馮萬(wàn)順
摘 要:生物化工作為一項(xiàng)以生物科學(xué)研究為主的學(xué)科,其通過(guò)將生物技術(shù)與化學(xué)工程相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了可再生資源的有效利用。另外,生物化工還具有反映溫和、能耗低、選擇性強(qiáng)以及反映效率高等特點(diǎn)。從投資建設(shè)的角度上來(lái)看,生物化工更是具有收益快、投資小以及產(chǎn)品質(zhì)量好的特征。為了進(jìn)一步分析和了解生物化工的發(fā)展趨勢(shì),就必須先來(lái)認(rèn)識(shí)一下當(dāng)前生物化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞:生物化工;行業(yè)現(xiàn)狀;污染治理
1 生物化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近十年來(lái),生物技術(shù)在世界范圍內(nèi)的迅速發(fā)展,在生物化學(xué)領(lǐng)域取得了許多重要的科技成果。經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,生物化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)體系,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展。首先是生產(chǎn)抗生素。然后,對(duì)包合激素的生物轉(zhuǎn)化、氨基酸發(fā)酵、維生素的生物生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白和淀粉糖的生產(chǎn)進(jìn)行了研究。工業(yè)服務(wù)如生產(chǎn)。自20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的興起,生物化學(xué)品利用動(dòng)植物細(xì)胞和重組微生物的大量培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)藥物疫苗、蛋白質(zhì)、多肽等。此外,生物化工的應(yīng)用已經(jīng)涉及到人們生活的方方面面,包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、輕原料生產(chǎn)、食品、資源和能源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。隨著生物工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、化學(xué)工程、生物信息學(xué)和信息技術(shù)的發(fā)展,生物化工將迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。在能源領(lǐng)域,纖維素發(fā)酵連續(xù)生產(chǎn)乙醇已經(jīng)取得了成功,在農(nóng)藥生產(chǎn)領(lǐng)域有許多新的農(nóng)藥,以及由微生物制成的高性能液晶、高性能薄膜和生物可降解塑料的技術(shù)。成熟了。
生物技術(shù)在中國(guó)開(kāi)始走在上個(gè)世紀(jì)70年代,經(jīng)歷了超過(guò)40年。國(guó)內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)都開(kāi)展了對(duì)細(xì)胞工程,研究基因工程、酶工程和發(fā)酵工程,為生物技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在這一階段,生物技術(shù)在中國(guó)發(fā)展的特點(diǎn)是綜合性學(xué)習(xí)和跟蹤國(guó)外。發(fā)展水平是以基因工程為基礎(chǔ)的,目前仍處于“國(guó)外材料和國(guó)內(nèi)組裝”階段。近年來(lái),由于生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,在中國(guó)生物工程的發(fā)展也向前發(fā)展,已有一定的基礎(chǔ)。目前,我國(guó)已形成了醫(yī)藥、保健、農(nóng)藥、食品和飼料、海洋生物技術(shù)等生物技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)體系。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。近年來(lái),國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)支持建立生物技術(shù)下游國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家科技部已經(jīng)建立了多個(gè)國(guó)家生物化學(xué)研究與開(kāi)發(fā)中心。已經(jīng)為中國(guó)的生物和化學(xué)工業(yè)發(fā)展的良好條件。
