时间:2023-04-03 09:57:33
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇分离技术论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
膜分离过程的特点
膜就是在一个或两个流体相之内一层吧流体相分离开来的凝聚相物质。膜的凝聚性的形式可以是液态、固态甚至是气态;膜可以是均一相也可以是复合相,但复合相的膜相与相之间拥有不同的相表面,因为不论膜的厚度薄到何程度都需要两个或两个以上的界面,而膜也正因为这两个甚至多个界面达到分割流体物质的功效。此外膜的面积可大可小;膜在流体相中既可以独立存在也可以依附在载体或支持体的微孔之中。膜分离的过程是由浓度差、压力差、分压差、电位差等梯度差异推动的。可分为过滤式膜分离、液膜分离以及渗析式膜分离三种形式。
1过滤式膜分离
以溶液为例,待处理的溶液置于分离器(固体膜)的一侧,在自身形成的压力差或额外增加压力的作用下,透过膜的部分物质成为渗滤液,而留下的部分溶液则为滤余液。若为混合气体则为渗滤气和滤余气。由于待处理混合物质组分的物质有区别和分子大小不同,它们在透过膜时速率存在差异,因而透过的部分与的组分不同于留下的部分,从而实现对组分的分离。目前过滤式膜分离主要有渗透、气体渗透、超滤和微滤等方式。
2液膜分离
液膜分离的操作过程可视为萃取与反萃取的结合:溶质从料液进入液膜相当于萃取。
膜分离技术在化工生产中的应用
膜分离中的超滤技术、微滤技术、反渗透技术和电渗析技术的应用研究较成熟,工业应用广泛,市场效益明显。特别是由于人们环保意识的增强,膜微滤技术以及膜超滤技术被广泛运用于化工生产和环境污染治理当中,尤其是广泛用于水中金属沉淀物、细微颗粒甚至水中细菌、病毒、的过滤。
1膜分离技术在去除含氟化合物中应用
当前一些磷肥生产企业采用膜微滤技术,通过膜分离技术可以截留0.05~10μm的微粒或大分子溶质的原理来除去磷石膏废水中含氟的化合物。研究表明:用膜微滤技术处理过的废水氟量低比用石灰乳处理的氟量低要低很多。传统的石灰乳中和、沉淀废水中的氟成效不大:一是较难达到10mg/L的排放标准;二是处理流程长。首先需要用两级石灰乳对废水进行中和反应;接着在养晶槽内加入铁盐与石灰乳和废水中和反应的产物CaF2微细颗粒进行絮凝沉淀反应;再接着于沉降槽中对絮凝沉淀物进行固液分离;最后用泵将沉淀槽槽底的污泥送至带式过滤机进行脱水处理。同样是处理废水中的氟化物,若是采用膜微滤技术只需一个步骤:即将石灰乳和废水中和反应后的产物送至膜分离器。这样处理后的废水含氟量仅为5~6mg/L,符合10mg/L的排放标准,可以循环使用。
2膜分离技术在废气粉尘回收中的应用
粉尘作为重要的环境污染源一直困扰着城市工业的发展。例如水泥窑的尾气若处理采用普通袋滤器或者旋风分离器,处理后的废气中粉尘含量为90~115mg/m3,系统阻力一般在1.47~1.96kPa,不符合国家排放标准,且水泥窑中尾气含水量多,一旦温度骤降,则会引起生产设备堵塞进而影响生产。但若是在水泥窑的尾气处理中采用膜微滤分离技术,处理后的废气中粉尘含量为4.5mg/m3,系统阻力一般为0.98kPa,符合国家排放标准,且生产设备较少发生堵塞现象,改善了生产环境,提高了生产效率。此外,膜微滤分离器的使用寿命至少有三年。据了解膜微滤分离技术在钛白粉生产中的尾气收尘、磷肥生产中磷矿干法收尘、石灰窑的烟气净化、磷铵生产中干燥窑尾气收尘和磷酸氢钙干燥窑尾气净化中均有应用。
关键词:饮用水水处理纳滤膜分离技术
前言
膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理对于我国的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。
为进一步开发和纳滤膜,以便其更有效地于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。
1、纳滤膜的定义及分离原理
1.1纳滤膜的定义、特点
NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。
纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。
1.2纳滤膜的分离原理
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g.
为此,我们可用道南效应加以解释:
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——电化学势;
μj——化学势;
zj——被考查组分的电荷数;
F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);
φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。
式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以出纳滤膜的分离性能。
2、纳滤膜处理饮用水的应用研究
2.1纳滤膜处理饮用水的流程
为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:
原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。
原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。
其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。
2.2试验结果的讨论
2.2.1TOC结果比较
为了NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.
