導(dǎo)語：如何才能寫好一篇超濾膜分離的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要：本文首先論述了超濾膜技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)，進(jìn)而從5個(gè)方面論述了超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用，以供參考。 

1前言

超濾膜技術(shù)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或者濃縮的膜透過分離技術(shù)，介于微濾和納濾之間。超濾膜是懸浮顆粒及膠體物質(zhì)的有效屏障, 同時(shí)超濾膜也可以實(shí)現(xiàn)對“兩蟲、藻類、細(xì)菌、病毒和水生生物的有效去除，從而達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。與傳統(tǒng)工藝相比，超濾膜技術(shù)在水處理方面具有能耗低、操作壓力低、分離效率高、通量大及可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飲用水凈化、生活污水回收、含油廢水、紙漿廢水、海水淡化等水處理中。在此，本文就超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開簡要闡述，以供參考。

2 超濾膜技術(shù)的基本原理及特點(diǎn) 

2.1超濾膜技術(shù)的基本原理

超濾（ultra filtration，簡稱uf）是溶液在壓力作用下，溶劑與部分低分子量溶質(zhì)穿過膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，而高分子溶質(zhì)或其他乳化膠束團(tuán)被截留，實(shí)現(xiàn)從溶液中分離的目的。其截留機(jī)理主要是篩分作用，但有時(shí)膜表面的化學(xué)特性（膜的靜電作用）也起著截留作用。超濾分離時(shí)是在對料液施加一定壓力后，高分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)因膜表面及微孔的一次吸附，在孔內(nèi)被阻塞而截留及膜表面的機(jī)械篩分作用等三種方式被超濾膜阻止，而水、無機(jī)鹽及低分子物質(zhì)透過膜。

超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域?yàn)?00-500000左右，對應(yīng)孔徑約為0.002-0.1μm，操作靜壓差一般為0.1-0.5mpa，被分離組分的直徑約為0.005-10μm。

2.2 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

1.對雜質(zhì)的去除效率高，產(chǎn)水水質(zhì)大大好于傳統(tǒng)方法。

2.徹底消除或者大大減少化學(xué)藥劑的使用，避免二次污染。

3.系統(tǒng)易于自動化，可靠性高。運(yùn)行簡易，設(shè)施只有開啟，關(guān)閉兩檔。

4.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，有耐酸、耐堿以及耐水解的性能，能廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

5.耐熱溫度可達(dá)到140℃，可采用超高溫的蒸汽和環(huán)氧乙烷殺菌消毒；能在較寬的ph范圍內(nèi)使用，可以在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑條件下使用。

6.過濾精度高，能有效濾除水中99.99%的膠體、細(xì)菌、懸浮物等有害物質(zhì)。

7.與常規(guī)水處理系統(tǒng)費(fèi)用相當(dāng)生活污水經(jīng)過超濾使處理水質(zhì)變好從而進(jìn)行回用，而工業(yè)廢水中由于一般技術(shù)不能達(dá)標(biāo)，采用超濾技術(shù)能充分處理廢水。

3 超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

3.1 飲用水凈化

當(dāng)前，隨著我國水污染問題的日益嚴(yán)重，我國出現(xiàn)了新的水質(zhì)問題，如賈第蟲和隱孢子蟲（兩蟲）問題、水蚤及紅蟲問題、藻類污染加劇及臭味和藻毒素問題、水的生物穩(wěn)定性問題等。而將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水的凈化時(shí)，其可去除水中包括水蚤、藻類、原生動物、細(xì)菌甚至病毒在內(nèi)的微生物，對水中的致病微生物、濁度、天然有機(jī)物、微量有機(jī)污染物、氨氮等都有較好的處理效果，能滿足人們對水質(zhì)的要求。

如，張艷等[2]以混凝沉淀為預(yù)處理方法，通過中試試驗(yàn)，對浸沒式超濾膜處理東江水的最佳運(yùn)行方式進(jìn)行了研究，該工藝通過對水中的致病微生物、濁質(zhì)、天然有機(jī)物、有毒有害微量有機(jī)污染物、氨氮、重金屬等設(shè)置多級屏障，可以使其含量得到逐級削減,最后得到優(yōu)質(zhì)飲用水。