2 生物化工行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
2.1 工業(yè)結(jié)構(gòu)方面
針對(duì)生物化工涉及專業(yè)廣泛、發(fā)展的可行性強(qiáng)的特點(diǎn)。未來(lái)生化公司的發(fā)展一定呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。由于不同的生物化工企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中都會(huì)選擇其特長(zhǎng)的領(lǐng)域,所以未來(lái)的發(fā)展也一定是向著精耕細(xì)作的角度不斷推進(jìn),這是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面的變化。
2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面,盡管當(dāng)前我國(guó)的大多數(shù)生物產(chǎn)品都是受到國(guó)外的關(guān)鍵技術(shù)的約束與主導(dǎo),但是同樣也出現(xiàn)了一批領(lǐng)先世界的新興技術(shù),更重要的是培養(yǎng)起了一批能夠組織研發(fā)的關(guān)鍵人才,相信在這部分人才的帶領(lǐng)下,未來(lái)生物化工的發(fā)展也將呈現(xiàn)良好的狀態(tài)。
3 生物廢水處理方法
3.1 混凝處理
混凝處理是一種常用的生化廢水處理辦法,其主要特征就是通過(guò)除去水中細(xì)小的懸浮物體以及除去膠體污染物質(zhì)實(shí)現(xiàn)廢水的預(yù)處理。另外,通過(guò)除去廢水的懸浮物和膠體,其表面的油漬也會(huì)處理掉。從原理上來(lái)看,混凝處理的基本特點(diǎn)就是通過(guò)將廢水中的膠體物質(zhì)按照憎水與親水兩種模式進(jìn)行劃分,而憎水的膠體物質(zhì)對(duì)于液體介質(zhì)本身沒(méi)有任何的親和力,十分容易被混凝所吸收,而親水的膠體物質(zhì)對(duì)水具有明顯的親和力,容易被吸收上去。另外,在混凝后還需要進(jìn)行特殊處理,以此來(lái)提升處理的效果?;炷幚磉^(guò)程中特別要重視的是顆粒的帶電性質(zhì),由于不同的粒子所帶的電荷種類和大小不同,所以可能需要多次混凝處理才能夠保持生化廢水達(dá)標(biāo),因此混凝處理大多數(shù)情況下需要與其他處理共同作用,以取得更好的處理效果。
3.2 膜分離處理
膜分離處理法是一種利用隔膜對(duì)溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行組織分離的方法,根據(jù)選擇的膜的種類不同,其能夠選擇滲透的溶質(zhì)類型也不盡相同。根據(jù)不同溶劑與溶質(zhì)的推動(dòng)力不同,當(dāng)前膜分離主要包括三種使用形式,分別是以電動(dòng)勢(shì)為基礎(chǔ)推動(dòng)原理的電滲透與電滲析膜、以濃度差為基礎(chǔ)推動(dòng)力的壓滲析以及反滲透膜、以壓力差為基礎(chǔ)推動(dòng)力的微孔過(guò)濾以及超濾等。當(dāng)前我國(guó)最常被用來(lái)做生化廢水處理的是擴(kuò)散滲透以及微孔過(guò)濾,這兩種處理方法的整體反作用較小,成本也較低,普及性較強(qiáng)。
3.3 吸附處理
吸附處理是主要是針對(duì)一些水中難以降解的物質(zhì)進(jìn)行處理的一種特殊處理方式。由于這些有機(jī)物在常規(guī)的化學(xué)處理中往往難以去除,所以必須通過(guò)吸附的方式進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。常規(guī)的吸附處理措施主要是包括物理與化學(xué)兩種不同的方式。其中化學(xué)吸附屬于一種新興的處理方式,其最大的特點(diǎn)就是讓吸附質(zhì)與吸附劑之間發(fā)生反應(yīng),然后借著化學(xué)鍵的引力實(shí)現(xiàn)化學(xué)吸附,這種化學(xué)吸附更具有選擇性與針對(duì)性,所以經(jīng)常被用于特殊已知的污染物進(jìn)行處理。
4 結(jié)論
當(dāng)前我國(guó)生物化工的發(fā)展, 存在著規(guī)模小、技術(shù)水平低 、質(zhì)量效益差的狀況, 而且污染嚴(yán)重 ,治理成本高 ,與國(guó)際生物化工的發(fā)展和環(huán)保水平有相當(dāng)差距 ,需要正確引導(dǎo) ,適度規(guī)模發(fā)展 ,增加科技含量 ,降低治污成本 ,取得經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙贏。
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