环保型表面处理

环保型表面处理（共12篇）

环保型表面处理 篇1

0引言

随着环境问题日益严峻,世界各国对飞机、汽车等交通工具的排放提出了更加苛刻的要求,而降低交通工具自重是实现减排的关键。在航空工业中,飞机制造公司纷纷采用比强度和比刚度更高的新型铝合金(如铝锂合金、高强铝合金等)替代传统铝合金以实现减重和减排。比如空客A380的蒙皮、机翼横梁、地板梁、座椅滑轨、座舱等结构件使用2196、 2099以及2199等新型铝锂合金,实现减重几百千克;国产C919大型客机、波音公司下一代B777-X客机以及俄罗斯下一代窄体 客机MS-21的机身都 将大量采 用新型铝 锂合金[1,2]。而在汽车工业中,采用铝合金替代钢铁汽车结构材料正成为一 种发展趋 势和潮流[3]。奥迪汽车 公司最早 于1980年在Audi80和Audi100上采用了铝合金车门,然后不断扩大应用范围[4];福特公司的F-150以及奥迪A8、R8和捷豹XJ都采用全铝车身[5]。据分析,奥迪A8通过使用性能优异的大型铝铸件和液压成型部件不仅使车身的扭转刚度提高了60%,还比同类车型的钢制车身减重50%[6]。

为了满足结构件的力学性能要求,铝合金必须经过适当的合金化和热处理,而合金化过程添加的合金元素(铜、锂、 镁等)以及热处理过程形成的化合物在提高铝合金力学性能的同时也增加了其组织的不均匀性,进而显著降低合金的抗腐蚀性能[7]。对于具有自钝化特征的铝合金而言最易发生点蚀等局部腐蚀[8]。由于大部分局部腐蚀具有表面尺寸小、 腐蚀深度大、不易预测和探查等特点,所以铝合金的局部腐蚀极易造成突然脆性断裂,这对于长期在交变载荷条件下工作的飞机、汽车零部件而言是灾难性的。为了提高铝合金的抗腐蚀性能,工业中通常采用阳极氧化处理技术,即在合金表面形成一层连续、均匀、多孔、致密的氧化膜,再加以适当封闭后处理,达到降低合金表面腐蚀倾向的目的[9]。

虽然铝合金阳极氧化技术的发明和应用已有近百年的历史,但由于研究手段的限制及新型铝合金的不断涌现,铝合金阳极氧化的许多关键问题如阳极氧化膜的形成机理、膜层结构、外观控制、结合力以及耐腐蚀性能等仍然是目前本领域的研究热点。尤其是如何在保证使用性能的前提下减少阳极氧化过程对环境的影响成为 亟待解决 的技术难 题。 本文从新型铝合金的预处理、阳极氧化和封闭处理整个工艺过程入手,综述了新型铝合金阳极氧化技术的研究现状,并侧重于绿色环保型阳极氧化的技术进展,以期为新型航空铝合金及汽车铝合金表面处理技术的发展提供参考。

1表面预处理

在阳极氧化前为了除掉铝合金表面的自然氧化膜或油污,常用物理、化学或电化学方法,通常将物理法与化学法相结合,其中以机械打磨和碱蚀应用居多。碱蚀不仅能除去铝合金表面的氧化膜,还对基体有一定的整平作用,再酸洗可除去碱蚀时在工件表面形成的难溶化合物或金属单质,从而获得具有洁净表面和良好活化状态的铝件[10]。碱蚀因工艺简单、成本低、环境友好等特点,是铝合金阳极氧化的重要配套工艺。研究发现在碱蚀时加不同的化合物可带来不同的效果,如在NaOH溶液中添加葡萄糖酸钠、柠檬酸钠等络合剂可防止槽液中Al(OH)3沉淀生成;加入硫化物,可防止重金属在铝合金表面发生置换反应,消除“流痕”;添加氧化物和硝酸盐,可产生无光砂面效果[11]。

Ma等[12,13]研究了碱蚀对AA2099铝锂合金表面微观组织及后续阳极氧化膜形成机理的影响,发现碱蚀不仅可以除去合金表面金属化合物,还能在合金表面形成一层几纳米厚的铜富集层。减少合金表面金属化合物不但可提高阳极氧化处理的效率,还能减少阳极氧化膜的不连续性,从而提高阳极氧化膜的耐蚀性和抗疲劳性能。而表面富铜层在阳极氧化过程中被氧化成CuO,同时释放O2,致使在阳极氧化膜中出现平行于样品表面的额外空隙。此外,碱蚀过程中在合金表面容易 形成腐蚀 麻点 (Etching pits)、晶界腐蚀 沟槽 (Grain boundary grooves)、腐蚀台阶(Etching steps)3种缺陷[14,15,16]。腐蚀麻点呈扇贝状或小凹坑,它们的形成是合金中的第二相颗粒或者夹杂与合金基体之间的腐蚀行为不同所致。晶界腐蚀沟槽是呈沟槽状的、沿晶界分布的表面缺陷, 其形成原因是碱蚀过程中晶界附近的 组织发生 优先腐蚀。 腐蚀台阶是由于不同晶体学取向的晶粒腐蚀速度不同而形成的晶粒间的小台阶。图1为AA6063铝合金碱蚀表面处理时形成的腐蚀麻点和晶界腐蚀沟槽的典型扫描电镜照片。 由于缺陷部位的表面光泽度与其它部位不同,当这些表面缺陷的绝对数量或类型发生变化或者在同一材料的不同部位发生变化时,阳极氧化后将出现严重的色差[17,18],如图2所示。因此在铝合金阳极氧化的预处理阶段应通过工艺条件的优化,避免或减少表面缺陷的产生,同时使铝件表面处于良好的活化状态。

2阳极氧化

铝合金阳极氧化是将铝合金作为阳极置于电解液中,用不锈钢或纯铝作为阴极,接通电源后在铝合金表面发生电化学反应形成氧化膜的过程。阳极氧化膜的形成实质是两个过程的叠加:一是在铝合金表面生成Al2O3氧化膜;二是氧化膜的溶解。只有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度,方可得到一定厚度的氧化膜。按膜层结构可将阳极氧化膜分为壁垒型氧化膜和多孔型氧化膜。一般在硫酸、草酸、铬酸等酸性溶液中生成多孔型氧化膜,而在硼酸等弱酸电解液中生成壁垒型阳极氧化膜,航空、汽车工业中主要使用多孔型阳极氧化膜。

铬酸阳极氧化(CAA)是铝及其合金最常用的阳极氧化方式之一。该方法制备的阳极氧化膜具有膜层薄、耐蚀性能好、对铝合金零件疲劳性能影响小等优点,广泛用于航空、汽车工业中。但由于铬酸中的Cr6+会带来严重的环境污染,因此CAA工艺目前在西方发达国家已经被逐渐禁用或淘汰。 草酸阳极氧化膜硬度较高,弹性好,电绝缘性能优良,但常规草酸阳极氧化时氧化膜极易出现烧蚀和白点等难以克服的表面缺陷;另外该工艺还有成本高、能耗大、对Cl-敏感、电解液稳定性差(草酸易被氧化成CO2逸出)等缺点[19],因此工业上应用较少。硫酸阳极氧化(SAA)工艺简单,应用较为广泛;以硫酸为基础电解液,加入硼酸、有机酸等发展起来的混合酸阳极氧化工艺因综合性能好而具有广阔的应用前景。

2.1硫酸阳极氧化

硫酸阳极氧化工艺由于电解液成分简单、操作方便、生产成本低,因此得到普遍应用。Hakimizad等[20]发现阳极氧化后的膜层导电性增加,但耐蚀性较低。陈朝轶等[21]对铝合金阳极氧化前后的样品进行动电位极化和铜加速乙酸盐雾实验,研究表明,随着腐蚀时间延长,腐蚀电流增大,裸合金表面腐蚀产物明显增多,腐蚀坑也逐渐增多且加深,基体表面与点蚀坑底部电位相差甚大,导致严重腐蚀。但随着腐蚀产物的堆积阻碍了腐蚀介质与基体的接触,腐蚀电流减小; 阳极氧化样品表面腐蚀坑少量增加,且腐蚀坑处集中发生腐蚀,但腐蚀产物未能覆盖基体表面,腐蚀速率逐渐增大,腐蚀质量损失与时间呈幂函数规律。铝合金经阳极氧化处理后耐蚀性显著提高:在盐雾条件下可提高2.2倍,在暴露环境下可提高4.5倍。刘静等[22,23]发现阳极氧化膜有较多空洞、 裂纹,且大小分布极不均匀。通过极化和盐雾实验表明,阳极氧化样腐蚀以点蚀为主,随着腐蚀时间延长其腐蚀速度呈缓慢单调增加趋势,但仍可以明显改善合金的耐蚀性能,其腐蚀坑深约为裸合金的5/7。王晓燕等[24]利用涡流测厚仪探讨了不同pH值溶液中膜的耐腐蚀性,结果表明,氧化铝膜在中性及弱酸或弱碱性介质中耐蚀性能比较稳定,不适用于强酸或强碱的环境中。

