源分离技术的国内外研发进展及应用现状
盲源分离现状及发展
２ 盲 源 分 离 的基 本 原 理
盲 源分 离是 指仅 从若 干 观测 到 的混合 信号 中提 取 、恢 复 （分 离 ）出 无法 直 接 观 测 的各 个 原 始 信 号 的 过 程 ，这里 的“盲 ”是 指源 信 号未 知 （不 可 观测 ），并且 混 合 系统 特 性 也 事 先 未 知 或 只 知 其 少 量 先 验 知 识 （如非 高斯 性 、循 环 平稳 性 、统计 独立 性等 ）这 ２个 方 面＿１］。更一 般 的表 述 为 ：盲 源 分 离 是 通 过 多 输 人 多 输 出（ＭＩＭＯ）系 统 中检 测 到 的 观测 信 号 ，找 到 一 个 解 混 系统 Ｂ，利 用解混 后 得到 的输 出信 号推 断 ，重 构 出其 系统 的混 合 系统 Ａ 及 源信 号 ，如 图 １所 示 。
ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｕｂｊ ｅｃｔｓ，ｂｌｉｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ（ＢＳＳ）ｇｅｔｓ ｅａｇｅｒ ａｔ—
ｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃｈｏｌａｒｓ．Ｔ ｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ＢＢＳ ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ，ｓｕｍ ｍａｒｉｚｅｓ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｔｒｅｎｄ ａｔ ｈｏｍ ｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ａｎｄ ｐｒｏｓ— ｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｏｆ ＢＳＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｌｉｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｍｕｌｉ—ｉｎｐｕｔ ｍ ｕｌｔｉ—ｏｕｔｐｕｔ
新型分离技术的研究进展
新型分离技术的研究进展分离技术作为化学、制药、材料科学等领域中最为重要的技术之一，一直以来都受到广泛关注。
在过去的几十年中，各种新型的分离技术不断涌现，极大地提高了产品的纯度和品质。
本文将探讨目前新型分离技术研究的最新进展。
I. 传统分离技术的缺陷在传统的分离技术中，传统溶剂萃取、膜分离、结晶分离技术等是常用的分离方法。
但是这些方法也有着很多的缺陷。
例如：(1) 使用易燃、易挥发的有机溶剂可能会引起安全隐患，且污染环境。
(2) 传统膜分离技术的膜通常寿命较短，容易受到受污染的影响从而降低分离效果。
(3) 结晶分离技术必须要求物质有结晶性，而且耗时较长。
这些缺陷都对传统分离技术的应用产生了很大的制约。
II. 近年来，一些全新的分离技术出现了，它们正在逐渐取代传统的分离技术，成为应用领域的新宠。
目前，新型分离技术主要包括：(1) 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用超临界流体优异的溶解性能进行分离的一种新型技术。
它主要利用压力和温度对气态或液态物质进行临界点之上的处理，使其成为具有高扩散能力的超临界流态物质，并使其保持临界点以上的特异性质。
超临界流体萃取技术的主要特点是：无毒、无污染、高效率、易于操作。
与其他技术相比，它具有化学可控性好、分离效果高等优点。
在某些领域，如材料科学、化学工程等领域，已经被广泛应用。
例如，将它应用于石油提炼可大大降低污染和能源消耗。
(2) 嵌段共聚物膜分离技术嵌段共聚物膜分离技术是一种可控结构的膜，它在表面上具有多种特定的化学官能团。
这种结构在分离过程中能够选择性地吸附一些物质，达到分离效果。
该技术的优点是反应时间短、效率高、选择性好，并且可以在极端条件下工作，如高温、高浓度、高压等环境下。
该技术已经在水处理、有机物质回收等领域中被广泛应用。
(3) 金属有机骨架材料分离技术金属有机骨架材料是一种由有机配体与中心金属离子桥接形成的多孔材料。
它的优点是具有大孔径、大比表面积、氨基、羧基等基团，并具有很好的化学可控性。
化学工程中新型分离技术的发展与应用
化学工程中新型分离技术的发展与应用近年来，随着化学工程技术的不断发展和社会需求的不断增长，新型分离技术在化学工程中的应用越来越广泛，被视为推动工业生产和环境保护的重要手段。
本文将着重从技术原理、应用案例、未来展望等多个方面，对新型分离技术的现状进行描述和分析。
一、新型分离技术的原理新型分离技术主要包括膜分离技术、离子液体分离技术、超临界流体萃取技术、表面增强拉曼光谱分析技术等等。
其中，膜分离技术是一种基于物质在不同温度、压力、浓度等条件下的透过性选择性，对混合物物质实现分离的技术。
其基本原理是利用将物质分离的膜，将混合物内不同的物质分辨出来。
膜分离技术具有高效、省能、无化学污染这些优点，已经被广泛应用于化工、生化以及环保等领域。
离子液体分离技术则是一种基于离子液体的物性、结构，与特定化合物之间相互作用特征实现物质分离的技术。
其与传统有机溶剂或水相相比优异：无挥发性、热稳定性高、化学惰性强、导电性强；同时离子液体分离时浪费少，可回收利用率高，也能够缓解传统有机溶剂污染环境的问题。
超临界流体萃取技术，是指将超临界流体与混合物进行作用来改变混合物中不同物质的溶解度和扩散系数，进而实现物质分离的现代化分离技术。
超临界流体的状态介于气体与液体之间，与传统溶剂相比，具有温和性、可控性、分离程度高、回收溶剂成本低等优点。
表面增强拉曼光谱分析技术，是一种检测表面附着的微小分子的现代化分离技术。
通过局部表面等离子体共振效应与目标物分子相互作用，获得高灵敏度和高选择性的波长特征的新型分离技术。
在生物医学诊断、环境监测等领域具有广阔的应用前景。
二、新型分离技术的应用案例膜分离技术在现实生产中的应用案例非常广泛。
例如：在大规模普及的海水淡化中，采用的就是离子交换膜；在实现生物反应器和有机化学反应器中的物质分离，也大量运用到了膜分离技术；在化工行业中，利用反渗透技术将废水处理为循环水循环利用。
离子液体技术在含重金属的废水、化工废水治理和处理以及生态环保中有着广泛的应用。
盲源分离及其在通信侦察中的应用研究
盲源分离及其在通信侦察中的应用研究盲源分离及其在通信侦察中的应用研究随着现代通信技术的不断发展，通信侦察在军事、情报和安全领域中的重要性日益凸显。
而盲源分离（Blind Source Separation，以下简称BSS）作为一种强大的信号处理技术，正逐渐引起研究者们的关注，并在通信侦察中展现出了广阔的应用前景。
本文将从BSS的基本原理、算法和应用研究三个方面，对盲源分离及其在通信侦察中的应用进行探讨。
首先，我们来了解一下盲源分离的基本原理。
BSS是一种将混合信号中的各个源信号分离出来的技术。
在通信侦察中，混合信号指的是通过无线电、卫星等通信传递过程中，经过传输和干扰而存在混叠的信号。
通过BSS技术能够将这些混叠的信号分解成原始的源信号，实现信号的还原和识别。
BSS的基本原理是利用统计特性不同的源信号具有互相独立的特点，通过对已知的混合信号进行适当的数学变换和处理，将其分离成互相独立的源信号。
接下来，我们来介绍一些常用的BSS算法。
目前，有许多BSS算法已经被研究和应用于通信侦察领域。
其中，最常用的算法包括独立成分分析（Independent Component Analysis，以下简称ICA）、主成分分析（Principal Component Analysis，以下简称PCA）、独立子空间分析（Independent Subspace Analysis，以下简称ISA）等。
这些算法都是基于数学模型和统计分析的原理，通过对混叠信号进行变换和处理，以实现信号的分离和还原。
研究者们也在不断改进和完善这些算法，使其更加稳定和实用。
最后，我们来谈谈盲源分离在通信侦察中的应用研究。
盲源分离技术有着广泛的应用前景，尤其在通信侦察领域中具有重要意义。
首先，在通信情报收集方面，BSS技术能够将卫星通信、无线电通信等信号进行分离和还原，从中获取原始的通信内容和源信息，为后续的分析和判断提供可靠的依据。
其次，在通信干扰和欺骗排查方面，BSS能够有效地将干扰信号和真实信号分离，识别出干扰源并采取相应的干预措施，保障通信的安全和稳定性。
无线电信号处理中的盲源分离技术研究
无线电信号处理中的盲源分离技术研究1.引言无线电信号处理是现代通信系统中的重要环节之一，其中盲源分离技术是一项关键技术。
盲源分离技术可以将接收到的混合信号分离成源信号，而无需了解源信号的具体信息。
本文将重点介绍无线电信号处理中的盲源分离技术的研究进展和应用。
2. 盲源分离技术的基本原理盲源分离技术采用数学模型和信号处理算法，通过对混合信号进行处理，将其分解为源信号的线性组合。
