废水处理方法概述

废水处理方法概述（精选9篇）

废水处理方法概述 篇1

中国是农业大国, 黑龙江省是农业大省, 农作物秸秆产生量巨大, 长期以来一直是没有得到充分利用的宝贵资源。特别是近年来, 农业连年丰收, 农作物秸秆的产生量亦逐年增多, 秸秆随意抛弃、焚烧现象严重, 带来一系列环境问题, 城镇居民也已深受雾霾之害。因此加快推进秸秆综合利用, 对于稳定农业生态平衡, 减轻环境压力都具有十分重要的意义。国家对秸秆综合利用的工作也早已提到日程, 2008年国务院办公厅印发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》, 提出了秸秆综合利用的目标任务、重点和政策措施, 近年来也在秸秆处理方面有很多在研课题, 研制了诸多设备, 但是还需要各地因地制宜地利用, 综合考虑投入和产出效益, 使秸秆处理工程能长久持续地做下去, 达到预期效果。

在发达国家, 大面积种植粮食的国家, 如美国、加拿大等国家也同样面临农作物秸秆的处理问题。在美国, 秸秆的去处主要有四种: 第一, 被牲畜吃掉; 第二, 在田里堆肥;第三, 当家庭饰品和建材; 第四, 变身绿色燃料。不过, 秸秆里往往也含有害虫、杂草和病毒等情况, 如果饲料的预处理不到位, 还田方式不当, 效果会适得其反———牲畜或农作物染病、土壤中的微生物反而有害于庄稼。有些特殊情况, 农民就需要选择放火焚烧秸秆, 允许部分焚烧, 但有法规的严格限制, 美国各州都有有关的专门法规。

在加拿大, 当玉米成熟时, 玉米收割机连玉米秆及玉米穗一起收割, 边收割边把玉米穗和玉米秆同时切碎, 然后运送到农场储料罐储存, 储存期可达一年。有的地区则是把切碎的玉米秆作为肥料返到田里。

在日本, 人们主要是把秸秆翻入土层中还田用作肥料, 也把秸秆用作粗饲料喂养家畜; 此外, 对部分难以处理的秸秆, 则通过专门组织、采取统一地点和时间进行就地焚烧。现在, 日本也在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力, 已研制出从秸秆所含纤维素中提取酒精燃料的技术, 使秸秆的利用更科学化、实用化。

无论是发达国家还是发展中国家, 秸秆处理首先还是要考虑效率和效益, 秸秆还田是比较经济便利的, 也需要配套的收获机械对秸秆切碎, 适宜的土地湿度等, 其他处理方式更需要综合考虑。

近年来, 各国都已研制出性能良好的机械用来处理秸秆, 如秸秆打捆裹包机等收集秸秆的设备, 成捆的秸秆可集中发酵作饲料, 也可以干燥处理后做发电厂的燃料; 还研究开发了各种用秸秆生产乙醇、建材等的技术, 只是投入较大, 需要一定规模。

在我国, 由于秸秆利用的具体工艺还不完善, 政策和资金投入不足, 市场运作力度还很不够, 秸秆加工设备以及相关加工设施有限, 秸秆利用技术比较低下, 秸秆综合利用的效率和效益都有待提高。综合国内外现有的技术和经验, 秸秆的综合利用主要是: 秸秆还田、秸秆饲料、秸秆气化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等。具体如何处理, 看各地区具备的环境和经济条件。

各地研究和处理秸秆的实践表明, 在田间对秸秆就地加工, 避免秸秆整秆运输、转场, 缩减作业环节, 将有效降低秸秆的处理成本并有利环境。这就需要通过农机与农艺的结合, 收获机具与秸秆收储运装备配套, 如果不做秸秆还田, 就涉及到秸秆收储运, 必然需要利用秸秆收储运机械, 以便提高效率, 有效地降低其经济成本, 减少能耗。收集后的秸秆便于下一步做各种处理, 与下个处理环节配套, 使其规模化。有关机械国内外都有, 具体看性能和需求来选用和配套。

要大力推进秸秆综合利用和治理最主要是政府的投入和规范, 支持和引导相关研究项目和产业的建设和发展, 同时可以解决农村剩余劳动力就业, 促进农业增效和农民增收, 才能实现环境效益、经济效益和社会效益的多赢, 保证秸秆处理的相关产业持续稳定地发展。

参考文献

[1]于兴军, 王黎明, 王锋德, 等.我国东北地区玉米秸秆收储运技术模式研究[J].农机化研究, 2013 (5) .

[2]雷达, 席来旺, 李文政, 等.浅析国外秸秆的综合利用[J].雷达现代农业装备, 2007 (7) .

废水处理方法概述 篇2

城市垃圾渗滤液处理工艺概述

随着我国城市的发展,垃圾的排放量迅速增加,环境污染也日益严重.随之而来的垃圾渗滤液严重污染了当地的地下水、河流.垃圾场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水,从填埋场的`运行到封场后管理,都需要对渗滤液的产生进行有效控制,对排出的渗滤液进行妥善处理.

作 者：郑锦文 作者单位：桂林工学院资源与环境工程系刊 名：河南科技英文刊名：HENAN KEJI年，卷(期)：2008“”(23)分类号：X7关键词：

黄金冶炼废水综合处理概述 篇3

氰化冶金技术一直是国内外黄金矿山企业提金的主要方法之一, 至今已有一百多年的历史。虽然长期以来, 人们一直致力于无毒提金溶剂的研究, 但效果不是很理想, 只能在某些特定条件下使用。实践证明, 氰化物仍是最有效的提金溶剂。

在金溶解的过程中, 矿石中的其他元素也会部分溶入氰化浸出液中, 产生氰化废水。氰化废水除含氰化物外还可能含有相当数量的Ag+、Cu2+、Pb2+、Hg+等重金属离子、硫氰酸盐等无机化合物和酚等有机化合物。氰化物为剧毒物质, 除了要在源头上减少氰化物的使用量还要对氰化废水进行净化处理后再排放, 以确保环境安全。

2 氰化废水的处理方法

含氰废水的处理根据方法的不同可分为物理法和化学法, 化学法又可分为氧化净化法和酸化回收法。

2.1 物理法

2.1.1 膜技术

膜处理技术目前已广泛应用在水处理、化工、环保等各个领域。膜技术主要有气膜法和液膜法。膜技术在氰化废水中主要利用钠滤膜对一价与二价以上离子进行分离, 利用反渗透膜对所有离子与水进行分离。其工艺流程为废水通过输料泵输送至过滤器将悬浮物滤除后进行膜前过滤, 过滤后的液体经高压泵加压进入膜组件进行分离。膜组件将不能透过膜的金属化合物与水分离得到浓缩液和透析液。两种液体通过不同的出口进行收集回用或排放[1]。

其工艺特点如下: (1) 纯物理过程, 无相变, 无化学反应。 (2) 清洁生产, 分离过程中不添加任何药剂, 占地面积小。 (3) 金属化合物截留率高达98.5%, 效率高。 (4) 膜分离后渗透液为水, 流量为原废液的90%, 有利于氰化废水的再利用。膜处理技术可操作性良好、稳定性强且技术可靠。

2.1.2 离子交换树脂法[2,3]