2.2混合酸阳极氧化

仅有硫酸作电解液时只能在较低的温度下得到有一定硬度和厚度的氧化膜[25]。在硫酸中加入草酸、硼酸和酒石酸等,可形成较大的离子基团,能与氧化膜表面溶解的铝离子形成难溶沉淀物,从而减弱槽液对氧化膜的腐蚀。此外,有机酸吸附于氧化膜上,形成一层抑制H+浓度变化的缓冲层, 降低了膜层溶解率。添加有机酸的作用可概括为[26]:(1)有效地降低阳极氧化过程反应热效应的不良影响;(2)在不降低氧化膜厚度和硬度的条件下有效地拓宽硫酸阳极氧化的允许温度范围;(3)减弱阳极氧化膜的再溶解能力,抑制在较高温度下氧化膜出现疏松、粉化的可能。总之,添加有机酸可减缓氧化膜的溶解,抑制局部缺陷进一步扩大,从而显著减少导致腐蚀破坏和疲劳破坏的缺 陷,使膜层更 加致密均 匀。

2.2.1草酸-硫酸阳极氧化(OSA)

草酸混合硫酸作电解液时,由于草酸的络合和离解作用降低了氧化膜表面的酸性,从而减缓了电解液对氧化膜的化学溶解作用,增加了成膜率,提高了膜层性能,对氧化膜耐碱性的提高具有良好的效果。但当草酸含量过高时,氧化膜的脆性增大;草酸浓度超出一定范围后,阳极氧化膜的耐碱性随草酸浓度升高明显下降[27]。杨培霞等[28]研究发现,当硫酸与草酸配比为1∶1时,在26V电压下制得的孔径为45 nm的阳极氧化膜纳米孔排列最规则,电流密度增加最为显著。草酸还增加了氧化膜层应力,加快微裂纹的形成速度, 减小阻挡层厚度,促进氧化铝快速生成。Bensalah等[29]研究发现,当添加18g/L草酸时,有利于阳极氧化膜层的形成, 且氧化膜层致密,耐化学腐蚀性能强。

2.2.2硼酸-硫酸阳极氧化(BSAA)

20世纪90年代,波音公司开发了硼酸-硫酸阳极氧化工艺。在硼酸-硫酸溶液中阳极氧化所得到的氧化膜孔隙率低, 具有良好的耐蚀性,且处理后不会降低工件的疲劳强度;氧化膜有良好的吸附性,容易上染各种颜色达到美观的效果, 可满足工件高精度 和低粗糙 度的要求。该电解液 中不含Cr6+,属环境友好型的阳极氧化工艺,具有氧化电压低、时间短等优点。因此,铝合金的硼酸-硫酸体系阳极氧化在航空、 交通等行业中有着广阔的应用前景[30]。Du等[31]对7050铝合金阳极氧化膜结构及耐蚀性的研究发现:硼酸并没有改变氧化膜阻挡层的结构,但会显著影响氧化膜多孔层的结构, 进而影响氧化膜的耐蚀性能。当硼酸含量在0~8g/L范围内时,随硼酸含量的增加,多孔层电阻增大,电容减小,表面势正移,孔径缩小,耐蚀性变好。王雨顺等[32]对比硼酸-硫酸和硫酸两种阳极氧化膜的性能,发现在一定条件下,BSAA膜较SAA膜平整、致密、均匀,耐蚀性也较高。Deng等[33]还验证了硫酸-硼酸阳极氧化膜的耐蚀性能优于铬酸阳极氧化膜。

2.2.3酒石酸-硫酸阳极氧化(TSA)

针对硼酸-硫酸阳极氧化工艺仍需使用含铬稀溶液对阳极氧化膜进行封闭才能达到所规定抗腐蚀性能的不足,欧洲在21世纪初开发了酒石酸-硫酸阳极氧化(TSA)工艺[34],该工艺绿色环保,已在空客公司投产使用。酒石酸可增强电解液的导电性,易吸附在氧化膜上,形成一层抑制H+浓度变化的缓冲层,使电解液 对膜的溶 解能力相 对减弱。Curion等[35,36]对比了AA2024-T3合金硫酸阳极氧化 和酒石酸-硫酸阳极氧化的成膜机理及膜层结构,发现酒石酸的添加不会明显改变阳极氧化膜的成膜机理,但会降低阳极氧化的效率和膜孔的尺寸,也能增强电解液的酸性,含量过高时使氧化膜的溶解速度增大,导致氧化膜孔隙率变大、硬度降低、厚度减少,还使酒石 酸产生脱 附[25]。 图3为新型铝 锂合金AA2099-T8在酒石酸-硫酸体系中所生成的阳极氧化膜,可见其膜层结构致密、均匀[37]。

3阳极氧化膜封闭处理

铝合金表面生成的多孔阳极氧化膜层孔隙率较高,具有很强的吸附能力,易吸附环境中的污染物,影响膜的外观,还易受侵蚀性阴离子的腐蚀作用而造成膜的破坏。阳极氧化膜只有通过微孔封闭才能起到更好的保护作用,通常使用的封闭方式主要有 沸水封闭、金属盐封 闭等。沸水封闭 能耗大、对水质要求高、易出现粉霜;金属盐主要包括铬盐、镍盐, 其封闭效果虽好但污染环境。目前出现了一些新的绿色环保封闭工艺,如有机物封闭、稀土盐封闭、溶胶凝胶封闭、微波水合封闭等[38]。

3.1有机物封闭

有机物封闭是利用多孔膜对有机物的物理吸附和有机酸与氧化膜发生化学反应,生成一种铝皂类化合物将氧化膜微孔封闭[39]。当氧化膜出现裂纹时,有机酸可在铝基体表面与氧化膜反应生成铝皂类化合物,氧化膜表面形成一层防水层代替Cr6+,对铝合金基体起到保护作用。氧化膜微孔被有机分子填充,这种功效相当于Cr6+在铝阳极氧化膜中的修复功能[40,41]。Bautista等[42]研究了三乙醇胺封闭阳极氧化膜, 发现三乙醇胺的pH值和其特殊化学结构共同加快水合氧化物在氧化膜多孔层的沉积,提高了氧化膜的封闭速度,起到封闭催化作用,达到理想的封闭效果。赵鹏辉等[43,44]研究了硬脂酸封闭阳极氧化膜的耐蚀性,封闭后的阳极氧化膜表面平整、无缺陷,在中性NaCl溶液中的开路电位高于重铬酸钾和沸水封闭的氧化膜,耐蚀性能明显优于重铬酸钾和沸水封闭。Zuo等[45]也证明了硬脂酸封闭的阳极氧化膜在酸性或碱性溶液中皆耐蚀。刘建华等[46]发现己二酸铵能有效地封闭阳极氧化膜的微孔,提高氧化膜的耐蚀性能。

3.2稀土盐封闭

由于稀土元素对铝合金有良好的缓蚀作用且无污染,因此许多学者开始关注稀土封闭铝合金阳极氧化膜,通过化学或电化学方法在阳极氧化膜表面形成一层含稀土元素的转化膜。稀土盐封闭效果优于传统封闭,能耗低,其中外加脉冲电压沉积和浸泡-电化学处理具有很大的发展前景,但其耐高温性差,工艺复杂,过程难控制,所以仍有待提高。赵景茂等[47,48]研究了铈盐在脉冲电场作用下封闭铝合金阳极氧化膜,结果表明:脉冲封闭2h后,孔洞基本封上,阳极氧化膜表面含有三价或者四价铈的氧化物/氢氧化物。王帅星等[49]也证实了铈盐封闭铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜时,在外表面形成了一层完整致密的铈盐转化膜,多孔层内也充满铈的封闭产物(Ce(OH)3或Ce(OH)4),二者的协同作用几乎完全封闭氧化膜孔隙;并且多孔层电阻(Rp)大幅增加,腐蚀电流密度降低1个数量级(约为稀铬酸封闭的0.45倍),耐蚀性明显优于沸水封闭,也稍优于稀铬酸封闭。周赟等[50,51]研究硝酸铈封闭2195铝锂合金阳极氧化膜也得出同样的结论。时军等[52]研究了CeCl3封闭,结果表明,封闭后的阳极氧化膜失重最小,抗腐蚀能力提高,对铝基体也有较好的保护作用。 铈盐封闭阳极氧化膜时,不但在外表面形成致密转化膜层, 还能填充至多孔层内,提高了抗腐蚀性能,但相关研究还很不系统、深入。

