反渗透技术原理应用

反渗透技术原理应用（精选9篇）

1.反渗透技术原理应用 篇一

反渗透水处理技术在电厂中应用研究探讨

关键词：反渗透，化学清洗，双层滤料过滤器

反渗透(RO)作为一种简易、实用的水处理方式在电厂应用中已由全套进口逐步发展到国产化，其设计和运行也从原来的照抄照搬到国内独立完成。可以说在国内的电站水处理行业，对RO的应用已积累了相当的经验。但是我国电力行业还没有一套完整的关于RO设计、施工和运行的规程。RO用户虽然众多，但管理上不统一，并且在设备及技术上受制于外国膜制造公司。为从根本上扭转这一局面，以国内RO应用情况为依据，完善出一套适合我国国情的RO设计、施工和运行方案是当务之急。

笔者调研了国内RO用户的应用状况，结合应用中出现的问题，通过对比分析，就系统中几个环节提出自己的看法与认识。RO水处理方式是通过给水加压使水分子通过膜元件，把溶解盐类的水化离子或大分子阻留在浓水侧。因水质浓缩，为防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等难溶物质结垢要有加酸系统和阻垢剂加药系统；为保证RO入水不损坏膜元件，前面有预处理；后面可加离子交换(IEX)以进一步提高水质标准。RO单元应包括:保安过滤器、高压泵、RO膜组件、化学清洗系统、加药系统、检测仪表及连接管线、辅助安全系统等设备。其典型系统见图1。

实际应用中，电站RO脱盐系统回收率大都为75%；常见的两段系统，前后段膜元件比例约为2：1，三段系统则前后段膜元件比例约为3：2，RO单元差别不大。其他方面因原水条件、出力、出水水质等要求不同会有较大差别，因此RO的设计、施工与运行不可千篇一律，其各个环节值得探讨研究。1 预处理部分的几点建议

尽管在RO入口前有保安过滤器(又称精密过滤器或5μ过滤器)以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70%以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。

1)对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器(一般为无烟煤和石英砂)值得推广。华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。

2)预处理中加药的选择:预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如:使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。

3)活性炭过滤器的作用:活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，如:杨树浦电厂、宝钢电厂、郑热五期等均如此。

上海石洞口电厂虽为CA膜，但预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO入口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO入口水质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为诫。

4)保安过滤器运行良好的重要性:保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤元为一次性，运行费用高，但效果好。国内电厂中后期投产的郑热六期、石洞口二厂、外高桥电厂、北京三热及衡水电厂的RO系统中均采用此种保安过滤器。尤其是石洞口二厂应用国内滤元，费用低而且运行良好，值得推广。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电厂每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。2 RO附属系统的再讨论 2.1 RO系统加酸量

RO系统加酸调节入口水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行PH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5.5左右，对于TFC膜则在6～7左右(不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别)。对于RO用户应根据实践经验进行调整，如上海石洞口二厂(采用聚酰氨复合膜)RO入口PH值为5.7，运行情况较好。但是PH值如果调得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。

为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至可以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。2.2 阻垢剂的必要性

加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨在防止CaCO3等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户在实际运行中都没有加，但却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好，可以大胆地不上阻垢剂加药系统。2.3 关于冲洗系统

国外资料报导，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质含盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入口冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如军粮城电厂原设计有，但投产以来没有用淡水冲洗，情况良好。笔者认为在RO设计时，如果水源水质良好(含盐量低)，应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足RO膜元件的要求。2.4 关于化学清洗

如果RO运行正常，每年只须化学清洗一两次。华东地区五个RO用户(除宝钢外)均选择临时接管的清洗办法。其它地区应用固定清洗系统的用户也很少。从实用性和经济性来看

2.反渗透技术原理应用 篇二

1 网络渗透测试思想

网络渗透测试技术是国际上提出的一种引用了医学上计算机CT扫描技术思想的新的测试理论,它弥补了传统网络测边缘测量技术来获取网络中一些不能直接观察到的信息,通过发送多种探测包给指定的接收器,观测并分析接收器所获得的信息,最后通过统计和推断来获得多种网络信息。

目前,网络渗透技术的应用研究通过两方面进行:一方面,基于网络边界上进行端到端的测量的链路级参数估计。通过测量端到端的通信行为来推断网络内部的性能,无需内部网络的任何协作,从而降低测量所带来的网络负载。另一方面,通过对自治系统内部网络设备的密切协作来对网络元素的丢包率、延迟等特性进行测量。链路级测量是利用统计分析模型推算在网络边界上测量接收的报文数量丢失率和报文延迟时间。在网络渗透测试中使用链路和路径概念来描述网络内部节点之间的内在联系[3]。

由于源节点发送数据包经过共享路径上若干个节点的传送而到达目的节点,链路级和路径级的测量中就存在随机性。于是统计学原理就广泛的应用于网络渗透测试技术中,网络渗透测试问题可近似为一种线性模型[1],即

其中,Y为测量向量;A为路由矩阵;θ为待估计的数据包的参数向量;ε为误差向量。

网络推断问题就是在获得网络测量向量Y的情况下对网络参数θ的估计问题。

2 网路渗透测试的关键技术

2.1 数据的采集与测量

网络渗透测试技术中最重要的部分就是数据的采集与测量。因为所有统计推断都建立在测量值的基础上,测量的方法不同会直接影响推断的结果。根据数据采集的方式,目前测量方法有主动测量与被动测量,而且主动测量有多播测量与单播测量。