3.2造紙廢水的處理

超濾膜技術(shù)應(yīng)用于造紙廢水中，主要是對某些成分進(jìn)行濃縮并回收，而透過的水又重新返回工藝中使用。一般，造紙廢水膜分離技術(shù)研究主要包括：回收副產(chǎn)品，發(fā)展木素綜合利用；制漿廢液的預(yù)濃縮；去除漂白廢水中的有毒物質(zhì)等。

楊友強(qiáng)等[3]研究了超濾法處理造紙磺化化機(jī)漿（scmp）廢水及影響超濾的各種因素，結(jié)果表明：截留分子量為20000u的聚醚砜（pes200）膜適于處理scmp廢水，清洗后膜的通量可恢復(fù)98%。黃麗江等[4]采用0.8μm微濾（mf）與50nm超濾（uf）無機(jī)陶瓷膜組合工藝對造紙廢水進(jìn)行了處理，在溫度為15℃、壓力為0.1mpa的操作條件下，0.8μm膜對cod的去除率為30%~45%，50nm膜對cod的去除率為55%~70%。

3.3含油廢水的處理

含油廢水存在的狀態(tài)分三種：浮油、分散油、乳化油。前兩種較容易處理，可采用機(jī)械分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術(shù)處理，使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起同樣作用的有機(jī)物，油分以微米級大小的離子存在于水中，重力分離和粗?；ǘ急容^困難，而采用超濾膜技術(shù)，它使水和低分子有機(jī)物透過膜，在除油的同時(shí)去除cod及bod，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。

如，油田含油廢水中通常油量為100～1000mg/l，超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)（＜10mg/l），故排放前采用先進(jìn)的高效衡壓淺層氣浮技術(shù)和中空纖維膜分離技術(shù)進(jìn)行了分離，在操作壓力為0.1mpa、污水溫度40℃時(shí)，膜的透水速度可達(dá)60～120l/(m2·h)，出水中含油量為痕跡，懸浮物固體含量平均值為 0. 32mg/ l，懸浮物粒徑中值平均值為 0. 82μm，完全達(dá)到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4城市污水回用

城市污水是一種重要的水資源，國外早已開始廣泛英語膜法進(jìn)行城市污水回用，隨著我國水污染問題的愈發(fā)嚴(yán)重，將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于城市污水回用，也日漸引起了人們的關(guān)注。如，湯凡敏等[5]利用 cass 與超濾膜組合工藝處理小區(qū)生活污水，當(dāng)水力停留時(shí)間為12h、codcr濃度在215~ 677 mg/ l 之間時(shí)，該工藝出水 codcr穩(wěn)定在30 mg/ l 左右；nh3-n 濃度為 22.2~ 41.2 mg/ l時(shí)，出水nh3-n 最低可達(dá)0. 2 mg/ l，去除率達(dá)到90%以上，出水ph 值在 7.26~7.89 之間，出水濁度小于 0. 5，出水水質(zhì)優(yōu)于回用水標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用。

3.5海水淡化

海水淡化技術(shù)經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，從技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，目前主要的海水淡化方法有反滲透（swro）、多級閃蒸（msf）、多效蒸發(fā)（med）和壓汽蒸餾（vc）等，而適用于大型的海水淡化的方法只有 swro、msf 和 med。隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，從19世界60年代開始膜技術(shù)開始應(yīng)用于海水淡化。但在這一過程中，由于膜污染問題，使得反滲透系統(tǒng)在處理海水方面出現(xiàn)了瓶頸，而超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，可有效地控制海水水質(zhì)，為反滲透系統(tǒng)提供高質(zhì)量的入水。

如，葉春松等[6]采用中空纖維超濾膜直接處理高濁度海水，該超濾膜的產(chǎn)水濁度平均值為 0. 11ntu，sdi15 平均值為 2. 4，cod 的平均去除率為60.0%，膠硅的平均去除率為 89. 0%，跨膜壓差小于6.0×104pa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于超濾膜本身最大操作壓差2. 1×105pa，該超濾膜對濁度高、變化大的海水有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在以高濁度海水為進(jìn)水的情況下作為海水反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理裝置。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張安輝，游海平.超濾膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景[j].化工進(jìn)展，2009（s2）.