3.3溶胶凝胶封闭

溶胶凝胶封闭是利用物理吸附使溶胶胶粒渗入到孔隙中,覆盖微孔并在阳极氧化膜表面形成一层溶胶膜,溶胶膜经凝胶化及干燥处理,最后在一定的温度下烧结即得到溶胶封闭膜。目前应用较多 的是二氧 化硅溶胶 和铝溶胶 两种。 Capelossi等[53]研究了四乙 氧基硅烷、3-甲氧基硅 烷 (GPTMS)等混合液溶胶凝胶封闭,并通过电化学阻抗和盐雾实验验证了其抗腐蚀能力。结果表明,溶胶凝胶涂层在阳极氧化膜表面形成均匀涂覆层,并堵塞微孔入口及部分内部孔隙, 能有效地隔绝腐蚀介质与阻挡层的接触,其电阻特性优于传统热水封闭;但涂层表面易发生点蚀,长时间暴露会发生起泡脱层现象。Balgude等[54]用硅烷凝胶封闭处理后,氧化膜有良好的耐蚀性、耐磨性等,能够替代铬酸盐封闭。

周琦等[55]研究勃姆石(AlOOH)溶胶封闭铝合金阳极氧化膜时发现,勃姆石溶胶在渗入多孔膜层内的同时,膜层也发生化学溶解 及在氧化 膜上形成 溶胶涂层,在pH值为4.5~5.5间封闭效果最佳,封闭膜的耐蚀性优于传统的重铬酸盐封闭。孙玉凤等[56]用低浓度异丙醇铝、硝酸铝两种铝溶胶对铝合金阳极氧化膜进行封闭处理,实验表明异丙醇铝溶胶封闭膜性能优于硝酸铝溶胶封闭膜,耐酸性介质的腐蚀性能都优于蒸馏水封闭。王强等[57]研究了溶胶凝胶封闭2024铝合金阳极氧化膜层的结合力,膜层表面均匀致密,其漆膜结合力达到0级,封闭溶液中含2%磷酸三乙酯时,耐蚀效果最佳,能有效阻挡腐蚀介质的浸入。溶胶凝胶封闭工艺具有耗能小、封闭工艺简单的优点,但封闭处理时间长,不适用于大型工件。

3.4微波水合封闭

微波水合封闭是一种既能保留高温水蒸汽封闭质量又能大幅度降低能耗、缩短处理时间并改善劳动条件的新封闭方法。该工艺利用微波技术只加热阳极氧化膜层及膜层表面的水膜而不用加热整个工件[48],具有封闭速度快、封闭质量高和能耗低等优点。但该工艺不适用于形状复杂的工件, 且整个封闭过程中很难保证氧化膜层表面有一层很薄的水膜。

4结语

随着人类对工业制品全生命周期节能环保性能要求的不断提升及新型铝合金(如铝锂合金、超高强铝合金等)的不断涌现,对新型铝合金的环保型阳极氧化技术提出了更高的要求,并且逐步成为科学界和工业界关注的研究热点。研究者们对铝合金的表面预处理、阳极氧化和封闭处理3个领域的配方及工艺条件等进行了诸多有效探索并取得了许多具有指导价值的成果:

(1)碱蚀是铝合金阳极氧化重要的前处理工艺,在清洁油污和消除机械加工条纹的同时,还能改变铝合金表面的微观形貌和化学成分,进而影响后续阳 极氧化膜 的结构和 性能。

(2)铬酸阳极氧化(CAA)工艺由于Cr6+对环境污染严重而被禁用,硫酸阳极氧化(SAA)膜的耐蚀性能欠佳,酒石酸硫酸阳极氧化工艺具有综合性能好、绿色环保等优点,应用前景广阔。

(3)阳极氧化膜的封闭后处理工艺种类繁多,但目前仍缺乏封闭效果好、能耗低、环境友好的阳极氧化膜封闭后处理工艺,因而也是铝合金阳极氧化表面处理技术中研究比较活跃的内容。但离制品全生命周期绿色环保节能的要求还存在一定差距,亟待学术界和产业界协同攻关,取得创新成果。

环保型表面处理 篇2

水乃生命之源、是工农业生产的血液、也是世界人类最大的商品。我国是拥有世界四分之一人口而占有世界二十分之一的淡水资源的国家，解决水处理问题是推动工业生产发展的重大课题、目前中国的工业除垢技术基本延续了近百年、费用高、效率低、污染严重、所以改变原来传统的化学除垢方式推动环保物理除垢方式是一次跨世纪的工业革命。

1、产业方向：朝阳产业大势决定行业选择成败，2009年中国在联合国向全世界郑重承诺：中国将在2020年前大幅度降低碳排放强度(单位国民生产总值的二氧化碳排放量)。同时把应对全球气候变化、发展低碳经济纳入国民经济和社会发展规划、也成为各级政府制定中长期发展战略和规划的重要依据。因此发展环保技术是朝阳产业，推动环保生产，实现电子工业除垢符合国家产业方向。环保立法正在加快步伐、必然加强对企业环保生产的社会责任，强化节能、减排、环保达标生产成为企业发展的必由之路。

2、产品卖点：为企业创造价值决定产品卖点，中龙电子除垢顺应节能、减排、环保这一大趋势、帮助企业节能、降耗、增效，实现“省钱等于赚钱”，“节约等于盈利”才是硬道理，帮助企业降低生产成本、提升产品市场竞争力就是我们的发展宗旨，所以帮助企业不断解决节能降耗课题就是最大的卖点。

3、产业卖场：增强社会效益是成功事业的最大保障，节能、减排、环保有利于提升社会效益、促进人类健康，发展环保、共建绿色地球村就是大事业！首先响应的是国家和民众、必然得到国家政策的支持和保护，因此其产品推动环保达标生产成为世界的最大卖场。

4、行业智慧选择：选择行业是我们成功发展的首选问题，我们的国家工业是主导、农业是基础、国家工业化程度还非常落后、加速发展工业化进程是解决农业现代化问题的关键。涉水环保设备顺应了这一发展趋势。所以发展环保事业成为最明智的选择。

环保型表面处理 篇3

据美《海事时报》报道，美海军设备工程服务中的工程师、化学家、微生物学家们，联手共同研发出一种环保型油渣废物处理技术。该技术类似于污水沉淀物的处理，就是将油渣与水、营养物质、氧混合，混合物再激活已有的细菌，细菌可快速将碳氢化合物分解成基本的分子，完成油渣的处理。起初，该技术处理需10天，但随着细菌对环境的适应及处理效率的提高，仅需4天就可完成。 （一乙）

世界第一辆飞行汽车完成首飞

据英《每日邮报》报道，美特拉弗吉亚公司研发的世界第一辆飞行汽车，已于3月初实现了首飞，即它飞过美国的上空，降落后只需按一个按钮就可将机翼折叠，驶上高速公路。飞行汽车的空中巡航时速可达185公里，它还可以高速公路的行驶速度在道路上行驶，可以安全地存放在车库里。

该汽车可在空中飞行643公里，飞行汽车加油时只需驶入最近的加油站，向油箱里加入无铅汽油即可。该飞行汽车是第一辆拥有可折叠机翼的，幷能实现从空中降落到公路的汽车。

该车的价格为1.39万英镑，如同一架小飞机。 （一一）

世界第一辆水陆两栖大客车问世

据英《每日邮报》报道，经6年研究，英汽车公司开发成功第一辆水陆两用的大客车，且开始在马其顿试运营。该型水陆两栖车采用柴油发动机，进入水路时，只需轻按开关，巴士的轮子就会缩进车身，空气活门便会推动巴士在水中航行，在淡水和海水中均适用。该种拥有50个座位的巴士与普通巴士一样能以时速70英里在陆上行驶。每台车售价高达28万英镑。（一一）

以空气为燃料的“气车”

据瑞士《日内瓦日报》报道， 法国车厂MDI在瑞士的日内瓦车展上，展出一款名叫AirPod的空气驱动汽车。其外形似气泡，只有三个轮胎，燃料为175公升的压缩空气（它不排放任何温室气体），最高纪录一次可跑220公里（137英里）。补充燃料的方法有二，一是把它驳向电源插座，为其充电，需时最多8小时；二是到特设的充气站充气，需时仅2分钟。

除了特殊的燃料外，AirPod还具备一些特点，就是需花一点时间适应：驾驶不是用方向盘，而是用摇杆（joystick）；车门只设于前部和后部；两个乘客座位都面向车尾，亦可以折起，用来载货。 这款新车售价6 000欧元。（一丁）

