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關鍵詞:生物技術;生物制藥技術;醫藥領域;制藥
現代生物制藥技術是當今生物技術應用和研究的重點,也是現代生物技術最先引入和普及的產業,經過多年的發展其應用范圍、使用成效等方面,都取得了突破性進展。根據不完全統計,目前全球六成以上的藥物都來自生物技術合成,究其原因是因為生物技術可以有效減少傳統制藥技術造成的原材料浪費、節約資源,并能更好的提高醫療技術水平,確保人類身體健康。
1 現代生物制藥技術概述
當今社會是人類歷史上最發達的時期,也是各種人類疾病頻發的階段。面對這種時代背景,生物制藥技術正以前所未有的速度朝著社會各領域蔓延,已成為保健食品、生活用品、醫藥等領域常見技術手段,特別在現代醫學領域更發揮不可替代的作用,有效解決了過去人類無法醫療的各種疾病,極大提升了人類壽命和身體健康水平。
生物制藥技術作為一門綜合、系統的內容,它包含了醫學、生物學、醫藥學等多門學科,并充分的利用了分子生物、分子遺傳學、生物工程等基礎科學。近年來,隨著科學技術的進一步發展和各種先進制藥儀器的產生,生物制藥技術產業化程度越來越高,已成為當今社會中發展最活躍、最迅速的新興技術產業。目前,我們常見的生物制藥技術包含了基因工程技術、酶及細胞固定化技術、細胞工程技術等。這些技術的應用為制藥產業的發展開創了一條嶄新道路,為解決人類醫藥難題提供了最有希望的技術依據。
2 現代生物制藥技術在醫藥領域的具體應用
目前,世界上一半以上的生物技術研究成果都應用在醫學領域,其中醫藥制藥領域占據著很大的比例,這也引起了醫藥工業生產體系的重大變革。為此,下面我們有必要就現代生物制藥技術在醫藥領域的具體應用情況進行研究。
2.1 基因工程技術在醫藥領域的應用
活性因子與激素是當今人體生理代謝和機能調節的主要物質,它以活性強、診療效果明顯的優勢被越來越多的業內人士關注。但在實際應用中,這些物質在自然界存在很稀少,而不管是從動物還是人類身體中提取,難度都相當大且困難重重,這種有限的來源與無限的臨床診療需要之間的供需矛盾十分突出,而現代生物制藥技術的應用則有效的解決了這方面的難題。就拿胰島素來說,它在糖尿病診療方面效果十分突出。在過去,胰島素主要是從動物體中提取,一方面資源匱乏,而且價格也不便宜,而采用基因工程來提取胰島素,則不僅減少了因為胰島素提取而對人體和動物造成的危害,另外可以通過基因重組技術來實現大量的生產與制作。根據有關數據統計得出,在胰島素提取中,利用基因工程菌在200L的發酵罐中可以提取10g的胰島素,相當于從450kg胰臟中提取的胰島素總量。人體中的胰島素通常都是由腦下垂體分泌產生的,產量非常細小,這種激素在人腦垂體前葉中分離純化提取,不僅難度非常高,而且應用受到很大的限制,面對這種情況,我們可以預計,未來工作中業界必然會更加重視基因工程的研究。現如今,以基因工程為基礎的胰島素提取已成為醫藥領域的常見手段,這種激素已經廣泛的應用在相關臨床領域,且很好的滿足了臨床診療需要。
2.2 酶及細胞固定化技術
酶催化技術、微生物轉化技術早在上個世紀就已經被廣泛的應用在生物制藥領域,成為制藥工程中的常見方法。但是一直以來,這種生物制藥技術在藥物藥性、藥物品質方面存在不足,而酶與固定化技術的結合則有效的彌補了這方面的問題,在制藥領域取得了顯著的成績,目前我們常見的犁頭霉素生產氫化可的松、乳酸菌轉化的蔗糖等藥物中經常見到。在原青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的進展,他們用聚丙酞胺凝膠包埋法制成微型小球狀固定化酶已投人生產,其表面活性為100~150U/g,lkg固定化酶可生產500kg6~APA,能連續反應300次,他們用第二代工程菌的固定化酶轉化率達到85%~90%,反應次數達900次,有人用固定化后活力可維持100天以上,固定化細胞、特別微生物細胞在抗生素、激素、氨基酸等藥物的合成中得到廣泛的研究和應用。用固定化酶的膜反應器分離布洛芬可得到許多有光學活性的化合物,體外試驗證明其S~異構體比R~異構體活性高100倍。酶及固定化技術直接用于臨床。酶通過微囊化過程固定在0.2~0.3un厚的半透膜內,組成20~1000u,m的人工細胞,再配上固定的氦吸附劑就組成了初步的人工腎。近年采用多種固定化系統組成的人工腎可在體內反復返轉具有顯著臨床效果。
2.3 細胞工程及單克隆抗體
植物細胞工程培養技術為開辟藥物新資源、使微生物原料生產工業化、保護自然界生態平衡具有重要意義。中醫臨床應用之中,中草藥數千種,其中89%來源地植物,初始靠手集野生資源,最后鑒于野生資源有限,及不斷開發利用,難以滿足需要,許多名貴藥材如天麻、人參、當歸、黃茂等均采用植物細胞,大規模培養技術,其所含有效成份較天然植物含量高。由此可知,植物細胞工程將為人類創造一代新型中藥制劑造福人類。動物細胞培養技術主要以植物的微生物難以生產出蛋白質類藥品,并實現工業化、商品化。英國韋爾科母公司采用8立方米培養罐培養生產。一干擾素為工業化動物細胞培養典型實例,被稱為“超大規模”動物細胞培養獲得成功。1975年英國科學家通過淋巴細胞與骨髓細胞融合產生的雜交瘤,經體外培養、分離可得到一些無性繁殖細胞株,它們能分泌免疫學均一抗體。這種抗體為單克隆抗體,單克隆抗體一經問世顯示巨大生命力,由于單克隆抗體目前在醫藥領域具有特異性強、操作方便等特點,因此現在已有越來越多的單克隆抗體代替傳統的抗血清用于臨床診斷。由于單克隆抗體對相應抗原結合,具有高度專一性,因此有人試用腫瘤抗原的抗體作為抗腫瘤藥物的攜帶者,將藥物導人腫瘤細胞,從而使腫瘤藥物有選擇性殺傷腫瘤細胞而不傷害正常細胞,這種由單克隆抗體和抗癌藥物組成的導向藥物為“生物導彈”。近年來,應用單克隆技術的單克隆抗體與同位素結合還可進行體內定義診斷。抗癌藥物有阿霉素、絲裂霉索、阿糖胞昔、甲氨喋吟、新制癌素等。
結束語
總之,現在生物制藥技術在制藥工業上具有十分廣闊的發展前景,與傳統生物制藥相比具有無與倫比的優越性,其應用價值不可估計。有人預言,在21世紀是生命科學的世紀,生物制藥技術將迅猛發展,對開發醫藥新產品,創造新工藝均具有十分重要的作用。
參考文獻
[1]李成,錢坤.淺析生物制藥技術在西藥制藥中的研究應用[J].品牌(下半月),2012(2).