用阴离子交换树脂 (R2SO4) 吸附氰化废水中的阴离子氰化物和硫氰化物, 根据不同的废水水质采用不同的解吸剂。离子交换树脂的结构可分为大孔型和凝胶型两种。树脂的结构是影响吸附和解吸的重要因素。离子交换法要采用水洗树脂, 容易造成额外的废水, 从而使树脂处理过程中造成二次污染。铁的解吸也是离子交换树脂法需解决的问题之一。

2.2 化学法

2.2.1 氧化法

2.2.1.1 碱氯化-高分子螯合法

在碱性介质中, 漂白粉或液氯水解后, 生成具有强氧化性的次氯酸跟 (Cl O-) , 将CN-转化为CO2和N2。转化过程如下:CN-→CNCl→CNO-→CO2+N2。经处理后的液体在通过有机高分子螯合剂出去重金属离子。有机高分子螯合剂为一种液体螯合树脂, 其结构中含有-CSSNa、-OH、COOH及-NH2多种活性基团。可在常温下与氰化废水中重金属反应, 生成水不溶性的螯合盐并形成絮状沉淀。达到净化废水的目的。氯碱法工艺成熟净化效果最佳, 有机高分子螯合剂处理方法简单, 易于规模化操作。但氯碱法易造成二次污染, 药剂量大, 氯化钠不能回收, 成本高[4]。

2.2.1.2 SO2/空气法

SO2/空气法是在碱性条件下且有可溶性Cu2+存在的条件下以SO2和空气作为氧化剂, 使CN-转化为CON-最后得到无毒的CNS-。此方法不仅可以除去氰化物还能降低水中的重金属浓度, 其缺点是工艺控制严格且原料来源困难。

2.2.2 酸化回收法

氰化废液中含有大量的氰化物和有价金属元素, 不加以利用会造成资源的极大浪费。目前, 可通过酸化法、二氧化硫还原-氢氧化钠回收法来处理, 变废为宝, 降低生产成本。

2.2.2.1 酸化法

在氰化废水中加入硫酸降低PH值, 将CN-转化为HCN, HCN的沸点较低, 为26.5℃, 生成的HCN在常温时即可从溶液中逸出。把生成的气体导入含有碱液的吸收器中。此方法可得到20%-30%的氰化液。此方法即回收了氰化物, 又回收了有价金属, 生产成本低, 在我国应用广泛。但此方法很难使排放的废水达标, 而且腐蚀性强, 设备投资高。

2.2.2.2 SO2沉淀-Na OH回收法

氰化废水中的离子金可以用亚铁、草酸和SO2等还原, 对于水量较大的氰化废液用SO2还原更为简单且成本低。SO2通入废液后首先与水反应形成H+和SO32+离子。H2SO3是较强的还原剂, 能将废水中的金离子还原成单质金。反应中会产生与金性质类似的其它重金属盐沉淀物, 这些金属盐很难分离。用氢氧化钠浸煮法可以有效的浸出杂质, 将金分离出来。此方法工艺简单、易操作, 生产周期短, 生成的废气易处理, 不会造成环境污染。但由于不同企业氰化浸出方法不同, 应按照具体情况选择合适的废液处理方法。

对氰化废水的处理除以上方法外还有过氧化氢法电解法等其他方法, 其主要反应机理和优缺点见表1。

3 结论

我国对氰化废水的处理方法较多, 不同方法各具特点, 可根据液体的性质来选择相应的处理方法。氯碱法、酸化法、二氧化硫法等方法在我国已得到了广泛应用, 处理后的液体氰化物含量可达到国家排放标准, 可回收部分氰化物和金属元素。有些方法虽未实现工业化, 但已通过了实验室实验阶段, 需进一步进行工业实践并完善。

摘要：介绍了氰化冶金废水的主要处理方法, 各种处理方法的优缺点以及适用范围。实际中, 可根据氰化废水的特点, 选择适合的处理方法。

关键词：氰化废水,物理法,化学法

参考文献

[1]吴先昌, 陈银霞.膜技术处理氰化废水的应用[J].中国环保产业, 2006 (5) :34-36.

[2]李雅丽, 曹会兰.综合治理金精矿氰化废水的途径[J].陕西环境, 2003 (6) :14-16.

[3]梁帅表.离子交换树脂法从提金尾液中回收氰化物的研究, 2006 (2) .

[4]曹会兰, 张秀芹.有极高分子螯合剂在氰化废水治理中的应用研究, 2010 (5) :785-786.

废水处理方法概述 篇4

新型表面功能覆层技术，包括低温化学表面涂层技术及超深埠鲰面改性技术，它运用物理、化学或物漓蜡学等技术手段来改变“材料及其制件表面成份和组织结构”，其特点是保持基体材料固有的特征，又赋予表面化所要求的各种性能，从而顺应各种技术和服役环境对材料的特别要求，因而它是制造和材料学科最为活跃的技术领域，又是涉及表面处理与涂层技术的交叉学科。其最大的优势在于能以极少的材料和能源消耗制备出基体材料难以甚至无法获得的性能优异的表面薄层，从而获得最大的经济效益，它是一种优质高效的表面改性与涂层技术。

优质、高效的表面改性与涂层技术其范围广阔：如热化学表面技术；物理气相沉积；化学气相沉积；物漓蜡学气相沉积技术；高能等离体表面涂层技术；金刚石薄膜涂层；多元多层复和涂层技术；表面改性及涂层性能猜测及剪裁技术；性能测试与寿命评估等等。新型低温化学气相沉积技术引入等离子体增强技术，使其温度降至600度以下，获得硬质耐磨涂层新工艺，所生产的高强度、高性能的涂层工艺，在高速、重负荷、难加工领域中有其特别的作用。超深埠鲰面改性技术可应用于绝大多数热处理件和表面处理件，可替代高频淬火，碳氮共渗，离子渗氮等工艺，得到更深的渗层，更高的耐磨性，产品寿命剧增，可产生突破性的功能变化。现状及海内外发展趋势

随着基础工业及高新技术产品的发展，对优质、高效表面改性及涂层技术的需求向纵深延伸，国内外在该领域与相关学科相互促进的局势下，在诸如“热化学表面改性”、“高能等离子体表面涂层”、“金刚石薄膜涂层技术”以及“表面改性与涂层工艺模仿和性能预测”等方面都有着突破的进展。

2.1 热化学表面改性技术现状及发展趋势

国外近年来重视对可控气氛弱件和真空弱件下的渗碳，碳氮共渗等技术的研究，并已实现工业化。而在我国应用很少，相关的技术研究工作亦不够。可控气氛渗碳和真空渗碳技术是显著缩短生产周期，节能、省时，同时可提高工件质量，不氧化、不脱碳，保证零件表面耐腐蚀和抗疲惫性，并减少热处理后机加工余量及清理工时。

目前国际上碳势控制和监测，渗层布型控制等方面的研究成果已应用于实际生产，并用计算机进行在线动态控制。

2.2 PVD、CVD、PCVD技术现状及发展趋势

各种气相沉积是当前世界上闻名研究机构和大学竞袜开展的具有挑战的性的研究课题。日前该技术在信息、计算机、半导体、光学仪器等产业及电子元器件、光电子器件、太阳能

电池、传感器件等制造中应用非常广泛，在机械工业中，制作硬质耐磨镀层、耐腐蚀镀层、热障镀层及固体润滑镀层等方面也有较多的研究和应用，其中TiNi等镀膜刀具的普及已引起切削领域中的一场革命，金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜的研究也非常火热，并已向实用化方面推进。