世界最小的机器人

据《联合日报》报道，台湾一电器工艺工程师历时4年，研制成一款世界上最小的机器人。该机械人高15厘米，重250克，全部零件均系自制。

自制机器人可完成走路、玩金鸡独立、打太极拳、踢足球等54 000种高难动作。

环保型表面处理 篇4

1 水性防腐涂层

在金属表面进行涂刷溶剂型涂料可以获得较为致密的涂层, 但由于溶剂挥发会导致V O C超标, 不符合环保的要求, 因此应当取代。在实际工作中, 用粉末涂料涂装的方式可以有效降低有机溶剂的含量, 并且成本较低, 但是涂层的致密度不够, 因此限制了其实际应用效果。近年来, 水性涂料用在金属表面防腐涂层成为一种趋势, 由于水性涂料不含对人体有害的溶剂, 并且成膜性好, 施工简单, 对设备和工艺条件要求不高, 因此可广泛推广。目前较为成功的成膜配方有水性丙烯酸氨基固化体系, 固含量为40%的羟基乳液以及全甲醚化水性氨基树脂。对于水性涂层的制备, 可以采用手工涂刷的方式, 也可采用喷涂工艺, 其中手工涂刷的均匀性略差, 但能保证不漏涂, 因此可用在结构较复杂的金属工件中。喷涂较为均匀, 但是对拐角等隐蔽部位的处理效果不好, 因此比较适合工件结构简单的场合。

2 金属表面硅烷化处理

硅烷化处理是一种在传统磷化的基础上改进后形成的一种无污染的表面处理工艺, 其主要原料为有机硅烷, 可广泛用于各种金属的表面处理, 当前关于金属表面硅烷化处理工艺的研究较多, 发展速度很快。与磷化工艺相比, 硅烷化处理在过程中不需要加热, 只需常温即可进行, 因此节省了燃料, 与此同时也就间接降低了燃料燃烧过程产生的空气污染, 并且在整个工艺过程中没有重金属离子的参与, 也不产生沉渣, 因此对环境和人体无害, 工艺成本较低, 是普通磷化处理成本的20%以下。因此在世界各国已经普遍认为硅烷化处理是代替传统磷化处理的重要技术之一。

在用硅烷化工艺进行金属表面处理时, 可以在金属表面形成一层致密的保护膜, 并且与金属表面之间的附着力也较强, 这主要是因为硅烷含有两种不同的官能团, 其中一个官能管可与金属等无机物表面的羟基发生反应形成共价键, 因此结合力较大, 而另一个官能团能与树脂形成共价键, 因此使树脂与金属表面能够紧密结合, 再加上合理的涂装工艺 (如喷涂、刷涂、滚涂、浸泡等) 就使得在金属表面能够形成一层均匀、致密并牢固的保护膜, 达到耐腐蚀、氧化的目的。

3 无氰化镀铜工艺

电镀铜一般用于铸模、镀镍、镀铬、镀银和镀金的打底, 在对金属表面镀铜时, 一般传统的镀液内都要含有氰化物, 而氰化物对人体来说是有剧毒的物质, 一旦泄露到环境中也会对环境造成严重的污染, 因此, 国内外一直在致力于寻求一种无氰化镀铜工艺, 使镀铜的过程能够达到无害化、环保的要求。本文提供一种无氰电镀铜工艺, 即按照C u C l2与H2O质量比为28:100配制氯化铜溶液, 并经活性炭处理, 然后在70℃, 600m L水中加入250g的N C B C 990U (粉体) , 充分搅拌后加入100 m L N C B C 990M (浅黄色液体) , 然后用KO H调节p H值至6~8, 将两种溶液混合均匀并加入去离子水至溶液总体积达到1 000m L后加热到80℃, 然后自然降温到50℃, 待镀液澄清透明后经过滤, 电镀时, 将镀液加热至反应温度, 电解15~30m in后可作为电镀液使用, 进行电镀操作。实验证明这种无氰化电镀的镀层较为均匀, 并且达到整个工艺过程的无害化。

4 铝材无黄烟光亮清洗工艺

在铝材的光亮清洗工艺中一般是采用磷酸、硫酸、硝酸的混合酸液中, 加热至一定的温度后进行的, 因此在清洗的过程中会产生大量的酸雾、黄烟。黄烟的成分为氮氧化物, 对环境造成一定的污染, 并且对操作人员的身体健康也有害, 随着科技的发展, 目前人们普遍采用不加硝酸, 而添加一种特殊的添加剂的方式。国内目前生产这种添加剂的厂商有黄岩精细化工厂和佛山吉力达表面处理材料厂等, 添加剂的成分未知, 但已经证实这种工艺在清洗过程中无黄烟产生, 更加环保。

5 不锈钢的无害酸洗钝化

对不锈钢等进行表面的酸洗钝化可以清除工件表面的锈迹、油污、氧化层、污垢等, 使其一方面可以变为均匀的银白色, 美观大方, 另一方面通过酸洗钝化大大提高不锈钢工件的抗腐蚀性能。近年来, 人们研究出一种环保型的酸洗钝化工艺, 其酸液配方为柠檬酸4% (质量分数) 、氧化剂X 5% (体积分数) 、乙醇2.5% (体积分数) 、温度40℃、钝化时间60m in, 经钝化处理后不锈钢表面抗腐蚀性显著增加, 并且操作简单, 人体直接接触也无害。

6 结语

随着人们环境保护观念的增强, 金属表面的处理工艺也要求必须要环保, 因此必须改变传统金属表面处理工艺以牺牲环境为发展代价的局面, 在原有工艺的基础上不断改进, 使金属表面处理行业实现与环境之间的协调发展。

摘要：金属表面处理的传统工艺, 如电镀、磷化、钝化、除油、除锈等都会用到对环境或人体有害的化学成分, 如电镀中用到的六价铬等, 在提倡绿色生产以及循环经济的今天, 发展环保型金属表面处理工艺无疑具有重大的现实意义。本研究介绍了几种金属表面处理的环保型工艺, 希望可以为金属表面处理绿色生产提供一定的参考。

新型环保城市垃圾处理策略探讨 篇5

新型环保城市垃圾处理策略探讨

随着人们对于城市的环保居住理念更加深入人心,新型环保城市注重如何将城市生活垃圾、污泥无害化、资源化,这也已成为垃圾处理技术发展的.一个新的经济增长点.文章就新型环保城市垃圾处理进行探讨.

作 者：寇水英 KOU Shui-ying 作者单位：河南省禹州市环境保护局,河南,禹州,461670刊 名：企业技术开发(学术版)英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE年，卷(期)：28(12)分类号：X3关键词：环保 城市垃圾 处理

处理工业废水的环保技术 篇6

目前，有一种废水处理技术是空气活化氧化法。这是中国的研究人员开发的一种新型环保技术。这种技术采用新型高效混凝反应装置和空气活化氧化装置，利用最廉价的空气做氧化剂，借助于空气一金属微电池的微电解作用，在废水处理系统中产生具有极强氧化性的羟基自由基，然后利用自由基使有机污染物最终降解。空气活化氧化废水处理技术不产生二次污染，具有安全性高，能耗低，占地小，管理和操作方便等优点。科学家正在研究新的技术和设备，投资和运行费用大为降低，这一点，在环保领域内也是非常重要的。

防治禽流感的难题

中国是世界养禽大国，养禽总量达100亿羽。禽流感的防治直接关系到中国养禽业的持续稳定发展和人民的身体健康，早期快速诊断和疫病监测是禽流感防治的关键技术。为了预防禽流感，世界各国已经在努力研究各种预防措施。人们不仅需要及时识别禽流感病毒和普通流感病毒，而且还要判断禽流感的流行范围，还要研制相关的疫苗等等。

在实际研究中，一个大的课题往往被分解为各种具体课题，例如，禽流感重组核蛋白抗原和全病毒抗原制备，以及质量鉴定技术；酶标抗体制备及标定技术；各参数最适工作条件的标定技术；诊断试剂盒研制技术等等。为了保证各种诊断试剂能够投入实用，还需要有一定的储存要求，如试剂盒内各试剂在零下摄氏15度到零下摄氏20度的条件下储存360天，而且要求稳定性好，特异性和敏感性也要达到特定的标准。为了满足海关口岸检疫的需要，这种试剂还要求操作简单。总之，为了大众的健康，研究者们要攻克一个又一个的难题。

创建节能环保型污水处理厂 篇7

关键词：污水处理厂,节能,环保

污水处理厂是城市基础设施建设, 是重要的环境保护工程, 环保工程必须把节能和环保放在首位。所谓节能型, 主要看能源消耗和运行成本是否低, 所谓环保型, 主要看对环境的保护能力和出水水质是否达标。保护环境、节能降耗是我国的一项基本国策, 污水处理厂只有建设节能环保型企业才有意义。

能源和环境都是人类赖以生存的基础, 节能和环保相辅相成、密切相关, 保护环境必须从节约资源做起。关于节能的意义, 生产工人算过一笔账;节约一度电相当于节约0.4kg标煤, 4L净水;减少0.272kg碳粉尘, 0.03kg二氧化碳, 0.997kg二氧化硫, 0.015kg氮氧化物的排放。我国13亿人口, 平均每人每天节约一度电, 一年下来可以节约2亿多吨原煤, 削减煤炭燃烧对空气污染的总量的10%以上。平常数据显示着节能的潜力和节能对环境的制约能力。所以从某种意义上说, 节约了能源便是削减了污染, 保护了环境;浪费了能源便是增加了污染, 牺牲了环境。

怎样创建节能和环保型污水处理厂呢?