图1TOC去除率比较
由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC的处理效果较好达到93.9%;而纳滤NF7对TOC的处理效果不够理想。
2.2.2色谱-质谱联机分析结果和讨论
取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水样各20L,经吸附、洗脱、浓缩,用色谱-质谱联机分析。GC/MS结果见表1.
原水中检出有机物26种,这些物质中有毒有害物质11种,占水中有机物总数量的42.3%,其中优先控制污染物2种。原水经过活性炭吸附后,有机物去除了17种,新增11种,对其中的9种无去除能力,说明活性炭对有机物的去除效果不够理想;经过膜处理后,NF7出水检出有机物11种,对致突变物的去除率为75%;NF1出水检出3种有机物,致突变物的去除率为87.5%.说明在三致物质的去除效果上NF1优于NF7.
造成以上结果的原因大体可这样描述:在处理有机物中性组分时,电的相互消失了。对于这样的物料,将根据其分子的大小进行分离,分子量超过200g/mol的组分被完全截留,而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说,以少量测量数据为基础的扩散-溶解模型可以很好地描述纳滤膜对有机物的分离特性。
2.2.3Ames试验结果讨论
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L进行吸附、洗脱、浓缩后进行Ames试验.
2.2.4脱盐率比较
取NF1、NF7进出水水样对其电导率进行测定.
3、结论及建议
(1)NF1对TOC的处理效果较NF7及活性炭吸附的效果更为理想,达到93.9%.NF1对水中有机物及三致性的去除效率高,出水Ames试验结果为阴性。(2)NF1在去除水中有害物质的同时,能够保留较多的无机离子,更加符合我国的饮食结构,满足现有条件下人员的健康需要。(3)在纳滤膜分离技术处理饮用水时,建议使用NF1膜组件。(4)纳滤膜的分离机理及相应的数学模型需进一步探讨。
:
[1]JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16(5)
[2]IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68:109~119
关键词:饮用水水处理纳滤膜分离技术
前言
膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理方法对于我国目前的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。
为进一步开发和研究纳滤膜,以便其更有效地应用于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。
1、纳滤膜的定义及分离原理
1.1纳滤膜的定义、特点
NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。
纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。
1.2纳滤膜的分离原理
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据文献[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g.
为此,我们可用道南效应加以解释:
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——电化学势;
μj——化学势;
zj——被考查组分的电荷数;
F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);
φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。
式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以计算出纳滤膜的分离性能。
2、纳滤膜处理饮用水的应用研究
2.1纳滤膜处理饮用水的流程
为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:
原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。
原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。
其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。
2.2试验结果的分析讨论
2.2.1TOC结果比较
为了研究NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.
图1TOC去除率比较
由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC的处理效果较好达到93.9%;而纳滤NF7对TOC的处理效果不够理想。
2.2.2色谱-质谱联机分析结果和讨论
取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水样各20L,经吸附、洗脱、浓缩,用色谱-质谱联机分析。GC/MS结果见表1.
原水中检出有机物26种,这些物质中有毒有害物质11种,占水中有机物总数量的42.3%,其中优先控制污染物2种。原水经过活性炭吸附后,有机物去除了17种,新增11种,对其中的9种无去除能力,说明活性炭对有机物的去除效果不够理想;经过膜处理后,NF7出水检出有机物11种,对致突变物的去除率为75%;NF1出水检出3种有机物,致突变物的去除率为87.5%.说明在三致物质的去除效果上NF1优于NF7.
造成以上结果的原因大体可这样描述:在处理有机物中性组分时,电的相互影响消失了。对于这样的物料,将根据其分子的大小进行分离,分子量超过200g/mol的组分被完全截留,而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说,以少量测量数据为基础的扩散-溶解模型可以很好地描述纳滤膜对有机物的分离特性。
2.2.3Ames试验结果讨论
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L进行吸附、洗脱、浓缩后进行Ames试验.
2.2.4脱盐率比较
取NF1、NF7进出水水样对其电导率进行测定.