在不同PVD、CVD工艺的基础上，通过发展和复和很多新的工艺和设备，如IBAD、PCVD与空心阴极多弧复和离子镀膜装置、离子注入与油溅射镀或蒸镀的复和装置、等离子体浸没式离子注装置等不断将该类技术推向新的高度。

与国外的发展相比，我国在上述方面虽研究较多，但水平有较大差异，在实用化方面差距更大。

2.3 高能等离子体表面涂层技术现状及发展趋势

该技术是增加表面物漓蜡学反应，获取非凡性能覆盖层。其核心是更有效地增强和控制阴极电弧等离子体的产生和作用，美国、日本、德国大力发展该技术。等离子体增强电化学表面改性技术，是目前国际上较活跃的开发研究领域，对于铝、钛等材料，通过等离子体调光放电手段，增强电化学处理效果，在金属表面上生成致密氧化铝和其它氧化物陶瓷膜层，可使基体具有极高性能表面，是先进制造工艺的前沿技术，在机加工用刀具和模具行业也有很了的应用前景ⅲ

2.4 金刚石薄膜涂层技术

金刚石具有极好的物理性能，在外形复杂的刀具、模具、钻头等工件表面沉积上一层很薄的金刚石薄膜，可提高工件的使用性能，并满意一些特殊条件的需求。近年来，由于金刚石薄膜的优异性能以及广泛的应用前景，日本、美国、西欧均进行大量的研究工作，并开发了多种金刚石涂层工艺技术，已在国内外掀起金刚石涂层研究的热潮。尤其是在提高金刚石涂层和基体结和强度，大面积快速沉积金刚石涂层技术，产业化生产涂层金刚石薄膜设备系统等要害技术方面国外已取得突破性进展，美国、瑞滇馊国已推出金刚石金属切削工具供给市场，而我国该技术还没有达到实用水平，急待开发并实现产业化。

2.5 多元多层复和涂层技术的现状及发展趋势

单一的表面涂层不能满缀鲰面工程设计中苛刻的工况条件，任何表面处理均有其不同的优缺点，因为利用不同涂层材料的性能长处，在基体表面形成多元多层复和涂层（含万分渐贬饽梯度层）具有重大的意义。国外已开展单层涂层厚度为纳米级，层数在l00层以上的多元多层复和涂层技术的研究，所制备的涂层具有较高的耐腐性、韧性和强度，和基体的结和强度也好，表面粗糙度低，这对直精高速工削机械加工十人有利。国外已列入主要发展方面，予计在纳米级精细涂层材料研究和应用领域会有新的突破。因为复和涂层技术具有抗磨损、抗高温氧化腐蚀、隔热等功能，能扩大涂层制品使用范围，延长使用寿命，是一项在下一世纪会得到迅速发展的技术。我国目前已开始研究，并取得初步成果，但还存在一些问题有待于解决。

2.6 表面改性与涂层工艺模拟和性能预测的现状及发展趋势

表面改性与涂层技术作为表面工程的重要组成部分，已经渗透到传统工业与高新技术产业部门，根据应用的要求反过来又促进表面功能覆层技术的进一步发展。根据使用要求，对材料表面进行设计、对表面性能参数进行剪裁，使之符和特定要求，并进一步实现对表面覆盖层的组织结构和性能和预测等，已成为该领域重要研究方向。国外已对CVD、PVD以及其它表面改性方式开展计算机模拟研究，针对CVD过程进行模拟，采用宏观和微观多层次模型，对工艺和涂层各种性能和基体的结和力进行模拟和预测；对渗碳，渗氮工件渗层性能应力等进行计算机模拟等等，人们可以更好地控制和优化工艺过程。我国这方面的研究刚处地超步阶段。“十五”目标及主要研究内容

3.1 目标

根据国内外表面功能覆层技术的发展，结和机械工业材需求与现状，为国家重大工程、重大技术装备研究开发一批先进适用的表面功能覆层关键技术。

3.2 主要研究内容

（1）新型低温气相沉积技术及装备研究

研制新型磁控溅射、离子镀膜、PCVD设备及其复和装备，并实现工艺过程的自动控制。加强成膜、膜基结和机理的研究，降餐制膜温度，优化反应过程及工艺参数，和成各种耐磨、抗蚀的新优质镀层。重点解决国家安全及支柱产业急需解决的表面工程技术难题，力挣形成创新性科技成果，促进通用机械、阀门、冷作模具、高温模具等行业材技术进步。

（2）纳米级多无多层复和涂层材料及工艺技术研究

跟踪国际先进水平，研究50层以上纳米级复和涂层技术及材料，包括纳米级多层多元复和涂层材料重组、结构、厚度、层数的综和设计，以及涂层材料的微观组织结构及制备工艺技术研究。

（3）表面涂层工艺及质量的数值模拟及优化控制的研究与开发

着重对热化学表面改性过程以及PVD和CVD沉积技术进行工艺模拟及优化研究。建立数学模型和算法，开发出相应汁算机软件系统来指导和分析表面改性和涂层工艺过程的设计，并预测表面性能和服役寿命。

（4）金刚石薄膜涂层技术

医药化工废水工程处理技术概述 篇5

1 物化法

1.1 吸附法

就是使用具有很多孔的固体去吸取污水中存在的污染杂质, 进行回收或除去杂质, 进而能够净化污水。在生产药物行业的污水处置中, 经常使用活性煤或者碳、吸附树脂以及腐殖酸类吸收制造药物主要有:米非司酮、成药、双氯灭痛、扑热息痛、洁霉素、B6等形成的污水。其优势是处置效果不错。缺点是使用费用高。

1.2 点解方式

拥有效率高、容易操作的优势, 并且还能够脱色以及提升可生化性的特点。

1.3 膜分离方式

这种措施包含反渗漏、纳滤以及纤维膜。优势是在保证环境利益时还能够收回有用的东西, 装置简便、操做简便、处理效果好、节省资源。

2 化学方式

使用化学方式时, 使用的一些试剂对水可能会再次污染水体, 所以在策划前要做好有关的试验探索作业, 从而降低成本。

2.1 铁碳方式

工业使用证实, 使用Fe-C措施进行预处置环节, 能够在很大程度上提升出水率。

2.2 臭氧氧化法

能够提升抗生素污水可生化降解性的指标, 并且对化学需氧量有很好的去除效果。使用I·A·Balcioglu等开展对抗生素药物形成的污水臭氧化整治, 同时探索了氢离子浓度指数、进水需氧量和双氧水的运用量等要素对抽样氧化处置程序的作用。研究结果证实, 抗生素污水需要抽样为二点九六克每升时, 可生化降解性的指标从零点零七七增到零点三八。当污水氢离子浓度指数不发生变化的情况下, 臭氧氧化程序都能够实现百分之七十五之上的化学需氧量除去效果。

2.3 Fenton试剂法

双氧水以及亚铁盐的混合称为芬顿试剂。对根除以往污水处置措施没办法根除难分解有机物。这种方式装置简便, 容易完成, 是现在一种非常流行的整治青霉素污水技术。Neyens以及Baeyens提出, 芬顿氧化可以除掉污水中含有很多有害杂质的一种措施。并能够转变元素更好的去分解生物;同时能够在生物处置程序中降低微生物的有害性。