【摘要】:一直以來,人類與病原微生物之間的斗爭從未間斷過。隨著現代科學技術的發展,人們檢測病原微生物的技術也在不斷提高,這大大降低了其對人畜的危害。本文主要講述了現代病原微生物檢驗技術的發展狀況。其中以PCR和DNA芯片技術為代表的分子生物學技術的發展,大大提高了病原微生物檢驗技術。
【關鍵詞】:病原微生物;檢驗技術;分子生物學
人類進入21世紀,雖然醫療事業已經發展到了歷史最高點,但是感染性疾病仍然是危害人類健康的重要疾患,其中造成人類感染的病原微生物種類紛繁復雜,范圍覆蓋面更廣,而且耐藥性越來越強,其中還有一些傳統的病原微生物像結核分支桿菌等又出現死灰復燃的現象,同時還出現了許多新的病原體,如2003年底出現的SARS病毒以及2004年又出現禽流感病毒。這些病毒給病原微生物的檢測帶來巨大困難,嚴峻的現實要求病原微生物檢驗技術不斷更新。人類與病原微生物之間的斗爭越來越激烈,本文所講述的是現代的生物科學技術的發展現狀。
一、 傳統微生物檢驗技術
傳統病原微生物的檢查是以染色、培養和生化鑒定等為主,這些方法測試結果比較可靠,特別是微生物的分離培養,。在當前形勢下,該方法仍然是很多微生物病原體檢測的"金標準"。然而,細菌在生長繁殖時需要耗費不少的時間,這使得檢測周期一直不能降低;與此同時,很多病原體的培養還會與營養需求、抗生素的使用以及病原體含量多少等因素相關。然而由于時代的發展,這種技術已遠遠不能滿足對各種病原微生物的診斷,特別是針對流行病學的研究。隨著現代科學技術的不斷發展,特別是物理化學技術、分子生物技術、免疫學等的不斷發展,新的微生物診斷技術和方法己廣泛被應用。
二、 物理化學技術
物理化學技術主要是利用一些物理和化學反應來進行檢測微生物,具體有色譜檢測法和電阻抗法。
(1) 色譜檢測法
在色譜檢測法中,將細菌混合物通過不同固定相和流動相,進行溶解、解析、吸附和脫附等相關物理過程,在進行多次反復后得到分離,最后運用各種檢測手段對細菌的屬、種甚至株進行鑒定。在高效液相色譜法中,其分辨率高、分析速度快,同時操作簡單方便。
(2) 電阻抗法
在電阻抗法中,它是在微生物代謝過程中,通過檢測培養基導電特性變化,從而快速測定樣品中微生物含量。主要原因是由于生理代謝,在微生物培養過程中,培養基中的一些如碳水化合物、類脂、蛋白質等電惰性物質逐漸轉化為電活性物質。隨著微生物數量的增長,培養基中電活性物質逐漸取代了電惰性分子,而使得培養基導電性增強,最終導致電阻抗降低。
三、 分子生物學技術
21世紀將迎來以分子生物技術為代表的生命科學的時代。最近發展起來的分子生物學基因診斷技術已經廣泛應用在醫學、遺傳學等各個領域,這不斷促使現代醫學由細胞水平向分子水平、基因水平轉變,從而形成了分子微生物學,這就滿足了人們對微生物的認識需求:從以前的外部結構特征逐步轉到現狀微生物的內部基因結構特征研究。同時,微生物的檢測技術相應的轉向到基因水平的檢測。在此基礎上產生的眾多新的檢測技術中, 具有敏感、特異、快速等多種優點的核酸雜交和聚合酶鏈反應(PCR)現在已經應用到了病原微生物的檢測中。此外,DNA芯片技術的興起,為微生物學的檢測帶來了日新月異的革命。
(1) 核酸雜交和聚合酶鏈反應(PCR)技術
PCR技術的高度敏感性和特異性應用在病原體檢測上時的優勢如下:常規方法常難以準確檢測一些對形態和生化反應不典型的微生物鑒定,但是PCR技術的出現,使得其成為可能,即使在出現大量死菌的情況下,也能做出準確而快速的鑒定;同時它還不受混合標本的影響,能夠很方便地從含有大量正常菌群的標本中檢測出病原菌;而且,對于如分支桿菌、幽門螺桿菌、支原體等一些生長緩慢甚至難于培養的微生物,采用PCR技術來鑒定這類菌株也有重要意義,采用其他方法則很難獲得信息。
(2) 基因(DNA)芯片技術
生物芯片是基于玻片和尼龍膜等的載體,有序排列了很多生物活性分子。這些分子在單位面積上密度非常高,從而在一次試驗下,就能夠同時檢測到多種疾病或者對多種生物樣品進行分析。
生物芯片根據芯片上固定的生物活性分子的不同可以分為蛋白芯片和基因芯片。而基因芯片的活性分子是寡核苷酸探針或靶DNA。DNA芯片與傳統的檢測方法相比,具有少樣品需求、可快速、準確、高效地顯示病原體的遺傳信息的優點,已被廣泛應用在分析宰基因序列、快速診斷病原微生物感染、研究變異及耐藥機制、揭示發病機制以及感染性疾病的診斷和治療等。由此可見,基因芯片技術發展前景和空間非常廣闊。
隨著科技的發展,計算機技術在不斷提高。現代病原菌微生物檢測將沿著高度自動化和簡便快速的方向發展,其中尤其是對于分子生物學技術:通過在病原菌診斷、鑒定以及基因檢測等方面成功運用自動化儀器,生物芯片技術的發展最終將完全改變臨床病原菌檢驗的現狀,實現集高效、高質和廉價等與一體的技術。同時,隨著各學科之間的交叉發展,越來越多的新的檢測技術將會不斷涌現,從而不斷促進病原微生物檢驗技術的發展。
參考文獻
關鍵詞:生物教育;激趣;學生
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2013)02-0212-01