具体而言，盲源分离技术利用信号的统计特性或者信息的相互独立性等性质来实现信号的分离，并通过适当的算法估计出源信号。
这样，在不了解混合信号的具体信息的情况下，我们能够得到源信号的估计值。
3. 盲源分离技术的常见方法在实际应用中，盲源分离技术有多种方法和算法。
其中最基本的方法是独立成分分析（Independent Component Analysis, ICA）。
ICA在信号处理领域广泛应用，其基本原理是假设混合信号是源信号的线性组合，并且源信号是相互独立的。
通过对混合信号进行统计分析和矩阵运算，ICA可以实现混合信号的分离。
除了ICA，还有一些其他的盲源分离方法，如非负矩阵分解（Non-negative Matrix Factorization, NMF）、盲识别算法（BlindIdentification Algorithm, BIA）等。
这些方法在不同的应用场景中可以选择使用，以满足对源信号分离的要求。
4. 盲源分离技术的应用领域盲源分离技术在无线电信号处理中有广泛的应用。
其中一个重要的应用领域是语音信号处理。
通过盲源分离技术，可以将混合的语音信号分离为单个说话者的语音信号，从而实现语音信号的识别和分析。
这在语音识别、语音增强等领域具有重要意义。
另一个应用领域是图像信号处理。
盲源分离技术可以用于处理混合的图像信号，将其分离为原始的图像信号。
这在图像去噪、图像恢复等方面具有重要应用。
此外，盲源分离技术还可用于无线通信中的信号分离和信号提取。
盲源分离技术在信号处理中的应用研究
盲源分离技术在信号处理中的应用研究随着数字技术的不断发展，信号处理成为越来越重要的一门学科。
信号处理的核心在于信号的提取和分离，而盲源分离技术正是这一领域中的重要技术之一。
盲源分离技术可以对多个混合信号进行分离，并且无需预先知道原始信号的具体情况。
这种技术的应用范围广泛，包括语音信号处理、图像处理、生物医学信号处理等领域。
本文将介绍盲源分离技术在信号处理中的应用和研究进展。
一、盲源分离技术的原理和方法盲源分离技术是一种无监督学习方法。
它的主要思想是从多个混合信号中分离出一组原始信号，这些原始信号可能是独立的或者相互相关的。
盲源分离技术不需要预先知道混合信号的具体情况，也就是说，不需要对混合信号进行建模。
这种方法最早应用于信号处理的反卷积中，后来逐渐发展为一个独立的研究领域。
盲源分离技术的基本方法是利用高阶统计独立性来进行信号的分离。
在实际应用中，可以通过以下几种方法实现盲源分离：（1）信息论方法：信息论方法的基本思想是利用信息熵来衡量信号的独立性或相关性，进而进行信号的分离。
常用的算法有独立成分分析（ICA）和自适应回归模型（ARMA）等。
（2）最小平方误差法：最小平方误差法是一种基于线性代数的方法。
它通过矩阵分解来进行信号的分离。
常用的算法有奇异值分解（SVD）和特征值分解（EVD）等。
（3）机器学习方法：机器学习方法是指利用机器学习算法来学习混合信号的特征，从而进行信号的分离。
常用的算法有神经网络、支持向量机（SVM）等。
二、盲源分离技术在语音信号处理中的应用语音信号处理是盲源分离技术应用最广泛的领域之一。
在语音信号处理中，盲源分离技术可以实现对多说话人的语音信号进行分离，或者对噪声干扰的语音信号进行去噪。
其中，一种典型的应用是麦克风阵列音频信号处理，该技术可以实现对多路语音信号进行分离，提高语音信号质量。
在语音信号处理中，独立成分分析（ICA）是最常用的盲源分离算法之一。
ICA算法使用高阶统计独立性来进行信号分离，可以很好地解决语音信号中的混叠问题。
国外过滤与分离技术的进展
国外过滤和分离技术的进展对第八届世界过滤大会和ACHEMA2000展览会上交流和展出的过滤和分离技术的研究成果及展品概况作以简介。
分析了国外过滤和分离技术的发展趋势，对我国存在的差距和值得思考的问题提出了看法。
随着世界各国能源短缺、资源贫化、水资源及环保问题的日益突出,如何节省能源，有效利用资源,重视水资源的科学合理使用，加强环境保护，仍是当务之急；同时随着科学技术水平的不断提高，生物化工新材料、精细化工、制药、食品等行业的迅速崛起，要求过滤和分离向高纯度、高分离精度发展，这些现实都为当今过滤和分离技术的发展提供了极大的机遇。
1第八届世界过滤大会概况第八届世界过滤大会2000年在英国召开，有42个国家近600人参加，英、德、美、意大利、日本、芬兰和比利时等发达国家的参加人数为342人，占全体的57%,中国（包括香港、台湾）共计30人,仅次于英、德、美、法，居第5位。
会议共宣读和张贴论文274篇。
表1为第八届世界过滤大会论文主题的统计。
从论文的具体内容来分析:a .使用基础的研究仍占相当重要的地位，共47篇,占论文总数的17%; b .研究强调了工业使用，共47篇，占论文总数的18%; c .环保得到充分，重视共55篇,占论文总数的20%; d . 过滤介质的研究和开发尤为重视，共43篇,占论文总数的16%; e .膜分离技术，共47篇,占论文总数的17%。
表1第八届世界过滤大会论文主题分析主题论文数占论文比例/%固液分离228深层过滤114过滤特性测定73预处理技术62固液分离工业使用49 18环境保护55 20过滤介质43 16沉降和浮选62离心及相近的分离技术62液液分离52新过滤技术-----磁、声、电方法的使用62膜分离47 17气固分离114合计274 100以使用基础的研究为例，从两相流体力学，特别是宏观和微观流体流动相结合，研究过滤和分离中流体流动的本质，研究颗粒粒度分布、滤饼结构、孔隙率、流体流动阻力对过滤和洗涤等不同阶段的影响，如：a.细小颗粒滤饼孔隙率和流体阻力的研究，颗粒粒径分布对滤饼渗透性的研究,双组分物料滤饼特性对滤饼渗透性的影响，滤饼洗涤过程的数学物理模型等从颗粒特性、滤饼结构等入手研究其对过滤速率及洗涤效果的影响。
分离工程中重要分离技术的进展与展望
分离工程中重要分离技术的进展与展望摘要:简要介绍了分离工程产生和发展历史，各主要分离技术的发展现状，研究前沿以及未来的发展方向。
分离工程过去在化学工程以及相近产业的发展中起了重要作用，也将在现在和未来推动现代化工和相关工业的发展，并在高新技术领域的发展中大显身手。
评述 10余年来在分离科学与工程领域的进展,这些领域包括：萃取分离（反胶团萃取，双水相萃取，液膜萃取，，超临界萃取，凝胶萃取，胶团萃取）。
吸附蒸馏，膜分离，反应强化分离等方面的研究简况。
关键词：分离技术,新进展，展望引言：化工分离技术是一个面对经济建设，广泛应用于多种工业的技术基础学科，是过程工程的核心技术之一。
化工、石化，冶金、医药等所谓“过程工业”一般均包括三大工序,即原料准备、反应与分离。
分离即负担反应后未反应物料与产物的分离,也包括目标产物与副产物间的分离、排放到环境中的废气、水、固体物料与有用产物的分离,以及原料中杂质的分离等等。
随着高新技术的发展，成千上万种新的化合物被发现、设计和合成，尤其是产物的多样化及深度加工,环境保护的严格标准的实施，都对化工分离技术提出了新的任务和更高要求。
例如，大部分生物技术产品以低浓度存在于水溶液中，需要发展在低温条件下的高效分离并富集的方法。
随着关系到国计民生和战略储备的矿产资源的枯竭，处理贫矿，复杂矿和回收利用二次资源将成为必然趋势,从而对分离技术的要求越来越高.此外,包括我国在内的世界各国对环境保护日益重视，对废气，废水,废渣的排放制定出越来越严格的标准。
国外报道，过程工业总投资的50％~90%用于分离设备,操作费用60%以上用于分离工序。
因此国内外均对分离科学与工程的发展十分重视。
随着化学工程科学的发展,不仅其共性应用基础研究扩展为过程工程,而且将研究目标提升为产品工程。
分离技术的研究是过程工程的关键性和前沿性的项目之一。
把握分离过程的基本规律,吸取和发展化工学科交叉的特点，拓宽分离技术的辐射领域,是分离科学与技术发展的根本所在.近年来,国外对分离科学、分离工艺和分离工程的研究十分活跃，除一般的化工、化学杂志不断介绍分离方面的研究成果外,国际性的分离专业杂志不下十余种.每年还举办大量的各种分离技术的国际会议.因此，对关系到我国“过程工业”如化学工业、石油化工、环境工程、生物化工等国家支柱产业21世纪初在国际上竞争力和综合实力的若干分离技术中带有共性、基础性的课题进行深层次的研究,在逐步进行传统分离技术与设备的根本性的改造的同时,研究和开创具有高效性、针对性和无害化的新型的分离技术,完善分离技术的工程开发，形成知识产权,科学地发展新的分离过程、分离方法、分离体系及分离设备，促进我国高新技术产业的可持续发展,提高我国工业整体水平，实现整个“过程工业"的现代化，是亟待解决的带有战略性的研究任务.十年来,我国以萃取分离、精馏分离与膜分离等为代表的分离科学与技术的研究取得了较大的成就，扩大了国际上的影响，形成的科技成果己在国民经济的诸多领域中得到广泛应用,取得了十分显著的经济效益和社会效益。
先进分离技术的应用与发展
先进分离技术的应用与发展在当今科技飞速发展的时代，先进分离技术在众多领域中发挥着至关重要的作用。
从化工、制药到环境保护，从能源开发到食品工业，先进分离技术的应用范围不断扩大，其发展也日新月异。
先进分离技术是一种将混合物中的不同组分进行有效分离和提纯的方法。