3、结论及建议
(1)NF1对TOC的处理效果较NF7及活性炭吸附的效果更为理想,达到93.9%.NF1对水中有机物及三致性的去除效率高,出水Ames试验结果为阴性。(2)NF1在去除水中有害物质的同时,能够保留较多的无机离子,更加符合我国目前的饮食结构,满足现有条件下人员的健康需要。(3)在应用纳滤膜分离技术处理饮用水时,建议使用NF1膜组件。(4)纳滤膜的分离机理及相应的数学模型需进一步探讨。
参考文献:
[1]JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16(5)
[2]IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68:109~119
大学数学教学大纲
课程代码318.009.1编写时间
课程名称数理统计
英文名称Statistics
学分数3周学时3+1
任课教师*徐先进开课院系**数学学院
预修课程
课程性质:
本课程为数学学院本科生开设,是概率论基础的继续,介绍数理统计学的基础知识。
基本要求和教学目的:
课程基本内容简介:
数理统计是一门理论研究与数学实践相结合的学科,它区别于概率论基础部分,不从概率空间出发,而是考虑如何给随机现象装配一个概率空间。
数理统计学研究数据资料的收集、整理、分析和推断,广泛地应用于社会科学、工程技术和自然科学中。
教学方式:
教材和教学参考资料:
作者教材名称出版社出版年月
教材概率论,第二册,数理统计(两分册)人民教育出版社1979
参考资料陈希孺数理统计引论科学出版社1981
峁诗松,王静龙,濮晓龙高等数理统计高等教育出版社,施普林格出版社1998,2003
J.O.BergerStatisticaldecisiontheoryandBayesionanalysis,2ndedition
中译本:贾乃光译,统计决策理论和贝叶斯分析Springer-Verlag,NewYork
中国统计出版社1985
1988
教学内容安排:
第一章引论
本章的教学目的是阐述数理统计学的基本问题,介绍数理统计学的基本概念。指出了现阶段的教学内容是研究如何利用一定的资料对所关心的问题作出尽可能精确可靠的结论,而不是考虑如何设计获得数据的试验。
统计量是从数据中提取信息的工具。本章介绍了两种常用求估计量的方法,介绍了刻画统计量性能的一致最小方差的概念。
§1统计学的基本问题
§2数理统计学的基本概念
§3求估计量的两种常用方法
§4一致最小方差无偏估计
第二章抽样分布
本章假定待研究的母体服从最常见的正态分布,导出了常用统计量,,的分布。本章的结论是对小样本讨论的,由于正态分布的特殊性,它们也可作为大样本情形的极限分布。
本章还介绍了与正态母体相联系的柯赫伦定理与费歇定理。
§1正态母体子样的线性函数的分布
§2分布
§3分布和分布
§4正态母体子样均值和方差的分布
第三章假设检验(I)
本章的教学目的是让学生认识到参数估计、假设检验和区间估计是针对问题的不同性质而作的三种统计推断,掌握并正确理解显著性检验问题的处理步骤。在本章的执行过程中,给出了一些典型的假设检验问题的分析和理解,以帮助学生掌握和运用这一统计思想。
本章介绍了具有一般意义的广义似然比检验。
§1引言
§2正态母体参数的检验
§3正态母体参数的置信区间
§4多项分布的检验
§5广义似然比检验
第四章线性统计推断
本章主要讨论数理统计学中两类重要的问题,线性模型和回归分析,介绍了处理另一类问题的方差分析。在数学过程中,解释了在复杂问题中使用线性模型的合理性,也分析了统计假设在实际问题中的意义。
在本章的执行过程中,比较了回归分析与线性模型的异同点。
§1最小二乘法
§2回归分析
§3方差分析
第五章点估计
本章从理论的角度讨论了一致最小方差无偏估计的性质。介绍了一些寻找一致最小方差无偏估计的方法。
§1最小方差无偏估计
关键词:区域经济差异理论研究
一、主要的区域均衡发展理论简介与评述
1.赖宾斯坦的临界最小努力命题论。主张发展中国家应努力使经济达到一定水平,冲破低水平均衡状态,以取得长期的持续增长。不发达经济中,人均收入提高或下降的刺激力量并存,如果经济发展的努力达不到一定水平,提高人均收入的刺激小于临界规模,那就不能克服发展障碍,冲破低水平均衡状态。为使一国经济取得长期持续增长,就必须在一定时期受到大于临界最小规模的增长刺激。
