下發生下述反應:
上述反應導致床灰中的殘炭含量減少,氣體產物中的CO2和H2含量增多。生物質炭與水蒸氣的氣化反應的反應式及平衡常數如表2所示。
從表2可見,只有在相當高的溫度下,炭的氣化反應才可能發生。因此,如何設計催化劑降低炭的氣化反應溫度,促進炭的氣化反應的發生是催化氣化制氫的一個重要研究內容。
2.3 氫氣分離、凈化
(1)金屬氫化物分離法
氫同金屬反應生成金屬氫化物的反應是可逆反應。當氫同金屬直接化合時,生成金屬氫化物,當加熱和降低壓力時,金屬氫化物發生分解,生成金屬和氫氣,從而達到分離和純化氫氣的目的。利用金屬氫化物分離法純化的氫氣,純度高且不受原料氣質量的影響。
(2)變壓吸附法
在常溫和不同壓力條件下,利用吸附劑對氫氣中雜質組分的吸附容量不同而加以分離。其主要優點是:一次吸附能除去氫氣中多種雜質組分,純化流程簡單,當原料氣中氫含量比較低時,變壓吸附法具有突出的優越性。
(3)低溫分離法
在低溫條件下,使氣體混合物中的部分氣體冷凝而達到分離。此法適合于含氫量范圍較寬的原料氣,一般為30%-80%。
(4)鈀合金薄膜擴散法
是根據氫氣在通過鈀合金薄膜時進行選擇性擴散而純化氫的一種方法。此法可用于處理含氫量低的原料氣,且氫氣純 度不受原料氣質量的影響。
(5)聚合物薄膜擴散法
這是利用差分擴散速率原理純化氫的方法,輸出的氫氣純度受原料氣含氫量和輸入氣流中的其他成分的影響。
利用各種氫氣純化法使氫氣純化,所得的氫氣回收率有很大差別。金屬氫化物分離法、變壓吸附法和聚合物薄膜擴散法的回收率一般在70%-85%;低溫分離法回收率達到95%;鈀合金薄膜擴散法采用富氫原料氣時,回收率可達99%。
3 等離子體熱解、氣化制氫
用等離子體進行生物質轉化是一項完全不同于傳統生物質轉化形式的工藝,引起了許多研究者的普遍注意。目前產生等離子的手段有很多,如聚集爐,極光束,閃光管,微波等離子以及電弧等離子等。其中電弧等離子體是一種典型的熱等離子體,其特點是溫度極高,可達到上萬度,并且這種等離子體還含有大量各種類型的帶電離子、中性離子以及電子等活性物種。生物質在氮的氣氛下經電弧等離子體熱解后,產品氣中的主要組分就是H2和CO,并完全不含焦油。在等離子體氣化中,可通進水蒸氣,以調節H2和CO的比例,為制取其他液體燃料作準備。
4 微生物制氫
微生物制氫技術亦受人們的關注。利用微生物在常溫常壓下進行酶催化反應可制得氫氣。根據微生物生長所需能源來源,能夠產生氫氣的微生物,大體上可分為兩大類:如下圖所示。
一類是光合菌,利用有機酸通過光產生H2和CO2。利用光合菌從有機酸制氫的研究在七、八十年代就相當成熟。但由于其原料來源于有機酸,限制了這種技術的工業化大規模使用。
另一類是厭氧菌,利用碳水化合物、蛋白質等,產生H2、CO2和有機酸。目前,利用厭氧進行微生物制氫的研究大體上可分為三種類型。一是采用純菌種和固定技術進行微生物制氫,但因其發酵條件要求嚴格,目前還處于實驗室研究階段。二是利用厭氧活性污泥進行有機廢水發酵法生物制氫;三是利用連續非固定化高效產氫細菌使含有碳水化合物、蛋白質等的物質分解產氫,其氫氣轉化率可達30%左右。
5 研究進展
5.1 生物質氣化技術
我國的生物質氣化技術已達到工業示范和應用階段。中國科學院廣州能源所多年來進行了生物質氣化技術的研究,其氣化產物中氫氣約占10%,熱值達11MJ/m3。在國外,由于轉化技術水平較高,生物質氣化已能大規模生產水煤氣,且氫氣含量也較高。
5.2 水蒸氣催化變換
國外對生物質的水蒸氣催化氣化進行了實驗研究,其單位kg生物質產氫率從30~80g不等。美國夏威夷大學和天然氣能源研究所合作建立的一套流化床氣化制氫裝置在水蒸氣和生物質的摩爾比為1.7的情況下,每千克生物質(去濕、除灰)可產生128g氫氣,達到該生物質最大理論產氫量的78%.