高中生物融知識性與科學性于一體,具體中見抽象,現象中顯本質。在教學中,如何激發學生的興趣,讓學生積極主動地探索生活現象與生命現象,這是生物老師所關注的課題。
1.多媒體介入,在觀察中激趣
理論課是高中生物知識的核心。通過理論教學既要讓學生掌握理論的基本內容,又要讓他們在觀察、歸納、推理中體會理論產生的過程。多媒體的介入,使抽象的理論具體化,復雜的過程直觀化。如基因的分離規律和基因的自由組合規律是孟德爾經過整整八年地不懈探索所揭示。其理論知識抽象難懂。在教學中先以投影介紹孟德爾的豌豆雜交實驗過程,提生理論的事實根據。然后結合圖解,由現象到本質,分析豌豆的遺傳特點。這樣,變抽象為具體,由特殊到一般,由現象到本質,實現由感性認識到理性認識上的飛躍,最后科學地總結出遺傳的基本規律。
但多媒體介入課堂教學,必須注意以下三點:(1)展現理論產生的典型事實,力求變抽象為具體;(2)引導學生對觀察到的現象作深入分析,并用演繹推理或類比的方法作出科學判斷;(3)介紹科學家發現真理的事實,激起學生熱愛科學的興趣。
2.聯系實際,在生活中激趣
結合生物教學的特點,教師要把生活、生物、社會有機結合,讓學生在切身體會中感悟新知識,從而使課堂充滿活力。在講無氧呼吸時,從長跑、制泡菜、制酒等方面,引導學生聯系實際,在生活中激發探究的興趣。啟發思考:(1)長跑后我們總感到腰酸背痛,為什么?(因為長跑時氧氣供應不足,我們的體細胞會進行少量無氧呼吸產生乳酸,組織里乳酸積累過多會使人腰酸背痛。)為什么泡菜比新鮮蔬菜保存時間長,且味美可口?(在無氧條件下,乳酸菌可進行乳酸發酵產生乳酸。適當的酸味正是人們所喜歡的,這就是泡菜比新鮮蔬菜保存時間長、不易腐敗且味美可口的原因。)(3)制酒時為什么要密封?(因為酵母菌在無氧條件下會進行無氧呼吸產生酒精和CO2,制酒時若密封不嚴,酒曲就會進行有氧呼吸而降低酒精質量。如果酒精不純,混有乳酸菌,則制酒的同時產生乳酸,從而降低酒精的品質。)通過生活中的淺顯例子來破解生活中的抽象的理論知識,不僅起到了激趣的作用,而且起到了以簡馭繁的作用。
3.創設情境激趣引疑
由于年齡特征,導致學生認知水平有限,當他們已有的知識不能解決面臨的問題時,也就是孔子說的"憤""誹"之時,這正是他們思維被調動起來的時候。心理學家還指出,生動有趣的材料能喚起人的好奇心,激發起探索知識的欲望。如學到"控制傳染病"知識時,給學生設置了如下新情境材料:王炎患肝病住院后,醫生采取了下述措施:(1)將他安排在單人病房,不讓與別人接觸;(2)把他用過的器具消毒;(3)給他打針、服藥。你能說出醫院采取這些措施的依據嗎?學生對給的這些材料很感興趣,好奇心驅使他們積極思考,從而加深了對知識的理解。學生會問許多的為什么,思維被調動起來。另外提出有新意的問題,即提問題有新穎獨到之處,使學生產生新鮮好奇感:如"異型血相輸會產生凝集反應,為什么O型血又叫萬能輸血者呢?"從而啟發學生由輸出血原則考慮到輸血的生活常識和科學知識的聯系,激發學生產生求知的欲望,調動其思維,提高效率。
由于不同的生物組織對激光的吸收系數不同,因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下,不同的生物組織產生的光聲信號的強度也是不一樣的。這些信號是生物組織內部信息的反映,包含著生物組織內部的成分、結構等信息,基于生物組織內部的光學吸收系數分布,就可以獲得組織內部的組織結構、病理信息等。通過一定的方法對光聲信號進行采集、處理,并重建出組織結構圖形,結合生物組織中光學吸收系數的分布,可以定量分析組織結構的變化情況,即對生物組織進行功能成像,反映了組織內部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數。
2基于非聚焦單陣元探測器的光聲成像系統設計
光聲斷層成像系統采用非聚焦激光照射樣品,并采用非聚焦超聲換能器檢測被樣品照射區域周圍的光聲信號,從檢到的光聲信號,反演出成像區域生物組織的光吸收系數的空間分布,并且由此繪制組織被照射區域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實驗研究中,為了簡化系統的復雜程,減少實驗成本,提高實驗穩定性,往往采用一個超聲換能器對生物組織進行旋轉掃描。
美國圣路易斯華盛頓大學的LiHongVWang在2003年時帶領研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對小鼠大腦進行光聲斷層成像,實現了對老鼠大腦皮層的高對比度成像,對大鼠腦部進行光聲斷層成像,血管成像結果與腦部解剖結果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實驗系統用于小鼠的腫瘤生長、血管變化和關節成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號,對于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號光聲信號,需對其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號,需要圍繞生物組織旋轉換能器,采集樣品各個方向的光聲信號,最終通過數值計算模擬出光聲圖像。