1)单播测量。基本原理是通过将每个单个报文发送到一个固定接收点,以测量端到端的特性,即根据所发送的报文总数与接收节点接收的报文数量来推算报文的丢失率[4,5],或根据所用的时间推算路径延时,这样就能得到每条路径参数的简单数学期望值。如果在单播测量中路径参数与链路参数之间无严格的一一映射,那么在单播测量中推算链路参数就相对比较困难。为解决这一难题,研究人员提出了一种背靠背报文对(back-to-back)的测量方法。报文对就是指从根节点0连续发送2个报文到不同的叶子节点,也就是接受节点,报文对经过一部分相同的链路。如果其中一个报文能成功通过链路,那么另一个报文也能成功通过该链路。在主动队列策略中,每组报文对的两个报文经过相同链路后延迟性基本相同。另外,单播测量的缺点是每次只能将报文发送到一个接收点,无法估计所有内部链路的参数。为此,通过发送一组报文在网络中模拟多播技术,将报文对以纳秒级的间隔一个接一个地发送到多个接收点,然后利用类似多播的方法统计分析数据。

2)多播测量。原理是通过多播树发送多播探测包到一组预先设定的接受节点,然后从接受节点获取极强相关性的数据经行统计分析推断。相对图1来说,即以根节点0发送报文到叶节点,在叶节点采集测量值。在统计推断时利用多播的特性以及叶节点之间的相关性,如果图1中节点4接收到了报文而节点5没有接收到报文,就可以判断报文在链路L5上发生了丢失;如果节点4,5均未收到探测报文,其原因可能是探测报文未到达父节点2,也可能是丢失于节点4或节点5这两条链路上。这种不确定性情况就需要获取相关的数据进行统计、分析来推断探测报文的丢失位置。

2.2 统计推断分析理论及方法

统计推断技术在网络渗透测试技术中扮演着不可忽视的地位。由于网络中报文丢失或者时延具有随机性,根据所采集的数据直接作为网络性能参数并不可靠。所以,需要根据统计推断分析理论应用测量得到的数据推断网络内部的信息和规律。其中极大似然方法、概似然方法和期望最大值算法是常用的统计学方法。

1)极大似然法。参数估计方法中常用的估计方法中之一就是极大似然估计。其实质是寻找最大概率密度函数f(Y=y;θ)在测量值为,{y1,y2,…,yn}的估计值,并且每次测量之间相互独立,分布相同。由模型Y=Ax构造出Y的分布函数Y=(y;θ),其似然函数可表示为。极大似然估计就是寻找一个θ,使得L(θ)最大,即,但由于极大似然固有的特性,即无偏性、有效性、一致性,使得在实际问题中找到可解析的函数比较困难。

2)概似然方法。概似然方法[5]的基本思想是假设Y=Ax中所有的X分量相互独立,将NT问题分解成若干简单的子问题并忽略它们之间的相关性,然后把子问题边缘似然函数相乘得到概似然函数。该函数的最大表示参数θ的MPLE[2,6],PLE把对全局参数的分析转换成一些边缘概率的分析。显然MPLE可以产生许多子期望值。

3)期望最大值算法。期望最大值算法主要应用于非完全数据参数估计的两种情况,一是由于观察的缺陷所造成的观察数据不完全;二是似然函数的表达方式过于复杂而导致传统的估计方法失灵。期望最大值算法通过两种方式的迭代,一是给定观察和当前参数估计计算完全对数似然函数关于未知数据的期望;二是最大化期望值等使每一步迭代都能保证似然函数值增加直到估计值收敛。

3 结束语

网络渗透技术是一种以通信网络、统计学原理相结合的全新的网络链路级参数推理技术。研究的重点是测量方法和统计分析方法,但目前还存在许多问题有待于进一步研究。一是现有的测量方法和分析算法都是针对小规模网络和有线网络,如何将其移植于大规模的网络和无线网络中是目前面临的关键问题;二是目前在NT推断过程中都假设路由矩阵已知且测量的时间和空间相互独立的情况下推断,而这种假设的前提是违背了实际网络环境中链路和路径相互依赖的现实。因此,如何寻找更具有弹性和更容易处理建模和统计推测方法是今后需要解决的问题。

摘要：介绍了推断分析理论方法,并对网络渗透测试技术做了进一步的论述,最后指出了网络渗透测试技术需研究的方向。

关键词：网络渗透,网络测量,统计推断

参考文献

[1]Mark C,Hero IIIA O,Robert N,et al.Internet Tomogra-phy[J].IEEE Signaol Processing Magazine,2002,19(3):2219-2228.

[2]Castro R,Coates M,Liang G,et al.Network Tomography:Recent Developments[J].Statistical Science,2004,19(3):499-517.

[3]林宇,程时端,邬海涛,等.I P网端到端性能测量技术研究的进展[J].电子学报,2003,31(8):1227-4233.

[4]Duffield N G,Horowitz J,PrestiF Lo,et al.Multicast Topol-ogy Inference from Measured End-to-End Loss[J].IEEE Trans Info Theory,2002,48(1):2-45.

[5]Liang G,Yu B.Maximum Pseudo Likelihood estimation in Network Tomography[J].IEEE Transactions on Signal Pro-cessing,2003,51(8):2043-2053.

3.浅析在制药工程中应用反渗透技术 篇三

关键词：制药工程 反渗透 原理 应用

0 引言

反渗透系统是以反渗透膜的过滤选择特征为原理，实现不同物质的分离。实际是以水作为主要溶剂而将其他物质分离的情况。早在1748年，就有法国的科学家通过水扩散到装有酒精的猪身体中这一案例，揭示了膜分离现象。在后续科学技术的不断发展过程中，膜分离技术经过辗转被运用到食品、环境工程、气体分离、生物工程、制药工程、市政给水、直饮水等方面，本文主要介绍膜分离技术在制药工程中的运用。

1 反渗透分离系统

1.1 反渗透分离系统的原理 渗透水会自发的从溶液稀的一边流向浓的一边，与之相隔的半透膜只允许水通过，不允许其他溶解后的固体物质通过，因为水自发的流向浓溶液的一边，这样浓溶液也逐渐被稀释。在流动的过程中当产生的压力与水继续流动力相平衡时，就形成了一个相对稳定的状态，这个状态并不是说完全静止不动的，它是指水任意两边流动，但数量上是相等的，所以用肉眼观察的就是一个相对静止的状态。在不受外力的情况下，这种平衡不会被打破，只有当压力大于渗透压时，两边的水才会又一次的流动直到新的平衡产生。