表3是以焦煤、橄欖殼以及向日葵桿為原料進行的水蒸氣催化氣化實驗結果。從表3可以看出,在催化劑作用下,即使氣化溫度比較低(450度),也可得到較高的氫含量(34.7%)。另外氫氣的產出也隨氣化原料和催化劑的不同而不同。
5.3 氫氣分離
目前的Pd膜對H2的透過量過低,分離大量H2時需要的費用較高。用化學氣相沉積法在微孔玻璃膜上沉積 SiO2可以得到較大的滲透通量和H2-N2分離因子。據報道,在600度和latm時,(latm=1.0133*10的5次方Pa),H2隊SiO2膜的滲透通量達0.200.42cm3.cm-2.min-1,分離因子為500-3000,有實用的前景。表4是幾種無機膜在氫分離性能上的比較。
5.4 制氫系統--CMR制氫裝置
氫氣的膜分離技術發展出一種將生物質氣化和氫氣分離合成一步的氫氣膜催化反應器(Catalytic Membrane Reactor,CMR),如圖5所示。這種方法是在氣化反應器內安置一膜催化分離器,這個膜分離器可以是附有超薄(小于25um)活性介質的平板或一束束管子。
從圖5 可以看出,CMR 制氫的膜分離器安裝在反應器內,因此需要膜分離器的耐溫性能比較好。這種技術在產氫的同時將氫氣分離,促進了反應向產生氫氣的方向移動。因此,這種反應器可提高原料的轉換率并增加氫氣的產出。在CMR制技術中,膜的使用性能是一個關鍵因素,如 Pd 膜容易中毒和焦化,CO、S和As會強烈吸附于Pd膜上,導致Pd膜失效。另外Pd膜的成本也是一個關鍵因素。
一、 上升的海面
整個短片的大背景是全球變暖,海平面上升。前半部分,講述了主人公往自家的樓上加層。一個上了年紀的老人,駝著背,獨自一個人日日夜夜,不顧刮風下雨堆砌著樓房……一層一層不斷上升的樓層,一個一個孤身一人的夜晚,還有那個單一的晚餐,一人食用時的凄涼……暗黃的畫面色調,配上憂傷的背景音樂,影片沉重的傷感將觀賞者帶入了悲傷的世界。今天,也是平常的一天。煙斗是老人的朋友,唯一的樂趣是釣魚。晚餐則是簡單又尋常,再倒一杯紅酒。今天,海水又上漲了。該再搭建一層屋子了。老人看著墻上的照片“以前應是我們一起做的事……”今天,該搬新家了。老人的煙斗掉進了海里。幾番考慮,老人穿上潛水服去尋找煙斗。潛到海里,老人撿起煙斗,“是你?”回憶呈現在眼前,繼續向冰冷的海水中潛去,溫暖真摯的回憶得更多。彎腰撿起煙斗的老伴,臥病在床的老伴,與兒孫的全家福,陌生的女婿,婚禮上的合影,乘船遠行的女兒,女兒的出生。老人向上一看,原來之前是如此溫暖。打開家門看到的是與青梅竹馬的妻子在樹下嬉戲。那時是我們一起蓋的房子啊。與妻子碰杯之時,瞬間回到現實。此時鏡頭上出現許多氣泡,鏡頭也向上快速移動。我害怕老人就從此沉浸在海底,沉浸在他最初的歲月,在那回憶塔里最美好的時光。但是回憶支撐著那樂觀的老人回到陸地。今天,是美好的一天。晚餐簡單又尋常,倒一杯紅酒,再倒一杯,讓我們碰杯,讓我們與往事干杯。被海水淹沒的積木屋,如同被歲月掩蓋的人生。一層層壘高的塔樓,如同陳年的回憶。當塔樓被海水淹沒,當回憶被歲月掩蓋。直至煙斗掉進海中,一個偶然的契機打開了封閉已久的記憶之門。回憶涌現在眼前,溫暖如初,含淚歡笑。
二、 下沉的記憶