2.纳尔森的低水平陷阱论:以马尔萨斯理论为基础,说明发展中国家存在低水平人均收入反复轮回的现象。不发达经济的痼疾表现为人均实际收入处于仅够糊口或接近于维持生命的低水平均衡状态;很低的居民收入使储蓄和投资受到极大局限;如果以增大国民收入来提高储蓄和投资,又通常导致人口增长,从而又将人均收入推回到低水平均衡状态中,这是不发达经济难以逾越的一个陷阱。在外界条件不变的情况下,要走出陷阱,就必须使人均收入增长率超过人口增长率。
3.罗森斯坦—罗丹的大推进论。主张发展中国家在投资上以一定的速度和规模持续作用于各产业,从而冲破其发展的瓶颈。此论在发展中国家较有市场,原因在于它的三个“不可分性”的理论基础即社会分摊资本的不可分性、需求的不可分性、储蓄供给的不可分性以及外部经济效果具有更能说服人的证据。
4.纳克斯的贫困恶性循环论和平衡增长理论。资本缺乏是阻碍不发达国家经济增长和发展的关键因素,是由投资诱力不足和储蓄能力太弱造成的,而这两个问题的产生又是由于资本供给和需求两方面都存在恶性循环:但贫困恶性循环并非一成不变,平衡增长可以摆脱恶性循环,是扩大市场容量和造成投资诱力的一种必须的方法。
上述理论应用在区域经济中就形成了区域均衡发展理论,它不仅强调部门或产业间的平衡发展、同步发展,而且强调区域间或区域内部的平衡(同步)发展,即空间的均衡化。认为随着生产要素的区际流动,各区域的经济发展水平将趋于收敛(平衡),因此主张在区域内均衡布局生产力,空间上均衡投资,各产业均衡发展,齐头并进,最终实现区域经济的均衡发展。
均衡发展理论的缺陷之一在于忽略了一个基本的事实,即对于一般区域特别是不发达区域来说,不可能具备推动所有产业和区域均衡发展的资本和其他资源,在经济发展初期很难做到均衡发展。缺陷之二,忽略了规模效应和技术进步因素,似乎完全竞争市场中的供求关系就能决定劳动和资本的流动,就能决定工资报酬率和资本收益率的高低。但事实上,市场力量的作用通常趋向增加而不是减少区域差异。发达区域由于具有更好的基础设施、服务和更大的市场,必然对资本和劳动具有更强的吸引力,从而产生极化效应,形成规模经济,虽然也有发达区域向周围区域的扩展效应,但在完全市场中,极化效应往往超过扩展效应,使区际差异加大。另外,技术条件不同也会使资本收益率大不相同,此时的资本要素流动会造成不发达区域资本要素更加稀缺,经济发展更加困难。
区域均衡发展理论显然是从理性观念出发,采用静态分析方法,把问题过分简单化了,与发展中国家的客观现实距离太大,无法解释现实的经济增长过程,无法为区域发展问题找到出路。在经济发展的初级阶段,非均衡发展理论对发展中国家更有合理性和现实指导意义。
二、主要的区域非均衡发展理论简介与评述
按发展阶段的适用性,非均衡发展理论大体可分为两类:一类是无时间变量的,主要包括循环累积因果论、不平衡增长论与产业关联论、增长极理论,中心—论、梯度推移理论等;另一类是有时间变量的,主要以倒“U”型理论为代表。
1.冈纳·缨尔达尔的循环累积因果论。该理论认为,经济发展过程在空间上并不是同时产生和均匀扩散的,而是从一些条件较好的地区开始,一旦这些区域由于初始优势而比其他区域超前发展,则由于既得优势,这些区域就通过累积因果过程,不断积累有利因素继续超前发展,从而进一步强化和加剧区域间的不平衡,导致增长区域和滞后区域之间发生空间相互作用,由此产生两种相反的效应:一是回流效应,表现为各生产要素从不发达区域向发达区域流动,使区域经济差异不断扩大;二是扩散效应,表现为各生产要素从发达区域向不发达区域流动,使区域发展差异得到缩小。在市场机制的作用下,回流效应远大于扩散效应,即发达区域更发达,落后区域更落后。基于此,缪尔达尔提出了区域经济发展的政策主张。在经济发展初期,政府应当优先发展条件较好的地区,以寻求较好的投资效率和较快的经济增长速度,通过扩散效应带动其他地区的发展,但当经济发展到一定水平时,也要防止累积循环因果造成贫富差距的无限扩大,政府必须制定一系列特殊政策来刺激落后地区的发展,以缩小经济差异。
2.艾尔伯特·赫希曼的不平衡增长论。该理论认为经济进步并不同时出现在每一处,经济进步的巨大推动力将使经济增长围绕最初的出发点集中,增长极的出现必然意味着增长在区域间的不平等是经济增长不可避免的伴生物,是经济发展的前提条件。他提出了与回流效应和扩散效应相对应的“极化效应”和“涓滴效应”。在经济发展的初期阶段,极化效应占主导地位,因此区域差异会逐渐扩大;但从长期看,涓滴效应将缩小区域差异。3.佩鲁的增长极理论。法国经济学家佩鲁首次提出的增长极概念的出发点是抽象的经济空间,是以部门分工所决定的产业联系为主要