反渗透是渗透的逆过程，实现反渗透需要具备两个条件：第一，外界施压大于溶液渗透压；第二，有半透膜存在。

1.2 反渗透作用的工作特点 应为反渗透膜的特殊性使得溶液中只允许水通过，而其他的物质却被挡在膜的外面，在膜的两侧形成一定的静压，使这样的分离保持一个平衡状态，实现混合物分离。

反渗透膜是分渗透粉体技术的重要组成部分，因为节能环保、方便处理和运用受到医学领域的广泛应用。

1.3 影响反渗透系统的一些因素 ①温度。反渗透膜对电导引起的水温变化非常敏感，水温升高直接导致水产量增加，渗透膜的水分子粘度下降是导致这个现象的主要原因。②压力。压力的升高使净压力升高，进化水压力自身不会对盐度造成影响，产水量加大而盐透度过量，就会影响产水量稀释透过膜的盐透含量。使盐透率进一步降低，从而影响脱盐率。③盐的浓度。水中盐分的含量用渗透压来表示，溶液中盐分含量高则相应的渗透压就高，当进水压不变的情况下净压的减小就会导致产水量降低。④渗透膜污染。渗透膜是整个渗透系统中非常重要的组成部分，因此膜的好坏直接影响到整个渗透过程的质量。但是在实际的生产过程中不能避免渗透膜遭到污染和损坏，其污染的主要形式有膜表面上的污垢堆积、金属氧化物污染、污物堵塞、胶体污染、以及微生物的污染。这些污染将会导致透水量下降，进一步引起压降和盐率提高。

2 反渗透技术在制药工程中的应用

反渗透系统因为简单的材料、简易的操作步骤和使用范围广受到各个领域的推广和应用，尤其在制药工程行业中做出了卓越的贡献，制药工程里面针剂、片剂、大输液、生化制品设备清洗等都要运用反渗透技术。下面以某公司的综合制剂车间的纯水设计为例进行讲解，反渗透膜技术是如何发挥其功效的。在纯化水处理的系统中安装了多种过滤器，分别是活性炭过滤兴器、多介质过滤器和保安过滤器。这些过虑器都是反渗透的预处理系统，其作用是将原水中的泥沙、颗粒、悬浮物、有机硅胶体、异味、有机物等做一个全面有效地清理。在经过这样严格的过滤处理以后确保欲处理的水能符合反渗透的进水要求。经过一系列的操作过后，这些水才可以进入到下一步的反渗透装置中去，这一步的主要任务是除去水中一些溶解性盐。经过这两步后的水需要用特殊的仪器对其消毒处理，需要用到的杀毒器是紫外线杀菌器和精密过滤器。经过这三大步的处理后，使最后的结果符合国家规定的数据范围。

3 反渗透系统技术的发展趋势

目前的反渗透技术已经相对成熟但还需要不断发展和完善，为了提高分渗透技术在未来发展过程中带来的经济效益，必须在系统的改制方面做好全面的研发工作，反渗透系统中最重要的是膜的选择。膜的特异性功能决定了最后工作质量，因此我们需要研发能抗氧化、抗腐蚀、抗污染等多重功效集一身的新型膜材料。除此之外，还必须将整个膜分离技术和新型膜分离技术相结合，通过一些膜蒸餾、膜萃取等工艺流程来达到预期的目的。研发的方向上以开发膜组件和实际运用处理为主，以减少膜污染为主要目的，进行相关研究。

4 结束语

反渗透系统在我们生活的许多领域都得到应用，因为良好的运用效果受到沿海地区人们的亲睐。通过研究渗透膜的原理和应用方式有效地改善了医药工程中一些棘手问题，为医药行业的发展起到一定的推动作用。

在接下来的发展道路上，不断追求膜材料的创新和设备功能的完善有利于医药行业整体快速发展，为我国制药工程做出贡献。

参考文献：

[1]张伟.反渗透膜清洗药剂和设备的研究[D].大连交通大学，2010.

[2]王建平，颜耀东，马长勇，刘茵，张兰欣.军队医疗机构制剂室制水设备选择及实施[J].中国医疗设备，2010（12）.

[3]张盛英.反渗透水处理方法及其在制药工程设计中的运用[J]. 中国科技信息，2008（09）.

[4]马军，刘红斌，王济虎，朱孟府，王海燕.电去离子技术及其在野战药用水制备中的应用研究[J].医疗卫生装备，2009（01）.

作者简介：

4.反渗透技术原理应用 篇四

反渗透技术是一种高效、易操作的液体分离技术,同传统的`废水处理方法相比具有处理效果好,可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点.文章简要介绍了反渗透技术的基本原理,重点介绍了反渗透技术在垃圾渗滤液、矿区污水、钢铁工业废水、电厂废水处理中的应用研究进展状况.并讨论了反渗透膜技术的预处理、反渗透膜污染及清洗和反渗透技术的发展前景.