在觀眾以為整部短片都會是沉悶、孤獨的基調時,影片里出現了轉折。當主人公在往新樓層搬家時,不慎將自己的煙斗掉入望不到低的海中時,故事就往觀賞者意想不到的一面發展……煙斗,作為主人公唯一的伙伴,他必須找回來,穿上潛水服的他,跳入里他房子下的海中,跳入里他如屋下海水般深的記憶……在他打開一層又一層通往海水深處的門時,他便打開了一段又一段過去的記憶……每一次出現他記憶那些與家人幸福的生活的場景時,影片的畫面都會變得明亮,背景音樂也更加的輕松,甚至略帶快樂。影片開篇就是昏黃的色調,奠定了影片整體孤寂沉悶的基調。當老人開始回憶只時,色調從海水的深藍變成了溫柔又似乎充滿陽光的暖黃。表現出老人的回憶是非常的美好。
短片中只有老人的服裝是擁有鮮明的色調的。紅衣綠褲,看似十分不和諧,卻又為影片添加了一些亮點,使得整部片子不會顯得如此沉悶。總體來看,整部影片色調統一,渲染了一個傷感孤獨的世界。本片的背景音樂是一大亮點。擁有法式風格的畫面,配上日本風格的背景音樂,但近藤研二的配樂似乎少了份日本特有的哀傷,多了些輕快。鋼琴的獨奏,柔和卻又顯得有些孤單。本片沒有一句臺詞,只有海水的擊打聲,還有海鷗的鳴叫。以聲襯靜,這些自然界的聲音使得這個世界這個屋子更加的寂靜和孤單,奠定了同色調一致的孤寂。影片運用了大量的并列鏡頭,現實與回憶的組接得恰合時宜,不顯突兀。使得整部影片非常流暢并且內容豐富多彩。
三、 與記憶干杯
帶著在房屋底層找到的酒杯回到住處,晚上,主人公在原本自己酒杯的對面,放上那只代表著過去,代表著記憶的酒杯,拿起酒杯,碰撞……酒杯撞擊時發出的清脆的聲音,以及那沒有擺脫淡淡的憂傷,卻也脫離開篇時沉重的孤寂感,預示著主人公慢慢開始走出記憶的困頓,走向全新的人生……記憶是美好的,但也是失去的,主人公在歲月的侵蝕中,失去了記憶中的美好,卻留下悲傷的現實。特別是當鏡頭從整棟房子最底層往上掃的鏡頭,透出一種深深的無奈與悲涼……但是,主人公卻能跳出記憶的牢籠,勇于面對過去,勇于與記憶干杯,這也體現了,日本的一種文化,隱忍、堅持、順其自然的生活態度。影片給了一個如同世界末日般的大環境,海水每天在上漲,周邊的鄰居有的早早搬離這里,最后剩下老人孤獨的生活。在老人與妻子最開始蓋房屋時,還是有樹木有陸地的。但是在老人的回憶中當女兒遠行之時,已經是需要借助輪船了。海水已經開始淹沒城市了。高高的積木屋,孤獨的生活,這些都是環境的惡化所帶來的后果,曾經的繁華與歡笑如今都沉在海底無聲無息。現實就是殘酷的,海水上漲便意味著需要蓋一層新的屋子,老人默默忍受這惡劣的環境,沒有一些反抗的意識。海水淹沒雙腳,這已經習以為常。蓋好新的屋子,老人又可以喝喝小酒看看喜劇。這些反映了日本文化中日本人們普遍擁有的樂天與寬容。老人在殘酷的現實下在海水中回憶著當初的美好,帶著樂觀的態度回到岸上過著新的生活。
整部短片沒有一句臺詞,但又處處讓觀眾感受到了老人的內心世界,這得益于短片的音樂。短片的音樂為鋼琴彈奏,旋律悠揚,節奏舒緩。當片中老人獨自一人起床、吃飯、砌墻時,鋼琴曲節奏始終如一,透露出些許憂傷。當隨著之后老人在找回煙斗后回憶的深入,鋼琴曲節奏明顯有些加快,旋律逐漸歡快。這十分符合老人的內心心境,回憶往昔與愛人及子女的點點滴滴,對于現在孑然一身的老人,是異常甜蜜的。當老人煙斗“噗通”一聲掉進水中,背景的鋼琴曲也戛然而止,取代它的是煙斗落入水中時的咕嚕水聲,空洞又那么深不見底,真實而又形象,同時也表達出了老人在一人過活后唯一的精神寄托――煙斗,離開自己身邊時,內心的惆悵與痛苦,也為之后關于煙斗與愛人的回憶埋下了伏筆;及短篇最后老人站在海底,他想著他青梅竹馬的愛人,跟他并肩一磚一瓦筑起了他們的家。