2.4 光催化氧化方式

这是一种新式的高效率措施, 对污水处理没有任何限制并且不会出现再次污染, 特别适合不饱和烃的分解。

3 生化方式

3.1 厌氧生物处置

我国处置浓度较高的有机医药化工形成的废水以厌氧方式为根本, 不过独自运用出水中含有的化学需氧量依旧很低, 大多还要对其进行不断的研究。优势是能够直接处置含有高浓度的有机医药化工形成的废水。不用再添加其他稀释的液体, 节约能源, 形成的甲烷能够回收使用, 所剩的污泥比较少。

(1) 上流式厌氧污泥床法 (UASB法) 。优点是厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等。缺点是UASB运行时, 对管理技术要求较高, 且启动驯化困难。 (2) 上流式厌氧污泥床过滤器 (UASB+AF) 。是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器, 它结合了UASB和厌氧滤池 (AF) 的优点, 使反应器的性能有了改善。 (3) 水解酸化法。水解池全称水解升流式污泥床 (HUSB) , 它是改进的UASB。优点是可将难降解大分子有机污染物初步分解为小分子有机污染物, 提高可生化性;反应速度, 池小、投资少, 并能减少污泥量;不需密闭, 搅拌, 不设三相分离器, 降低造价。 (4) 厌氧符合床 (UBF) 。与UASB相比, 具有分离效果好, 生物量大, 生物种类繁多, 处理效率高, 运行稳定性强, 是实用高效的厌氧生物反应器。

3.2 好氧生物处理

(1) 普通活性污泥法。缺点是废水需大量稀释, 运行中泡沫多, 易发生污泥膨胀, 剩余污泥量大, 去除率不高, 常必须采用二级或多级处理。因此, 改进曝气方法和微生物固定技术以提高废水的处理效果已成为近年来活性污泥法研究和发展的重要内容。

(2) 序批式间歇活性污泥法 (SBR) 。具有均化水质、无需污泥回流、耐冲击、污泥活性高、结构简单、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高于普通的活性污泥法等优点。比较适用于处理间歇排放、水量水质波动大的废水。目前, SBR法也已成功应用于许多制药工业生产废水的处理中, 如中药材、四环素、庆大霉素等生产废水的处理。缺点是污泥沉降、泥水分离时间较长。处理高浓度废水时, 不仅要求维持较高的污泥浓度, 还易发生高粘性膨胀。因此, 常考虑在活性污泥系统中投加粉末活性炭 (PAC) , 这样可以减少曝气池泡沫, 改善污泥沉降性能及液固分离性能、污泥脱水性能等以获得较高的去除率。用此工艺处理青霉素医药化工废水时, 可以克服常规好氧法能耗高、稀释水量大以及厌氧法预处理要求高、运行费用高的缺点。

(3) 生物接触氧化。该方法集活性污泥法和生物膜法的优势于一体, 具有较高的处理负荷, 能处理易引起污泥膨胀的医药化工废水。

(4) 深井曝气方式。是一种高速度活性淤泥体系, 和一般的活性淤泥方式进行对比, 深井曝气方式具有以下优势, 包含氧使用率高, 能够达到百分之六十到百分之就是, 深井中解析氧大多能达到三十到四十毫克每升, 充氧性能能够达到三千克每小时每立方米, 差不多是一般曝气方式的十倍;淤泥承载速度效率高, 和一般的淤泥活性方式相比要高二点五到四倍;占据的面积少、成本低、使用周转费用少、功效高、化学需氧量的平均根除效率能够抵达百分之七十以上;耐水性能以及有机承载冲击;没有淤泥膨胀的情况;保温性高, 能够确保北方区域冬天整治污水获取比较理想的成果。缺点是一些深井存在渗漏情况, 深井建筑困难, 基本建设成本较高。

(5) 吸附生物降解法 (AB法) 。属超高负荷活性污泥法。对BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。优点是A段负荷高, 抗冲击负荷能力强, 对p H和有毒物质具较大缓冲作用, 特别适用于有机物较高、水质水量变化较大的污水。

(6) 生物活性碳。优点是不仅能利用物理吸附作用, 还能充分利用附着微生物对污染物的降解作用, 大大提高COD去除率, 氨氮、色度的去除率也较高。缺点是费用较高。

(7) 生物流化床。把一般的活性淤泥方式以及生物滤池方式结合在一起, 能够拥有更高的承载容量、更快的灵活性、使用的范畴不大的优势。生物流化床经常使用工厂烟筒里面形成的烟灰当做承载体, 内部装置挡板, 能够把流化床内部划分为沉淀位置、回流位置以及曝气位置。

4 结束语

使用适宜的处置技术, 能够把医药化工中形成的污水可以回收使用的部分, 完成能源回收以及再次使用。医药化工形成的污水具有间接性, 普遍都要使用调节水池。因为污水有机物杂质类型很多, 能够生化的性质不好, 所以在生化之前一定要先开展适宜的处置。医药化工形成的污水整治要使用好氧以及厌氧进行综合才可以获取好的处置成果。使用厌氧处置医药化工形成的污水不仅能够提升医药化工形成的污水可生化性质, 也能够使用所形成的沼气。现在医药化工形成的污水整治措施依旧相对落后, 不稳定、高成本等情况, 因此急切需要研发新的更加有用的处置措施。

摘要：最近几年国内经济快速发展, 环境保护是现在各界关心的重点。由于医药化工产生的废水具有污染性高、降解性差的特点, 所以对其医药化工而言, 解决废水污染问题是当今亟待解决的重点问题。文章通过对废水工程处理方面存在的一些问题进行简要的分析与总结, 仅供其他相关行业参考。

关键词：医药化工,废水处理技术,研究分析

参考文献

城市垃圾废弃物处理概述 篇6

随着现代社会和经济的发展, 垃圾数量正在不断的增加。据统计, 11个工业化国家中, 城市垃圾的上限垃圾是1~2kg/人·d。美国每年产生废弃物达19亿t, 日本则为0.4亿t。并且正在以3%~4%的年增长率增长。我国是发展中国家, 城市生活垃圾1~1.2/人·d, 每年产生的废弃物为0.9亿t, 加上每年的小城镇产生的废物, 达1亿t, 并且增加的上涨幅度也较高, 为5%~10%。美国每年用来处理城市生活垃圾的费用高达1.8亿美元, 这样相当于耗费了全国10%的能源[1,2]。英国1979年年度报告记录了废物处置成本占全国总支出的4%。我国家城市发展很快, 但在垃圾处理设施建设却未能很好的跟上, 而且矛盾也在日益突出。城市垃圾的传统处理方法是简单的垃圾填埋和堆放, 而且处理这些垃圾的场所也在不断增加。据统计, 中国的380个城市2/3被垃圾包围。甚至在周边的郊区建立了大量的垃圾填埋场, 占用大量的土地数量, 最重要的是严重的污染我国土壤和空气环境。天津每年有200万t垃圾堆放在市郊的7个垃圾场, 大约占地60km2。这些堆放场所已经基本趋于饱和状态, 市政环卫部门已经规划在远郊处再建立6个垃圾处理填埋场。同时这也加大了垃圾的运输费用。如今废物处置已经严重影响到我国城市的发展而且影响着我们的生态环境[3]。

2 城市生活垃圾的处理方式

目前处理垃圾废物主要有3种方式:填埋、焚烧和堆肥。

2.1 垃圾填埋

这是传统的垃圾处理方法。无害化垃圾填埋场必须达到的水平是卫生填埋。这是在坑的底部铺设防水层, 垃圾填埋场要一层层的粘土层交错填埋, 并且预埋嵌入式排气管。该法律正在我国试行。填埋前要进行减量化处置 (如将垃圾减少为原来的26%或更少) 。目前中国科学院生态中心鄂尔多斯固废研究所正在致力于城市垃圾的联合厌氧发酵技术和机械分选设备的研制。