1 靠优化设计创建节能环保型污水处理厂

毋庸讳言, 一个工程的设计的好坏, 工艺选择、设备选型合理与否, 决定了工程的最终质量。设计是龙头、是源头, 牢牢把握设计这一“先行官”是建设节能环保型污水处理厂的最关键的一环。要按照设计规范设计, 提高设计深度, 优化设计方案。污水处理工程前期建设最主要工作是坚持科学发展观、不失时机地搞好工程的初步设计。许多工程吃亏的主要原因是没有搞好初步设计。初步设计是污水处理厂建设前期准备工作中的关键环节。初步设计对工程建设中节约投资和建成后取得好的经济、环境、社会效益起着决定性的作用, 批准后的初步设计是污水厂建设确定投资额、编制固定资产投资计划、签订施工合同、签订贷款合同、组织设备订货、进行施工图设计等文件的依据。国家明文规定:初步设计未经批准不允许施工, 银行不予拨放资金。

历史的经验值得注意, 设计时失之毫厘, 施工时缪以千里。设计时要尽量采用成熟的技术和套用成熟的工程设计图, 适当采用新技术。新技术的采用要坚持一切经过试验的原则, 不当实验品, 为了使设计更加细致、精确、避免盲目性、杜绝隐患, 设计时要多方案比较、正视诤言者、反复论证、认真审查, 千方百计保证设计的科学性、先进性、经济性、合理性、节能性, 拿出坏处最小、好处最大的方案来。

2 靠提高污水处理的自动化水平创建节能环保型污水处理厂

一个企业的自动化水平的高低, 不仅关系到企业的经济效益, 更重要的是关系到企业的节能、环境效益。对于现代污水处理厂来说, 自动化系统统领着全厂设备的经济、高效、安全运行, 牵一发而动全局、非常重要。

我们知道, 污水处理工艺过程同其他工艺过程类似, 也需要在一定的温度, 压力、流量、液位、浓度等工艺条件下进行。但是, 由于种种原因, 这些数字总会发生一些变化, 与工艺设定值发生偏差。为了保持参数设定值, 就必须对工艺过程施加一个作用以消除这种偏差而使参数回到设定值上来。所有这一些, 手工操作是很难做到的, 必须依靠自动化系统装置检测和调节。例如:集水池要保证来水量与抽水量一致, 即来多少抽走多少, 如果来水量大于抽水量, 上游又没有溢流措施, 则可能淹泡格栅间;反之, 如果来水量小于抽水量, 则可能使水泵处于干运转状态而被烧坏。集水池应保持高水位运行, 这样可降低泵的扬程, 在保证抽水量的前提下降低能耗。还有, 消化池内的污泥温度要控制在一定的范围内, 鼓风机的出口压力要控制在一个定值, 污水处理过程中所用的阀门、风机、转刷、和吸、刮泥机等大量机械设备, 他们常常要根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开停。所以创建节能和环保型污水处理厂, 必须提高污水处理厂的自动化水平。

随着国家节能减排力度的加大, 随着我国环保事业的发展, 污水处理程度越来越深, 污水处理的自动化程度也应不断提高。最近, 河北省地方政府决定全面提高污水排污标准, 把城市污水处理厂出水水质标准由原来的国家一级B标准提升到国家一级A标准排放, 这就在客观上对自动化系统提出了更高的要求, 使污水处理自动化系统成为创建节能和环保型污水处理厂的必备条件之一。

3 靠选用优质设备创建节能环保型污水处理厂

工欲善其事, 必先利其器。先进、可靠的设备是创建节能环保型污水处理厂的重要保障。污水处理厂想要正常运行, 取得良好的处理效果, 必须使各类设备保持应有的技术性能、处于良好的工作状态。

污水处理厂运行成本主要消耗是电力, 应该在节能上下功夫;污水本身及处理时产生的酸雾对设备腐蚀相当严重, 也应该在防腐上下功夫。选用节能、防腐的产品虽然增加些设备投资, 换来的却是经济效益、环境效益、资源效益和社会效益的统一。如果只顾眼前利益省几个小钱, 而抛弃节能、防腐产品二不用, 将是得不偿失、后患无穷, 弄得不好将成为历史的罪人。例如, 大容量设备选用10k V高压电机比选用380V低电机节能显著;水泵、风机如果引进变频技术即可节能20%~60%, 两年内收回投资。机械设备, 特别是水下部分, 必须用不锈钢材质, 才能提高设备的防腐能力, 电缆桥架用玻璃钢产品取代钢制镀锌产品方能延年益寿……

选用设备是问题的一个方面, 保持设备的完好率是问题的另一方面。创建节能环保型污水处理厂不仅要选好设备, 更重要的是使用好设备、保养好设备、检修好设备、管理好设备、使设备的全部使用价值不致丧失, 投资不会浪费。

4 靠安全生产创建节能环保型污水处理厂

安全生产是永恒的主题, 确保安全生产是污水处理厂正常运行的前提条件, 也是创建节能和环保型污水处理厂重中之重。

污水处理厂的电气设备很多, 如不注意安全用电就可能发生触电事故;消化区的沼气池属于易燃易爆气体, 如不采取防火防爆措施, 就可能引起爆炸;污水池, 井内易产生和积累有毒的硫化氢气体, 如不采取特殊措施, 下池下井就可能中毒乃至死亡;污水中含有各种病菌和寄生虫卵, 污水处理工接触污水后, 如不注意卫生, 可能引起疾病和寄生虫病。水池上工作, 电工登高作业如不遵守安全规程就有可能发生高空坠落事故。凡是种种、不一而足、任何不安全因素都会受到自然规律的报复和惩罚, 使人民生命财产蒙受损失, 生态环境遭受破坏。

荷兰垃圾处理彰显环保理念 篇8

废物变成“再生煤”

蓝天白云下, 海鸥成群, 卡车穿梭, 机声隆隆。这是埃科娃垃圾处理厂给人们的第一印象。从荷兰各地运来的城市生活垃圾中, 既有塑料、废纸、金属和玻璃, 也有园林绿化废料、水果蔬菜、剩饭等生物垃圾。但是, 经过几道工序处理之后, 这些垃圾或被回收出售, 或被制成建筑材料, 残留物则最终变成一种俗称为“再生煤”的燃烧棒。“再生煤”与天然煤的热量相当, 还能大大减少二氧化碳的排放。

工厂管理员介绍, 一般现代煤电厂的燃煤发电效率约为40%, 是普通垃圾焚烧发电效率的2倍, 而“再生煤”在现代煤电厂燃烧生产出的电, 相当于垃圾焚烧发电的2倍。因此, “再生煤”在煤电厂中可以取代相同数量的天然煤。埃科娃垃圾处理厂每年大约能处理50万吨城市垃圾, 可生产23万吨“再生煤”。用“再生煤”来燃烧发电, 每年可以比燃烧等量天然煤少排放28.5万吨二氧化碳。

生物处理渐流行

据介绍, 当前欧洲城市固体垃圾处理方法大致有三种:一是填埋, 这是处理城市垃圾的传统方法, 但占地面积大, 易排放臭气, 污水渗透严重, 其负面效应显而易见;二是焚烧发电, 相对于前者有所进步, 但如果炉温达不到800℃, 易产生有毒物质, 造成二次污染;三是生物处理, 即类似于“再生煤”技术。目前, 欧盟正致力于研究和大规模测试不同形式的生物处理方法和机制。