該實驗裝置由于只需一個超聲換能器,信號采集電路比較簡單,成本較低。但由于加入了旋轉機構旋轉超聲換能器,實驗裝置的結構變得相對復雜,采集數據時間稍長,而且引入了機械振動誤差,成像結果受機械硬件影響較大。于是發展出陣列圓形掃描系統,采用這種方式的系統采集多個通道的光聲數據。可以有效地減少信號采集時間,因此這種采集方式被大多數實驗者采用。LihongV•Wang等首次用512個陣列的環形探頭實現了高分辨率的大腦血管實時成像,并對小鼠腦中的光聲造影劑進行了監控。V•Ntzi-achristos等也用64個陣元組成180°圓弧對小老鼠的腹部、胸部和心臟進成像,它的動態圖像幀頻能達到10Hz。
3結束語
減少化學農藥在農作物中的使用,將需要防治的害蟲與天敵進行恢復,使其互相進行控制,保護生態環境,最大程度上減少藥物的使用而獲得良好的經濟效益。
二、生物農藥的優點
綠色農藥不是生物農藥,但是生物農藥都是綠色農藥。生物農藥有很多優點,即殘留小、對環境無污染、無公害等。生物農藥具有很強的選擇性,對作物的病蟲害進行預防、綜合治理,從病蟲的源頭進行防治處理,對土壤的改良有一定的促進作用,不會傷害到天敵,且可以保護生態環境。生物農藥的農藥含量低,病蟲不易出現抗藥性。與傳統的農藥相比,生物農藥具有低毒性,使用時可以減少傳統農藥對作物產生的危害,選擇性極強,不影響人畜的身體安全。
目前研制出的生物農藥產品,只對需要防治的病蟲有效果,對人體、牲畜等無任何影響,安全性極強,具有殘留小、效果強、保護生態環境等優點。生物農藥在發揮殺蟲功能時,是通過對微生物或者是其代謝產物的研究而達到防治病蟲的效果。防治蟲害的有效成分幾乎源自生態系統,接觸到陽光、土壤以及植物時容易分解,不會造成太多的殘留,是以自然的物質進行循環的。
總而言之,生物農藥的毒害物質少,分解能力強,對環境以及人的身體危害都非常小曰誘發害蟲患病,多數生物農藥在害蟲中都具有一定的直接傳播能力,在適合的環境下,生物農藥還具有擴散、流行以及定殖的能力。不僅可以對當時的害蟲起到一定的防治作用,還可以對其后代以及第2年的害蟲起到防治作用,此農藥的后效非常強,從而提高了作物的經濟效益曰生物農藥可以直接利用農副產品進行加工,在我國的多數生物農藥生產廠家中,對生物農藥進行加工生產時,通常利用的是魚粉、玉米以及豆餅等物質,原材料的來源渠道廣泛、成本低廉、效益高,對環境污染小,減少了對自然環境的破壞。
三、應用范圍
生物農藥不僅用在農業領域,還用在林業領域,通過對生物農藥的使用來達到防治病蟲害的目的。對林業進行病蟲害防治時要求非常高,既要考慮到對環境的污染,又要考慮到對生態的破壞,因此國家對林業病蟲害防治的要求是強制性的,主要采用生物農藥。林業市場按照食品的安全程度將農業分為4類,分別為普通農業、綠色農業、無公害農業、有機農業,這4類農業的產品需要經過國家的相關部門檢查與認定,對農副產品上的農藥殘留有嚴格的標準。
四、使用時的注意事項
1.對溫度的要求
對生物農藥進行噴灑時,要保持在20~30度。生物農藥中的組成部分由蛋白質晶體以及芽孢組成,此芽孢是具有生命的,對溫度的要求比較嚴格。因此,進行生物農藥噴灑時,必須將溫度控制在20益以上,只有在此溫度上芽孢以及蛋白質晶體才能夠充分發揮其作用,提高病蟲害的防治效果。大量的試驗證明,在20~30益進行生物農藥的噴灑要比在10~15益噴灑的效果強1~2倍。
2.對濕度的要求
生物農藥在施肥中對濕度敏感且要求高,農田的濕度越大農藥的藥效越明顯,尤其是粉狀形式的農藥。在對生物農藥進行噴灑時,要抓住早晚有露水的時刻,讓生物農藥能夠完全附著在作物的葉莖上,使得芽孢能夠快速生長,害蟲只要一碰到葉片,便會產生效果,達到防治病蟲害的目的。
3.對太陽光的要求
生物農藥中的有效成分芽孢受紫外線的影響非常嚴重。根據試驗表明,芽孢受到30min的紫外線照射時便會死去1/2,紫外線照射達到1h時芽孢的80%就會死去,還會對芽孢產生變形以及降低防治病蟲害的效果。因此,在對生物農藥進行噴灑時,要選擇在陰天或者是16院00以后,這樣可以提高芽孢的成活率,將生物農藥的效果充分發揮。
4.對雨水的要求
[關鍵詞]藝術敏感 藝術想象力 藝術技巧 藝術創造
一、引言
清代畫家鄭板橋描述:“江館清秋,晨起看竹,煙光日影霜氣皆浮動于疏枝密枝之間。胸中勃勃遂有畫意。其實胸中之竹,并非眼中之竹也。因而磨墨展紙,落筆倏作變相,手中之竹又不是胸中之竹也。”這段描述,生動、細致、深刻地展示了藝術的創造過程,先是觀察或觸發(“勃勃遂有畫意”),進而孕育(“胸中之竹”),繼而生產或創作(“手中之竹”)。為此,筆者結合美學中的審美教育,通過這三個階段,對美學審美現代設計進行論述。
二、美學審美現代設計
1.生命感的悟性
設計源于生活,高于生活。審美教育中,培養藝術的眼光和養成對藝術的敏感極其重要。