作 者：王琬 陶文亮 林铭 李志文 陈峰 张跃飞 唐重元 Wang-wan Tao-wenliang Lin-ming Li-zhiwe Chen feng Zhang-yuefei Tang-Zhongyuan  作者单位：王琬,林铭,李志文,陈峰,张跃飞,唐重元,Wang-wan,Lin-ming,Li-zhiwe,Chen feng,Zhang-yuefei,Tang-Zhongyuan(贵州大学化学与化工学院,贵州,贵阳,550003)

陶文亮,Tao-wenliang(贵州大学,贵州,贵阳,550003)

刊 名：贵州化工 英文刊名：GUIZHOU CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 35(2) 分类号：X703.1 关键词：反渗透   废水处理   应用状况   预处理  

5.反渗透技术原理应用 篇五

反渗透技术在垃圾填埋场渗滤液处理中的应用

摘要：为了对垃圾填埋场渗滤液处理方法的选择提供有价值的`依据,对上海浦东新区黎明生活垃圾填埋场污水处理站进行了2年的跟踪研究.污水处理站采用反渗透膜处理技术与渗滤液的回灌相结合的方式对填埋场渗滤液进行无害化处理,并不断进行工艺参数优化,处理效果满足达标排放要求.作 者：徐守平   Xu Shou-ping  作者单位：上海富达工程管理咨询有限公司,上海,200032 期 刊：山东理工大学学报（自然科学版）   Journal：JOURNAL OF SHANDONG UNIRERSITY OF TECHNOLOGY(SCIENCE AND TECHNOLOGY) 年，卷(期)：, 24(4) 分类号：X33 关键词：反渗透    填埋场    渗滤液    回灌   

6.反渗透技术原理应用 篇六

[论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术，包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术，并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。

[论文关键词]压力容器 无损检测 新技术

一、引言

随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种，本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。

二、无损检测方法

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。

（一）射线检测

射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。

射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率高，对体积型缺陷（如裂纹未熔合类），如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。

（二）超声波检测

超声检测（Ultrasonic Testing，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。

超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。

该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。

（三）磁粉检测

磁粉检测（Magnetic Testing，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。

在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。

磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。

（四）渗透检测

渗透检测（PenetrantTest，PT）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。

渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性 该方法操作简单成本低，缺陷显示直观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验，对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高，还可用于磁粉检测无法应用到的部位。

（五）声发射检测

声发射（Acoustic Emission,AE）是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。

压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。

声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息，检测灵敏度很高。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征，所以声发射检测不受材料限制，可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。

（六）磁记忆检测

磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。

压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响，易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。

磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法，除早期发现已发展的缺陷外，还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息，并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法，在实际应用中，必须辅助以其他的无损检测方法。

三、展望

作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤(NDI)，到无损检测(NDT)，再到无损评价(NDE)，并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来，新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。在质量保证系统中发挥的作用越来越显示它的重要性和必要性，成为控制产品质量、保证在役设备安全运行的重要手段。它的重要作用有赖于无损检测方法选择的正确和检测结果是否可靠，从产品质量观点看这是重要的，从纯经济观点讲，为了减少总费用支出，可靠性亦是必要的。近年来，由于产品市场的相互竞争，高质量是提高竞争力的重要因素，因此不少部门和企业逐渐重视加强质量检验系统。对于负责质量检测人员来说，研究和认识影响无损检测结果可靠性的种种因素是很重要和必要的。

参考文献：

7.电厂水处理反渗透技术应用 篇七

1.反渗透技术

1.1渗透基本原理

当纯水和盐水被理想半透膜隔开, 理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过, 此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧, 这种现象称为渗透。若在膜的盐水侧施加压力, 那么水的自发流动将受到抑制而减慢, 当施加的压力达到某一数值时, 水透过膜的净流量等于零, 这个压力称为渗透压力, 当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时, 水的流向就会逆转, 此时盐水中的水将流入纯水侧, 上述现象就是水的反渗透 (RO) 处理的基本原理。

1.2反渗透膜及技术原理

反渗透膜是用高分子材料制成、具有选择性半透性质的薄膜。用于水处理的反渗透膜可以允许水分子透过膜, 但水中所含的离子、有机物分子等不能透过。

反渗透的除盐原理是水在外加压力的作用下, 水分子克服反渗透膜两侧的渗透压, 透过膜到达膜的另一侧 (淡水侧) ;而水中的盐分、有机物分子等杂质则被膜拦截住, 留在膜上, 从而达到水质净化的目的。

反渗透技术从本质上讲是一种横流性的过滤技术, 过滤液体会横向流过反渗透膜, 部分原水在外界压力下透过这层膜形成成品水, 而未被转化为成品水的液体和盐类继续流过反渗透膜表皮, 逐渐形成浓水被排掉, 这一过程还可以将截留的悬浮物冲刷带走, 阻止了垂直过滤技术下固体的沉积。

1.3反渗透膜的类型及卷式膜组件的特点

按照材料来分, 用于水处理的反渗透膜主要有两种类型:一种是醋酸纤维膜, 这是最早应用于水处理领域的反渗透膜。另一类是用聚酰胺类材料制成的复合膜, 我厂所用的反渗透膜是抗污染聚酰胺复合膜, 这种复合膜的特征是由两种以上的材料制成, 用很薄的致密层与较厚的多孔支撑层复合而成, 多孔支撑层起增强机械强度作用, 致密层起脱盐作用。膜形式是卷式复合膜, 卷式膜元件相对于平板式、圆管式、中空纤维式膜元件来说, 它的特点是:①水流通道有隔网空隙构成, 水在流动过程中被隔网反复切割反复汇集呈波浪起伏前进, 提高了水流的紊动强度, 减少了浓差极化;②水沿膜表面呈薄层流动, 这种薄层的流动设计既提高了膜的装填密度, 又有利于降低膜表面的滞流层厚度, 同样有利于减少浓差极化;③膜的装填密度比较高, 仅次于中空纤维膜组件;④与中空纤维和板框式结构相比较, 卷式膜元件在给水通道抗污染能力、设备空间要求、投资和运行费用等方面具有明显的优越性。

1.4反渗透的性能

反渗透的性能包括脱盐率、透过速度、回收率、耐氧化性能、纯水透过系数、流量衰减系数、抗水解能力、机械强度等。其中脱盐率和回收率是在实际运行中比较关注的两项性能。

1.4.1脱盐率

脱盐率, 即进水含盐量经反渗透分离成淡水后所下降的分率, 记作R, 计算式为$\text{R}=\frac{\text{C}{}_{\text{f}}-\text{C}{}_{\text{p}}}{\text{C}{}_{\text{f}}}\times 100\%$