[2]張艷，李圭白，陳杰.采用浸沒式超濾膜技術(shù)處理東江水的中試研究[j]. 中國環(huán)境科學(xué)，2009， 29（1）.

[3]楊友強(qiáng)，陳中豪，李友明.超濾法處理造紙化機(jī)漿廢水的研究[j].中國給水排水，1999（12）.

[4]黃江麗，施漢昌，錢易.mf與uf組合工藝處理造紙廢水研究[j].中國給水排水，2003（6）.

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關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù);飲用水;運(yùn)用

引言

膜分離技術(shù)被公認(rèn)為20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前景的高新技術(shù)之一[1]，也是當(dāng)代最具經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的技術(shù)之一。在食品工業(yè)中運(yùn)用膜分離技術(shù)于20世紀(jì)60年代末就開始了，發(fā)展速度迅猛，現(xiàn)在膜分離技術(shù)在食品加工領(lǐng)域中運(yùn)用廣泛。膜分離技術(shù)提高了食品產(chǎn)品附加值、使得產(chǎn)品生產(chǎn)效率有所提高，加工方式也有所改變。食品加工領(lǐng)域中的多個(gè)方面都有運(yùn)用膜分離技術(shù)，但在飲用水方面的加工比較成熟，趨于完善。

一、膜分離技術(shù)的基本原理

由于膜分離有三種方法：反滲透、超濾和電滲析。

三種膜分離方法的原理分別是：

反滲透：反滲透現(xiàn)象發(fā)生有兩個(gè)條件即選擇性透過膜和較大的靜壓差。由于化學(xué)位的存在，使得在同等條件下，選擇性透過膜一邊的純?nèi)軇┲腥軇┑幕瘜W(xué)位大于另一邊稀溶液中溶劑的化學(xué)位，從而使得純?nèi)軇┫蛳∪芤簜?cè)滲透。由于純?nèi)軇┑臐B透，稀溶液的側(cè)液面、靜壓力化學(xué)位都在增大，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，稀溶液會有一滲透壓，當(dāng)給稀溶液一個(gè)大于滲透壓的靜壓力時(shí)溶劑會向純?nèi)芤簜?cè)滲透，這個(gè)過程就是反滲透。

超濾：通過一定孔徑范圍超濾膜過濾含有的大分子或者是細(xì)微粒子的溶液。超濾得原理也是由于壓差的存在。

電滲析：在點(diǎn)滲析的陰陽兩級之間交替排列著許多陰陽離子交換膜，在工作過程中陽離子向負(fù)極運(yùn)動，陰離子向正極運(yùn)動。由于陰陽離子膜的特點(diǎn)，即陰離子交換膜只能通過陰離子，而陽極交換膜只能通過陽離子，使得有些隔離的地方濃度低，有些地方由于增加了陰陽離子從而濃度變高，當(dāng)水流過時(shí)濃水室引出鹽水，淡水室引出淡水。

分離膜的原理總的來說就是由于膜的選擇透過性，不同的孔徑透過不同的物質(zhì)，從而進(jìn)行過濾，原理簡單，操作較簡單。

二、膜分離技術(shù)在飲用水生產(chǎn)中的運(yùn)用

膜分離技術(shù)在食品加工過程中的運(yùn)用非常廣泛，涉及很多方面，如在飲用水、水產(chǎn)品、畜禽產(chǎn)品，但在飲用水方面的應(yīng)用卻是最為廣泛，其比較成熟，對飲用水的生產(chǎn)有很大的幫助。

膜分離技術(shù)在飲用水中分為四種：MF、UF、NF、RO，其區(qū)別是由于孔徑的不同，從而使得分離的物質(zhì)不相同。隨著科技的不斷進(jìn)步，膜分離技術(shù)在不斷提高，分離可以更為細(xì)致。如今，膜分離技術(shù)在飲用水中的運(yùn)用非常成熟，幾乎一切物質(zhì)都可以經(jīng)過濾膜去掉，如有機(jī)物、微生物、礦物質(zhì)、氣味等，現(xiàn)在膜分離技術(shù)基本上取代了傳統(tǒng)飲用水處理技術(shù)。