在垃圾处理车间, 包括塑料、废纸和有机物等在内的城市垃圾, 通过进料口源源不断进入粉碎机。之后, 生物垃圾通过机器自动分离, 经传送带进入干发酵流程, 转化成甲烷和“基质” (发酵剩余物) 。生产的甲烷可自用, 也可进一步加工提纯后外售。玻璃、沙子、陶瓷、金属等非可燃物质被分离过滤出来, 经过粉碎之后, 加入适量水泥, 制成地砖, 用于城市道路建设。废旧金属则可出售给专门的公司。纸张、木材、纤维、破布等可燃的干燥有机物, 与塑料一起在带式烘干机内被烘干后分离, 再与干发酵流程产生的“基质”混合, 变成手指头大小的“再生煤”, 被销往北欧诸国, 用于发电。

高炉环保INBA渣处理系统设计 篇9

一、工程概况

高炉渣是炼铁时排出的废渣, 一般每生产1 t生铁, 产生300~900 kg的高炉渣, 其主要成分为硅酸钙或铝酸钙。高炉渣被粒化后可用作水泥、渣砖和建筑材料。目前, 高炉渣粒化采用小冲渣方式, 仅在事故状态下才采用干渣坑的形式。水渣成分见表1, 水渣颗粒的组成见表2。

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二、INBA渣处理系统

INBA法是卢森堡PW公司的专利技术, 亦称回转筒过滤法。该技术处理渣的效率高, 具有占地小、高效等优点, 并且具有较高的环保价值, 代表世界先进水平, 作为高炉炉渣处理的推广技术, 近年来在国内外大高炉上应用广泛。INBA法分环保INBA, 热INBA和冷INBA 3种类型, 其各自的特点见表3。

三、环保INBA

高炉炉渣经熔渣沟进入粒化塔, 被粒化箱喷出的带压高速水流快速淬冷和粒化, 形成颗粒状水渣, 粒化产生的渣水混合物, 从粒化塔流进能够自动调整转速的脱水转鼓进行渣水分离, 滤出的渣由通过转鼓中心的皮带运输至堆渣场装车外运。转鼓过滤后的水进入位于转鼓下的热水池中, 经冷却泵提升至冷却塔进行冷却, 再由粒化供水泵送至粒化箱继续冲渣, 循环使用。炉渣粒化过程中会产生大量的蒸汽, 同时也随蒸汽带走了部分小颗粒的水渣。为了净化环境, 回收蒸发水, 需要对蒸汽进行直接的冷凝。冷凝水由冷凝泵供给, 冷凝之后的水经管道流入缓冲罐, 然后经冷凝回水泵加压送冷却塔, 冷却后的水进入冷水池再用冷凝供水泵送冷凝塔供蒸汽的冷凝使用。粒化供水泵, 冷凝供水泵, 冷却塔均设在泵房内。

当粒化水系统出现故障时, 可以临时启用紧急事故水装置进行供水, 以此完成对炉渣的继续粒化。

1. 环保INBA工艺的优点。

环保INBA系统由粒化系统和脱水系统组成。与冷INBA法相比, 环保INBA法多了一套用来去除冲制水渣时产生的蒸汽及SO2和H2S的措施——冷凝循环系统 (主要由冷却塔、冷凝泵、冷凝塔、缓冲罐、冷凝回水泵及相关管道组成) 。环保INBA工艺很好地解决了冲制熔渣时产生的大量有害蒸汽对环境的污染, 环保条件得到了很大的改善;而且回收利用蒸汽, 使得水系统循环使用, 节约了能源。

2. 设计实例。

武钢7#高炉3 200 m3高炉设有4个铁口, 2个出铁场, 采用环保INBA, 各设置1套渣处理系统和独立的粒化冷凝水冷却循环水系统, 分别由热水槽、冷却塔、粒化回水泵、冷凝回水泵、收集池回水泵、再循环泵、清水增压泵、粒化给水泵、冷凝给水泵、冷却塔、冷水池等组成。其工艺流程如图1所示。

3. 主要设备。

(1) 粒化回水泵。粒化回水泵3台 (2用1备) , 单台性能Q=1 200 m3/h, H=38 m, N=250 k W, U=380 V, IP54, F级, 付叶轮+填料密封。

(2) 冷凝回水泵。冷凝回水泵3台 (2用1备) , 单台性能Q=1 000 m3/h, H=25 m, N=160 k W, U=380 V, IP54, F级, 付叶轮+填料密封。

(3) 再循环泵。再循环泵4台 (2用2备) , 单台性能Q=200 m3/h, H=31 m, N=37 k W, U=380 V, IP54, 付叶轮+填料密封。

(4) 收集池回收泵。单台性能Q=300 m3/h, H=18 m, N=37k W, U=380 V, IP54, 付叶轮+填料密封。

(5) 增压泵。增压泵2台 (1用1备) , 单台性能Q=115 m3/h, H=50 m, N=30 k W, U=380 V, IP54, 水泵背压0.3 MPa。

(6) 排水泵。排水泵2台 (1用1备) , 立式, 单台性能Q=100m3/h, H=10 m, N=7.5 k W, U=380 V, IP54。

(7) 粒化供水泵。粒化供水泵3台 (2用1备) , 单台性能Q=1 100 m3/h, H=32 m, N=200 k W, U=380 V, IP54, F级, 机械密封。

(8) 冷凝供水泵。冷凝供水泵3台 (2用1备) , 单台性能Q=900 m3/h, H=55 m, N=315 k W, U=10 k V, IP54, F级, 机械密封。

(9) 冷却塔。逆流中空冷却塔2台, Q=1 100~1 600 m3/h、N=45 k W, U=380 V, 进水温度90℃, 出水温度≤45℃。

4. 设备布置。

因转鼓, 热水池均为半地下式, 所以水泵均设置在地下-7.5 m转鼓基坑内, 为防止水泵被水淹没, 将水泵泵体设在基坑底部, 水泵电机设在约-4.0 m的平台上, 皮带连接。基坑内设排水沟, 集水坑, 内设排水泵。转鼓基坑处设冷凝水罐, 冷凝回水泵。其布置如图2所示。基坑与泵房之间的管道用管架连接。

在泵房的设计中, 没有采用一般的方形水池, 而采用锥斗形水池, 锥斗角度在55°~60°。水泵的吸水管从池子底部吸水, 将沉于池底的水渣经粒化供水泵再打到粒化箱内。冷却塔采用中空式钢筋混凝土冷却塔, 内部不设填料, 是为了防止水中的细渣将填料堵死而无法使用。武钢高炉环保INBA供水泵房剖面如图3所示。

浅析环保工程的污水处理 篇10

关键词：环保工程,污水处理

由于经济的发展, 使得环境污染逐渐恶化, 身为人类生活必须的水资源也出现短缺的现象。水资源污染已经不只是我国需要面对的问题, 早已经成为了全球化的问题。我国当前正处在从发展中国家步入发达国家的初级阶段, 不论是城市化还是工业化都处在快速发展的时期, 快速发展也为环境造成了无法应对的影响, 如何通过科学的发展观进行处理成为了问题的关键。环保工程每天所排出的污水对我们生存的环境造成了威胁, 这些翻倍增长的污水自身对环境的影响非常恶劣。

1 环保工程的污水处理工艺

环保工程的工艺流程主要通过调节池、一体化污水处理设施、过滤、消毒进行处理。污水通过格栅将大颗粒的污物截留之后流入调节池, 调节池使用曝气式, 来平衡水质水量, 并透过曝气进行搅拌, 以免出现污物沉淀。在调节池后端设置缺氧池, 好氧处理通过两级生物接触氧化。生物接触氧化成为了处理流程里最为关键的部分, 大批有机物在此处通过细菌进行好氧降解。通过多级分段式进行接触氧化, 构成逐级负荷递减系统, 使得接触氧化能够更加具有优势和可靠性[1]。

2 工艺流程

2.1 缺氧池

缺氧池通常使用上流式污泥床反应器的模式, 设计水力停留时间是2到4小时, 池底是污泥床, 污泥床厚度通常掌控在1到1.2m处, 进水系统可以使用脉冲进水的阻力布水系统, 底部设置布水管, 运行时污泥呈现出悬浮状。污泥床的平均浓度在30到359/L, 污泥负荷是0.30到0.35kg BOD, 污水里的DO浓度不超过0.2m‖Lo。