式中:Cf为进水含盐量, mg/L;Cp为淡水含盐量, mg/L。

反渗透膜的脱盐率与四类因素有关:①操作条件, 包括压力、浓水流量、回收率、水温和pH。脱盐率随操作压力和浓水流量递增, 随回收率和水温递减, 对于天然水, 碳酸化合物的各种形态是pH值的函数, 降低pH值, 则淡水的电导率升高。②污染程度。膜被水垢、微生物、铁铝硅化合物污染后, 脱盐性能变差。③溶液性质。④膜特性。

随着反渗透膜使用年限的增加, 脱盐率必然呈下降的趋势, 但其衰减速度应在允许的范围内, 否则, 若脱盐率明显下降, 则提示膜可能出现了污染、划伤或密封不严等问题。

1.4.2回收率

回收率, 即反渗透系统从盐水中获得的淡水分率。

回收率$=\frac{\text{淡}\text{水}\text{量}}{\text{进}\text{水}\text{量}}$

反渗透系统的回收率越高, 则所需的渗透压越高, 而且浓差极化的趋势越明显;从而增加了系统能耗以及污堵结垢的趋势, 增大系统的运行及维护成本。因此回收率必需根据具体的水质确定较为合适。

2.反渗透系统实际运行情况

我厂运行的水处理系统工艺流程为 原水 (黄河水) →生水箱→自清洗过滤器→超滤装置→清水箱→保安过滤器→反渗透装置→除碳器→除碳水箱→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→机炉或化工装置

我厂的反渗透采用美国HYDRANAUTICS公司PROC10型卷式膜元件, 采用24∶13二段设计, 6* 37支/套, 初期运行每套产水平均流量200吨/小时, 每小时产水量最高可达1300t, 长时间运行后每套产水平均流量170吨/时。该系统于2009年完成调试, 产水合格。投入运行以来, 2011年以前脱盐率可达97%以上, 到2012年, 运行三年, 脱盐率可打到96%以上, 回收率一值控制在75%左右。运行过程中反渗透一段压差或二段压差达到0.2MPa (或一、二段整体压差达到0.4MPa) 时进行在线化学清洗。

反渗透装置由膜组件、高压泵以及相关仪表、阀门和管件组成。高压泵前设有保安过滤器, 保安过滤器内装有过滤孔径为5μm的滤芯, 这些滤芯会过滤掉任何大于5μm的颗粒, 对下游RO膜起保护作用, 否则RO膜表面极易结垢。进水管道上连有还原剂、阻垢剂加药管道, 此外进水管道上设有取样口便于测量进水SDI值。

3.反渗透长期运行出现的一些问题

为了保证膜长期安全稳定运行, 我厂严格遵照膜厂家规定的膜元件使用限制条件, 包括操作压力、进水流量、温度、进水pH值范围、进水浊度、进水SDI, 进水余氯等, 目前反渗透运行情况基本良好, 由于本厂的反渗透系统前设有超滤装置, 且一段反渗透前设有保安过滤器 (压差达到0.1MPa即进行滤芯更换) , 反渗透进水水质相对较好, 水温控制在25±2℃, 一段进水压力一般不超过1.0MPa, 进水pH7～9, 电导1000us/cm, 经过加还原剂处理后ORP一般控制在小于250mv, SDI值严格控制小于4, 浊度<1NTU, 余氯<0.1mg/L, 因此对膜元件的保护较好。但随着运行时间的增加, 反渗透装置也相继出现了一些问题, 集中表现为淡水水质、产水量或运行压力的异常, 主要特征是淡水电导率上升、产水量减少或运行压力增加。2010年11月份对反渗透进行了第一次化学清洗, 清洗后各项指标恢复正常, 但此后清洗的周期逐渐变短, 产水指标逐渐下降。2011年经过几次化学清洗, 对比发现通过清洗能恢复膜的大部分产水性能, 但产水电导以难以保证。这是由于长时间运行后, 反渗透膜已经在一定程度上被污染, 即使经过化学清洗, 也难以恢复到原有的效果。

根据我厂的具体情况分析污染主要来自两方面。第一、反渗透进水中所含的胶体、微生物等物质。这些污染物会截留在膜的表面形成污染层, 且污染主要分布在膜的前段。为了防止微生物在膜上的滋生, 我厂采用的方法是加氯杀菌, 由于水中残留的余氯对膜元件具有破坏性, 因此在加氯杀菌后, 在反渗透进水管加还原剂, 控制反渗透进水余氯不超过0.1mg/L。尽管原水中所含的绝大部分微生物、胶体、悬浮物、颗粒等杂质会在预处理中去除, 以确保水质达到RO膜的进水要求, 但进水中仍会残留少量胶体、微生物等物质, 长时间势必会运行影响反渗透的脱盐效果。

第二、反渗透运行过程中可能产生的结垢物质。经过分析可知, 我厂的RO进水水质指标见表1

由表1可知, 膜元件内沉积盐类主要为钙盐和镁盐及铁离子污染。由于本厂采用的是复合膜, 因此日常运行中采用加阻垢剂方式来防垢。

针对长时间运行产生的以上两种类型污染, 平均三个月进行一次化学清洗。根据我厂的污染物情况, 清洗过程分酸洗和碱洗, 酸洗溶液为1%～2%柠檬酸, 碱洗溶液为1.0%EDTA+0.1%氢氧化钠, 清洗方式采用静态浸泡和循环清洗相结合的方式, 静态浸泡一般设定为30min, 具体时间根据膜的污染程度而定。清洗过后均采用低压冲洗, 直到排出的淡水清洁、无泡沫或无清洗液。经过三年运行实践证明, 清洗过后效果较好, 压差和流量基本可以恢复, 但后期几次清洗后产水电导变化不大。