飲用水是每個(gè)人所必需的，每天對于飲用水的需求量是非常大的，然而傳統(tǒng)的水處理方法卻過濾的不能過濾不徹底，或殘留有害物質(zhì)，因此膜分離技術(shù)提高了飲用水的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，其在飲用水中的應(yīng)用將越來越多。

三、膜分離技術(shù)的應(yīng)用前景

膜分離技術(shù)如今越來越多的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，食品加工尤其是糧油、水產(chǎn)品、以及畜禽產(chǎn)品等多方面的加工中都會應(yīng)用膜分離技術(shù)。由于其利用的膜的選擇透過性，原理比較簡單，其應(yīng)用比較方便，因此其應(yīng)用將會涉及到更多方面，膜分離技術(shù)將會更多的應(yīng)用于我們的生活，廢水處理、提純等將會應(yīng)用的越來越多。

膜分離技術(shù)雖然發(fā)展較快，技術(shù)較先進(jìn)，但還是有一定的缺陷，會產(chǎn)生膜污染，對于膜分離技術(shù)的研究還需要不斷的深入。從而使得膜分離技術(shù)能夠更普遍，應(yīng)用更廣泛。（作者單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院）

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關(guān)鍵詞:膜分離技術(shù) 水處理電滲析反滲透

Abstract: Membrane separation technology is the important means of separation science. Because of it can be performed at room temperature, no phase change, no chemical changes, good selectivity, adaptability and other characteristics, are widely used in, seawater desalination, pure water, ultra-pure water preparation, water treatment process. At present, introduces the applications of this technology equipment products are widely used in our production, life.

Key words: membrane separation technology; water treatment; reverse osmosis electro dialysis;

中圖分類號：O484.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號

一．概述

當(dāng)前，我國正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，對水資源的需求也越來越大，對供水質(zhì)量也要求越來越高，尤其是一些新興高技術(shù)行業(yè)，對水的純度要求很高，為了滿足生產(chǎn)、生活需要，相關(guān)單位、部門對水處理技術(shù)進(jìn)行了大量的理論探索和技術(shù)實(shí)踐（包括技術(shù)引進(jìn)）。取得了很大突破，并相繼運(yùn)用到了生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中。取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。

對膜分離技術(shù)的研究最早可追溯到20世紀(jì)初，20世紀(jì)60年代后隨著科技的發(fā)展，新材料的出現(xiàn)，迅速崛起，形成一門分離新技術(shù)。

我國膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是從1958年研究離子交換膜開始的。60年代進(jìn)入開創(chuàng)階段。1965年著手反滲透的探索。70年代進(jìn)入開發(fā)階段。80年代后跨入了推廣應(yīng)用階段。

膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域。膜分離技術(shù)在水處理過程中主要是利用其分離功能。目前，膜分離技術(shù)已成為當(dāng)今水處理技術(shù)中廣泛應(yīng)用的手段之一。

二．膜分離技術(shù)

所謂膜分離是指在某種推力作用下，利用特定膜的選擇透過性能（膜能使水或溶劑透過的現(xiàn)象稱為滲透、膜能使溶質(zhì)透過的現(xiàn)象稱為滲析，），分離溶液離子或分子以及某些微粒的過程。

可見、實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑的分離，我們可以利用兩種方法：即滲透或滲析。膜分離的推力可以是膜兩側(cè)的壓力差、電位差或濃度差。

膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯(cuò)流過濾方式。

1.電滲析

電滲析（electrodialysis，ED）

我們一般把利用電位差或濃度差使溶劑析出的現(xiàn)象或過程稱為滲析。如果對滲析現(xiàn)象或過程施加一個(gè)電位差（假設(shè)水溶液中的溶解物全部是離子狀態(tài)的），就會影響滲析過程的進(jìn)行。如果電位推力方向與滲析過程方向一致，那么就會加快滲析過程的進(jìn)行，反之，就會減緩滲析過程的進(jìn)行。因此，通過施加與滲析過程方向一致的電位，加快滲析過程的進(jìn)行，就可以把溶液中的離子通過某種膜結(jié)構(gòu)連續(xù)分離出去。我們把這種以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，將帶電組分的鹽類與非帶電組分的水分離的技術(shù)稱為電滲析。把利用電滲析原理進(jìn)行水質(zhì)處理的設(shè)備稱為電滲析器。圖1