内容,所关心的是各种经济单元之间的联系。他认为增长并非同时出现在各部门,而是以不同的强度首先出现在一些增长部门,然后通过不同渠道向外扩散,并对整个经济产生不同的终极影响。显然,他主要强调规模大、创新能力高、增长快速、居支配地位的且能促进其他部门发展的推进型单元即主导产业部门,着重强调产业间的关联推动效应。布代维尔从理论上将增长极概念的经济空间推广到地理空间,认为经济空间不仅包含了经济变量之间的结构关系,也包括了经济现象的区位关系或地域结构关系。因此,增长极概念有两种含义:一是在经济意义上特指推进型主导产业部门;二是地理意义上特指区位条件优越的地区。应指出的是,点—轴开发理论可看作是增长极和生长轴理论的延伸,它不仅强调“点”(城市或优区位地区)的开发,而且强调“轴”(点与点之间的交通干线)的开发,以点带轴,点轴贯通,形成点轴系统。
4.弗里德曼的中心—论。在考虑区际不平衡较长期的演变趋势基础上,将经济系统空间结构划分为中心和两部分,二者共同构成一个完整的二元空间结构。中心区发展条件较优越,经济效益较高,处于支配地位,而区发展条件较差,经济效益较低,处于被支配地位。因此,经济发展必然伴随着各生产要素从区向中心区的净转移。在经济发展初始阶段,二元结构十分明显,最初表现为一种单核结构,随着经济进入起飞阶段,单核结构逐渐为多核结构替代,当经济进入持续增长阶段,随着政府政策干预,中心和界限会逐渐消失,经济在全国范围内实现一体化,各区域优势充分发挥,经济获得全面发展。该理论对制定区域发展政策具有指导意义,但其关于二元区域结构随经济进入持续增长阶段而消失的观点是值得商榷的。
5.区域经济梯度推移理论。基础是美国的跨国企业问题专家弗农等的工业生产生命循环阶段论。认为工业各部门甚至各种工业产品都处在不同的生命循环阶段上,在发展中必须经历创新、发展、成熟、衰老四个阶段,并且在不同阶段,将由兴旺部门转为停滞部门,最后成为衰退部门。区域经济学者把生命循环论引用到区域经济学中,创造了区域经济梯度转移理论。根据该理论,每个国家或地区都处在一定的经济发展梯度上,世界上每出现一种新行业、新产品、新技术都会随时间推税由高梯度区向低梯度区传递,威尔伯等人形象地称之为“工业区位向下渗透”现象。
无时间变量的区域非均衡学派虽然正确指出了不同区域间经济增长率的差异,但不能因此而断定区际差异必然会不可逆转地不断扩大。因为各种非均衡增长模型片面地强调了累积性优势的作用,忽视了空间距离、社会行为和社会经济结构的意义。缪尔达尔和赫希曼的理论动摇了市场机制能自动缩小区域经济差异的传统观念,并引起一场关于经济发展趋同或趋异的大论战。但是在美国经济学家威廉姆逊的倒“U”型理论提出之前,论战缺乏实证基础。他的研究使讨论向实证化方向迈出了有力的一步,倒“U”型理论也成为有时间变量的非均衡发展理论的代表。
6.威廉姆逊的倒“U”型理论。威廉姆逊把库兹涅茨的收入分配倒“U”型假说应用到分析区域经济发展方面,提出了区域经济差异的倒“U”型理论。他通过实证分析指出,无论是截面分析还是时间序列分析,结果都表明,发展阶段与区域差异之间存在着倒“U”型关系(如图1所示)。这一理论将时序问题引入了区域空间结构变动分析。由此可见,倒“U”型理论的特征在于均衡与增长之间的替代关系依时间的推移而呈非线性变化。
纵观上述两类非均衡发展理论,其共同的特点是,二元经济条件下的区域经济发展轨迹必然是非均衡的,但随着发展水平的提高,二元经济必然会向更高层次的一元经济即区域经济一体化过渡。其区别主要在于,它们分别从不同的角度来论述均衡与增长的替代关系,因而各有适用范围。在关于增长是否不论所处发展阶段如何都存在对非均衡的依赖性问题上,这两类理论之间是相互冲突的。增长极理论、不平衡增长论和梯度转移理论倾向于认为无论处在经济发展的哪个阶段,进一步的增长总要求打破原有的均衡。而倒“U”型理论则强调经济发展程度较高时期增长对均衡的依赖。
(一)案例教学的内涵
对于案例教学,不同的教育工作者给出了不同的定义,不一而足。笔者认为,经济数学的案例教学,是指教师以案例为基本素材,创设(问题)情境,通过师生、生生间多向互动,激发学生有意义的学习,使其加深对基本原理和概念的理解,以达到建构知识与提高分析、解决问题能力的目的的一种特定的教学方法,是一种理论与实际有机切合的重要教学形式。
(二)案例应用方式分类
依据案例在经济数学概念(原理)教学过程中应用的方式和出现的位置,可将其分为以下四类。