2.2 焚烧

在废料锅炉点燃可燃的垃圾成分使其产生电能或热能。燃烧后的尾气经过处理 (吸收) 或二次燃烧使得废气无害。燃烧的垃圾可以将病源体彻底的消灭, 燃烧后残余物体积是原来原料废物量的10%, 而且还能有效的利用废能。据估计, 在发达国家中, 燃烧4t垃圾所产生的热量和燃烧1t的煤、油产生的热量相当, 因此, 部分替代燃料可选择垃圾。由于中国的城市垃圾中的可燃物含量较少, 因此在大多数情况下是不适用的。

2.3 垃圾堆肥

堆肥是通过微生物的作用有氧分解有机物质, 使易于分解的成分稳定化。由于在垃圾堆肥分解过程中产生的能量温度可以达到60~70℃, 垃圾中的细菌, 寄生虫卵和杂草种子大多数失去了它的活力, 这也使恶臭成分分解转化。有机成份转化成为肥料, 这个过程包括筛选、粉碎, 与污泥 (粪) 混合, 调节碳/氮比, 好氧发酵 (细筛石材加工) , 精细加工制成的有机肥, 也可散装袋。这种有机肥对改善土壤质量, 提高农作物产量十分有利。目前中国科学院生态中心鄂尔多斯固废研究所正大力与北京、天津合作发展厌氧发酵的机械设备, 已通过技术鉴定, 被广泛应用于发展。

发展废物堆肥为主, 卫生填埋和焚烧适当发展综合治疗同步发展, 需要研究相应的机械设备。以前的大部分设备从矿山机械等通用机械借用过来的。为了提高容量和降低加工成木材, 应该研究, 开发和制造出垃圾处理的专用设备。

3 几种堆肥设备

典型的垃圾堆肥系统分为前处理, 主发酵 (发酵) , 后发酵 (二次发酵) 和后处理四个进程。前处理工序将无法用作堆肥的材料去除, 通过分拣、破碎、筛分和其他措施来调整垃圾的粒度 (范围:2~60mm) , 并混有水和碳/氮比的人类废物, 污泥对其进行调整。主发酵是在足够的氧气供应下, 利用好氧生物使垃圾升热到50~60℃ (有时高达70℃) 。在这样高的温度下, 经过1~2周有机物的分解, 大部分微生物扼死或进入休眠状态, 使垃圾无害化。二次发酵是将主发酵过程中难分解的有机物质再次分解, 使之变成腐殖酸, 氨基酸和其他相对稳定的有机物, 以达到一个成熟的堆肥。此过程大约需要3~4周。后处理是将预处理中未去除的塑料、玻璃、石材去除, 生产精制的堆肥 (袋装或散装) [4]。为了缩短发酵时间, 减少占地面积, 提高堆肥质量, 堆肥应该是各种高速设备的发展。例如旋转滚筒式, 多层型, 筒仓等。

天津小淀废物处理厂使用移动筛分机 (滚筒筛) 将多年积累的垃圾 (大部分已经发送发酵, 老化) 筛选出来, 现在每天能够处理40t, 粗堆肥, 输出虽然不精, 但释放出了大量的土地, 而且还生产出粪便。这种筛选机来解决城市周边累积的垃圾山是可行的。

4 垃圾堆肥设备的特点

垃圾堆肥过程, 如废物转运, 破碎, 分拣和堆取和回收等, 与选矿的破碎, 筛分相类似。但矿用破碎机, 振动筛和堆料机是不适合垃圾处理。应根据垃圾的特点开发出垃圾处理的设备, 垃圾材料特点如下。

4.1 成分复杂

垃圾中含有机废物和无机废物, 金属和非金属。具有软, 硬两个材料。不同的国家, 城市在不同时期, 垃圾的成分也有很大的不同 (表1) , 从而给破碎和筛分增加了难度[5]。垃圾的硬度远远小于矿石的硬度, 垃圾破碎所需的冲击能量很小, 因此锤式破碎机锤头和衬垫材料应采用高碳钢淬火和表面堆焊合金等, 以确保锤头有足够的耐磨性和边缘韧性, 以确保破碎机对垃圾有一定的拆撕功能。

4.2 水份高、粘性大

一般来说, 垃圾水含量为25%或以上, 而且很粘稠, 加上纤维, 塑料和纸废物易粘附, 使得筛选更加困难。堆肥厂已尝试了多种振动筛阻塞现象的发生, 使用驰张筛后的第一个处理步骤, 从而解决了这个问题。

4.3 比重轻

新鲜的城市垃圾比重一般低于0.5t/m3。1987天津的各区居民垃圾比重分别为0.291、0.347、0.371t/m3。与矿石相比, 这有一个很大的差距, 因此垃圾处理设备, 可以考虑减少结构重量。滚筒筛、混合滚筒可使用干式混合的摩擦驱动传动 (采矿设备经常被用来开式齿轮传动) 。这样可以减少设备重量, 降低设备成本, 同时也降低运转噪音。

4.4 有腐蚀性

腐烂的垃圾中含有有机物质, 水等, 在沉淀过程中往往有有机酸析出, 所以, 设备具有一定的腐蚀性。这对于动态发酵滚筒的腐蚀变得更加突出, 因为垃圾在桶内中温发酵时间更长, 并被磨擦和挤压, 所以垃圾对滚筒内衬有强烈的腐蚀性磨损。为此, 应给其足够的保护。

4.5 垃圾堆肥的环境卫生

垃圾是微生物生存和繁殖的地方。在好氧堆肥过程中主要起作用的微生物的是细菌, 真菌, 放线菌, 酵母菌和原生动物。微生物堆肥过程可以看作是生化反应过程, 而涉及机械设备的过程中, 一般是没有完全关闭, 因为在这里, 从保护环境和操作人员的健康和安全的角度来看, 应充分考虑到设备的密封。如果板式给料机, 皮带输送机加罩, 在破碎机, 筛分机在办公室外面加密封材料。还应当连接到发酵厂除臭系统 (除臭床) , 以防止空气污染。

参考文献

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[2]屈超蜀.垃圾焚烧过程特性及焚烧炉设计概要[J].重庆大学学报, 1997, 20 (5) .

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[4]刘克鑫.城市生活垃圾综合处理的实践与探讨[M]北京:化工出版社, 2002.