它的出现和发展，极大地提高了生产效率，降低了生产成本，同时也为解决一些全球性的问题提供了有力的手段。
在化工领域，先进分离技术的应用极为广泛。
例如，精馏技术是化工生产中常用的分离方法之一。
通过控制温度和压力，使混合物中的不同组分在精馏塔内逐步分离，从而得到高纯度的产品。
膜分离技术在化工领域也展现出了巨大的潜力。
它利用具有特殊选择性的膜材料，实现对混合物的分离和提纯。
与传统分离方法相比，膜分离技术具有能耗低、操作简单、无污染等优点。
制药行业对于产品的纯度要求极高，先进分离技术在其中的作用不可小觑。
色谱分离技术可以精确地分离和提纯药物中的有效成分，确保药物的质量和疗效。
超临界流体萃取技术则能够在温和的条件下提取药物中的活性成分，同时避免了传统提取方法中可能出现的热降解和溶剂残留等问题。
能源领域同样离不开先进分离技术。
在石油化工中，加氢裂化和催化重整等过程都需要高效的分离技术来分离和提纯产物。
在新能源开发方面，例如从生物质中提取生物柴油，先进分离技术可以有效地去除杂质，提高生物柴油的品质。
环境保护是当今社会面临的重大挑战之一，先进分离技术在这方面也大显身手。
在废水处理中，膜生物反应器技术能够有效地去除废水中的有机物和微生物，实现水资源的净化和回用。
在废气治理中，吸附分离技术可以捕获废气中的有害物质，减少对大气的污染。
食品工业中，先进分离技术也有着广泛的应用。
例如，在果汁生产中，采用超滤和反渗透技术可以去除果汁中的杂质和微生物，延长果汁的保质期。
在食用油精炼过程中，通过脱胶、脱酸、脱色等分离步骤，可以提高食用油的品质和安全性。
随着科学技术的不断进步，先进分离技术也在不断发展和创新。
源分离尿液营养物质回收与处理技术研究进展
源分离尿液营养物质回收与处理技术研究进展!仇付国#徐艳秋#卢#超#孙#瑶!北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室"北京$%%%\\#摘要!源分离尿液中含有大量的氮$磷等营养物质!具有污染性和资源性的双重特征"利用源分离系统对尿液单独收集处理!在降低生活污水中污染负荷的同时!还能够回收利用尿液中的氮$磷等营养物质"讨论了源分离尿液中营养物质的回收及对尿液的处理方法!分别对沉淀结晶技术$物理脱水技术$吹脱吸收技术$离子交换吸附技术$生物处理技术$电化学技术等方法的特点$原理$应用范围与研究现状进行综述!并对其技术的发展趋势进行展望!指出今后的研究热点将集中于真正实现源分离尿液的资源化$无害化和规模化"关键词!源分离尿液#营养物回收技术#氮#磷123$$%4$5(%6789:8;<9(%$=$$%%\+#0#-+%"/+&5+#00&((4!+*#(!0+#%&V #+1-(.!+#-!)#(!!#%"(*Y 4#0&$0&4+%#U 0#/-+-!#.4+*(#d 3,!JD ;JK "I ,E B CD kF J "H ,U :B K "+,?E B K!j "T H B XK P B Q K P T K N ,P XB C +Q K P G V B Q "P +T S Q "G B CR LB Q "P )CO F P K CG "CQ "/F CF S Q P T K N )RJ<B Q F K C "."F 8F C;,CF O "P S F Q T K NU F O F M )C;F C""P F C;B CR -P <:F Q "<Q JP ""."F 8F C;$%%%\\"U :F CB #-6789:;8$+K JP <"D S "WB P B Q "R JP F C"<K CQ B F C"S M B P ;"B G K JCQ S K N CJQ P F "CQ S F C<M JRF C;CF Q P K ;"C B CR W:K S W:K P JS "S KF Q :B S Q :"RJB M <:B P B <Q "P F S Q F <S K N WK M M JQ F K C B CR P "S K JP <"9Z :"JP F C"D RF O "P Q F C;S T S Q "G V B SJS "R Q K<K M M 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"R K C Q P JM TB WWM F <B Q F K C N K PJP F C":B P G M "S S C"S S "P "<T <M F C;"B CR "CM B P ;"R S <B M "WP K RJ<Q F K C9<’=>?9@7$S K JP <"D S "WB P B Q "R JP F C"%CJQ P F "CQ S P "<K O "P T Q "<:CF kJ"S %CF Q P K ;"C %W:K S W:K P JS########!国家科技支撑计划项目!(%$(.->$\.%5#%北京市科研基地建设项目,节能减排协同创新中心-!(%$=#&收稿日期$(%$=]%\]%6AB 引B 言人体尿液中含有大量的营养物质"具有污染性和资源性的双重特性&我国目前的处理方式是排水系统将尿液通过大量的自来水冲洗并与其他生活污水混合排放&从生态环境的角度考虑"应从源头上对其进行分离收集利用更加合理($)&同时"磷元素是一种不可再生的矿产资源"在人们生活和生产中不可或缺"然而随着磷矿的不断开采和磷元素的不断流失"我国正面临着磷危机的问题(()&自(%世纪末以来"国内外学者提出了,生态卫生-的概念和相应的技术"这些研究基本是将传统的冲水厕所更换为源分离排水系统"在粪尿尽可能不混合稀释的情况下进行单独收集并对其进行回收利用"即从源头上控制污染物并进行资源的回收(5)&本文对源分离尿液中氮’磷等营养物质的回收与尿液处理技术研究进展进行总结"讨论了各种回收与处理技术的特点’原理及适用条件"并对未来的发展方向进行展望&&$环#境#工#程)CO F P K CG "CQ B M )C;F C""P F C;CB 以回收磷为主的技术CD CB 磷酸铵镁沉淀技术磷酸铵镁沉淀技术主要是将尿液中的氮’磷以鸟粪石晶体形式析出的方法&由于以鸟粪石!/-*$/;?A \*2\*=A (2#沉淀结晶的形式可以回收利用尿液中大部分磷和部分氨氮"因而倍受国内外研究者的青睐"已广泛应用于各种高氨氮废水和含磷污水的处理&鸟粪石法回收源分离尿液的研究工作已趋于成熟"多数学者对鸟粪石沉淀生成条件研究结果趋于一致"即最佳WA 值控制条件为’4%‘a4%"最佳(!/;#g (!*#p $45g $&郝晓地等(\)通过对超纯水和自来水中的钙’镁’磷生成鸟粪石的试验证实"WA 值对鸟粪石结晶的纯度有很大影响"以超纯水作溶剂时"使鸟粪石纯度ba%^的最佳WA 范围为’46‘a4%"而以自来水作溶剂时"实现相同的鸟粪石纯度的最佳WA 范围为’4%‘’46"主要原因是在自来水中存在一定浓度的UB (_"会影响鸟粪石沉淀的纯度"因此要生成高纯度的鸟粪石需要控制WA 在’4%‘’46的中性范围&+Q"W:B CF "jH 等(6)将传统的污水处理方式和源分离尿液在营养物质管理方面进行对比"研究分别进行5个实验$第$种是利用传统的集中污水处理厂处理含尿液与冲厕水的污水%第(种是向源分离尿液中投加/;2以获得*的最大回收率%第5种是向源分离尿液中投加/;2和?B 5*2\以获得*和?的最大回收率&结果显示第(种比其他两种方式的环境成本低"同时证明磷酸铵镁沉淀技术有一定的应用前景"但是需要解决回收尿液中氮的技术&I J 等(=)运用鸟粪石技术和沸石吸附回收源分离尿液中的氮和磷"确定最佳的鸟粪石结晶条件为$WA 值为&4%‘$%4%’(!/;#g (!*#p $4\g $’反应时间为5%G F C "投加(46;7H 菱镁矿和5’6;7H 沸石"尿液中磷和氨的回收率分别为a(4\^和&&4\^&而-CQ K CF CF 等(’)在越南利用鸟粪石和空气吹脱技术对源分离尿液中的氮和磷进行回收"并建立了相应的实际装置"6%H 源分离尿液在装置中经过一个流程处理后生成大约$$%;鸟粪石"氮去除率约为a%^&@P B J 等(&)建立了$个方便安装的自动化鸟粪石反应系统"通过捕捉到的浊度’电导率信号对镁源的投加进行自动化管理"在反应器中分批处理尿液"其对总磷的回收率达到a5^&CD EB 混合阴离子交换技术离子交换可以去除污水中的化学物质"目前研究较集中于聚合阴离子交换树脂和聚合无机混合阴离子交换树脂对水体中磷的选择性去除(a )&-M F <F B等($%)利用混合阴离子交换树脂对源分离尿液中的磷进行回收试验&其使用的混合阴离子交换树脂结合了水合氧化铁颗粒和阴离子交换树脂的各自优点"形成一种具有持久和可重复利用等特点的新型树脂&其研究展示了使用混合阴离子交换树脂去除磷的概念"并从动力学试验’平衡测试’吸附模型’药物的联合去除和硫酸盐’氯化物和磷酸盐的竞争等6个方面对新鲜尿液和水解尿液中磷的去除进行评估&结果表明混合阴离子交换树脂可以在6GF C 内快速去除尿液中的磷酸盐"去除率达a’^"其中硫酸盐和氯化物对磷酸盐无竞争"混合阴离子交换树脂在WA 为=4%‘&4%时可有效去除磷酸盐"并且温度的影响可以忽略不计&此试验流程中对磷酸盐交换树脂进行再生可形成一个闭合的交换再生循环系统如图$所示"已经耗尽的阴离子混合树脂可以通过利用?B