2.2 好氧池

(1) 原理:好氧池是通过污水里的好氧微生物在含有游离氧的环境里, 对污水中的有机物进行消化和降解, 令其能够获得稳定和无害的处理设备。微生物的一部分通过生物膜的方式附着于填料表面, 一部分就以絮状悬浮物处于水中, 所以, 它具备了生物滤池以及活性污泥的双重特征。接触氧化池里的微生物需要的氧气, 大多是通过人工曝气的方式进行提供。生物膜生长到一定程度后, 近填料壁的微生物会因为缺氧而执行厌氧代谢, 产生的气体和曝气构成的冲刷作用使得一些生物膜脱落, 加快了新生物膜的生长, 构成生物的新陈代谢。脱落后的生物膜随着出水流入后续的二沉池里[2]; (2) 接触氧化池的结构:接触氧化池通过池体、填料、布水设备以及曝气系统构成, 而填料以及曝气系统属于接触氧化池的主要构成部分。填料需要具备比表面积大、空隙率大、强度大、水力阻力小、化学与生物稳定性良好、持久耐用的特征。生物污水里的污染物浓度过低, 生物膜薄弱, 为了将生物膜里的微生物数量有所增加, 可以选择有利于挂膜和比表面积稍大的软性纤维填料。通常状况下, 填料层的高度处在3.0m上下, 填料层上水层的高度是0.5m, 填料层和池底高度在0.5到1.5m。

2.3 接触氧化池的运行管理

(1) 控制进水p H值:对接触氧化池正常运行造成影响的因素主要包括水温、p H值、溶解氧以及营养物, 而其中最直接的是p H值。面对环保工程污水而言, 通常状况下, 其p H值应当确保在6到9之间, 一旦产生变化, 就要通过稀释、控制进水量等方式, 防止微生物生长受到阻碍或者大量死亡; (2) 提高对生物相的观察:接触氧化池里的生物种类非常丰富, 包含了细菌、真菌、原生动物以及后生动物。在正常的运转下, 生物相比较稳定, 细菌和原生动物之间存在束缚的关系。所以, 透过对生物相进行观察, 能够较快发觉运行中的问题, 以便采取相应的措施进行补救; (3) 迅速排出多余的池底污泥:对于接触氧化池里悬浮生长的活性污泥主要来自于脱落的老化生物膜和预处理时期未分离彻底的悬浮固体。相对小的絮体可以通过出水流进二沉池。由于运行过程当中的不断累积, 池底污泥会使得接触氧化池对污水处理效果造成影响, 并且会造成曝气设施的堵塞。

3 环保工程的污水处理措施

3.1 评价当前污水的处理工艺

评价污水处理工艺, 需要通过综合方式对各方面的因素进行考量, 其中主要包含了对污水水质的检测以及污水处理技术的应用范围等因素。对于环保工程污水处理工艺进行评价时, 不可以只考量到单方面的因素, 要全面的进行综合式分析。

3.2 充分体现污水水质的特点

无论何种污水, 都必须符合国家相关标准才可以在污水处理厂进行处理, 决不允许对有毒、有污染的废水进行污水处理。对污水处理工艺进行评价时, 一定要对污水水质的特点、污染物的构成给予详细的分析。

3.3 合理选择污水处理工艺

(1) 活性污泥的方式。它是目前全球各国使用最普遍的一种方式。通过一定的方式变成回流污泥, 回流污泥是为了让曝气池里具备一定的悬浮固体浓度; (2) 生物膜的方式。此方式为正在发展中的处理工艺, 主要特征是微生物处于介质滤料表层, 构成生物膜, 污水在同生物膜接触后, 被溶解的有机污染物通过微生物的吸附转变成其他物质以及微生物细胞物质, 使得污水被净化; (3) 氧化的方式。此法是当前广泛使用且非常具有发展潜能的污水处理方式之一。通过氧化剂的类型和反应器的分类, 氧化法能够分成化学氧化法、湿式氧化法、超临界氧化法、催化氧化法以及光催化氧化法等。

3.4 污水回用技术

当前, 人们处在十分严峻的资源危机当中。水是我们生活中无法或缺的资源之一。创建完善的环保工程污水回用技术要综合思考许多问题, 在执行之前要对当前污水污染以及回用状况进行分析, 再通过实际状况使用相应的回用技术。

4 结束语

积极保护环境与水资源成为了当前十分紧迫的问题, 这不但是要符合我国可持续发展的观念, 还是能够确保人类发展、延续后代的主要方式。只有从我做起, 从小事做起, 加强节约用水, 提高污水处理的能力, 不断保护环境, 才能够让社会更加发展, 人类更加文明, 我们的子孙后代才可以生活的更加幸福、安康。

参考文献

[1]张彦军.污水处理厂施工技术优化措施[J].科技创新与应用.2014∶136.

环保型表面处理 篇11

1、公司是高新技术企业，拥有20项先进技术，部分技术已实现产业化；

2、公司是国内最大的、产品种类最齐全的表面活性剂生产企业之一；

3、公司成本控制能力卓越，募投项目将强化公司的规模效应和技术实力。

日前登陆中小板的浙江赞宇科技股份有限公司（下称“赞宇科技”，代码002637）是一家专业从事表面活性剂等精细化工产品研发、生产和销售的高新技术企业，是浙江省表面活性剂重点实验室的依托单位，也是国内生产规模大、产品种类齐全、技术实力强的表面活性剂生产企业之一。赞宇科技第一大产品AES多年销量一直稳居行业第一，已与纳爱斯、立白、宝洁等多家国内外知名日化企业建立了稳定的合作关系，在业内享有盛誉。

数据表明，赞宇科技2008-2010年的营业收入及净利润年均增长率分别为40.43%、206.32%，今年上半年实现营业收入及净利润分别为8.88亿元、7257万元。此外，赞宇科技近三年的毛利率分别为11.58%、14.08%、15.76%，成本控制能力稳步提升。

赞宇科技此次募投项目涵盖产能及研发项目，包括年产7.6万吨脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）项目、年产6万吨脂肪酸甲酯磺酸盐二期项目以及研发中心项目等。募投项目将解决公司原有产业化规模不足、产能限制、部分产品加工依赖外协的瓶颈问题。

技术实力强大

赞宇科技是高新技术企业，凭借卓越的技术实力屡获浙江省科技奖项及国家发明专利，在国内外核心期刊上发表论文50余篇。同时，赞宇科技拥有先进技术20项，国际先进技术6项，并拥有16项已实现产业化的自主研发成果。其中，赞宇科技的MES项目（脂肪酸甲酯磺酸盐）填补了国内空白，被列入国家“十一五”支撑计划重点项目和浙江省重大科技项目。

在工艺装备方面，赞宇科技亦不遗余力的进行创新，相关工艺装备的研发设计能力处于行业领先水平，多数工艺创新成果均系国内首创。如赞宇科技完成了“3t/h列管式三氧化硫磺化装置及技术的研究”项目，项目核心设备3t/h列管式磺化器已开发成功并应用于生产实践。正是由于赞宇科技重视对工艺设备的投入和研究，才使得公司在产业化能力方面位居行业前列。

除了通过自主创新提高技术水平之外，赞宇科技亦积极谋求与江南大学、胜利油田、广州浪奇等科研院所、高校和企业的合作，吸收或承接后者的先进经验，进而提升公司的整体研发水平。

成本控制能力优秀

当前国内表面活性剂制造行业较为混乱，具备规模效益的企业并不多。赞宇科技经过持续不懈的努力，业已形成年产各类表面活性剂13万吨的生产能力，并迅速转化成了赢利，由此奠定了在行业中的领先地位。这种领先地位充分体现在规模上，赞宇科技的规模效应极大的提高了公司产品的议价能力，赞宇科技可通过原材料成本控制和价格转移的方式实现最优盈利模式。

此外，赞宇科技科学的生产布局也是公司控制成本的重要方式。赞宇科技在全国范围内拥有有浙江嘉兴、湖南邵阳、四川眉山三个生产基地以及广州中山、江苏徐州、陕西西安等多个委托加工点，基本覆盖了表面活性剂主要市场区域，既降低了产品的运输成本，也实现了产品供需的良性互动。

环保型表面处理 篇12

据国家统计局统计, 目前我国电冰箱的社会保有量为1.3亿台、洗衣机约1.7亿台、电视机约3.5亿台。按家电正常使用寿命10到15年计算, 专家预测:从2003年起, 我国将进入家用电器更新高峰期, 每年将以电冰箱400万台、洗衣机500万台、电视机1000万台以上的速度更新。另据保守的预测, 我国计算机的保有量也有近1600万台, 每年将有500万台需要更新。

2003年, 广东贵屿、浙江台州等地的电子垃圾成灾情形被媒体广为披露。一时间, 沉积多年的废旧电子电器的环保问题被曝光。这个在中国已经存在多年的废旧电器回收处理市场开始受到环保及家电业有关人士关注。当前, 我国的废旧家电主要涌向两个渠道:收垃圾的小贩和拆解作坊。这两个渠道使得废旧家电的再生利用处置水平低, 回收再利用率低, 工艺落后, 污染相当严重。