電滲析工作原理：

電滲析器除鹽的基本原理，是利用離子交換膜的選擇透過性。陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻檔陰離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過，在外加直流電場的作用下，水中離子作定向遷移，使一路水中大部份離子遷移到另一路離子水中去，從而達(dá)到含鹽水淡化的目的。

電滲析器是由陰、陽離子交換膜，濃、淡水隔板以及電極板等按一定規(guī)則排列，用夾緊裝置夾緊組裝成的脫鹽或濃縮設(shè)備。由陽極室、中間室（淡水室、濃鹽水）及陰極室三室組成。

電滲析工作的基本單位是膜對。一組膜對由一張陽膜和一張陰膜及兩張格網(wǎng)組成，陰陽膜用來選擇透過并隔開原水中的陰陽離子或帶電粒子，格網(wǎng)用來形成水流通道即中間室，一個(gè)淡水 水流通道，一個(gè)濃鹽水 水流通道。

若干組膜對組成一個(gè)工作段。理論上一個(gè)工作段可以由無數(shù)組膜對組成，限于兩個(gè)極板之間的均勻電場受距離影響會導(dǎo)致電滲析效率下降，一般情況下一個(gè)工作段通常由大約20組膜對構(gòu)成。同一個(gè)工作段內(nèi)所有水流通道水流方向是一致的。

不同工作段之間由隔板分開。隔板的作用，一是分隔不同的工作段，二是改變水流方向，三是延長水流通道。

陰陽兩個(gè)極板之間有多個(gè)工作段。理論上兩個(gè)極板之間可以多個(gè)工作段，同樣限于兩個(gè)極板之間的均勻電場受距離影響會導(dǎo)致電滲析效率下降，兩個(gè)極板之間工作段不易過多，一般不會超過七個(gè)。如果原水水質(zhì)較差，一組極板之間工作段數(shù)量又不能布置過多，可以再增加一個(gè)極板及相應(yīng)數(shù)量的工作段。

圖2

電滲析器具有工藝簡單，除鹽率高，制水成本低、運(yùn)行管理方便、不污染環(huán)境等主要優(yōu)點(diǎn)。一般原水利用率可達(dá)80%，原水回收率 在45-70%之間。電滲析主要用于水的初級脫鹽，脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用于海水與苦咸水淡化；制備純水時(shí)的初級脫鹽以及鍋爐、動力設(shè)備給水的脫鹽軟化等。

2.電除鹽

電除鹽（electrodeionization，EDI ）

將電滲析與離子交換技術(shù)結(jié)合，在電滲析器的淡水室中填充離子交換劑，在直流電場的作用下，實(shí)現(xiàn)電滲析、離子交換除鹽和離子交換連續(xù)電再生的過程。這一過程中離子交換樹脂是被電連續(xù)再生的，因此不需要用酸和堿對之再生。我們通常把利用電除鹽原理進(jìn)行水處理的一系列設(shè)備稱為電除鹽系統(tǒng)。

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關(guān)鍵詞：生物分離技術(shù)；課堂教學(xué)；演示實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）06-0242-02