1.概念(原理)前案例。在进入教学主题之前,先引入若干简单、特殊的案例,然后以不完全归纳的形式呈现概念(原理)的教学方式称为概念(原理)前案例教学。概念(原理)前案例数量以二三为宜。如:在导数(边际)定义前引入变速直线运动物体的速度问题、曲线在一点处的切线的斜率问题,在定积分定义前引入曲边梯形的面积问题等。
2.概念(原理)中案例。通过引入贴合教学主题、难度适中的案例,随剖析随呈现概念(原理)的教学方式称为概念(原理)中案例教学。经济数学中的弹性概念适合概念(原理)中案例教学。
3.概念(原理)后案例。在呈现概念(原理)后,再抛出相对较难的案例,以演绎的形式再现或者应用概念(原理),以加深学习者对概念(原理)的理解、内化、迁移能力的教学方式称为概念(原理)后案例教学。概念(原理)后案例涉及的知识面比较广,难度较大,可以分为课上、课下两部分实施。课上以教师为主导,课下以作业的形式,促使有兴趣的学生翻阅资料钻研探索,锻炼其分析综合、解决问题的能力。概念(原理)后案例教学具有普适性。
4.前后呼应式案例。在进入教学主题之前,先抛出案例题干激发学生的学习兴趣,而后呈现概念(原理),最后剖析案例,应用概念(原理)解决案例的教学方式称为前后呼应式案例教学。前后呼应式案例教学适合于复杂概念(原理),如微分方程理论、差分方程理论、级数理论等。
二、分段函数的案例教学
例1:快递收费问题。圆通快递哈尔滨发深圳收费规定如下:首重1公斤,收费13元,续重每公斤10元。试建立快递收费y(元)与货物重量x(公斤)之间的函数关系。解:y=13,0<x≤113+10(x-1),x>—1例2:邮资问题。国内普通信函重量在100克及以内的,每重20克(不足20克,按20克计)本埠收费0.80元,外埠收费1.20元;100克以上部分,每增加100克(不足100克,按100克计)本埠加收1.20元,外埠加收2.00元。试分别建立本外埠邮资与信函重量之间的函数关系。
三、总结
1.1研究对象
选取在2011年1月~2011年12月和2012年1月~2012年12月间手术室工作的28位护士,其中包括女性26人,男性2人;年龄为23~50岁;主管护师6人,护师12人,护士10人;大学本科11人,大专13人,中专4人。
1.2方法
对弹性排班联合量化计分绩效考核制度与传统排班加平均分配绩效制度在年手术例数、年加班时数、年欠班时数、年补休时数、人均日工作时间、薪酬满意度等方面进行统计和比较。①排班方式:根据手术时间的长短决定下班时间,超时补休,欠时加班。即在完成常规手术后,除留下2名护士负责完成急诊手术外,其他人员按规定填写时间后即可下班。但必须保持手机联系通畅,如有第2台急诊手术,将随时呼叫最早下班人员,该人员必须在30分钟内赶到。同时,除工作人员有特殊情况需要主夜班接替外,常规手术均由本组人员完成。排班的原则是满足手术病人及手术医生的需要,合理有效地安排人力、物力,保持公平原则。同时,尽量照顾护理人员的特殊需求,使大家在工作紧张及工作量大时能圆满地完成任务,在工作结束时能尽可能地身心放松,好好休息。②量化计分绩效考核方法:按班次、加班时间、手术时间及加分项目分别给予计分。主班值班时间为8:00~18:00记1分,并且每台手术加0.1分;夜班值班时间为18:00~8:00记3分;听班每班记1.5分;加班时间每小时记1分。手术时间按麻醉记录单切皮至关皮时间计算(全麻手术以切皮至麻醉清醒时间计算),手术时间小于2h,记1分,2~4h记2分、大于4h记3分。加分项目为特殊摆放每台手术记0.5分,特殊感染处理每台手术加0.3分。然后根据所得分值计算业绩工资。③设计问卷:采用问卷调查法了解护理人员对现行弹性排班联合绩效考核制度的满意度情况。本问卷自行设计,共7项,用3分制尺度对各项的满意程度评分,满意为3分,一般满意为2分,不满意为1分,用得分的均数进行统计学分析。
2结果
2.1两种排班方法比较
在没有增加人员编制的情况下,实行弹性排班联合绩效考核制度的1年中手术增加432台,年加班时数增加170h,年补休时数减少172h,平均日工作时数由8.68h降至7.82h,护士满意度由45%升至98.5%,具体需要说明以下几点:①加班时间:按规定8:00~12:00,12:00~18:00,8小时以外的工作时数,按小时累计。②欠班时间:指实际在班工作时数未及8小时的数值,按小时累计。③补休时间:指实际工作时数超过8小时的数值,按小时累计。
2.2护士评价