飯桌上,他們碰杯,相視而笑的曾經。不知有多少人如我曾擔心他會沉浸回憶愿意就此埋身海底。然而回憶竟也支撐著他浮上水面。晚飯時,他與往常一樣拿出紅酒,卻擺上兩只酒杯。溫暖的燈光下,他與憶中人干杯。鋼琴再次響起,影片戛然。此時音樂中少了哀傷,多了些許輕快。老人的生活繼續,平和安穩。短片通過音樂和各種視聽語言將老人的內心呈現于大家眼前。從獨自一人的失落,到煙斗引發種種回憶時的內心波瀾,再到短片最后內心仿佛釋懷,趨于平靜。無不讓我們動容。由此可以說,聲音是這個短片的重要一筆,它帶領觀眾,直至老人的內心世界。整部短片基本上采用的是冷色調,但也不乏暖色調。色調的不同明顯取決現實還是回憶。當作者運用心理蒙太奇的手法刻畫老人的種種回憶時,片子的色調趨于明亮,使人感到些許的甜蜜、幸福。典型的例子如:老人拾起煙斗的一瞬間里,過往如觸電般開啟。那瞬間像冰雪消融,像花苞綻放。一扇一扇的鐵門被打開,一層一層的舊房屋被探訪,一段段沉睡的回憶,被重見了天日。世界仿佛突然有了色彩。但每一次意識到現實的殘酷時,畫面又被帶回了冷色調,仿佛應驗了那句“回憶總是甜蜜的,現實總是殘酷的”,也決定了本片的風格注定不會十分明快,而是淡淡哀傷。令我印象深刻的還有老人回憶中他追求年輕妻子時的點點滴滴,從兒時的懵懂,到青年時的情竇初開,再到成年時的心心相印,淡黃色的畫面讓人感到幸福,但卻不得不回到現實的深藍色,因為眼前的顏色,永遠也回不到過去的那點點淡黃。由此可見,本片所運用的色調,是本片不可缺少的元素,也是最濃墨重彩的一筆。
[關鍵詞]高中 生物教學 非智力因素
新課標認為學習是一個主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度和價值觀的過程。但目前高中生普遍存在著對生物學科重視程度不夠、學生學習意志力較低和動機不正確等現象,逐漸的體現出非智力因素在學生的心理活動中起著動力、調節、導向、控制等作用。因此,教育者應結合高中生物學科的的特點和高中生的實際情況,注重非智力因素的培養,努力促進學生智力的發展,最終能夠提高學生的學習效率和教學效果。
一學生非智力因素在生物學習中的作用
隨著新課標的實施和教學改革的不斷深入,人們更加清楚的認識到生物學學習中的非智力因素,在推動、激勵、調節、感染生物學學習活動中具有不可替代的作用。首先,興趣是學習的最佳動力,而學生學習生物學的興趣則是由動機激起和推動的,它直接關系到生物學學習活動的水平、進程和效果,所以,學習動機成為生物學學習的決定性因素之一。一般情況下,學習動機越強烈,越明顯,那么學習的自覺性、積極性就越高,相應的學習就越專心、刻苦,在學習上越容易取得成功。由此可見,興趣是學生在學習活動中的強大動因;其次,人的感情是很豐富的,人的思維不僅僅是單純的智力活動,而是伴隨著情感因素同步進行的。人的情感因素往往在很大程度上影響著人的智能因素:人的思維能力既可能受情感的激勵獲得正常甚至超常發揮,也可能因受到情感因素干擾出現失常甚至失誤的情況。學習情感直接影響學生的生物學學習,并起著動力的作用;再者,高中生物學習是一項十分復雜的腦力勞動,學生在學習過程中,往往不是一帆風順的,總要遇到各種困難和疑問,這就要求高中生知難而進,積極開展思維活動,充分發揮自己的才能,去迎接困難,戰勝困難,最終達到預定的學習成效和目標。因此,高中生必須具有堅強的意志,排除不利因素的困擾;最后,學生學習的自我意識和積極主動性也受到非智力因素的影響,學生自身的非智力因素決定了他們如何根據不同的學習任務、學習條件,不斷地調整自己的學習計劃,以達到事半功倍的效果。