U M 溶液进行再生"而用过的再生溶液可以经投加镁或者钙进行沉淀形成鸟粪石和钙磷石&此方法解决了传统源分离尿液鸟粪石沉淀过程中硫酸盐对结晶的影响"而且树脂可以重复利用"降低成本"具有一定的应用前景&图$#混合阴离子交换树脂磷回收示意!F ;9$#+<:"G "S K N P "<K O "P F C;W:K S W:K P JS F C G F h "R B CF K C "h <:B C;"P "S F CEB 以回收氮为主的技术ED CB 物理脱水技术限制尿液大规模回收和利用的主要原因是尿液相对于农用化肥具有营养物质含量低的缺点"对尿液进行先脱水再回收营养物质是非常必要的&常见的物理脱水方法有蒸发’冻融和反渗透&蒸发是最为简单直接的技术"即通过加热使尿液a$水#污#染#防#治LB Q "P *K M M JQ F K C U K CQ P K M中水分挥发而析出溶质的过程&为了防止氨的挥发"蒸发前需要将尿液用强酸预处理"强酸加入到尿液会抑制尿素水解酶+++脲酶的活性($$)&蒸发技术最明显的缺点是能耗高&然而利用太阳能等廉价能源加热取代传统加热模式"将大大降低尿液脱水过程中的耗能&+B G B CQ:B等($()在越南地区某高校内利用中试规模的太阳能蒸发器"能够将6%H酸化后!WAq\#的尿液通过蒸发后得到5=%;总氮"超过(^的固体肥料&冻融是通过冷冻等方法将原尿液的体积缩小的技术"其原理是利用水分子在低温下首先形成冰晶体而其他化合物包括营养盐仍然呈液相"从而实现溶质和水分的分离&研究表明($5)"在]$\n时冻结尿液后"大约有&%^的营养物质可浓缩至原体积(6^的溶液中"冻融方法有利于尿液的存储和运输等管理&但是冻融所需的能量相对于蒸发来说更大"单独使用冻融技术并不可取"除非所在地区非常寒冷或者把冻融作为辅助技术联合其他技术应用比较可行($\)&反渗透技术!02#是利用反渗透膜实现水和杂质的分离"而且铵离子比其在不带电的状态下更易截留在反渗透膜表面&目前空间站多数使用反渗透技术来处理回收尿液和汗水为可饮用水"以此降低空间站的饮用水压力&熊文军($6)采用了冷冻干燥+超滤膜+反渗透膜+紫外消毒处理工艺处理尿液废水"测定各工艺出水指标均符合生活饮用水的卫生标准"优于其他处理工艺&ED EB吹脱吸收技术吹脱法通常可分为空气吹脱法和蒸汽吹脱法"其机理是将废水调至碱性后"使水中?A_\转化为游离氨"再通过通入空气或者蒸汽携带走?A5以达到除氨的目的&+F X"M($=)等研究表明"当尿液的WA值升高至$("空气流通速率适宜时可将尿液中的a’^的氨氮回收到%46G K M7H的硫酸中"且回收时间随着空气流通速率的增加而减少&+B G B CQ:B等($’)进行的中试试验研究为了使回收效益和成本效率均达到良好效果"在空气高流速的条件下使用汽提塔使尿液循环吸收&为了减小曝气所需的能量"可以利用生物燃料电池技术与吹脱吸收技术相结合&H F J.F B Ch F B等($&)通过改造的双膜模型优化空气吹脱过程中从源分离尿液中回收氨的效率和成本"通过利用插值法确定最佳操作条件为$空气流速为$\H7!G F C*H#"温度为5(5j"运行时间为(4(:"WA值为$%&吹脱技术的缺点是耗能比较高"适用于热带地区使用太阳能"而在寒冷地区则需要和其他发电节能技术相结合使用&ED LB离子交换吸附技术离子交换主要将不溶性离子化合物上的可用来交换的离子与溶液中的同性离子交换的反应"常用的离子交换剂是沸石’活性炭和石灰石等"一般采用沸石"斜发沸石最常见($a)&利用离子交换技术不仅可以吸附回收尿液中的氨氮((%)"对其中的正磷酸盐也具有高于a%^的回收率(($)&另外",R"P Q等((()试验证明硝化反应器中需在加入稳定的碱性填料之前吸附去除有机物"填料作为生物膜载体"增加碱度"提高含硝酸铵产物的热稳定性&+K C;等((5)通过利用大孔强碱性阴离子交换树脂良好的选择性去除污染水体中的硝酸盐&彭佳乐((\)研究了铜基树脂对纯氨水中氨氮的饱和吸附容量为\\G;7;"且铜基树脂可以稳定地存在于WA为546‘$%46的水溶液中"可见此方法是处理氨氮废水的一种有效方法&ED PB生物处理技术生物处理技术主要是利用微生物的吸附降解等作用净化处理尿液"最关键的是通过氨氧化细菌的氧化作用将尿液中的氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮& E B C;等人((6)通过种植空心菜的水培系统去除源分离尿液中的营养物质"U21去除率为6&^‘==^" Z?去除率为\$^‘\a^和Z++去除率为\’^&张良长等((=)针对载人航天中缺乏水资源并且产生尿液废水等特点"通过构建厌氧微生物处理系统"利用+.0工艺对模拟的$%^浓度的尿液进行驯化"在稳定运行期有机氮的转化率达到a6^以上&吕刚((’)采用新型预处理稳定剂!过氧化物#处理航天中尿液"实现水的回收利用并对其进行可行性研究"试验获得的最优参数为$按$46H的尿液量一次性加入%4&;7 H预处理稳定剂和$4%;7H柠檬酸能够保证尿液在’R内维持稳定&LB同时回收尿液中氮磷的技术LD CB电化学技术电化学技术利用电解质与电极之间的电化学行为"主要涉及到电催化氧化脱氮和电絮凝除磷&3CB C 等((&)利用铁盘作为电极材料来研究电化学技术对合成的人类尿液中磷的去除"最佳试验条件为电流密度为6-7G(’停留时间为=%G F C’WA值为&"Z*去除率接近$%%^"Z?去除率为(%^&H"R"Y G B等((a)利用%(环#境#工#程)CO F P K CG"CQ B M)C;F C""P F C;微生物电化学技术回收源分离尿液中的氮’磷等营养物质"相比传统污水处理厂该技术可节省大量能源&然而考虑到电化学技术可能会产生对人体健康有害的含氯化合物等副产物"A B CS W"Q"P[s M M F;等(5%)在石墨上进行氨的直接电化学氧化来处理源分离尿液"在此过程中无含氯的消毒副产物的产生"对氨的去除量为!(4a t%45#;7!G(*R#"去除量比间接氧化方式高&H JQ:"P-j等(5$)利用电化学提取并回收源分离尿液中的磷"将氨的汽提和吸收装置组合到一起"Z?去除率达!6’t%46#^&电化学技术在一定程度上能够回收源分离尿液中氮’磷"但是其回收率较低"因此需要进一步深入研究&LD EB硝化作用和蒸馏法结合虽然鸟粪石方法已经得到了众多学者的公认"通过添加适当的镁源"可回收a%^以上的磷和一小部分氨"但是大多数氨和几乎全部的钾和硫酸盐仍保留在溶液中&利用硝化作用7蒸馏法回收源分离尿液中的营养物无需添加化学物质"在硝化反应过程中涉及到氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌的平衡&为了回收源分离尿液中全部的营养物质",R"P Q等((()选用硝化作用7蒸馏法结合应用"先对源分离收集到的尿液通过膜曝气生物反应器进行硝化作用"在这一过程中尿液中的6%^的氨会被氧化成硝酸盐"而其中最关键的控制因素是WA值"对反应器中流出的尿液进行蒸馏"最后以干燥的粉末形式回收尿液中的营养物质"包括硝酸铵’钾’硫酸盐和磷酸盐"形成的硝化尿液肥料中含有尿液中所有的*’j’+和超过aa^的?"只有占总氮5^的氨会在蒸馏过程中挥发(5()&PB其他营养物质回收技术其他回收技术还包括膜处理技术’生态处理技术等&*P K Cf等(55)利用纳滤膜分离尿液中的营养盐’残留药物和雌性激素"结果显示纳滤膜可以截留大多数的硫酸盐’磷酸盐’残留药物和雌性激素"而氨氮和尿素只能通过纳滤膜分离%仇付国等(5\)通过向尿液中投加活性污泥促使尿液水解"并且以形成鸟粪石的形式分离"在水解后的尿液中以(!/;#g(!*#p$4\投加镁源可以回收尿液中aa^的磷"而鸟粪石的纯度在a6^左右&.K CO F C U(56)等通过新技术硝化尿液肥料来回收利用源分离尿液中的营养物质"对温室中养殖的黑麦草分别施用鸟粪石沉淀和合成的硝化尿液肥料来对比两种技术对营养物质的回收效率"黑麦草作物应用尿液为基础的肥料可回收(=^的磷"并且通过应用鸟粪石和合成的硝化尿液肥料可以分别回收尿液中’(^和’6^的氮&+Wu C;X"P;>等(5=)利用生命周期评估方法比较通过回收人排泄物中的营养物质作为肥料用于耕种土地和利用污水处理厂去除这些营养物质对环境的影响"结果证明"源分离尿液人的排泄物作为肥料比在污水处理厂直接去除氮’磷更加节能"并且也可降低造成全球变暖的影响&RB结语与展望依据生态循环理论"将源分离尿液回收并最终回归到农田是最佳途径"这一方法对于农村来说比较可行"但对于快速发展的城市不太适用&因此现在大多数学者比较关注源分离尿液的处理技术"研究从最初的集中于磷酸氨镁沉淀’生物脱氮处理等方法"发展到电化学技术’生态处理等新技术&有的营养物质回收技术已经趋于成熟"尤其是鸟粪石沉淀技术"目前已经建立了自动化鸟粪石系统"但鸟粪石技术回收成本较高"需要和其他技术联合应用&蒸发技术耗能太高"在太阳能充足的热带地区适用"而在其他地区需要和其他技术联合使用&电化学技术由于其仅能去除营养物质"还会产生有害副产物"因此还需要进一步完善&反渗透作用和生物处理技术可用于空间站水资源缺少"利用源分离尿液作为饮用水"是具有应用前景的技术&目前"较为推崇的方法为生态技术"其具有节能"并且同时降低对水体富营养化影响的特点&随着对尿液源分离技术的不断研究以及推广应用"对源分离尿液进行资源化无害化处理利用是必然趋势&通过以上综述对回收源分离尿液中营养物质技术进行以下展望$$#将已成熟的技术开展研发自动化处理系统"不仅可以减少运输和保存源分离尿液的成本"而且可以提高营养物质的回收率&(#对于离子交换技术和电化学技术需要进一步研究更加适用的材料以及反应条件"以保证不产生有毒副产物并提高源分离尿液中营养物质的回收率& 5#加强生态技术对源分离尿液中营养物质回收的研究"并将其进一步推广至城市污水处理中"进而良好的解决处理源分离尿液的能耗及其他影响问题"并研究从生态技术获得的农业缓释肥的肥效&参考文献($)#,R"P Q j/".J<fM"T U-"Lv<:Q"P P/""Q B M9Z"<:CK M K;F"S N K P Q:"Q P"B Q G"CQ K N S K JP<"D S"WB P B Q"R JP F C"F C Q:""Z:"fV F CF/JCF<F WB M F Q T$(水#污#染#防#治LB Q"P*K M M JQ F K C U K CQ P K M(>)9LB Q"P+-"(%$6"\$!