上消化道异物的内镜处理概述 篇7

1 上消化道异物特点

虽然大多数的异物可以顺利通过上消化道而不引起任何损伤, 但是我们必须认识到异物吞入和食物堆积压缩所带来如梗阻、穿孔、甚至死亡等严重并发症[4,5]。对并发症的充分认识有助于安全有效的内镜实施计划的制定。消化道狭窄和弯转的部分常常是异物堆积的所在, 也是梗阻和穿孔最常发生的地方。

口咽部的异物往往较小而利, 如鱼骨、鱼刺、鸡骨和牙签等[1,4]。对这种异物的处理首先选择直视下医用镊子取出, 对于无法直视的异物可以考虑使用喉镜取出, 影像学定位检查对异物的取出具有很好的辅助作用[1,6]。

食管部的异物和食物压缩堆积具有极高的并发症发生率如穿孔、脓肿形成和纵隔炎。并发症的发生率与异物的停留时间呈直线相关关系。随着异物停留时间的延长, 粘膜逐渐发生水肿、感染和坏死。有研究表明, 食管异物需在24h内取出[2]。

绝大多数小而混杂的异物可以经过胃并顺利通过肠道而排出。但是对于长度 > 5cm, 直径 > 2cm的异物常常由于无法通过十二指肠而需要借助于消化内镜。

回盲瓣也是异物常停留的地方。肠蠕动和肠内容物的流动往往倾向于将异物包裹在肠腔中部, 而尖锐异物往往钝端在前, 尖端在后。针对于该种异物保守的处理方法为临床观察和每日拍片复查, 当异物连续观察3d以上无变化时则需要手术取出。而症状性异物的停留是急诊手术的指征[7]。

2 上消化道异物的诊断

详细的病史采集 ( 包括主诉和病史陈述者) 和体格检查, 对异物的性质和数量、吞入时间的详细了解是决定处理方式的关键。病史采集应该同时包括相关消化道疾病的问诊和既往有无异物吞入病史的详细了解。而体检则应该注意患者是否有持续性的流涎 ( 提示完全性食管梗阻) 、是否有气道和呼吸状态的改变、检查头颈部是否有肿胀以及捻发音 ( 提示食管穿孔) 和常规腹部触诊 ( 明确初始状态时胃肠的有无梗阻和穿孔) 。

3 上消化道异物的处理

颈部、胸部和胃肠X线检查往往有助于明确异物的状态、数量、形状和所处的具体位置, 尤其是对于那些无法进行语言交流的患者, 这项检查更加重要。X线检查可以同时辅助查看有无并发症的发生 ( 气体、皮下气肿等) 。对于食管内异物需要拍摄正侧位, 侧位片用于判断异物在气管内还是食管内[4,8,9]。美国消化内镜协会指南推荐在消化道异物处理中应避免首先使用对比影像学检查[5]。

4 消化内镜处理异物的时机

内镜使用的必要性和时限性常常取决于几个重要的临床问题: 患者的年龄和全身状况、异物的类型和所处的部位以及能否组织有效的内镜实施团队 ( 内镜医师、麻醉医师、手术医师和护理人员) 。按照美国消化内镜协会的指南, 当患者无法控制分泌物 ( 完全性食管梗阻) 和食管异物为电池及利器时应行急诊消化内镜术。

食管内非锐利异物、食物堆积压缩物、胃或十二指肠内异物的急诊内镜取出时限为24h内, 对于无症状性食管内异物和直径大于2. 5cm的胃内异物可在12 ~ 24h后取出。胃内无症状性圆盘形和圆柱形的电池如果连续观察48h位置无移动时, 应该内镜取出[5]。

5 相关器械

5.1内窥镜

易弯曲的内窥镜是顺利取出异物的重要保障, 尤其是对于异物卡压在下咽喉部、食管上括约肌等处, 易弯曲内窥镜可发挥更多作用[2,5]。

5. 2 Overtubes

Overtubes在消化内镜辅助异物取出中发挥着三个主要作用。一: 保护气道, 防止异物进入气管; 二: 方便内镜的通过; 三、当异物为利器时可起到保护粘膜的作用[2,6]。Overtubes进入食管25cm, 进入胃50cm。在使用前应该仔细阅读和审查制造商的说明和组装流程。我们建议在使用前进行演习。

5. 3 医用钳

异物取出时应配备各式各样的取出钳, 包括: 尖嘴钳、鼠齿钳、鳄鱼钳、支架钳和万向抓钳[2]。这些器械对于硬币、假牙等等特定异物的取出将发挥重要作用。

5. 4 药物

胰高血糖素可舒张食管远端平滑肌, 对于食管异物的取出有很好的辅助作用。药物作用可使异物直接进入胃内。必须清楚的是, 胰高血糖素对于食管近端的横纹肌无任何作用。静脉注射的推荐剂量为0. 25 ~ 2. 0mg[1]。

硝酸甘油和硝苯地平同时也有缓解食管痉挛, 松弛食道下括约肌的作用, 可使异物进入胃部, 以上两种药物可与胰高血糖素联合使用。但这两种药物不应在低血压人群中使用。两种药物的推荐剂量是硝酸甘油舌下0. 4 μg和硝苯地平口服5 ~ 10 mg[1,4]。

另有报道产气饮品和碳酸饮料在食管远端异物取出中有良好辅助作用。二氧化碳可以膨胀食管, 松弛食管远端括约肌, 允许异物进入胃部[5]。但我们在异物为食物时并不推荐这一方法, 因其有导致呼吸阻塞的风险。

针对于食物性异物, 蛋白水解酶可能导致高钠血症、粘膜糜烂和穿孔, 所以严禁使用。

6 结论

上消化道异物具有较高的发生率, 内镜下异物取出对于消化内镜科护士是一个巨大的挑战。对异物的发生、发展变化、内镜准备、内镜实施和相关护理知识的熟练掌握是提高异物取出率, 保障患者安全的必要前提。

参考文献

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[8]牛建敏, 张国良, 王涛.经消化道携带特殊异物的x线表现特征[J].云南医药·2000·21 (3) :258-259.

废水处理方法概述 篇8

在如今或不久的将来, 企业将完全淹没在浩瀚的海量数据中。PB字节的数据[1]以难以想象的速度通过不同的设备被收集起来, 无所不在的移动设备、RFID、无线传感器每分每秒都在产生数据, 数以亿计的用户通过互联网服务时刻在产生巨量的交互。哈佛商业评论把人们使用和互动的社会网络导致大量实时和档案资料的现象称之为“数据革命”。

在信息技术领域, Big Data[2]。包含那些由于迅速增长使得无法通过现有的数据库管理工具进行管理的大规模数据集。分析师可以通过对这些数据的分析来预测商业趋势, 预防疾病, 打击犯罪等[3], 社会学家和研究人员用于预测失业、流感爆发、旅游消费和政治观点等, 相比通过政府或民意调查报告, 该方式快速、准确和廉价的特点使得对Big Data处理的需求不断增长。

从企业的角度来说, 日益增长的信息已经很难存储在标准关系型数据库甚至数据仓库中, 包括导致在实践中存在多年的难题。例如:怎样查询一个十亿行的表?怎样跨越数据中心所有服务器上的所有日志来运行一个查询?更为复杂的问题是, 大量需要处理的数据是非结构化或者半结构化的。

在Big Data场景下, 要处理的数据量增长速度快、容量大, 而业务需求和竞争压力对数据处理的实时性、有效性又提出了更高要求, 传统的常规技术手段根本难以应付。Gartner预测, 到2015年, 超过85%的财富前500大企业, 无法善用Big Data分析后的数据以增加企业的竞争优势。带来的问题覆盖了从获取、存储[4]、搜索到共享、分析[5]以及可视化整个生命周期。Big Data所涉及的技术领域包括大规模并行处理 (MPP) 数据库, 数据挖掘网格, 分布式文件系统, 分布式数据库, 云计算平台, 互联网以及可伸缩的存储系统等, 吸引了学术界的研究兴趣, 工业界也在不断的在产品中突破创新, 应对Big Data带来的挑战。

本文通过对过去和当前面向Big Data的数据分析方面的研究进行了回顾, 概括为分布式处理技术和基于GPU的大规模处理技术两方面, 前者是在传统的基于CPU的计算机体系架构上, 通过缓存、分布式处理技术等提升应对大规模数据处理的鲁棒性、伸缩性, 提高数据分析算法的效率;后者则采用GPU并通过数据分析算法进行调整和优化, 探索最优化的方法来提高数据运算和处理效率。