總的來說,高中生物學學習活動能否充滿感彩,成為一種精神享受,在很大程度上取決于學生非智力因素中的興趣、動機、情感等。在生物學教學過程中,非智力因素同樣具有深遠的意義,在學生的學習和智力發展過程中,非智力因素的各個組成部分相互滲透,發揮著綜合效應。在高中生物學教學及學習中注重非智力因素的培養,提高教學水平和學習成效,培養創造型生物人才。
二培養學生非智力因素的方法
1.興趣策略。高中生好動活潑的特性,決定了實驗對激發學生興趣具有無可比擬的作用。高中生物學教材中有許多生動性和趣味性實驗,這些實驗對學生理解基礎知識、掌握實驗基本技能、發展智力、培養能力,尤其對培養學生學習興趣都很大的幫助。除了課本上規定的演示實驗外,教師還可以根據學校的條件增加一些趣味實驗,同時還應該鼓勵學生自主設計并完成實驗,最大程度上的激發學生學習生物的興趣,培養非智力因素,最高效的實現教學目標。
2.情感的培養策略。人是情感的動物,個人的情感往往在很大程度上左右著自身的行為,教師在教學過程中應注重情感教學,努力培養學生的非智力因素。具體的策略有:①學會感化。平等意識是“感化”的關鍵,感化立足于對學生人格的尊重和信任,依靠學生的自覺行動,達到使教育者和受教育者和諧共振的境界,使外在的強制戒律變成內在的自我約束。②態度溫和。溫和教育是實現良性循環的需要,在教學過程中,如果教育者能夠正確的認識到受教育者的智力發展不平衡是客觀規律,叛逆、倔強是高中生的特性,從而有針對的采取不同的方法,引導和調動學生學習的積極性,逐步改變學生的認知方式,這樣,學生學習才能化被動為主動;③肯定與欣賞。欣賞、激勵是學生的助長劑,因此,教師要以一種肯定的心態,多給予學生激勵,是把外來刺激內化為學生的自覺行為,讓學生心中的目標處于高度激活狀態之下。
3.動機策略。學生學習的內部動力就是動機,它直接影響學習的積極性和學習效果。教師進行高中生物教學時,應努力激發學習動機以實現生物學教學的目標。一方面,教師應經常對學生進行學習目的的教育。教學時,教師應出于教學目的的需要依據一定教學內容,激發學生的求知欲。通過明確學習目的,激發學生對生物學的學習熱情,提高學生學習生物學的興趣,保證了學習計劃的順利完成。另一方面,利用初中生好勝心和模仿性強的特點,在訓練和引導學生建立積極的自我概念時,通過樹立形象的、具體的、容易為學生所理解和接受的榜樣來激勵他們,使學生增強自我信念、強化成就動機。此外,教師可以利用初中生好勝心強的特點,組織各種形式的競賽,激發學生的學習動機。
[關鍵詞]膜生物反應器 廢水 廢水處理 活性污泥法
中圖分類號:ER696 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)10-0044-01
膜生物反應器(MBR)是由膜分離技術與生物反應器相結合的生物化學反應系統,是以酶、微生物或動植物細胞為催化劑進行化學反應或生物轉化,同時憑借超濾分離膜不斷分離出反應產物并截留催化劑而進行連續反應的裝置。用于水處理的MBR是一種新型水處理技術。它是把傳統的活性污泥法和膜分離技術組合在一起而形成的污水處理工藝[1]。膜生物反應器通常是由膜組件、泵和生物反應器三部分組成的。