(#"($(D(($4(()#郝晓地"衣兰凯"王崇臣"等9磷回收技术的研发现状及发展趋势(>)9环境科学学报"(%$%"5%!6#$&a’D a%’4(5)#/B JP"P/"*P K Cf L"H B P S"C Z-9Z P"B Q G"CQ WP K<"S S"S N K P S K JP<"DS"WB P B Q"R JP F C"(>)9LB Q"P0"S"B P<:"(%%="\%!$’#$5$6$D5$==4(\)#郝晓地"兰荔"王崇臣"等9/-*沉淀法目标产物最优形成条件及分析方法(>)9环境科学"(%%a"5%!\#$$$(%D$$(64(6)#3S:F F+j H".K T"PZ A9H F N"<T<M"<K G WB P F S K C K N<"CQ P B M F Y"RV B S Q"V B Q"PQ P"B Q G"CQB CR JP F C"S K JP<"S"WB P B Q F K C V F Q:S Q P JO F Q"WP"<F WF Q B Q F K C$!K<JSK C JP F C"CJQ P F"CQG B CB;"G"CQ(>)9LB Q"P0"S"B P<:"(%$6"’a$&&D$%54(=)#I J+"H JKH"A"A""Q B M9?F Q P K;"C B CR W:K S W:B Q"P"<K O"P TN P K G S K JP<"D S"WB P B Q"R JP F C"XTRK S F C;V F Q:G B;C"S F Q"B CR Y"K M F Q"(>)9*K M F S:>K JP CB M K N)CO F P K CG"CQ B M+Q JRF"S"(%$6"(\!6#$((=aD((’64(’)#-CQ K CF CF+"*B P F S+")F<:"P Q Z""Q B M9?F Q P K;"C B CR W:K S W:K P JS P"<K O"P T N P K G:JG B C JP F C"XT S Q P JO F Q"WP"<F WF Q B Q F K C B CR B F PS Q P F WWF C;F C O F"Q CB G(>)9U M"B CD+K F M-F P LB Q"P"(%$$"5a!$(#$$%aaD$$%\4(&)#/B h F G F M F B C@*@P B J"+B P BH0:K Q K C"U:P F S>.P K J<fB"P Q""Q B M9 )O B M JB Q F K C K N B C B JQ K G B Q"R S Q P JO F Q"P"B<Q K P Q KP"<K O"P W:K S W:K P JSN P K G S K JP<"D S"WB P B Q"R JP F C"<K M M"<Q"R B Q JP F C"RF O"P S F K C Q K F M"Q SF C"Z:"fV F CF(>)9LB Q"P+-"(%$6"\$!5#$5&5D5&a4(a)#-V JB M/0">T K-9-S S"S S F C;K N W:K S W:K P JS P"G K O B M XT WK M T G"P F<B CF K C"h<:B C;"P S(>)91"S B M F CB Q F K C"(%$$"(&$$$$$D$$’4 ($%)#-M F<F B+"CRP K V S fF".K T"P ZA9*:K S W:B Q"P"G K O B M N P K G JP F C"JS F C;:T XP F R B CF K C"h<:B C;"P"S F C(>)91"S B M F CB Q F K C"(%$5"5((!\#$$%\D$$(4 ($$)#//"*+"-HZ9?JQ P F"CQ S F C JP F C"$)C"P;"Q F<B S W"<Q S K N P"G K O B MB CR P"<K O"P T(>)9LB Q"P+<F"C<"B CR Z"<:CK M K;T"(%%5"\&!$#$=&D’64($()#+B G B CQ:B-"Z:B C:?*",Q"-""Q B M9+K M B P Q:"P G B M"O B WK P B Q F K C K N:JG B C JP F C"N K P CF Q 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我国制药分离纯化技术现状和发展方向
我国制药分离纯化技术现状和发展方向我国制药分离纯化技术现状和发展方向引言：制药工业关系国计民生。
一种好的药品，不仅能治疗疾病，而且能够提高国民的身体素质。
大千世界，形形色色的动植物，不计其数的化合物，想要从里面找到能够制成药物的有效成分是一件困难的工作。
由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。
因此，制药分离纯化技术在制药工业中具有举足轻重的地位。
一、现状制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂志之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离，是一个复杂的过程。
近年来，我国的医药产业虽然得了比较大的发展，但是在制药过程上并没有取得重大突破，与发达国家仍有很大的差距。
其原因是多方面的，但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题，药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节，自然而然的成为了首要原因。
目前，在我国制药领域，很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用，但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺，依然是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分离技术装备简单，工艺流程单一等缺陷。
我国目前的分离提取技术还存在很多不足。
设计和开发出一个新的生产系统和设备，显得尤为迫切。
制药提取分离技术及其装备关系到三个问题：(1)能否最大限度地从药材中提取有效成分，但是保证无用的物质不能被同时转移。
(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均；(3)能否在尽量满足最大产能的情况下，把成本降到最低。
简单来说是产率、工艺条件稳定和效率三个问题。
这些问题如果能得到有效的解决，就能为后续生产环节制提供良好的生产环境，实现提高生产质量的最终目的，目前，我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题，生产中仍然以传统落后的工艺技术和装备为主导，提取生产过程中的装备陈旧、工艺流程单一，集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来，但是并没有得到广泛应用，因此，充分利用各种先进的提取分离纯化技术，先进的装备的优势以及自动化控制与在线检测系统的优势，开发出先进、适用的中药提取分离技术流程，并使其得到推广和广泛的应用。
源分离厕所粪尿无害化及资源化技术研究进展
４９４
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
表１归纳对比分析了粪便处理技术的特点。
３ 尿 液 无 害 化 与 资 源 化 回 收 处 理
３．１ 尿 液 预 处 理 技 术 为 满 足 尿 液 具 备 抑 菌 、防 沉 淀 、防 止 氨 挥 发 、ｐＨ