反渗透在运行过程中还可能产生其他的一些问题, 如膜氧化变质、脱盐层磨损、机械损伤 (包括O型圈泄露、膜卷窜动、膜破裂、连接件损坏) 、膜压密等。这些现象目前在我厂的反渗透运行过程中还没有发生过, 这里不做赘述。

以上论述只是针对我厂的实际情况进行了一些分析, 我厂的除盐水除供给锅炉外, 主要供给方向是煤化工生产装置及化工相关换热站, 用水量大且对水质要求严格, 前期的预处理 (包括超滤和反渗透装置) 就显得格外重要, 对反渗透在实际应用中可能出现的各种问题以及更好的解决办法还需进一步调查和讨论, 希望广大学者不吝赐教。

摘要：反渗透是本世纪60年代迅速发展起来的一种水处理工艺, 目前, 它已用在城市用水、锅炉补给水、工业废水处理以及海水淡化和各种溶液中溶质分离等方面。本文从反渗透技术及其原理、反渗透膜的特性及形式、反渗透装置运行情况及长期运行中出现的一些问题, 结合本厂实际运行情况进行了一些介绍和分析, 以供同行参考。

关键词：反渗透技术,水的预处理,电厂

参考文献

[1]孙本达, 杨宝红.火力发电厂水处理实用技术问答[M].

[2]周柏青.陈志和.热力发电厂水处理[M].

[3]邹强.电厂水处理中的反渗透技术研究.[J].科学与财富, 2011 (06) .

8.反渗透技术在除盐水处理中的应用 篇八

【关键词】反渗透技术；除盐水处理；预处理

1.引言

除盐水处理是电厂的一项重要工作，做好这项工作能促进水资源得到循环利用，缓解水资源浪费现象，达到节约电厂运行成本的目的。为促进除盐水处理效果提升，离不开相关技术的有效应用。反渗透技术是其中之一，它满足处理工作实际需要，具体应用中能取得良好效果，因而越来越受到人们重视，其应用也更加广泛。

2.反渗透技术的原理和特征

2.1原理。进行水处理过程中，反渗透技术的工作原理十分简单：在外加压力作用之下，让水溶液中的某些成分有选择性的通过，进而实现淡化、净化或浓缩分离的目的。该项技术投资成本较少，操作简单方便，满足除盐水处理工作需要，在处理工作的应用也越来越广泛。

2.2特征。作为一种先进的除盐水处理工艺，反渗透技术具有自身显著特征。例如：分离过程的工艺比较简单，不需要另外进行加热，从而大大降低能源消耗，有利于节约成本，处理过程中也不会出现相变化情况；处理设备连接紧密，比较紧凑，从而减少占地面积；处理工艺操作简单，具有很强的适应性，并且可以实现除盐水处理工艺自动化，也有利于提高劳动生产率；处理效果良好，出水稳定，并且水质合格，符合相关规范标准，满足实际工作需要；处理过程中所需要的酸、碱、电灯消耗量较少，从而大大减少废弃物的排放量，有利于保护环境。正是由于反渗透技术具有上述特点和优势，因而越来越受到人们重视，在除盐水处理中的应用变得更加广泛。

3.反渗透技术在除盐水处理中的应用

3.1系统设备。为确保除盐水处理顺利进行，开展正式处理工作前必须准备好系统所需要的各项设备。其中所学需要的主要设备为提升泵、高压泵、保安过滤器、抗污染膜、酸、阻垢剂、还原剂加药系统、化学清洗系统等。处理前必须准备好这些设备，并加强清洗和维护工作，按照要求进行安装，为除盐水处理顺利进行奠定基础。

3.2工艺流程。在设备准备好之后，為提高处理效果，还应严格遵循工艺进行，确保每个环节有效运行，促进各项工作顺利进行。反渗透技术的具体工艺流程如图1所示。

3.3反渗透除盐预处理。采用地表水作为源水时，应该做好预处理工作，并掌握正确的方法，达到减少和控制污染物的目的，取得更好处理效果。事实上，也只有预处理工作顺利完成，反渗透技术除盐工艺系统才能正常运行。为满足水质要求，通常可以采取以下处理步骤。清水箱入口管道加5%NaCLO溶液，将清水中的细菌杀死，并用活性炭过滤器除去残余氯。细砂过滤器前加入10%助凝剂，将悬浮物除去。在进入水管道加入HCL调整pH值，避免膜上形成CaCO3污垢，并加入六偏磷酸钠为阻垢剂，防止形成SaSO4污垢。通过采取上述措施进行预处理之后，有效保障水质合格。

3.4反渗透除盐设计。在设计过程中，为取得更好处理效果，要对设备投资和运行成本进行全面考虑，既要保证产水量，又要保证产水水质，还应该降低能耗，节约成本。如果是比较难处理的地表水或废水，根据处理工作需要，采用醋酸纤维膜，如果是去除胶体和有机污染物的地表水，可以采用芳香族聚酰胺膜，这样不仅可以提高产水质量，还能够延长使用寿命，便于对其进行清洗。确定好膜质材料之后，要考虑好产水通量，根据设计规范要求选择，确保设计水通量范围更好适应实际需要。另外还要合理控制横向流速，设计最佳膜面横流速度，减少颗粒在膜表面堆积，降低对膜表面带来的不利影响，取得更好的除盐水处理效果。另外还要做好反渗透技术除盐工艺维护工作，例如，应用运行时浓水再循环、停运后低压冲洗、定期消毒等方法。

3.5反渗透除盐运行。经过预处理和设计之后，按照要求进行除盐运行和处理，做好各项设备调试工作，确保设备满足使用需要。运行成功之后，脱盐率可以达到97%，回收率约75%。运行过程中严格按照规范流程进行，能有效保障系统安全、经济运行。要注意避免反渗透技术除盐工艺膜出现污染和发生堵塞情况，防止微生物污染，并适当加入絮凝剂和消毒剂，避免清水受到污染，从而取得更好的除盐水处理效果。