本次调查问卷共发出28份,收回28份,共调查196项,其中“一般满意”3项,“不满意”1项,护士的满意度为98.5%。
2.3医生评价
手术室实行弹性排班联合量化计分绩效考核制度用于护士人力资源管理后废除了过去的传统排班加绩效平均分配制度,既合理有效地利用了人力资源,提高了护士的工作效率,同时,又体现了技术风险、责任风险与绩效薪酬成正比、多劳多得、优劳优酬的公平原则,调动了护士工作的主动性和积极性,提高了护士的工作质量。从问卷调查中可获得手术医生对护士服务态度、工作质量的结果分析。
3讨论
3.1科学有效利用人力资源,提高工作效率和工作质量
传统排班制度由于管理者难以合理、公平的安排加班人员,所以只能让全体护士坐等下班,极大地浪费了人力资源。如果遇上8小时工作时间以外的急诊手术需叫护士回岗工作时,由于护士一直处于工作或坐班状态而未等到充分的放松和休息,会导致身心疲惫,影响工作效率和工作质量。弹性排班则灵活的将原来等待下班的时间用于安排护士休息,既将欠班时间变为加班时间,使加班由被动变为主动,同时辅以量化计分的绩效考核制度,充分体现了多劳多得,优劳优酬的原则,调动了护士工作的主动性和积极性。
3.2工作安排更加合理,确保了手术安全
弹性排班让手术室的护士长能充分发挥行政职能管理作用,合理调配排班。根据每天的手术量、手术大小和难度、上班实际人数实行弹性排班,由于取消了接替班制度,从而减少了差错事故的发生率,确保了手术安全。
3.3护士的综合素质得到提高
[关键词]水电工程;机电设备;技术标准
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0389-01
水资源的开发和利用离不开水利工程的建设和运用,而在水利工程中机电工程是水利工程产生直接经济效益和社会效益的重要元素,在水利工程的综合利用过程中起到非常关键的作用。机电工程作为水利建设中直接发挥工程效益的关键部分,随着水利工程建设规模的大幅提升机电的设计、至少规模也大幅提高。单从数量和规模而言,我国的机电设备以处于世界领先水平,但是机电设备的质量控制体系与发达国家相比还有相当一段距离,在整体功能的安全评价中,更是机电专业所面临的新课题。结合我国机电行业的实际情况,找出机电安全检测存在的各种问题,才能更好地保障机电在水利工程中发挥重要的作用。
一、机电设备安装工程的特点
机电设备安装工程的专业水平高、技术复杂、工期不易控制。生产设备现代化水平的提高,特别是电子计算机和现代化设备的广泛采用,设备安装的工艺和调试技术较复杂,安装施工的专业分工也越来越细,整个设备安装专业逐渐向技术密集型发展,因此也给安装工程带来困难,这就要求在制定施工进度计划时对每个活动的时间预测要进行周密考虑,既要留有一定余地,又要满足工程投入需要。机电设备结构复杂,设计修改可能较多,影响施工进度。机电设备安装由于供货厂商多,接口多,到机组投产发电时还存在设计修改,且在施工过程中反复修改,对施工造成许多困难,影响施工进度。
二、我国机电技术标准体系存在的主要问题
在加快水利工程建设进度的同时,如何保证水利工程的安全运用,如何建立在长效机制对水利工程的安全进行有效控制和合理的评价,都是值得关注和必须思考的主要问题,而机电作为水利工程中直接发挥工程效益的关键部分,随着水利工程建设规模的大幅提升,机电,的设计、制造规模也大幅提高。
2.1 涉及的行业、部门多,缺乏整体协调配合的机制。
由于机电的综合性很强,机电设备都是由很多零部件组成,零部件的设计、加工、试验、检测等都由不同的行业,不同部门的不同专业来完成。大多数水利工程的规划、设计、建设和管理都是由水利和电力行业来完成,机电技术的主要标准也来源于水利和电力行业标准,但机电工程中大量的产品质量控制和安全鉴定涉及到冶金、机械、消防、电子等多行业、多部门。如何协调各行业、各部门在制定使用功能一致的机电设备标准上,还缺乏强有力的协调机制,造成同一种功能的产品因为使用单位的不同,而采用不同的设计标准制造的情况,既不利于产品的规范化、系列化,也会是设计、制造、运行成本增加,造成不必要的资源浪费。
2.2 标准通用性和实用性不强,主要体现在以下几个方面
首先是机电涉及的行业、部门众多。一般情况下,各行业只认同采用本行业制定标准,即便是使用功能完全相同的设备,方案选择时,也会因行业的差异而有所不同。其次就是多数标准是根据某些机电设备的特性量身定制的,缺乏普遍性和适应性。第三就是标准的配套性不够。由于涉及的行业和部门很多,也极易导致标准制定的技术要求存在诸多差异。近年来机电技术发展迅猛,许多行业借助于机电设备设计、制造的机遇,扩大了和国际有着先进技术的厂家进行技术合作,大大提高了设计,制造水平,许多设计制造标准也在逐渐向国际标准看齐,甚至直接引用了国际标准。但由于市场资源配套性的限制,许多配套标准还不够完善,从而阻碍了新技术的引进和发展。