２ 粪 便 无 害 化 与 资 源 化 处 理 ２．１ 堆 肥 处 理 技 术 ２．１．１ 传 统 堆 肥 技 术
厌氧堆肥 简 单 易 操 作，但 发 酵 周 期 长 （超 ５ 个 月）、占地面积大、易产生臭气（腐胺、尸胺及硫 化氢） 等二次污染。好 氧 堆 肥 解 决 了 前 者 臭 气，堆 肥 周 期 长（半月内）的问题，但腐熟过程中仍无法避免 氧气、 温度和水分的繁重人工翻堆调控工作。动态好氧堆 肥可以解决繁重 的 调 控 工 作，简 单 快 捷 地 实 现 粪 便 堆肥。 ２．１．２ 特 种 微 生 物 降 解 技 术
源 分 离 厕 所 技 术 即 ：利 用 源 分 离 便 器 的 粪 便／尿 液收集口分别 收 集 粪 便／尿 液，进 一 步，粪 便 落 入 粪 箱用于生态堆肥 或 其 他 资 源 化 途 径，尿 液 储 存 于 尿 液池，进行后续营 养 物 质 的 回 收 或 经 过 水 解 处 理 直 接用作肥料。
术，分析总结各种处理技术的原理、优缺点及适用条件，并对源分离厕所粪尿无害化及 资源 化处 理 技
术发展趋势进行了展望。
关键词 源分离厕所 粪便 尿液 无害化 资源化
中 图 分 类 号 ：ＴＵ９９２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００２－８４７１（２０２０）Ｓ１－０４９３－０８
我国制药分离工程现状及发展方向
我国制药分别纯化技术现状和发展方向引言：制药分别过程主要利用待分别的物质中的有效活性成分和共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分别，是一个困难的过程。
制药工程的主要目标是医药产品的高效生产，分别和纯化是最终获得商业产品的重要环节，是各种新医药产品实现产业化的必经之路，在整个医药行业中具有举足轻重的地位。
近20年来，制药分别技术取得了长足发展，出现了许多新概念和新技术。
有些技术已经在工业上得到了应用，有的虽然还在探讨中，但已经显示出良好的应用前景。
一、现状：近年来，我国的医药产业虽然得了比较大的发展，但是分别纯化技术的发展和其他生物技术的发展相比是不平衡的，和发达国家仍有很大的差距。
其缘由是多方面的，但最主要的缘由来自于生产过程中的工艺技术和装备问题，药品提取分别纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节，自然而然的成为了首要缘由。
目前，在我国制药领域，许多先进的提取分别纯化技术已经得到了发展和应用，但是照旧是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分别技术装备简洁，工艺流程单一等缺陷。
我国目前的分别提取技术还存在许多不足。
制药提取分别技术及其装备关系到三个问题：(1)能否最大限度地从药材中提取有效成分，并保证无用的物质不能被同时转移。
(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均；(3)能否在尽量满足最大产能的状况下，把成本降到最低。
简洁来说是产率、工艺条件稳定和效率三个问题。
若这些问题假如能得到有效的解决，就能为后续生产环节制供应良好的生产环境，实现提高生产质量的最终目的。
目前，我国大部分所运用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题，集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来，但是并没有得到广泛应用。
因此，充分利用各种先进的提取分别纯化技术，先进的装备及自动化限制和在线检测系统的优势，开发出先进、适用的中药提取分别技术流程，并使其得到推广和广泛的应用。
传统的分别纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。
稀疏分量分析在欠定盲源分离问题中的研究进展及应用
，
其原理如 图 １所示 。
其中， 相互独 立 的 维源信号 ｓ 经 （） 过 ｍ ｘｎ维 混合矩 阵 Ａ线性混 合后得到 ｍ 维观 测 信 号 （ ） ｔ。 在满足 ｍ ｎ且 ｓ ｆ （） 中至多含有一 个高斯
图 １ Ｉ Ａ原 理 图 Ｃ
２ 信号 的稀疏分解
ｇｒｈ ｃ ｓｎ ｅｅｄ ｎ ｃｍ ｏｅｔ ｎ ｙｉ ＩＡ） Ｓ ａ ｅ ｏ ｐ ｎｎ ａ ｓ （ Ｃ ）ｂ ｓｄｏ ａ ｅｒ ｒｓｎ ｔ ｎｉ ｏｅ ｆｈ ｏｉ ｍｓ ｕ ｈａ ｄ ｐｎ ｅｔ ｏ ｐｎ ｎ ａ ａ ｓ Ｃ ．ｐｒ ｍ ｏｅｔ ｎ ｙｉ Ｓ Ａ ａｅ ｎｓ ｒ ｐｅｅｔ ｉ ｎ ｅ ｔ ｓ ｉ ｌ ｓ（ ｓ ｃ ａｌ ｓ ｐｓ ｅ ａｏ ｓ ｏｔ
ｎ ｗ ｙ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ａｇ ｒ ｈ ． Ｃ ｏ ｖ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆｕ ｄ ｒ ｅｅ ｉ ｅ Ｓ ｈ ｔＩ Ａ ｏ ｓ ’ ｏｖ ． ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ａ ｓ ｒ ｅ ｎ ｅ ｌ ｅ ｅｏ ｅ ｌｏｉ ｍｓ Ｓ Ａ ｓ ｌｅ ｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ｎ ｅｄ ｔｒ ｎ ｄ Ｂ Ｓ ｔ ａ Ｃ ｄ ｅ ｎ ｔｓ ｌ ｅ Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓ ｕ ｖ ｙ ａ ｄ ｔ ｍ ｒｖ ｅ ｏ ｕ ｉ ｇ ｏ ｈ ｔｄ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＳ ｅ ｉ ｗ ｆｃ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｓｕ ｙ ａ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ＣＡ． ｎ ｏ
如下 ：
而联合 多种基 函数族 可 以更 有效 的表 征信 号 。 过程 的条 件 下 ， 过 实 际结构 ， 通
该方法便可 以在混合矩阵 Ａ 和源信号 （） ｔ 未知 的情 况下 ， 只
根据观测数据 向量 （） ｔ确定分离矩 阵 ｗ， 使得变换后 的输 出
． ｔ是 源信 号向量 ｓ ｔ 的估计 。数学表达式为 ： ） ） ， （ （）
盲源分离算法的研究与应用
盲源分离算法的研究与应用盲源分离算法是一种用于从混合信号中恢复原始信号的方法，主要应用于信号处理、音频处理、图像处理等领域。
在这篇文章中，我将介绍盲源分离算法的原理、应用和最新研究进展。
一、原理盲源分离算法的核心在于估计各种源信号的组合权重和各种源信号本身。
在具体实现时，通常采用图像处理、线性代数、信号处理等技术进行计算。
其中，最常用的方法是独立成分分析（ICA）和二次统计量分析（SCA）。
ICA算法的基本思路是将所有混合信号拆分为各种源信号的线性组合。
这样，如果我们能找到一组线性变换，使得每个混合信号的统计独立性最大化，那么我们就可以恢复出原始的源信号。
而SCA算法则是基于二次统计量进行计算的。
它通过对信号进行协方差矩阵分析，从而计算出各个源信号之间的相关性。
虽然ICA和SCA是两种不同的盲源分离算法，但它们的基本思想都是在最大化各个源信号的独立性和相关性的基础上，恢复出原始信号。
二、应用盲源分离算法是一种非常实用的工具，可以应用于许多领域。
以下是一些常见的应用场景：1. 音频信号处理。
盲源分离算法可以用于处理包括语音、音乐等各种音频信号，从而提高音质或实现实时语音识别等。
2. 图像处理。
盲源分离算法可以用于图像去模糊、美颜、人脸识别等。
3. 生物医学。
在生物医学领域，盲源分离算法可以用于脑电信号分析、生理信号分析等。
4. 通信。
盲源分离算法可以用于无线通信、语音信号处理等方面，从而提高通信质量。
以上仅是盲源分离算法的一些应用场景，实际上，它在许多领域都有广泛的应用。
三、最新研究进展盲源分离算法发展迅速，每年都会有很多新的研究成果。
以下是一些最新的研究进展：1. 基于深度学习的盲源分离。
深度学习技术在盲源分离领域的应用日益广泛，不仅可以提高计算效率，还可以更准确地估计源信号。
2. 基于GPU加速的盲源分离算法。
GPU加速技术可以大幅提高计算速度，更快地完成盲源分离任务，从而提高信号处理效率。
3. 盲源分离算法的实时应用。
分离纯化发展前景研究报告
分离纯化进步前景探究报告一、引言分离纯化技术在化学、生物、制药等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不息进步和工业进步的需求，分离纯化技术也不息得到改进和创新。
本报告旨在对分离纯化技术的进步前景进行探究和分析。
二、进步现状1. 传统分离纯化技术传统的分离纯化技术主要包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等方法。