1.膜生物反應器(MBR)的發展簡史及運行工藝
膜生物反應器最先用于酶制劑工業,其在廢水領域的應用研究開始于20世紀60年代的美國,70年代后日本對膜分離技術進行了大力開發和研究,使MBR開始走向應用,80年代后,國際上對MBR的研究更加全面和深入,這也為90年代的進一步推廣應用奠定了技術基礎。現在MBR已成功地應用于水道污水處理、糞便污水處理、垃圾滲漏液等水處理中[2,3]。目前,人們對于MBR在廢水處理的應用集中于以下三個方面[4]:一是用來分離好氧或厭氧反應器混合液;二是實現生物反應器中的無泡曝氣;三是用來提取工業廢水中的有機污染物。
1.1 分離膜生物反應器混合液
膜生物反應器取代傳統的二沉池進行固液分離是目前該反應器應用最普遍的一種形式。由于膜具有高截留率并將濃縮液回流到生物反應器內,使生物反應器內具有很高的微生物濃度和很長的污泥停留時間,因而MBR具有很高的出水水質。分離膜生物反應器既可以在好氧狀態下操作,也可以在厭氧狀態下操作。
1.2 生物反應器內進行無泡曝氣
使用MBR,如中空纖維管進行無泡曝氣,曝氣池氧的利用率可接近100%。其原因是反應器內氣體分壓控制在小于泡點,從而使氧氣不能進入大氣,而被充分利用。另外,由于反應器內巨大的膜表面為氧的傳質以及生物膜的增長創造了非常有利的條件,從而使這種曝氣器效率非常高。這些纖維通常垂直于管形組件中,氣體從一端通入,另一端則封口,纖維束在反應器中呈流態化運動,不易被堵塞。
1.3 污染物提取用膜生物反應器
用作提取用的MBR內的纖維束硅管有選擇性地將工業廢水中的有毒污染物傳到生物相中,從而使這些污染物被微生物吸附降解,由此就形成了混合液與廢水溶液的濃度差,并促使污染物不斷從廢水中透過生物膜而進入生物反應器內。
2.膜生物反應器的優點
2.1 分離效率高[1]
超濾膜的孔徑一般在0.1μm左右,在一定的操作壓力下可以讓水和低分子溶解物質通過它,實現混合液的泥、水分離,而不用體積龐大的二沉池,使得污水處理器結構緊湊、占地面積小,同時這種膜分離幾乎是一種強制的機械攔截作用,優于傳統二沉池的自由重力沉降,不會因為污泥膨脹現象而導致出水超標或惡化。
2.2 有利于生物反應器中微生物濃度提高
以活性污泥法為代表的傳統好氧生物廢水處理工藝由于采用重力沉淀池作為水處理和微生物的固液分離手段,曝氣池內的活性污泥難以維持到較高濃度,生化反應速率受到限制,致使處理裝置容積負荷低;而MBR反應器采用膜組件代替活性污泥法中的沉淀池,膜組件對大分子物質的截留作用,使反應器幾乎截留了全部活性污泥,并通過回流使其返回生物反應器,反應器中出現溶解微生物產物的積累,從而大大提高了活性污泥即微生物的濃度,提高了生化反應速率。同時高活性污泥濃度的MBR系統對進水波動的抗沖擊性能更好,系統的容積負荷率高,由此在相同進水條件下可縮減曝氣池體積。另外,隨著微生物對微生物產物的適應性增強,這些積累的微生物產物又會逐步被降解掉,而活性污泥法系統中溶解性微生物產物隨出水流走不會在反應器內積累。
2.3 有利于提高微生物反應效率[4]
由于MBR系統膜的截留作用使生長緩慢的細菌大量滯留在反應器內,較長的泥齡為其生長繁衍提供了條件,因而,該系統的消化效率和難降解有機物的降解效率都比較高。