藝術敏感指人們對于生活的異常的感受力。它分為表層和深層兩方面:表層指作為對象的生活現實的感受力;深層是對生命的感受力。“感”,主要體現在視覺感受力和聽覺感受力。視覺感受力,即人們可以通過點線面韻律感、色彩感、構圖感、運動節奏感等,深刻領悟所感物體的生命內涵。聽覺感受力,即(音樂)節奏、旋律與視覺感受力的結合,碰撞出激情與智慧的火花,賦予其生命力,可以使人強烈地感受到巨大的感染力。
在設計審美教育中,臨摹和寫生是必不可少的,它是藝術學子的基礎訓練,以認真細致地觀察對象為前提。唯美主義作家王爾德精辟地指出:“看一樣東西和看見一樣東西是非常不同的。人們在看見一事物的美以前是看不見這事物的。然后,只有在這時候,這事物才存在。現在,人們看見霧不是因為有了霧,而是因為詩人和畫家較他們懂得這種景色的神秘可愛性。”經過訓練的眼睛可以察覺色彩和形體的細微差別,從司空見慣的事物中發現美。
誠然,臨摹和寫生是要以真實反映參照對象的原始狀態為最高目標,但這不是真正的藝術,真正的藝術正如齊白石所說“太似則媚俗,不似則欺世”。要在似與不似之間尋找一個折中,藝術創造也如此,在現有參照事物上創造出新的藝術形態,賦予其生命力,使其充分具有藝術感染力。
2.生命意境的孕育
佛洛伊德認為:藝術家的創作活動與兒童的游戲活動相同,產生并維持這張活動繼續下去的最重要的因素是幻想。他說:“一個幸福的人從來不去幻想,幻想的動力是尚未滿足的愿望,每一個幻想都是一個愿望的滿足,都是對令人不滿足的愿望的補償。”可見,思想是創造的前提,沒有想象,創造也無從談起。
想象力的培養是美育的重要功能之一。高級形式的想象是人在原有記憶表象的基礎上進行加工、重組和綜合,充分激發豐富的內在情感,創造出嶄新的藝術形象。
現代藝術家為了更好地去發揮想象力的作用,進一步拓寬人們的藝術視野,又創造出了許多新的藝術手法,諸如意識流、荒誕、夢幻等,使想象的創造性顯得更為突出。
藝術技巧是藝術創造力的核心成分,它是藝術家掌握和運用藝術手段和手法的能力,它能正確表現作品的思想內容,賦予藝術生命力,增強藝術感染力,深刻地反映生活的本質。
對于設計來說,藝術技巧需要我們日常習練,付出艱苦的努力才能掌握;在日常生活中需要有較多的生活閱歷、各方面的學識,包括藝術知識和技巧,同時還要積累、欣賞大量藝術的感性與理性材料。藝術創作需要長期的學習和訓練,那么繪畫、手工甚至電腦輔助設計都需要側重于技巧的訓練,培養我們的意象創造能力,激發創造的潛能,創造出富有個性的新的藝術形象。
藝術活動中想象力和技巧是緊密不可分割的。藝術想象需要技巧來呈現,想象可以天馬行空,無拘無束,但是想象最終形態的展示是在技巧應用的時候;運用技巧呈現想象的時候,藝術想象力不是停滯不動的,它也在呈現過程中,不斷改進自己的表現技巧。經過反復的思考與修正,來造就一個真正的藝術設計作品,從而使創作的藝術形態達到神形合一,其間飽含了創作者的思想形態,以及表現手法。所以,想象力與表現技巧是辯證統一的關系,二者相輔相成,脫離技巧的想象為空,脫離想象的技巧則為匠。
審美教育也正是培養設計創造者如何從普通的事物中發現動人的部分,如何通過嚴密的思維活動來把握住事物的本質,創造一個新的事物形態。簡單地說就是引導設計創作者如何正確的觀察、思考以及表現。
3.藝術創造――讓生命的幻想自由放飛
設計是為人服務的,同時,藝術創作是人的表現。對于設計來說,創作從未出現過的設計作品尤為重要。創新是推動人類活動不斷向前發展的不竭的動力,也是設計始終不渝的追求。
在設計創作中,我們應該把自己對生命、人生乃至社會的感悟,把自己的思想情感、想象和理性思維通過藝術表現投入到設計中,使無生命的事物具有思想,具有情感,具有生命,從而創造出一個自由自在、令人神往的生命世界。
宮崎駿的《幽靈公主》講述的不僅僅是一個人與自然的話題,它更深刻的涉及到了人類情感。看似是童話般的世界,卻處處折射出現代社會的影子,人類與自然總是在相輔相成的生命延續中處處充滿了難以平衡的矛盾,人們感到心靈的震撼,促使人們在奮發向上的感性中產生的深刻理解,進而獲得了高層次的內心感受,即心靈的凈化、精神的升華。
無生命的生命活動賦予生活血肉,賦予世界斑斕,賦予心靈感動,就像平靜水面上的一小折波瀾,也能給事物形態一種不同的詮釋。設計是一種特殊的無生命的生命活動,與其他藝術行為一樣在似與不似之間解釋著這個世界,展示著人生意義,同時也反映著人們對已知事物的認識,以及對未知世界的遐想。設計是人類思維的延續,更是人們改變生活方式的一種探求。
當然,在審美教育中借助各門藝術培育審美感知力、審美想象力和審美理解力,從而實現審美心理結構的完善,不是一蹴而就的事情,需要一個較全面、較長期的過程。
三、結論
人們需要藝術,需要設計,更需要自我完善,需要審美教育。因此,在審美教育中,要求我們需要通過一個團隊進行一系列教育和培養,把前人的設計方法和手段傳承給后人,后人借鑒前人,再繼續、再創造,激發創造潛能,找到自身創作點,把其創造轉變為有用的實際物品,創造出“人造物”;更要求我們在設計創作中抓住事物本質,要有事物生命感的悟性,充分賦予其生命,使其具有感染力。
參考文獻:
[1]鄭板橋全集.上海古籍出版社,1979.154.
[2]朱立元.美學(修訂版).高等教育出版社,2006.330.