这些方法具有一定的应用范围，但也存在一些局限性，如能耗较高、生产周期长、分离效果不抱负等。
2. 新兴分离纯化技术近年来，随着纳米技术、膜分离技术、离子液体技术等的进步，新兴的分离纯化技术逐渐崭露头角。
其中，膜分离技术以其高效、环保等特点受到广泛关注。
膜分离技术利用微孔膜、纳滤膜、气体分离膜等将混合物中的组分分开，不仅能够实现高效率的分离纯化，还能节约能源和缩减废物产生。
3. 进步趋势将来分离纯化技术的进步趋势主要体此刻以下几个方面：（1）智能化：随着人工智能技术的进步，分离纯化过程将会更加智能化。
智能化的分离纯化设备可以依据实时监测到的数据，自动调整操作参数，提高分离纯化效率和质量。
（2）集成化：分离纯化技术将向着高度集成化的方向进步。
通过将不同的分离纯化方法整合在一起，实现多级分离、循环利用，提高资源利用率。
（3）高效率：分离纯化技术的目标是实现高效率、低能耗。
利用新材料、新工艺的研发，提高分离纯化的效率，同时缩减能源消耗和环境污染。
三、应用前景1. 生物制药领域生物制药领域是分离纯化技术的重要应用领域之一。
随着基因工程技术的快速进步，生物制药产品的需求量不息增加。
传统的分离纯化技术在生物制药领域的应用已经存在一些局限性，而新兴的分离纯化技术能够更加高效、精确地分离纯化生物制药产品，满足市场需求。
2. 环保领域分离纯化技术在环保领域的应用也越来越重要。
随着环境污染问题的日益突出，对废水、废气的处理要求也越来越高。
膜分离技术、离子液体技术等具备了高效、选择性分离的特点，可以有效地处理废水、废气，缩减污染物的排放。
振动信号的盲源分离技术及应用
振动信号的盲源分离技术及应用哎，说起振动信号的盲源分离技术，可能有些人听起来一头雾水，感觉这就是个高大上的科学词汇。
说白了，它就是帮我们从一堆混杂在一起的信号中，把不同的“声音”分离出来，让我们能够精准地抓住每个源头的信息。
你可以想象一下，你在一个嘈杂的市场里，周围是叫卖声、交通声、聊天声，突然你想听清楚某个人说的话。
你肯定不能把所有的声音都当成一个整体，而是得从这堆杂音中找出你要的那一段。
振动信号的盲源分离就是这么个“高科技耳朵”，它能帮你从杂乱的振动信号中分辨出不同的来源。
我们每天都离不开振动——车开过时地面震一震，手机震动响个不停，机器运行也会有一堆声音或者振动信号。
可是呢，这些信号往往是交织在一起的，有时候我们根本不知道哪里来的振动，哪里又是哪里的干扰。
比如在工厂里，设备正在运转，机器一运作，各种噪音、震动就全来了。
这时候，你就得用这种技术来帮你搞清楚，是哪个机器出问题了，是哪个部位发出的异常振动。
否则，搞不好就要“乱了阵脚”，问题永远也找不清楚。
你要知道，这种“盲源分离”技术，可不是随便谁都能弄懂的。
它其实背后有一套复杂的数学和信号处理方法，简直是“黑科技”一般的存在。
听起来很抽象，但其实它的原理其实挺简单：就像你用耳朵听声音，振动信号也是通过传感器传到我们的系统中。
这些传感器接收到的信号就像是杂乱的“混音”，这时，盲源分离技术就像是那台能帮你调音的“调音台”，它能把这些混在一起的信号“拆开”来，分辨出每个信号的来源。
说到这里，你可能会想，这种技术具体能用在哪些地方呢？应用非常广泛。
举个例子，在飞机上，不知道大家有没有想过，飞机的引擎、机械系统、甚至是座椅本身都会产生振动信号。
如果这些信号没有被精准地分离出来，我们很难在早期发现潜在的故障问题。
可是，假设你把所有的振动信号混在一起，就很难识别出哪个部件出现了问题。
通过盲源分离技术，就能准确地分析出是哪个部位的振动异常，提前做出维修准备，避免了“大事化小，小事化无”。
先进分离技术的应用与优化研究动态分析
先进分离技术的应用与优化研究动态分析在当今科技飞速发展的时代，先进分离技术在众多领域发挥着至关重要的作用。
从化工生产到环境保护，从生物医药到食品工业，先进分离技术的应用范围不断扩大，其优化研究也成为了学术界和工业界关注的焦点。
先进分离技术是指利用物理、化学或生物等原理，将混合物中的不同组分进行有效分离和提纯的方法。
常见的先进分离技术包括膜分离技术、萃取分离技术、色谱分离技术、吸附分离技术等。
这些技术具有高效、节能、环保等优点，能够满足不同行业对产品纯度和质量的要求。
膜分离技术是近年来发展迅速的一种分离技术。
它基于膜的选择性透过特性，实现对混合物中不同组分的分离。
例如，在水处理领域，反渗透膜和纳滤膜可以去除水中的杂质、盐分和有害物质，提供高质量的饮用水和工业用水。
在生物制药领域，超滤膜和微滤膜可以用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和浓缩，提高产品的纯度和收率。
膜分离技术的优化研究主要集中在膜材料的研发、膜组件的设计以及操作条件的优化等方面。
通过开发高性能的膜材料，如具有更高选择性和通量的有机膜和无机膜，以及优化膜组件的结构和流场分布，可以提高膜分离过程的效率和稳定性。
萃取分离技术是利用溶质在不同溶剂中的溶解度差异来实现分离的方法。
液液萃取和超临界流体萃取是常见的萃取分离技术。
在化工领域，液液萃取常用于分离和提纯有机化合物，如从石油中提取芳烃。
超临界流体萃取则具有绿色环保、萃取效率高等优点，在天然产物提取、药物分离等领域得到了广泛应用。
萃取分离技术的优化研究主要包括萃取剂的选择、萃取工艺条件的优化以及萃取设备的改进等。
通过选择合适的萃取剂和优化萃取条件，可以提高萃取过程的选择性和回收率，降低成本和环境污染。
色谱分离技术是一种基于混合物中不同组分在固定相和流动相之间分配系数差异的分离方法。
气相色谱和液相色谱是常用的色谱分离技术。
在分析化学领域，色谱分离技术可以用于定性和定量分析复杂混合物中的组分。
在工业生产中，色谱分离技术常用于精细化学品的分离和提纯，如手性药物的拆分。
2023年分离设备行业市场发展现状
2023年分离设备行业市场发展现状随着我国经济的持续发展，特别是近年来焦点打造的“新基建”项目，分离设备市场逐渐得到了快速的发展。
从发展历程中看，分离设备市场在我国起步较晚，但随着技术不断的推进和市场需求的不断增长，分离设备市场正向着多元化、高效化和智能化方向快速发展。
一、市场现状1、市场规模：我国分离设备市场规模大约在300亿元人民币左右，而且市场需求逐年攀升，有望向400亿元人民币以上发展。
2、应用场景：分离设备市场的应用场景涵盖了多种行业，如化工、电力、石油、制药、食品、医疗、农业等领域，尤其是在化工、石油、制药等领域占据较大的市场份额。
3、技术发展：分离设备市场正越来越受到技术改造的推进和创新的关注，先后出现了多项技术创新，如纳滤技术、超纯水技术、膜分离技术等。
4、市场竞争：目前，我国分离设备市场的龙头企业主要有迈瑞、啸风、梅捷科技等，同时，国内外欧美等企业也进入了该市场，市场竞争格局比较激烈。
二、市场发展趋势1、多元化：各行各业对分离设备的应用需求越来越多元化，因此，分离设备市场在产品类型和应用领域上的多元化趋势越来越明显。
2、高效化：针对工业生产的需求，分离设备人们不断努力提高其效率，减少生产成本，降低资源浪费。
3、智能化：分离设备市场发展的重要方向之一就是推动智能化，通过技术创新，实现产品控制与优化，改善驾驶、管理、检测和维护等业务模式。
4、高端化：分离设备市场在分离精度、耐蚀性、使用寿命及稳定性等高端指标方面不断提升，使得分离设备的性能更加卓越，更能满足市场需求。
5、本土化：国家在政策上鼓励深化产业转型升级、巩固发展优势产业，因此，分离设备市场也面临器件供应链更多本地化的现状。
三、市场前景中国政府提出了“建设世界科技强国”的战略口号，也就意味着我国一直在全面发展技术及市场商机。
随着各行业在采购分离设备时的需求增加，以及市场间竞争格局愈益激烈，分离设备市场在近几年必定还会处于快速增长的态势，整个市场的发展潜力仍然十分巨大。
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述评与讨论源分离技术的国内外研发进展及应用现状郝晓地, 衣兰凯, 仇付国(北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044)摘 要: 污水末端处理的最大缺陷是以大量清洁水稀释人粪、尿等排泄物,并经管道收集、输送后进行集中处理。
现代生活中卫生而不生态的水冲便器不仅浪费和污染大量水资源,而且也彻底阻断了营养物质回归土地的生态之路。
因此,污水末端处理方式日益受到质疑。
粪便与尿液从源头分离可从根本上改变末端处理的弊端,原生态的生活习惯可通过粪、尿液分离便器达到既生态又卫生的目的。
从尿液源分离概念及优越性入手,首先概述了包括生态卫生(ECOSAN )在内的源分离技术最新研究进展。
其次,总结并讨论了源分离技术在国内外的工程应用实例。
最后,对源分离技术的未来发展进行了展望。