2、分布式处理技术

2.1 以Greenplum为代表的分布式数据库

Greenplum[6]数据引擎软件专为新一代数据仓库所需的大规模数据和复杂查询功能所设计, 基于MPP (海量并行处理) 和SharedNothing (完全无共享) 架构, 基于开源软件和x86商用硬件设计 (性价比更高) 。支付宝公司在国内最早使用Greenplum数据库, 将数据仓库从原来的Oracle RAC平台迁移到Greenplum集群。Greenplum强大的计算能力用来支持支付宝日益发展的业务需求。

2.2 以GFS为代表的分布式文件系统

Google GFS[7]是分布式文件系统的典型代表。基于大量安装有Linux操作系统的普通PC构成的集群系统, 整个集群系统由一台Master (通常有几台备份) 和若干台Trunk Server构成。GFS中文件备份成固定大小的Trunk分别存储在不同的Trunk Server上, 每个Trunk维护多份拷贝, 也存储在不同的Trunk Server上。Master负责维护GFS中的Metadata, 客户端先从Master上得到文件的Metadata, 根据要读取的数据在文件中的位置与相应的Trunk Server通信, 获取文件数据。

在Google的论文发表后, 诞生了Hadoop[8]。截至今日, Hadoop被很多中国最大互联网公司所追捧, 百度的搜索日志分析, 腾讯、淘宝和支付宝的数据仓库都可以看到Hadoop的身影。Hadoop具备低廉的硬件成本、开源的软件体系、较强的灵活性、允许用户自己修改代码等特点, 同时能支持海量数据存储和计算任务。

2.3 Memcached等分布式缓存技术

Memcached[9]是danga.com开发的一套分布式内存对象缓存系统, 用于在动态系统中减少数据库负载, 提升性能。Memcached是分布式的, 也就是说它不是本地的。它基于网络连接方式完成服务, 本身它是一个独立于应用的程序或守护进程 (Daemon方式) 。

Memcached在很多时候都是作为数据库前端cache使用的。因为它比数据库少了很多SQL解析、磁盘操作等开销, 而且它是使用内存来管理数据的, 所以它可以提供比直接读取数据库更好的性能, 在大型系统中, 访问同样的数据是很频繁的, Memcached可以大大降低数据库压力, 使系统执行效率提升。另外, Memcached也经常作为服务器之间数据共享的存储媒介, 例如在SSO系统中保存系统单点登陆状态的数据就可以保存在Memcached中, 被多个应用共享。

2.4 No SQL

随着数据量增长, 越来越多的人关注No SQL, 特别是2010年下半年, Facebook选择HBase来做实时消息存储系统, 替换原来开发的Cassandra系统。这使得很多人开始关注HBase。Facebook选择HBase是基于短期小批量临时数据和长期增长的很少被访问到的数据这两个需求来考虑的。

HBase是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统, 利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建大规模结构化存储集群。HBase是Big Table的开源实现, 使用HDFS作为其文件存储系统。Google运行Map Reduce来处理Big Table中的海量数据, HBase同样利用Map Reduce来处理HBase中的海量数据;Big Table利用Chubby作为协同服务, HBase则利用Zookeeper作为对应。

3、基于GPU的大规模数据处理技术

GPU (Graphics Prossessing Unit) 在提升数据挖掘算法效率上的显著表现正在改变大规模数据挖掘的格局。例如, GPU加速版本的K均值聚类算法相比于流行的Mime Bench程序, 在单核的CPU上运行, 前者比后者要快200至400倍;在一个高度优化的8核CPU的工作站上, 前者比后者快6至12倍。

GPU加速的性能结果也支持大规模数据集。在一个10亿的二维数据点、1000个聚类的2009年的数据集上的实验[10]结果显示, GPU加速版本的K均值算法共花费26分钟 (使用GTX 280 GPU, 共240核心) , 而CPU版本的Mime Bench程序则花费接近6天的时间 (使用单核CPU的工作站) 随后在最新的Fermi GPUs (480 cores and 1 TFLOPS) 平台上的测试页证实了加速的效果。

过去两年, 发表了大量相关的研究成果, 均证实了使用GPU带来的对数据处理性能的提升。下面列出了其他7个经证实的经GPU提升的数据挖掘算法:

隐马尔科夫模型 (HMM, Hidden Markov Models) 被用于许多数据挖掘应用, 包括金融经济学, 计算生物学, 解决金融方面的时间序列建模的挑战 (非平稳和非线性) , 网络入侵日志分析等。针对GPU设计的并行HMM算法[11], GPU版本的性能高出单核CPU的工作达到800倍。

排序是许多数据挖掘算法的重要组成部分。Duane Merrill and Andrew Grinshaw (弗吉尼亚大学) 宣布了基数排序算法的快速实现, 在GTX480 (NVidia Fermi GPU) 的平均排序速度超过1G keys/秒。

基于密度的聚类 (Density-based Clustering) 是聚类中的重要方法, 能够较好的处理任意形状的簇的噪声和离群点。实验显示, GPU加速版本在30K规模的数据点上性能提升3.5倍, 20亿数据集上提15倍, 超过250K的数据点基本可以保证至少10的运算性能提升。

相似性连接 (Similarity Join) 相似连接 (similarity join) 在数据清洗、生物信息、模式识别等应用领域中有着广泛应用。研究人员采用了一种称为Index-supported similarity join的特殊算法使用GPU在180M的数据集上的性能超出CPU版本的15.9倍。

贝叶斯混合模型 (Bayesian Mixture Models) 在尤其是结构化多元混合的大数据集的分析中应用广泛。最近的研究表明在老的GPU (Ge Force GTX285 with 240 cores) 较一个4核心CPU版本取得了120倍加速。

支持向量机 (Support Vector Machines, SVM) 被用于分类和聚类分析方面拥有许多用户。训练SVM以及用于分类一直属于计算密集。较之CPU版本, GPU版本的SVM算法在计算分类模型上发现在性能上提升43至104倍, 在计算回归模型上提升112至212倍。

核函数机 (Kernel Machines) 算法基于核方法, 在数据挖掘、现代机器学习和非参数统计方向扮演中重要的角色。这些算法的关键在于核函数矩阵的一系列线性操作, 并作为训练和测试数据的参数。最近的研究包括把核函数机转化为在GPU上的并行核算法。在10000个采样点上的估计1000个点的密度;CPU版本花费16秒, GPU版本花费13毫秒, 超过1230倍的提升;在8个维度的高斯过程回归进行预测的试验中, GPU版本花费2秒而CPU版花费数个小时来完成同样的预测。

4、结语

本文前面部分对面向Big Data的数据分析处理进行了回顾, 对当前的相关研究进行了归纳。基于分布式处理技术和采用GPU确实能一定程度上提升数据的处理效率。但各种方法产生的结果均是在对应的数据集上进行的, 一是某种方法的思想是否适用于其他领域、其他数据集, 仍需要通过新的实验来验证;二是这些方法是否存在共性的部分或者这些方法是否能够通过融合取得更理想的结果;三是对基于GPU的方法都是在单个GPU上获取的, 是否能够通过GPU集群能够获得更好的性能, 即如何集成分布式处理和GPU硬件的优势, 都是需要通过进一步的研究来获取答案。

另外, 组成Big Data的内容大多包含了用户的信息, 例如在线交易、交流, 地理位置等等, 而用户无法控制这些数据被谁使用, 用于什么目的。数据分析与隐私保护问题需要较好的处理。

摘要：无所不在的移动设备、RFID、无线传感器每分每秒都在产生数据, 数以亿计用户的互联网服务时时刻刻在产生巨量的交互。Big Data作为一个专有名词成为热点, 归功于近年来互联网、云计算、移动和物联网的迅猛发展。针对现阶段业务需求和竞争压力对Big Data处理的实时性、有效性的高要求, 本文在介绍面向Big Data处理方面的主要问题和难点的基础上, 将现有的各种方法概括为两类并分别进行了阐述和分析, 最后指出了该领域可能的发展方向。

关键词：Big Data,数据处理

参考文献

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[10]Wu, R., B.Zhang and M.Hsu.Clustering billions of datapoints using GPUs.in UCHPC-MAW'09.2009.New York, NY, USA:ACM.