2.4 可提高系統的傳氧效率[5]
傳統的曝氣系統采用鼓泡供氧方式,O2傳質率較低。而近年來開發的無泡膜曝氣器所使用的膜是一種透氣膜,傳質阻力很小。空氣或O2在膜腔內流動的過程中,在濃度差推動力的作用下,向膜外的活性污泥擴散。該系統中由于O2在膜組件中的停留時間長,分配到液相中的O2比例大,故其傳質效率比較高;又由于O2傳質面積一定,因而不存在影響氣泡大小和停留時間的因素,系統供氧更穩定。
MBR系統工藝運行方式多樣化,它是將生物處理單元與物理處理單元相結合進行廢水處理的,而且目前已開發出許多生物處理工藝。另外,該系統還具有易于實現自動控制、操作管理方便、處理效果好、出水水質穩定、占地空間小等優點。
3.膜生物反應器在造紙領域的應用
膜生物反應器目前已逐漸被引入到造紙工業廢水處理中[6,7]。國外有研究用MBR及傳統的活性污泥法分別處理制漿廢液,研究結果表明MBR法較活性污泥法更能有效地去除漿料中的COD、TOX及固體懸浮物。
目前國內也有關于此方面的報道[8]。浙江工業大學使用MBR處理造紙綜合廢水(黑液中段廢水和白水的混合液)并與傳統的活性污泥法與生物接觸氧化法進行比較,實驗結果表明用MBR處理造紙廢水通過污泥濃度的增加,出水CODCr可以降低到100mg/L以下(系統水力停留時間為18h),整個反應器的總去除率最高可達90%以上。而與之相對的活性污泥法和接觸氧化法控制水力停留時間近40h后,出水CODCr還是達不到實驗的要求,分別為149.3mg/L和197.3mg/L,這充分說明了MBR對難降解廢水的處理效果比活性污泥法和生物接觸氧化法要好得多。其原因是由于MBR泥水分離是通過膜分離裝置來實現的,污泥濃度可控制在很高的范圍內,它要高出傳統活性污泥法污泥濃度好幾倍,使生物反應池中的微生物濃度提高了好幾倍,這就使難降解有機物分解菌和消化菌等增殖速度慢的微生物在曝氣池中得到增殖富集。這類物質與污泥的接觸時間遠大于水力停留時間,再通過膜的截留作用,就確保了難降解物質在生物反應器內能被反復降解,從而提高了出水水質。
超濾膜分離強化了系統的處理能力,這是MBR工藝所具有的技術優勢,但超濾膜本身容易被污染,即膜水力阻力增加,通量減少,同時MBR工藝也存在能耗高和膜費用較高的問題。但在科技高度發展的時代,相信這些問題會較快地得到解決。與傳統的生物法處理造紙廢水相比,MBR處理效果明顯較好,其在處理難降解廢水上具有突出優勢,在水資源日益緊張的今天,MBR技術做為一種全新的水處理技術具有廣泛的發展前景,我國造紙界應迎頭趕上新技術的發展,抓緊對這項新技術的研究和推廣工作。
參考文獻
[1] 吳自強,劉志宏,曹剛.膜生物反應器處理廢水技術的研究進展.工業水處理,2001,21(6):1.
[2] 岑運華.膜生物反應器在污水處理中的應用.水處理技術,1991,17(5):318.
[3] 黃霞,桂萍,范曉軍,等.膜生物反應器廢水處理工藝的研究進展.環境科學研究, 1998,11(1):41.
[4] 何毅.膜生物反應器廢水處理組合工藝的研究進展.工業水處理,2001,21(7):5.
[5] 李秀芬,傅學起,胡國臣.膜生物反應器在廢水處理中的優勢.工業水處理,2001,21(8):9.
[6] 劉銳,黃霞,劉若鵬,等.膜生物反應器與傳統活性污泥工藝的比較.環境科學,2001,22(3):20.