1.生產技術問題
1.1土傳病害嚴重 目前,有很多設施生產受土地限制,棚址長期使用,土壤形成固定的根際環境,一些土傳病害逐年嚴重;長期單一品種種植,也會造成這一現象的長期存在。解決這些問題的辦法,最好是建立輪址制度,變換土壤環境;沒有輪址條件,應該注意科學輪作,通過不同的作物種類克服土壤微生物的積累和適應性。
1.2棚室蔬菜作物苗齡長 在大棚生產或露地生產的茄果類、瓜菜類無公害蔬菜,有些菜農認為大苗齡的秧苗能早結果早上市,往往早育苗、育大苗。其實這種觀點不正確。大苗,在北方生育期很長,早期溫室的地溫和棚溫都很低,即使增加熱量投入,效果也不好。由于苗齡長,作物生長時間受限,往往育成大老苗,苗質弱,易感病。
1.3忽視土壤處理 無論是育苗床土還是棚室生產的土壤,都應該事先做消毒處理。菜農在生產中對這個問題重視不夠,應該注意到土壤處理是克服土傳病害的必要保障。
1.4重視棚室生產的通風排濕 棚室生產中濕度的控制很關鍵。濕度大,無論是育苗還是生產,都易引發病害,即使在棚溫不夠的情況下也不能忽視這個問題。通風排濕,可以在很大程度上抑制病菌的活動,減少病害的發生。
1.5選擇優質高產抗病品種 選擇抗病品種是種植無公害蔬菜的必要保障。因此,應該選擇優質、高產、抗病品種進行無公害蔬菜生產。
2.投入品問題
2.1農藥的投入原則 無公害蔬菜對農藥要求較為嚴格。要選擇對人、畜和天敵無毒或者毒性非常輕微的農藥,最好是生物農藥。對于植物生長調節劑也是一樣,都必須堅持高效無毒或低毒、無殘留或低殘留、殘留期短的原則。施過農藥的地塊要樹立警示標志,在農藥的持效期內禁止放牧和采摘,施藥后24小時內禁止進入。農作物病蟲害防治應遵循“預防為主,綜合防治”的方針,盡可能減少化學農藥的使用次數和用量,以減輕對環境、農產品質量安全的影響。
2.2肥料投入原則 蔬菜的種類繁多,對肥料的要求較高。肥料可分為有機肥和無機肥。無公害蔬菜應該以有機肥為主,無機肥為輔。有機肥中農肥應該充分發酵腐熟,殺滅病菌為宜。在肥料使用中應該做到平衡施肥,配方施肥;以基肥為主,追肥為輔。盡量減少氮肥的投入,控制土壤中硝酸鹽的含量。葉菜類蔬菜如果直接施用人畜肥料,容易造成致病微生物和病蟲卵的滋生,因此,應施用專用肥料,排除污染源,減少污染。接近收獲期的無公害蔬菜按照作物種類不同注意用清水噴灑清洗食用部位,以減輕肥料的污染。
2.3嚴格水分管理 由于城市化、工業化進程的加快,地下水源在許多地方存在著不同程度的污染。一些河流、水庫污染程度比較嚴重,一些重金屬鉛、汞、鉻、砷等元素含量超標。必須經過嚴格的檢測方可放心投入使用。尤其是新建蔬菜基地,要建設在遠離三廢污染,或近期內不被工業開發占用的地區,以葉用蔬菜為主的基地,還要特別注意選擇無微塵污染的地區。
完整的太極,包括定步推手(、搌、擠、按)、活步推手(采、捌、肘、靠)和散手。定步推手,老師講究的是“手眼身法步,步眼手法合”,也就是手到眼到腳到,以手作為第一位。因為手是最靈活、最靈敏的,而又有視神(右腦的視知覺)的協助,視動統一,這是聽勁的基礎。身法和步法是配合手聽勁的,使自身保待協調平衡和穩定。這樣,在步法上就形成了一定的步眼,這個眼不是視覺,而是同圍棋中的眼一樣的概念。腳下形成能活動,能平衡,能反應靈活的步眼,也就有了穩定的下盤。有了步眼,手法要與之相合。這個手不是以聽勁為主的手,而是有了化拿發打勁的手。手法要作用到對方的一個點上,形成打擊作用,“打點不打面”使對方失去平衡。這種不平衡是和我們的平衡相對的。
老師推手講究五個字“順薄短脆遠”。順是指勁力要由根發于梢節,要做到根松勁整。順是我順人背,也就是走化勁,必須是不頂不丟的走化勁,必需輕靈用意而不用力,要知己知彼,要有彼不動已不動、彼未動已先動的靈敏勁,這要在定步推手練習的平圓推手、立圓推手、折疊手和四下推手中反復練習與體悟。
薄是說勁力要薄,即臂部的摩擦力,于上則上部發,于側則側部發。上肢的運化只使用手臂的一個側面,這樣手臂的兩面就產生了陰與陽的概念,一般是用陽面接,用陰面走,也就是“萬物負陰而抱陽”。感覺就像車胎一樣,外胎向內抱合,而內胎充氣后則有向外膨出之感。陽面接觸,而動則由陰面的氣來走動,產生一定的彈性力。
短是指勁力要短要銳,不能發長老之勁,如子彈脫膛,愈短愈鋒利。
脆指發力要脆而準確,勁一到即斷,不接受對方的反作用力,就好像火花放電一樣,瞬間即逝,這種手法也稱為斷手,是一種力的過渡。
遠是指放長擊遠。
關于手法,王老師更有講究,捌擠按這四正手,他定位為四個方位,即擁南,搌北,擠東,按西。南方丙丁火,其竅位在玄關穴(兩眉之間),是棚勁的意點,有火炎向上之意;北方壬癸水,其竅位在會陰穴(前后陰之間),是據勁的意點,有水流下之意;西方庚辛金,其竅位在胸前膻中穴,是按勁的意點,有憑欄下按之意(兩手輕扶,又有一種輕按的意念,同時視覺也是很深的);東方甲乙木,其竅位在后背的夾脊穴,有直接撞擊之意。四正手法是相互聯系的,如撮破,按破擠。
四正推手也叫打輪,是太極定步推手的一個最基礎的練習方法,主要練習化勁,熟練后輪要打得大,打得圓,打得松,打得空。捌勁的視神(意念)在玄關穴(祖竅),要有內收的感覺,腰有頂勁,上身垂直;據勁視神在會陰穴,是放出的,是腰胯的旋動;擠勁的視神是向前、微向下的,以自己的夾脊穴找自己的前腳涌泉穴;按勁視神是向下的而且有深度感,有在高處向下望之意,其動作在腰胯,有向下而旋動之意。下肢的運動是以弓步和坐步的相互變化為主,也可以說就是定步之意。
綜觀定步推手的四正手,其主要運動都是圓運動。關于圓運動,楊禹廷師爺有很好的說明:圓運動的外弧形和內弧形運動,一般來講外弧形是以化勁為主,而內弧形是以發打勁為主。常說沒有規距不成方圓,其外弧形和內弧形都有方圓的作用在內,外弧形是內方外圓,內弧形則是外方內圓,外弧形是腰胯運動;而內弧形則以胯為主進攻,以腰為主是化解,圓是意動而方則是上肢動作。手法的輕靈也在于方與圓的相互變化。
關鍵詞:生物技術,制漿造紙廢水,廢水處理
制漿造紙工業對環境所造成的污染問題日益突出,其廢水排放量占全國工業廢水排放總量的10%左右,污染嚴重,需要二次處理。隨著國家對環境保護的重視以及民眾環保意識的不斷提高,制漿造紙行業已將降低有害物質作為重要課題。生物處理是常用的制漿造紙廢水處理技術,已被許多工廠采用。該技術的原理是利用厭氧和好氧微生物將廢水中的溶解性有機物分解為二氧化碳和水等穩定的無機物,實現COD去除,達到凈化水體的目的。根據參與作用的微生物種類和供氧情況,分為好氧生物處理和厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。生物處理方法運行費用低廉,與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理法即在有氧條件下,好氧微生物(主要是好氧菌)以水中的多種有機污染物作為生長、繁殖和新陳代謝等生命活動的物質與能量來源,同時達到去除BOD的方法。根據好氧微生物在水體中和工作方式不同,可分為活性污泥法和生物膜法兩類。