《生物分離技術(shù)》理論課是我院的專業(yè)選修課，開設(shè)迄今已有6個(gè)學(xué)年，目前筆者承擔(dān)并已主講兩次該課程，獲得學(xué)生好評，同時(shí)主持相關(guān)科研項(xiàng)目，力爭將生物分離這門技術(shù)在教學(xué)、科研與生產(chǎn)實(shí)踐上融會貫通。我校所設(shè)《生物分離技術(shù)》理論課服務(wù)于生物技術(shù)本科專業(yè)，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，并以應(yīng)用為主，指導(dǎo)學(xué)生如何將該技術(shù)應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而生物分離涉及的諸多原理性問題不是教學(xué)重點(diǎn)。為提高教學(xué)效率，筆者曾從多方面綜合考慮，在前人基礎(chǔ)上對該課程的教材選擇、課件制作、考核導(dǎo)向等方面做了調(diào)整，充分利用原有教學(xué)資源，盡量改變過去陳舊的教學(xué)方法[1]?！渡锓蛛x技術(shù)》課程實(shí)踐性強(qiáng)，重在操作，但由于條件所限，目前該課程尚未開設(shè)實(shí)驗(yàn)課。而實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)需要場地、儀器設(shè)備、人員配置、經(jīng)費(fèi)支持以及教學(xué)計(jì)劃調(diào)整等多方面，牽一發(fā)而動全身，雖已在申請中，但短期內(nèi)難以實(shí)行。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)教學(xué)互動，筆者擬在課堂上開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，本文即對此展開詳細(xì)探討。

一、教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的分類

根據(jù)要達(dá)到的目的，《生物分離技術(shù)》教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)可簡單分為以下幾種：

1.啟發(fā)性的演示實(shí)驗(yàn)。是由實(shí)驗(yàn)結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考，從而繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引出新的結(jié)果。例如在講沉淀技術(shù)時(shí)，首先指出沉淀技術(shù)是指在溶液中加入沉淀劑使溶質(zhì)溶解度降低，形成固相從溶液析出從而達(dá)到分離的一種技術(shù)。繼而將預(yù)先準(zhǔn)備的牛血清白蛋白溶液調(diào)至等電點(diǎn)，結(jié)果表明等電點(diǎn)沉淀技術(shù)不能完全沉淀蛋白，此時(shí)可啟發(fā)學(xué)生思考原因，并考慮其他沉淀方式，并可當(dāng)場選擇若干加以驗(yàn)證。

2.驗(yàn)證性的演示實(shí)驗(yàn)。是對一些難以理解又不容易解釋的問題，設(shè)法簡單驗(yàn)證。比如萃取技術(shù)，它是指當(dāng)含有生化物質(zhì)的溶液與互不相溶的第二相接觸時(shí)，生化物質(zhì)傾向于在兩相之間進(jìn)行分配，集中到一相中，而原來溶液中所混有的其它雜質(zhì)分配在另一相中，這樣就能達(dá)到某種程度的提純和濃縮。因此萃取的關(guān)鍵是配置互不相容的兩相，而這兩項(xiàng)的形式在不斷發(fā)展，例如在講傳統(tǒng)萃取時(shí)，可演示四氯化碳萃取碘水中的碘，在講雙水相萃取時(shí)，可配置聚乙二醇/磷酸鹽體系，演示用于從奶酪中分離β乳球蛋白，在講反膠束萃取時(shí)，可向有機(jī)溶劑中加入表面活性劑配置反膠束溶液，演示從棕色固氮菌培養(yǎng)液中直接萃取胞內(nèi)酶，在講固相萃取時(shí)，可直接將固相萃取裝置做一介紹。使得學(xué)生對萃取技術(shù)的特點(diǎn)、操作方式、發(fā)展現(xiàn)狀有較深入理解。

3.強(qiáng)化教學(xué)效果的演示實(shí)驗(yàn)。是通過把一些深?yuàn)W難懂的問題直觀地反映出來，使學(xué)生在獲得感性認(rèn)識的同時(shí)，進(jìn)一步加深對知識點(diǎn)的理解，從而達(dá)到深入淺出的教學(xué)效果。例如在介紹色譜分類時(shí)，學(xué)生不易理解，可通過運(yùn)用多媒體動畫演示離子交換色譜、凝膠色譜和親和色譜的原理，接著展示紙色譜、薄層色譜和柱色譜等多種色譜形式。然后針對離子交換色譜做演示實(shí)驗(yàn)，以羥基磷灰石為樹脂，預(yù)先處理、裝柱、平衡好，以紅藻為原料，預(yù)先破碎、離心、鹽析、透析、過濾等處理得紫紅色溶液，在課堂上講解理論知識的同時(shí)將溶液上羥基磷灰石柱，并用離子強(qiáng)度不斷增加的磷酸鹽緩沖液洗脫，可逐次洗下紅色、藍(lán)色等多種條帶，代表不同的蛋白組分。該實(shí)驗(yàn)簡單直觀地解釋離子交換的原理和基本過程，可激發(fā)學(xué)生興趣，能收到令人滿意的教學(xué)效果。