关键词: 源分离; 末端处理; 生态卫生; 粪/尿分离便器; 灰水; 黄水; 棕水; 黑水中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2010)12-0001-07G lobal R &D Progress and Applied Situation of Source SeparationT echni quesHAO X i ao -di , Y I Lan -kai , Q I U Fu -guo(R &D Centre for Sustainable Environm entalB iotechnolo gy ,Beijing Un i v ersit y of C ivilEngineering and Architecture ,B eijing 100044,China )Abstract : One of dra w backs of end -o-f pipe techno logy is t h at a large quantity of c l e an w ater is consu m ed for toilet fl u sh,and the se w age is centrall y treated after being co llected and transpo rted by pipeline .The fl u sh to ilet that is san itary but no t eco log ica l in the m odern life w astes and po ll u tes a lar ge quantity o fw ater resource as w ell as de tains nutrients back to far m lands .For th is reason ,the end -o-f pipe techno l o gy is i n creasi n g ly doub ted .Separation o f feces and urine at source can effectively i m prove the dra w back ,w hich can be realized by uri n e separati o n to ilet such as uri n e d i v ersi o n dehydrati o n to ilet (UDDT).B ased on such a concep,t so m e recent progresses on source separati o n techn i q ues i n cluding ecolog i c al san itati o n (EcoSan)are summ arized .N ex,t so m e g lobal app li e d cases are i n troduced.F i n a-l l y ,the future of source separation techn i q ues is prospected .K ey w ords : source separati o n ; end -o-f pipe technology ; eco log ical san itati o n (EcoSan); u -rine d i v ersi o n dehydration to ilet (UDDT); grey w ater ; ye ll o w w ater ; bro w n w ater ; b lack w ater基金项目:国家/十一五0科技支撑计划项目(2006B A 01B03-02); 北京市属高等学校人才强教深化计划)))高层次人才资助项目(PHR 20100508); 北京市教委科技计划面上项目(KM 200810016006)第26卷 第12期2010年6月 中国给水排水C H INA W ATER &W A S TE W ATERV o.l 26N o .12Jun .20101源分离技术背景19世纪末大部分工业国家出现了集中式供排水系统,水冲厕所(便器)应运而生。
为解决城市污水集中排放污染水体的问题,将污水通过排水管道收集后输送到污水处理厂集中处理后再排放的/末端0处理技术(/End o f p i p e0techno logy)开始涌现。
上百年的末端处理技术(亦称/集中式0处理技术)虽然极大地改善了城市居民卫生状况以及城市水环境质量,但这种方式不仅消耗大量的水资源,同时也完全阻断了粪便、尿液中营养物质回归土地的生态之路!在当今社会普遍倡导可持续发展的形势下,污水末端处理方式日益受到人们的质疑。
在此情况下,基于粪便、尿液/源分离0概念的/生态卫生/排水(ECOSAN)0技术近年来在国际上开始受捧,并在包括我国在内的许多国家开始实践。
源分离概念中保留了现代便器的基本雏形,只是通过简单功能设计,将粪便与尿液分别收集、输送、处置、利用,使之不再与其他污水混合。
被单独收集的粪便、尿液可就近处理后返回土地,被农作物作为养分而利用。
由于粪便、尿液与其他污水的隔离而使得污水受污染程度大为减轻,使之适合于简单处理而回用。
其结果是,一种既生态又卫生的全新生态排水系统因此诞生!当前,发展中国家90%的含人粪、尿污水未经任何处理就直接排放水体[1];与此同时,全球大约有26亿人没有足够的卫生排泄条件[2]。
可见,污水处理与卫生排泄问题仍然任重而道远,特别是在包括中国在内的广大发展中国家!其实,人粪、尿液作为农家肥返田的生活、生产方式在我国已盛行了几千年。
在这种原生态文明习惯中除了散发臭味、传播疾病等缺憾外,主流做法不但生态而且很少污染水体。
因此,建立在这种原生态文明习惯上的卫生问题才是当今农村乃至乡镇污水处理的主攻目标。
在此情形下,生态卫生/排水模式显然十分接近我们业已形成的良好习惯以及希望达到的卫生目标。
为此,从粪便、尿液源分离概念及优越性入手,介绍源分离技术研发与应用现状,展望源分离技术未来的发展方向。
2源分离及其优越性211源分离概念按污水来源与水质分类,生活污水可以被细分为:¹灰水,包括厨房和洗浴排水;º黑水,指传统便器排水,即粪便、尿液及冲厕混合水;»黄水,指尿液;¼棕水,指粪便及少量冲便水[3]。
源分离概念是指从源头)))便器入手,将粪便、尿液单独收集、输送、处置、利用,不再将其与其他污水混合。
这样,不仅粪便(棕水)、尿液(黄水)中的营养物质甚至是生物质能都可以就近循环利用,而且剩余灰水因被污染程度低而容易通过自然处理方式得到就近循环利用。
可见,通过源分离几乎可以实现生活污水的/零0排放,并能建立水、营养物与能量的闭合循环。
源分离可以从根本上消除污水末端处理靠自来水稀释、输送、处理污染物,浪费大量水资源并使所含营养物难以回归土地的不可持续性弊端。
212源分离优越性与末端处理技术相比,源分离技术具有明显的优越性,主要体现在以下几个方面:¹改善污水处理厂的营养物去除性能并降低运行能耗JÊnsson通过ORWARE模拟软件评估了尿液源分离在环境与资源利用方面的作用。
分析结果显示,在65%的尿液分离率情况下,污水中的氮、磷负荷可分别降低55%和33%;尿液完全分离后,污水处理厂出水氮浓度可降低80%~85%,磷浓度可降低50%[4]。
W ilsenach等人研究了荷兰某污水处理厂源分离与脱氮效果的关系,发现尿液分离后可利用尿液中自身COD进行硝化/反硝化,可去除20% ~30%的尿液总氮;当40%~50%这样的尿液进行源分离后,污水处理厂脱氮效果可明显提高,出水TN从19m g/L降至10m g/L[5]。
º有助于缓解水体富营养化现象德国O tterpohl等对人体尿液粪便产量和营养物负荷进行了相关调查。
结果显示,人均尿液产量约为1.4L/(人#d),占生活污水中氮负荷的87%、磷负荷的50%。
人体排便量约为140m L/(人# d),是生活污水氮负荷的10%,磷负荷的30%~ 40%[6]。
尽管人均尿液量占其污水排放量的比例不足1%[用水量标准设定为150L/(人#d)],但通过源分离可以大大降低生活污水中氮、磷负荷,有效减少排入水体的营养物,从而缓解水体富营养化压力。
»可实现水、营养物和能量原位闭合循环源分离技术将氮、磷等营养物有效分离于污水第26卷第12期中国给水排水之外,对其稳定(尿液)或消化(粪便)处置后作为绿色肥料回归土地。
此外,粪便与其他有机废料(如家庭有机废料与植物叶杆等)一同厌氧消化可回收大量能量,有效减少购买外部能源而造成的C O2排放量。
3源分离技术的研发进展在源分离技术中最受国内外推崇的概念便是ECOSAN工艺[7],这种工艺需对黄水、棕水和灰水分门别类地进行处理。
在此方面,近年来还出现了用反渗透、砂滤、鸟粪石沉淀、管道尿液全硝化等技术处理黄水的方法;亦有采用M BR工艺处理灰水的应用技术。
311黄水处理正常人尿液中基本不含病原微生物,可以直接用作农业肥料;对于被粪便轻度污染的尿液经适当处理后也可用作农肥。
瑞典研究人员采用SPLI TBOX工艺处理尿液分离后的黄水,尿液中所含PO3-4通过投加M g O使其p H值到达9左右,以鸟粪石形式对磷进行回收,而尿液中的氨氮通过沸石进行吸附。
通过这种方法,对磷、氮的回收率分别可达90%~98%和95%~ 98%[8]。
Ronteltap等研究了鸟粪石结晶法回收尿液中的氮、磷营养元素,所得鸟粪石回收物中激素、药物和重金属含量极低[9]。
M aurer等人采用反渗透技术浓缩尿液试验显示,将尿液浓缩5倍时能耗约为5~10k W#h/ m3[10]。