1.1 活性污泥法
經初次沉淀后的廢水與由二次沉淀池來的回流污泥在曝氣池起端進入池內,通過擴散或機械曝氣進行充分混合與曝氣,并通過活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去除廢水中的有機物。該法適用于處理要求高而水質較穩定的廢水。
由于普通活性污泥法曝氣時間比較長,當活性污泥繼續向前推進到曝氣池末端時,廢水中有機物已幾乎被耗盡,污泥微生物進入內源代謝期,它的活動能力也相應減弱,因此在沉淀池中容易沉淀,出水中殘剩的有機物數量少。處于饑餓狀態的污泥回流入曝氣池后又能夠強烈吸附和氧化有機物,所以普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高,達到90~95%左右。
普通活性污泥法也有它的不足之處,主要是:①對水質變化的適應能力不強;②所供的氧不能充分利用,曝氣池相對龐大、占地多、能耗費用高。有研究表明通過活性污泥工藝改良,可以明顯改善生物系統污泥沉降性能及處理效果。
(1)SBR工藝
SBR(Sequencung Batch Reactors)是近年來在國內外廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術。SRB反應器的運行通常包括5個階段:①進水階段——加入基質;②反應階段——基質降解;③沉淀階段——泥水分離;④排放階段——排上清液;⑤閑置階段——活性恢復。這5個階段都在曝氣池內完成,從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
SRB每個工作周期中各個階段的運行時間、運行狀態可以根據污水性質、排放規律與出水要求等進行調整。其操作簡單,應用靈活,經濟可行,能有效地去除常規活性污泥法難以去除的污染物,并能有效地克服活性污泥法污泥膨脹等問題。甲醇去除率達100%,COD去除率88%。據某些專家估算,SRB法投資運行成本要比常規活性污泥法節省30%。加拿大已成功應用SRB技術處理造紙廠多種廢水;上海新倫造紙廠采用SRB技術進行廢水處理并實現達標排放。
(2)HCR工藝
HCR(High Performance Compact Reactor) 是好氧生物處理技術的一個飛躍,它融合了當今的高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術,并具有深井曝氣和流化污泥床的特點。因此,其空氣氧的轉化率高,反應器的容積負荷大,水力停留時間短,是當前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。
HCR系統主要包括:集成反應器、兩相噴頭、沉淀池以及配套的管路和水泵等。集成反應器為圓形容器,其外筒兩端被封閉,連接著各種管道;內筒兩端開口,兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央。循環水泵提升高壓水流經噴頭射入反應器,由于負壓作用同時吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區,把吸入的氣體分散成細小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經導流筒達到反應器底部后,又向上返流形成環流,再經剪切向下射流,如此循環往復運行。于是,污水被反復充氧,氣泡和微生物菌團被不斷剪切細化,并形成致密細小的絮凝體。
據研究表明紙廠廢水采用HCR工藝處理,其中懸浮物去除率和脫色率均在95%以上,BOD和COD的去除率也都在80%以上,其主要運行效果參數與傳統活性污泥法比較得出,HCR工藝在充氧速率、容積負荷、污泥負荷、沉淀池表面負荷、剩余污泥產率、水力停留時間等方面都具有明顯優勢。
HCR工藝存在的問題:一是能耗,當污水 COD去除率在80%及其以下時,所需能耗低且效益好;如果COD的去除率要求過高,其能耗就直線升高。因此,在實際工作中也不能盲目地選用HCR工藝。第二個問題是泡沫,HCR在處理某些廢水時,也和常規好氧工藝一樣會產生泡沫,設計時必須考慮這一因素。
1.2 生物膜法
生物膜法是一大類生物處理法的總稱,共同的特點是微生物附著在介質(濾料)表面上,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機物被微生物吸附轉化為H2O、 CO2、 NH3和微生物細胞物質,污水得到凈化,所需氧氣一般直接來自大氣,生物膜法的處理效果和活性污泥法的處理效果差不多,與活性污泥法相比,其產生的污泥膨脹和剩余污泥量少,以及占地少和運行管理簡便等優點。
目前采用生物膜技術的工藝也很多,常用的有生物濾池、生物轉盤、接觸氧化法以及生物流化床或膨脹床等多種工藝,本論文主要介紹一下接觸氧化法以及生物流化床。
(1)生物流化床法
生物流化床是70年代開發的一種新型生物膜法處理工藝;以比重大于1的細小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體;廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態;生物固體濃度很高,傳質效率也很高,是一種高效的生物處理構筑物。
生物流化床具有以下優點:① 生物固體濃度高(10~20g/l),因此容積負荷較高(7~8kgBOD5/m3.d以上),水力停留時間可大大縮短,基建費用較小;② 無污泥膨脹或其它生物膜法中的濾料堵塞;③ 能適應不同濃度范圍的廢水,能適應較大的沖擊負荷;④ 由于容積負荷和床體高度較大,占地面積較小。這些優點使它越來越受到水處理界的重視,目前已在生活污水和多種工業廢水的處理上得到應用。近年來,內循環生物流化床研究得較多,還有人把流化床反應器與膜分離技術結合起來,建立了好氧流化床膜反應器,處理出水水質較高。
(2)生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理工藝。兼有活性污泥法與生物膜法優點,其機理是在曝氣反應池內設置填料,池內既有活性污泥又有生物膜,形成密集的生物群體,較多的增加了廢水與生物接觸的面積,連續曝氣和生物膜的及時更新,增強了生物的活性。科技論文。生物接觸氧化池底曝氣對污水進行充氧,并使池體內污水處于流動狀態,以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物接觸氧化法中微生物所需的氧通過鼓風曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,近填料壁的微生物由于缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落,并促進新生物膜的生長,促進生物膜的新陳代謝,脫落的生物膜將隨出水流出池外,廢水中污染物在此過程中被微生物分解消耗,從而使廢水得到凈化處理。