4.調(diào)節(jié)性的演示實(shí)驗(yàn)。許多學(xué)生都認(rèn)為生物分離技術(shù)課理論知識枯燥難學(xué)，在課堂上，可以打開生物教學(xué)工具箱，或者帶一些新穎的小型分離設(shè)備，如超濾膜包、電動移液器、超濾離心管等，先讓學(xué)生識別，然后逐個(gè)介紹功能和使用方法。

二、教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)

1.演示實(shí)驗(yàn)重在引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生。引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑問難，或創(chuàng)設(shè)若干個(gè)富有探究性的新問題，這樣課堂教學(xué)效果會更好。比如教師可提出如下問題誘導(dǎo)學(xué)生思考：鴨蛋蛋黃中脂肪的含量高達(dá)31%，為什么看不到一點(diǎn)油？可是在咸蛋的蛋黃中，卻經(jīng)?？梢钥吹近S色的油滴往外流？從這兩種不同的處理過程得到不同的結(jié)果，又會引發(fā)怎樣的結(jié)論？這些很有探究意義的問題，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2.在演示實(shí)驗(yàn)中增加學(xué)生的參與。演示實(shí)驗(yàn)是教師在課堂上為學(xué)生演示操作，同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析。以往的課堂教學(xué)，后邊的學(xué)生看不清演示實(shí)驗(yàn)過程，影響教學(xué)效果。因此，在演示實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論、分析、歸納總結(jié)，甚至在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生積極參與，充分了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。

3.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。生物課堂演示實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)，前者占大部分。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對知識的正確與否加以驗(yàn)證，鞏固和加深對基本規(guī)律和基本原理的認(rèn)識。而探索性實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用[2]。因此，在教學(xué)中可把一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍缘膶?shí)驗(yàn)，多讓學(xué)生想，啟迪學(xué)生思路。例如前述從牛血清白蛋白溶液中分離蛋白，除了沉淀方法，還有濃縮，干燥，結(jié)晶，電泳，離心，色譜，萃取、膜分離等，幾乎每一種生物分離技術(shù)都能達(dá)到同樣目的，具體選擇哪一類哪一種，就是一個(gè)深入研究探討的問題，可以讓學(xué)生展開討論，各抒己見，同時(shí)分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，綜合考慮實(shí)驗(yàn)效果和成本，讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律，對知識學(xué)得更扎實(shí)更牢固。

4.合理運(yùn)用多媒體，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生動手能力，而結(jié)合利用多媒體教學(xué)，可擴(kuò)展教學(xué)視野，是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。如應(yīng)用多媒體展示工業(yè)化的生物分離設(shè)備，全自動分離的流程演示，最新的生物分離技術(shù)，從而突破時(shí)間和空間的束縛，進(jìn)行逼真地模擬，靈活地放大或縮小生物分離場景，將生物分離過程生動形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認(rèn)識加強(qiáng)，理解透徹。

總之，教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是介于純理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課之間的過渡形式，但對于《生物分離技術(shù)》這門重在操作的課程來說很有意義，使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動符合學(xué)科內(nèi)容的認(rèn)知規(guī)律，并提高課堂教學(xué)的有效性，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育決勝于課堂的教學(xué)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。除了演示實(shí)驗(yàn)，也可安排學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室中各種生物分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并安排對生物分離實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)深造。通過這種課堂教學(xué)的延伸，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生對該專業(yè)課的興趣，達(dá)到全面提高素質(zhì)教育質(zhì)量的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡春爾，賈睿，胡燕，何培民.《生物分離技術(shù)》理論課教學(xué)體會[J].教育教學(xué)論壇，2013，（43）：72-73.

[2]韓恒才.淺談高中物理課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示[J].快樂閱讀：下旬刊，2013，（1）：93.