2.3 设备更新的缓慢。
水利工程的特殊性和管理原因造成的使用、维护不当,受修理能力和条件限制,致使设备隐患消除不及时与不彻底等原因,使得部分设备无法达到预期的使用周期而损坏,在一段时间后被淘汰。再加之设备国有资产管理的特殊性,设备的处置受到一定,管理制度和限制的约束,施工企业实际的设备用量和设备水平比例失调。
2.4 设备基础尺寸、标高、位置出现偏差。
设备基础尺寸、标高、位置出现偏差,大多数是由于工程施工图纸所标注的设备尺寸与设备实际安装时的尺寸偏差。例如,土建施工图纸与机电安装图纸中的基础标高存在误差,机电安装图纸上标明了基础板的高度和垫板、可调垫铁的厚度,而土建施工图没有标注垫板和可调垫铁的厚度,在进行机组承重梁配筋布置时也没有考虑到相关因素,结果导致机组安装就位时不能按设计进行,通常只有放弃使用可调节垫铁来保证机组的安装。
三、如何进行技术改造
3.1 优化设计
按照先进性、合理性、经济性和特殊性原则,对中小型水利电站进行技术改造。根据各个水电站的具体情况,因地制宜进行优化设计。先进性既要择优选用一个性能先进、技术成熟的好转轮和配套性能先进、运行可靠的水轮发电机及其辅助设备;合理性就是要紧密结合,和妥善处理水电站的不可变更或不宜变更的制约条件;经济性就是要在有限的投资情况下,增加年发电量,提高水电站的经济效率;特殊性就是特殊的问题用特殊的办法进行处。
3.2 提高发电水头
利用新技术因地制宜,在原有挡水建筑物顶部安装橡胶坝、自窥坝及水力自动翻板闸门等,以提高河道非行洪时段的发电水头,同时也增加了发电水量,从而达到提高机组出力,增加发电量的目的。
3.3 引进国际标准,促进国家标准的国际化
机电设备的发展是国际电力、机械、冶金等行业技术进步的缩影,在水资源大力开发的同时,机电行业的许多重大设备都采用进口设备,同时还进行了技术引进,使机电设计水平提升了一个台阶。特别是在标准引用过程中,许多材料标准,制造标准,验收标准以及试验标准均是按国际先进水平来实施的,为我们引进国际化标准提供了良好的契机。也正是在这种背景下,机电专业的许多标准在制定中已经参照了国际标准的相关参数,但这种应用的步伐还不够大,应该进一步大力引进先进技术标准,逐步有序地推动国家标准的国际化进程。
3.4 完善安全监测与鉴定评价体系中的标准内容
搞好机电工程的安全监测与评价,要靠技术标准做支撑。除了完善机电工程各系统部件设备标准外,用于机电工程总体全局的角度出发,综合考虑机电工程安全监测与评价标准的制定。机电工程各系统部件的标准只对某个系统部件而言,不具备系统性和全局性,只有综合各系统部件的具体标准要求的同时,又要考虑机电工程整体功能完善的标准,才是系统性的标准。另外,应进一步加强对机电专业标准强制性条文的修订、补充一句完善。强制性条文所涉及的内容都是关乎工程安全、人身安全、公共利益的重大问题的条文,应根据水利工程中机电专业的特点逐一完善。
结束语
水利C电工程是水利工程产生社会效益和经济效益的重要保障。我国自建国以来,在水力资源的开发和利用上出现逐步上升的趋势,特别是以发电为首要任务的水力发电站,和以灌溉为首要任务的泵站,其经济效益都是机电设备安全稳定运行的直接体现,而水利机电工程涉及到多个方面的专业知识,因此,必须重视计量标准规范的统一。
【论文摘要】:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1.分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。2.大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(PowerElectronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(HighPowerElectronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(CustomPower)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。