生物接觸氧化法具有以下特點:①由于填料比表面積大,池內充氧條件良好,池內單位容積的生物固體量較高,故生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;②由于生物接觸氧化池內生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力;③剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便;④處理能力高,處理效果穩定。科技論文。
2.厭氧生物處理法
2.1 厭氧生物處理廢水的基本原理
厭氧發酵處理的基本原理是將溶解在廢水中的有機物,通過微生物作用使其轉化成為生物氣體,主要成分為甲烷,可作為工廠燃料燃燒以產生熱量加以利用。
由于一般處理廢水方法費用較高,特別是好氧發酵的動力消耗大,而且還要花費很多費用來處理生物污泥;而在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解和轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出現。厭氧生物處理是一種有效、簡單、費用低廉的低成本處理技術,是將廢水處理與能源回收相結合的一種技術;同時由于新的更加嚴格的環保法規對制漿和造紙工廠廢水排放的限制,所以這些因素都促使制漿和造紙工廠采用厭氧處理廢水。
2.2 厭氧生物處理廢水的新工藝與技術
目前采用厭氧技術處理廢水的工藝也很多,造紙業早使用的兩種厭氧系統:厭氧接觸工藝CSTR(continuous stirred tank)和上流式污泥床工藝UASB(Up-flow Anaerobic SludgeBed)。目前具有高傳質效率和污泥濃度,高反應器負荷的具有代表的新型反應器有:流化床FB(Fluidised Bed)、膨脹顆粒污泥床EGSB(Expanded Granular SludgeBed)和內循環反應器IC(InternalCirculation reactiors)。下面就介紹一下UASB和內循環反應器IC兩種厭氧生物處理廢水的方法。
(1)UASB方法
在厭氧處理領域應用最為廣泛的是UASB反應器,它是由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
UASB的主要優點是:
①UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;②有機負荷高,水力停留時間短,采用中溫發酵時,容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;③無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態,對下部的污泥層也有一定程度的攪動;④污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;⑤UASB內設三相分離器,通常不設沉淀池,被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內,通常可以不設污泥回流設備。
主要缺點是:
①進水中懸浮物需要適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;②污泥床內有短流現象,影響處理能力;③對水質和負荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。
UASB工藝近年來在國內外發展很快,應用面很寬,在各個行業都有應用,生產性規模不等。科技論文。實踐證明,它是污水實現資源化的一種技術成熟可行的污水處理工藝,既解決了環境污染問題,又能取得較好的經濟效益,具有廣闊的應用前景。
(2)內循環反應器IC
內循環厭氧反應器(Internal Circulation Reactiors 簡稱IC)是由荷蘭Paques公司于20世紀80年代中期在UASB反應器的基礎上開發成功的高效厭氧反應器。它也存在厭氧細菌聚集形成的“顆粒污泥”,也是上流式顆粒污泥處理系統。廢水在反應器中也是自下而上流動,污染物被細菌吸附并降解,凈化過的水從反應器上部流出。事實上,IC反應器可以簡單化地理解為兩個上下組合在一起的UASB反應器,一個是下部的高負荷部分,一個是上部的低負荷部分。IC反應器與UASB的最大不同之處是,廢水處理中由COD轉化產生的生物氣的引出分為兩個階段,下部產生的氣體產生一個水和污泥的循環回流,由此引起的強烈的攪拌作用和高的上流速度,極大地改善了污染物從液相到顆粒污泥的傳質過程,因此有極高的凈化效率,這是內循環Internal Circulation reactiors一詞的由來。
內循環(IC)厭氧反應器目前已經成功用于造紙工業廢水處理,與UASB相比它具有以下優點:有更高的負荷和凈化效率,進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上;占地面積小,其體積相當于普通反應器的1/4-1/3左右,大大降低了反應器的基建投資;抗低溫能力強,IC反應器由于含有大量的微生物,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重;具有緩沖pH的能力,內循環流量相當于第1厭氧區的出水回流,可利用COD轉化的堿度,對pH起緩沖作用,使反應器內pH保持最佳狀態,同時還可減少進水的投堿量;內部自動循環,不必外加動力,節省了動力消耗;出水穩定性好;啟動周期短,IC反應器啟動周期一般為1~2個月,而普通UASB啟動周期長達4~6個月;沼氣利用價值高,反應器產生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機物為1%~5%,可作為燃料加以利用。
結論:
制漿造紙廢水具有濃度高、水量大、色度深、含纖維懸浮物多、BOD和COD含量高等特點。生物法處理制漿造紙廢水具有效率高、成本低、二次污染少等優點,今后隨著造紙工業和生物技術的迅猛發展以及對環境質量要求的提高,生物處理技術必將在制漿造紙工業廢水處理中得到更廣泛的應用,研究高效、低耗、技術簡單的制漿造紙廢水生物處理技術是一個非常有前途的課題。
參考文獻:
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