4.反渗透技术在除盐水处理中的应用效果

为分析反渗透技术的应用效果，将其与二级离子除盐工艺进行对比分析，具体情况如表1所示。从表格对比与分析可以得知：不管在总体投资、耗酸量、耗碱量、耗电量等项目中，反渗透技术除盐工艺的资金消耗都要小很多，在实际应用中能达到节约资金的目的，并且在处理设备投资上还能大大降低成本。因此，今后在除盐水处理过程中，值得推广和应用反渗透技术。

5.结束语

总之，反渗透技术具有自身显著特征，满足除盐水处理工作需要，在实际应用中能够取得良好的经济效益。今后在实际工作中值得推广和应用，并结合实际工作需要，综合采取有效对策，严格遵循工艺流程，从而促进反渗透技术在除盐水处理中得到有效应用，取得更好的经济效益。

参考文献

[1]仲惟雷，周艾蕾，康燕.反渗透技术在电厂大型水处理项目中的应用[J].工业水处理，2014（9），90-92.

[2]霍新，成志强.反渗透技术在电厂除盐水处理中的应用[J].电力环境保护，2006（4），32034.

[3]刘晓文.反渗透技术在电厂水处理中的应用[J].山东电力技术，2000（3），41-43.

9.反渗透技术原理应用 篇九

术中的应用

李同

中国人民公安大学 北京 102623

摘要 随着现代科学技术的不断发展，模式识别技术成为以数学及计算机信息技术为基础的新生现代科技，现已被应用到医疗、军事等多方面领域，特别是在公安系统刑事科学技术领域得到了广泛应用。总结模式识别技术处理问题的基本原理和常见识别方式，探讨模式识别技术在刑事科学技术中的应用。关键词 模式识别技术；刑事科学技术；生物识别

存在于时间和空间中可观察的事物，如果可以区别它们是否相同或相似，都可以称之为模式(pattern)。而针对现代信息科技的狭义领域内，模式可以说是为了能让计算机执行和完成分类识别任务，通过对具体的个别事物进行观测所得到的具有时间和空间分布的信息。从这些大量的信息及数据出发，模式识别(Pattern Recognition)便是用计算机实现人对各种事物或现象的分析,描述,判断,识别的过程。模式识别技术的发展是从1929年G.Tauschek发明数字阅读机开始的，直到20世纪70年代，一些发达国家开始将模式识别应用到刑事侦查部门[1]。随着科技的不断进步，模式识别在刑事科学技术方面的应用越来越广泛，发挥的作用也越来越大，从某种意义上说模式识别促进了侦查和刑事技术手段的发展。

一、模式识别系统

模式识别是解决如何利用计算机对样本进行模式识别，并对这些样本进行分类。执行模式识别的计算机系统被称为模式识别系统。一个完整的模式识别系统，由数据获取、预处理、特征提取、分类决策和分类器设计5部分组成。可以分为上下两部分：上半部分完成未知类别模式的分类；下半部分完成分类器的设计训练过程。

（一）数据获取及预处理

数据获取是通过传感器，将光或声音等信息转化为计算机能够识别的电信息 的过程。为了更准确有效的读取信息，对由于信息获取装置或其他因素所造成的信息退化现象进行复原、去噪，从而加强信息的利用率，这个过程就是预处理。

（二）特征提取

由于数据获取部分所获得的原始信息数据量相当庞大，为了将这种维数较高的模式空间转换为维数较低的特征空间，从而实现分类识别，得到最能反映分类本质特征的向量，这个对特征进行抽取和选择的过程即为特征提取。

（三）分类器设计和分类决策

分类器设计的主要功能是通过训练来确定判决规则，它属于训练过程的一部分，其主要目的就是针对训练样本来按其判决的规则进行分类，以建立错误率最低的标准库。分类决策便是以分类器设计所建立的标准库为标准对特征空间的待识别对象进行分类，这样不仅能够使错误识别率降到最低，还能极大的提高数据利用率，最大程度的减少客观的信息损失。

二、模式识别在刑事科学技术中的应用

近几年，作为新生现代科技手段，模式识别技术被广泛应用于生活中的各个领域，如：字符识别、医疗诊断、遥感控图、环境监测、语音识别和产品检测等。模式识别技术极大的提高了人们的工作和生活质量，不断推动着社会的发展。在刑事科学技术方面，模式识别已经处于举足轻重的地位，特别是在指纹识别、人脸识别、虹膜识别等生物识别技术方面极大的提高了刑事侦查水平，为寻找犯罪证据和破获案件提供了强有力的技术手段支持，促进了刑事科学技术现代化建设。

（一）指纹识别

由于指纹具有唯一性、方便性和终身不变性，我国早在两千年前就曾使用指纹来破案。替代了传统的人工识别指纹的方法，指纹识别技术[2]已成为目前刑事侦查部门进行认定识别工作的主流技术，同时也是证据鉴定和侦查破案的有力保障。

如在20年前漳州商业大厦电梯杀人一案中，现场的线索少之又少，唯一有价值的线索是民警通过仔细勘查所提取到的一枚残缺指纹。在当时指纹识别技术还未完全成熟的年代，仅仅通过这枚残缺指纹找到凶手是相当困难的。然而，随着指纹识别技术的成熟，这件在当时看来无法破解的谜案，却在2011年全国公

安系统的“清网行动”中发现08年嫌疑人于上海斗殴的指纹与95年杀人案的残缺指纹认定同一。20年前的谜案被轻松告破，嫌疑人蔡某伟终被缉拿归案。

指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，其主要分为指纹数据获取、指纹区域分割、指纹图像预处理、特征提取和匹配五个过程。凭借着可靠性强、速度快、操作简便等优点，指纹识别技术将继续作为刑事科学技术里进行生物识别的主要技术手段不断成熟发展。但是，小几率的错误识别和模糊难成像等问题仍是指纹识别技术进行改进需要考虑的首要问题。