废水处理方法概述 篇9

关键词：仪器仪表,分析仪器,样品处理

1 样品处理系统的基本要求及分类

样品处理系统Sample handling system是将一台或者多台在线分析仪器与样品的取样点和排放点连接起来的系统。它可以使分析仪器在最短的滞后时间内得到有代表性的样品, 样品的状态 (包括温度、压力、流量、清洁程度) 要适合分析仪所需要的操作条件。

当在线分析仪器的传感元件不直接安装在工艺管道或设备中时, 都需要配备样品处理系统。样品处理系统不同于分析仪器, 它不是一种定型的产品, 每套系统的设计都是根据特定的分析仪应用对象而单独设计的, 所以无批量性可言。对样品处理系统的基本要求可归纳如下:

使分析仪得到的样品与管线或设备中源流体的组成和含量一致;

样品的消耗量最少;

易于操作和维护;

能长期可靠工作;

系统构成尽可能简单;

采用快速回路以减少样品传送滞后时间。

样品处理系统一般分为样品前处理系统和样品预处理系统。样品处理通常在样品取出点之后立即进行和/或紧靠分析仪之前进行, 为了便于区分, 习惯上把前者叫做样品初级处理或前处理, 而把后者叫做样品的预处理或主处理。初级处理单元对取出的样品进行初级处理, 使样品适合于传输, 缩短样品的传送滞后, 减轻预处理系统的负担, 如减压、降温、除尘、除水、汽化等。预处理系统对样品做进一步处理和调节, 如湿度、压力、流量的调节、过滤、除湿、去除有害物等, 安全泄压、限流和流路切换一般也包括其中。

2 样品处理系统的基本功能

样品处理系统可以实现样品提取、样品传输、样品处理和样品排放这些基本功能, 上述基本功能也是样品处理系统的主要构成环节和样品在系统中的基本流程, 除此之外, 样品处理系统还具有以下附加功能:样品流路切换、公用设施的提供和样品系统的性能监测和控制。

2.1 样品提取。

取样点应位于能反映工艺流体性质和组成变化的灵敏点上;应位于对过程控制最适宜的位置, 以避免不必要的工艺滞后;应位于可用工艺压差构成快速循环回路的位置;应选择在样品温度、压力、清洁度、干燥度和其他条件尽可能接近分析仪要求的位置, 以便使样品处理部件的数目减至最小;其位置应易于从扶梯或固定平台接近;应和实验室分析取样点分开设置。最佳的取样位置可能是以上某几点的权衡和折中选择。

在大多数气体和液体管线中, 从产生良好的湍流位置上取样, 可保证样品真正具有代表性。因为气体或液体混合物除非有湍流存在是不容易达到完全混合的。取样点可选在一个或多个90°弯头之后, 紧接最后一个弯头的顺流位置上, 或选在节流元件下游一个相对平静的位置上。尽可能避免在一个相当长而直的管道下游取样, 因为这个位置流体的流动往往呈层流状态, 管道横截面上的浓度梯度会导致样品组成的非代表性;避免在可能存在污染的位置或可能积存有气体、蒸汽、水、灰尘和污物的死体积处取样。

2.2 样品传输。

样品的传输滞后时间不得超过60s, 这就要求分析仪至取样点的距离尽可能短, 传输系统的容积尽可能小, 样品流速尽可能快。如果滞后时间超过60s, 则应采用快速回路系统。传输管线最好笔直地达到分析仪, 只有最少数目的弯头和转角, 没有死的支路和死体积。对含有冷凝液的气体样品, 传输管线应保持一定坡度向下倾斜, 最低点应靠近分析仪并设有冷凝液收集罐。在传输过程中, 气体样品完全保持为气态, 液体样品完全保持为液态, 防止变相。样品的管线应避免通过极端的温度变化区, 这样会引起样品条件无控制的变化, 并且传输系统不得有泄露, 以避免样品外泄或环境空气侵入。

2.3 样品处理。

分析仪通常需要不含干扰组分的清洁、非腐蚀性的样品, 在正常情况下, 样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内, 样品处理系统的基本任务可归纳如下:

流量调节, 包括快速回路和分析回路;

压力调节, 包括降压、抽吸和稳压;

温度调节, 包括降温和保温;

除尘;

除水除湿和气液分离;

去除有害物, 包括对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。

2.4 样品排放。样品排放的基本要求是不应对环境带来危险或造成污染。

(1) 气体样品的排放有排入火炬、返回工艺和排入大气几种方式。

对于易燃、有毒或腐蚀性气体, 排入火炬或是返回工艺是最安全、最容易和最经济的处理方法。返回点的压力应低于排放点, 以保持足够的排放差压。并且返回点不应有压力波动, 否则会影响分析仪的性能, 保持压力可以通过加装背压调节阀来实现。

排入大气分为直接排入大气和稀释后排入大气。对环境无危害的清洁、无毒、不易燃的气体可以直接排入大气;对于可燃性气体流量不大, 而且又无法排入火炬或工艺时, 可设置稀释排放系统, 用压缩空气或氮气在一个足够容积的稀释罐中稀释至LEL以下, 通过放空烟囱排空。这两种排入大气的方法均应采取分析仪背压控制措施并加装阻火器。

(2) 液体样品的排放有返回工艺和就地排放两种方式。

液体样品一般是直接返回工艺流程, 特别是样品具有产品、中间产品或原料价值时。排液出口相对于排液总管而言有一定的高度, 并且排液总管口径应足够大以防止对分析仪产生背压。

如果样品不能返回工艺, 少量的、不然易燃、有毒、腐蚀性成分的液体样品可排入排水沟, 如含有上述成分则需要经过处理后方可排放。

结束语

在线分析仪器是否能用得好, 大多不在分析仪自身, 而取决于样品处理系统的完善程度、可靠性和稳定性。因为分析仪无论多么复杂精确, 分析精度都要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。事实上, 样品处理系统使用中遇到的问题往往比分析仪器还要多, 样品处理系统的维护量也往往超过分析仪本身。所以对样品处理系统的重视程度至少要提到和分析仪同等的位置来考虑。

参考文献

[1]王森, 符青灵.仪表工试题集在线分析仪表分册[M].北京:化学工业出版社.[1]王森, 符青灵.仪表工试题集在线分析仪表分册[M].北京:化学工业出版社.

[2]王森.在线分析仪器手册[M].北京:化学工业出版.[2]王森.在线分析仪器手册[M].北京:化学工业出版.