拆解作坊对于全部废家电, 主要通过手工拆解来回收原材料。对于那些不能直接通过手工拆解的部分 (例如电路板和细电线) , 为了节约成本, 很多地方的废旧家电回收、处理与再利用企业多采用酸溶、焚烧等方式提取废弃电子产品中的金银等贵金属, 而将含铅、锡、汞、镉、铬等有毒重金属的废液排入周围的水体和土壤中, 造成了严重的环境污染。

开展废旧家电回收利用关系环境保护和家电业的可持续发展, 是我国家电业改革以及与国际接轨的一个重大问题, 需要谨慎对待和妥善处理。

二、我国的立法情况

事实上, 国家发展与改革委员会早在2 0 0 1年就开始会同有关部门研究起草废弃电子电器回收处理法规。2004年9月17日, 国家发改委在其网站上公布了《废旧家用电器回收处理管理条例》草案, 开始向社会公开征集意见。经过包括跨国公司在内的有关企业提交的意见修改之后, 于2004年12月呈报国务院审查, 并且列入2 0 0 6年立法计划。然而时至今日, 该条例何时出台仍然是个未知数。值得一提的是, 该条例被称作“中国的W E E E”, 所有相关的财政补贴标准、费用承担机制以及回收网络的建设计划和法律规则都在其中。我国废旧家电回收严重环境污染的现状需要相关法律的规范和约束, 换而言之, 如果这个条例不出台, 中国废旧家电回收处理产业就完全没有方向。

2006年2月28日, 信息产业部会同7个部门推出了《电子信息污染防治管理办法》。此办法被媒体称为“中国的ROHS”, 已于2006年2月28日正式颁布, 规定于2007年3月1日起实施。而事实上, 该办法的管辖范围只涵盖电子信息产品而并不包括家用电器产品。此法规人为地将如今早已融为一体的电子电器产品拆分管理, 不仅容易引发管理上的混乱, 而且也无法与国际上的立法规则接轨。

由于近年来我国家用电器淘汰量的逐年快速增长、发达国家“洋电子垃圾”在我国沿海一些省份的非法进口、作坊式电子废物处理方式给我国脆弱的生态环境和人体健康造成了严重的危害, 2006年8月24日, 国家环保总局、科技部、信息产业部、商务部四部委联合发布了《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》, 对废弃家用电器的处理工艺进行引导和规范。这个文件的发布将对未来我国电子废物的处理处置发挥着重要的指导作用。但是, 这个技术政策属于指导性技术文件, 并没有对应相应的处罚措施, 因此很难对现有的不规范的回收处理企业形成有效的约束。

三、回收试点的试运行情况

对回收产业的引导上, 国家进行了积极的探索。国家发改委在2004年确定浙江省、青岛市为国家废旧家电及电子产品回收处理体系建设试点省市, 希一望浙江和青岛能够试点摸索出一些办法, 然后在全国推广。

浙江省已于2 0 0 5年起在全省范围内实施贸委会同有关部门共同制定的《浙江省废旧家电及电了产品回收处理试点暂行办法》。浙江省废旧家电回收处理工程分二期实施, 一期年处理废旧家电20万台, 二期年处理废旧家电60万台, 将形成以杭州为中心的全省回收网络体系。2 0 0 4年, 试点承担企业——杭州大地环保有限公司与中国家用电器研究院、中国家用电器协会共同建立了北京天地双益家电再生科技有限公司, 以此推动处理工艺及设备的研发。到2005年, 该企业已经基本具备了年处理废旧家电1万台的规模。

青岛市于2003年12月被国家发展改革委确定为国家废旧家电回收处理体系建设试点城市。2006年6月, 在国家《废旧家电回收处理管理条例》尚未出台情况下, 青岛市发展改革委会同环保等八部门制定了《青岛市废旧家电回收处理试点暂行办法》, 要求市机关事业单位废弃的电子产品由试点企业统一回收处理。试点项目具体由青岛海尔负责, 计划总投资8 0 0 0万元, 建设规模为年处理废旧家电和电子产品6 0万台套。

此外, 上海市、江苏的无锡市、广东的广州、佛山、深圳、珠海等市, 都已在建设或是酝酿建设废旧电子电器产品的回收处置中心。

这些专业处理工厂多数引进了价格昂贵的环保拆解净化设备, 其特征是现代化、无污染、高效率和处理成本高。对于这种较为环保处理方式, 货源是最大的难题。这些企业虽然处理能力较强, 但一直处于长时间的停工状态。例如, 2006年, 青岛海尔共计回收废旧家电3981台 (其中从市政机关事业单位回收1296台、家电商场“以旧换新”方式回收1893台、通信公司等企业回收792台) , 而这个数量与其所预计的6 0万台套相差甚远。部分试点企业最后因为“收不到足够的废旧家电”和“后续资金无保证”等因素而未能继续维持下去。

四、回收处理规范难的原因分析

想要解决回收处理中存在的种种问题, 经济政策已成为重中之重。如果有了足够的资金, 正规企业回收量就不成问题, 加工过程也不会出现二次污染, 一切问题都可以迎刃而解。然而, 资金从何而来?如果由企业全部承担, 对于微利的家电企业来说, 最终势必转嫁到消费者身上。如果由政府补贴, 该如何补贴?有哪些企业可以享受?回收体系如何建立?这些都是值得深入研究和探讨的问题。因此, 回收处理所需要的资金成了《废旧家用电器回收处理管理条例》能否得以执行的最大短板。中国家电企业的微利现状也决定了如果无法获得政府补贴, 生产者责任延伸制度所增加的成本, 将转嫁给消费者, 这一利益矛盾如果不解决好, 废旧家电回收体系的建立将成为一句空话。

目前还不能忽视的另一个现状是, 大部分废旧产品流向二手家电交易市场。说白了, 更多的旧电器回收后, 经简单修理被卖给了二手电器消费者, 而不是分解加工成二次原材料出售给相关企业。由于正规处置单位必须考虑安全再利用, 要支付较高的环境成本, 在国家没有足够激励政策的前提下, 正规处理企业同小商小贩在一条起跑线上竞争, 必输无疑。环保的回收处理企业的建设和运行都是高成本的, 由于中国没有规范回收处理市场的相关法律, 本意投资于中国废旧家电处理的国外资本目前都处于观望态度。

五、实现环保回收的对策

我国的废旧家电回收再利用工作尚属起步阶段, 应从以下几个方面进行加强和改进:

借鉴发达国家成功经验。在对废旧家电回收处理的规范上, 很多发达国家已经取得显著的成就, 很多方面是值得我们学习的。比如说:欧盟在2002年时就已经通过了《报废电器电子设备指令》和《关于限制在电子产品中使用某些有毒物质的法令》两项指令, 以此来规范对报废的电子电器产品的环保处理, 这两项指令的颁布也标志着欧盟废旧电器电子回收体系建立的完成。日本则建立了“消费者责任制”, 即由消费者来承担家电报废所发生的全部费用, 并且颁布了《家用电器回收法》来对废旧家电回收进行规范和约束。这些发达国家的成功经验和回收运营模式, 都有值得我国学习的地方。

建设国家和省市级回收处理示范企业。对电子产品产生量大的地区和已经存在的污染严重的地区, 应设立回收处理示范企业对废旧家电产品回收、处理进行规范和引导。回收处理试点企业的建立不但可以解决当地的电子废弃物的处理问题, 而且可以探索出一些行之有效的回收方法及运营模式今后在全国推广。

明确处理工艺和方法。要切实有效地控制电子垃圾所产生的污染问题, 首要的措施是从源头减少和控制电子产品中有毒有害物质的使用, 推行有毒有害物质的信息标识制度。在电子电器产品进入市场和流通之前, 生产者应当对产品中所含有的有毒有害物质及其回收处置信息进行相应的标识。同时, 对一些严重污染环境的落后处理工艺, 国家在立法上也应该明令禁止和淘汰。

加快立法建设。目前, 我国还没有规范和促进废旧家电产品的回收、处理与再利用方面具体的法律法规。我国是家电的生产大国, 也是家电的消费大国, 在不远的将来, 我国会产生大量的“家电垃圾”, 因此改变废旧家电产品的回收与处理现状刻已是刻不容缓。

建立有效的回收网络。建立方便有效规模化的回收系统、采取多种形式回收、保证回收渠道的顺畅、改善回收的效率和效果等, 都是需要长期关注和解决的问题。

绿色设计。进行家用电器的绿色设计、激励生产厂商生产环境友好型产品、从源头减少甚至淘汰有害物质的使用、采用更有利于循环利用的材料等, 这些措施是改善废旧家电处理污染严重现状的重要方面。

转变消费观念、树立环保意识。教育消费者购买环保型产品, 提高公众的环保意识、引导人们参与到废旧家电的回收利用工作中来, 是实现废旧家电环保回收的精神动力。