（二）人脸识别

人脸识别是目前模式识别领域中被广泛研究的热门课题，相比传统的身份识别方式，人脸识别凭借着其身具有的安全性、保密性和方便性等优势，在近几年来得到了飞速发展并广泛应用于社会中的安全和经济领域[3]。目前，人脸识别技术已经成为刑事科学技术工作中较为成熟的鉴定技术之一，在刑事侦查实际工作中，人脸识别技术落实到身份认证、视频监控、视频资料分析等具体工作上，使得在进行布控排查、人像识别、犯罪嫌疑人认定以及门禁等方面都得到了良好的应用效果。

如在09年的郑州市特大抢劫杀人案中，人脸识别技术就发挥了高效的作用：2009年3月17日下午，郑州市金水区紫荆山路繁华路段发生一起特大入室抢劫杀人案，由于现场线索较少，案件的侦破一度陷入僵局。唯一的一段有价值的监控录像，是嫌疑人闪过的一个侧面照，而且很模糊。通过清大维森人脸识别比对系统小图像重建功能，对模糊的犯罪嫌疑人影像，进行了还原重建，最终锁定了大同籍男子次全为重点嫌疑对象。2012年12月29日，专案组民警在大同市将次全抓获，案件成功告破。此外，在近几年的南京“2.8” 贩毒团伙案、武汉“4.15”特大入室盗窃案等重要案件中，人脸识别相关技术都实现了快速认定犯罪嫌疑人身份的工作，是案件迅速告破。

人脸识别的原理实际就是首先采集人脸图像，经过预处理和特征选取单元处理后，再与子空间的训练和测试图像相比对，进而选择距离函数进行识别的模式识别过程，目前主要由基于整体计算的识别和基于局部特征的识别两种方法以及Ada boost和PCA等计算方法。但是，由于人脸识别率受多方面影响、采集图像一般较为模糊等诸多问题还没有得到良好的解决，人脸识别至今仍是在刑事科学技术领域内的一个具有挑战性的研究方向。

（三）虹膜识别

在一些科幻电影和电视节目剧情中，我们时常看到通过扫描眼球进行身份识别的画面，这就是虹膜识别技术。如今，虹膜识别技术已不再是幻想，从1993年第一个高性能的自动虹膜识别原型系统诞生开始，虹膜识别技术开始逐渐走进人们的生活。

虹膜是位于瞳孔和巩膜之间的圆环状组织，它具有斑点、细丝、条纹等丰富而各不相同的细节纹理图案。并且，一个人的虹膜在胎儿时期发育成熟后将终生不变，其本身具有高度的唯一性和稳定性，使它成为一种安全性极高的人体生物特征。因此，利用虹膜进行人身鉴的虹膜识别技术应运而生。

虹膜识别技术的基本操作流程同模式识别的基本流程大致相同，首先使用特殊的取像设备对人的整个眼部进行扫描拍摄并储存，然后对所记录的图像信息进行预处理，此过程通常包括虹膜定位、虹膜图像归一化、图像增强三个部分，也是难度较大的一个环节。得到质量较高的图像信息后，计算机将对处理过的图像进行特征分析，并将特征点进行编码，进而实现最后的编码匹配，实现人身的认定工作。

在模式识别领域内，虹膜识别被认为是二十一世纪最具有发展前景的生物鉴定技术，这不仅仅归结于虹膜简单的唯一性的特点。比如，与指纹识别相比，虹膜识别还有非侵犯性、活体验证等特性；和语音、人脸等非接触式身份鉴别的方法相比，虹膜具有更高的准确性[4]。只是，由于虹膜识别设备复杂，扫描距离短，图像处理设备的处理效果不佳，以及广大民众心理上还未能认识其安全保障，目前，虹膜识别技术还处于开发和研究阶段。相信在不久的将来，虹膜识别这种技术会为我们带来侦查破案极大帮助，也会开辟一个生物识别领域的革命新时代。

三、模式识别在刑事科学技术的未来发展和展望

随着信息科学技术的不断发展和大力推进，模式识别技术已经渗透进了人们日常生活, 如教育、通信、医疗等等[5]。我们已经亲眼目睹和切身体会到了以模式识别为基础的人工智能技术给日常生活带来的深刻变化,它使得我们周围无处不在的计算机系统具有灵活而友好的多种智能用户界面,使计算机和人的交流更为容易和自然。这就标示着在未来的刑事科学技术领域里，更加准确、智能、快速、便捷的刑事侦查和鉴定识别的技术手段将会不断创新和完善，这将成为实现未来社会更高的破案率和更低的犯罪率的基础，同时也是使人们的生活也会变得

更加安全、和谐的保障。

未来的时代，将会是信息科技的时代，是人工智能的时代，是计算机的模式识别活动替代人类活动来高效完成工作的时代。模式识别技术的不断发展将会给刑事科学技术带来更多的应用前景，也标志着刑事科学技术的现代化建设，将会随着模式识别发展的步伐登上一个全新的高度，为未来的打击犯罪和维护正义增添新的利剑！

参考文献

[1]贾铁军，李锦.人工智能在刑事技术中的应用[J].刑事技术,2002，（6）56-60.[2]杨宏林，吴陈.指纹识别方法综述[J].华东船舶工业学院学报，2003,17（3）[3]周激流.人脸识别理论研究进展[J].计算机辅助设计与图形学学报，1999，11 [4] 王川, 汪超, 司玉林, 等.基于TMS320DM6446和TVP5158的虹膜识别系统[J].数据采集与处理, 2012(6).[维普] [5] 赵志宇.模式识别系统的工作原理及发展趋势[J].科技风, 2010

作者简介:李同(1994-)，男，山东临沂人，中国人民公安大学2013级刑事科学技术专业本科生。

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