稳定化热处理

2024-07-26

稳定化热处理(通用12篇)

稳定化热处理 篇1

0 引言

非晶SiCN陶瓷具有优异的光电性能,真空热稳定性高[1],在微电子机械系统(MEMS)中极具应用前景[2,3,4],能够克服传统MEMS材料不能在高温环境中应用的局限性[3,4]。但当温度过高时,非晶SiCN会发生分解、结晶,质点(Si-、C-、N-)重排形成局部晶化区域,最终形成SiCN非晶和SiC/Si3C4微晶的混合体。文献[5]的研究表明,SiCN中质点的排布、相成分等对非晶SiCN的光学性质有决定性影响。因此,在高温应用时,非晶SiCN的晶化(引起成分和微结构改变)会影响材料的性能。

以非晶SiCN为基体的陶瓷基复合材料,既能改善SiCN陶瓷的本征脆性,又能充分利用SiCN的优异性能,因此对其展开了较多研究[6,7,8]。高温应用时,SiCN基体的晶化势必会影响材料性能的发挥,因此可以预先对材料进行热处理,使其发生部分结晶化形成热力学上稳定的晶体,以期取得物相和结构的稳定化效果。基于此,本实验研究了真空环境中碳纤维增强SiCN陶瓷基复合材料(C/SiCN)的拉伸蠕变行为,通过对比已热处理和未热处理的两类C/SiCN的蠕变激活能,分析了预热处理的稳定化效果,并探讨了蠕变相变行为。

1 实验

1.1 原料及试验方法

选用韧性良好的C/SiCN[9]为试验用材。将试样分为2组,一组为未热处理原样(标号:NHTCS),另一组经过热化处理(真空1900℃保持0.5h)试样(标号:HTCS)。试验用标样外观见图1,蠕变应力为40MPa,试验温度选取1100℃、1300℃和1500℃ 3个温度点,总的反应时间为25h,试验环境为真空(10-4Pa)。

1.2 蠕变激活能的确定方法

陶瓷基复合材料的蠕变应变与时间不成严格的正比关系,因此只存在准稳态蠕变速率undefined,其满足Weertman-Dorn定律:

undefined

式中:undefined为准稳态蠕变速率,A为指数前因子,σ为蠕变应力,n为蠕变应力指数,Q为蠕变表观激活能,R为气体常数,T为绝对温度。

对式(1)两边取对数可以得出:

undefined

令:

undefined

则式(2)可以转化为Y=(-Q/R)X+C形式的数据拟合。通过建立lnundefined和1/T之间的关系可以求得Q值。

2 结果及讨论

2.1 C/SiCN的拉伸蠕变行为

图2为NHTCS和HTCS在1100℃、1300℃和1500℃的拉伸蠕变曲线。从图2中可以看出,在25h的时间范围内两类试样的蠕变曲线呈现出典型的2个阶段——减速蠕变阶段和准稳态蠕变阶段。开始蠕变速率变化较快,随着蠕变时间的延长呈下降趋势,约在5h时开始进入稳态蠕变阶段。在整个蠕变阶段,NHTCS的蠕变应变较大,蠕变速率变化相对较快,而HTCS的蠕变速率变化相对较慢。当试验温度从1100℃升高至1300℃和1500℃时,NHTCS在试验25h后的蠕变应变量分别为0.10%、0.11%和0.15%(图2(a));HTCS的蠕变应变量分别为0.06%、0.08%和0.09%(图2(b))。因此,在整个蠕变阶段,HTCS的抗蠕变能力比NHTCS的大,可见C/SiCN经过预热处理后稳定性提高。

复合材料的蠕变行为受蠕变不匹配率(CMR)的影响,CMR是指纤维的稳态蠕变速率与基体的稳态蠕变速率之比,即CMR=undefined。当CMR

2.2 预稳定化处理对C/SiCN蠕变激活能的影响

表1为NHTCS和HTCS在蠕变过程中实验温度T与相应的准稳态蠕变速率undefined的数据。由于两类试样均在5h左右开始进入准稳态蠕变阶段,因此根据5~25h的蠕变应变量求得准稳态蠕变速率undefined。根据表1中的数据作lnundefined-1/T曲线分别如图3(a)和图3(b)所示。

根据式(2)蠕变激活能的计算方法,通过Origin软件进行图形拟合,可得NHTCS的蠕变激活能Q=51kJ/mol,而HTCS的蠕变激活能Q=72kJ/mol。据此结果可以看出,经过预热处理的C/SiCN的蠕变激活能Q比未热处理材料的明显要高,这也与蠕变实验结果完全吻合,表明随着物相和组织稳定性的提高,材料更难发生蠕变。

2.3 蠕变过程的XRD分析

2.3.1 应力对蠕变的促进作用

高温蠕变试验中,试样受到的恒定载荷作用在材料内部产生应力场,影响了质点的扩散行为,从而会对晶化过程产生影响。例如,高温蠕变过程中,应力促进了C/C复合材料基体热解碳的石墨化转变[10]。图4(a)为NHTCS经1300℃真空热处理后的XRD图谱,图4(b)为其真空蠕变后的XRD图谱。通过对比两者之间的峰型及强度的差别可以直观地看出,在1300℃试验温度下,外加应力极大地促进了C/SiCN的结晶,且在结晶过程中发挥主导作用。

真空蠕变促进C/SiCN结晶的原因有2个。

(1)加速非晶SiCN基体的本征结晶

真空的极端环境通过在材料内部形成强大的浓度场从而促进了质点扩散,在一定程度上加速了结晶过程;而在此基础上,附加应力在材料内部产生了较强的应力场,也有助于促进质点快速迁移,加速了结晶进程。根据实验结果,在较低的试验温度下(1300℃),应力对晶化的促进效果要明显强于真空环境的促进效果。

(2)加速气相反应结晶

真空蠕变促进非晶SiCN的分解,挥发物在内部气孔壁表面发生反应生产晶体[11,12]。

2.3.2 NHTCS和HTCS在蠕变过程中的晶化行为

为了对比研究稳定化预热处理与未处理的C/SiCN的高温蠕变晶化行为,分别研究了NHTCS和HTCS在1300℃和1500℃真空蠕变后的物相变化。

图5为HTCS于1300℃真空蠕变后的XRD图谱,从图5中可以看出,HTCS在蠕变前后的XRD特征峰几乎没有任何变化,表现出良好的预热处理稳定化效果。相比之下,随着蠕变时间的延长,NHTCS的XRD衍射峰愈加明显,峰形逐渐变得尖锐(见图4(b))。图6为C/SiCN于1500℃真空蠕变后的XRD图谱。蠕变温度为1500℃时NHTCS的XRD衍射峰变化趋势(见图6(a))与1300℃时的相同,但晶化程度要明显高于后者。预热处理的稳定化效果在蠕变温度为1500℃时的XRD图谱上更能得到明显的体现。因为即使在此高温下,没有蠕变的(0h)和经过30h蠕变后的HTCS的XRD图谱上的衍射峰基本上没有明显的差别(见图6(b))。这表明经1900℃预稳定化处理后的HTCS继续在1300℃、1500℃温度条件下进行蠕变,不会再发生明显的结晶。

3 结论

(1)预热处理稳定化能明显提高C/SiCN的蠕变激活能,未热处理C/SiCN的Q=51kJ/mol,而热处理后Q=72kJ/mol。相对于未热处理试样,预热处理(1900℃保持0.5h)后试样的蠕变应变相对较小,蠕变速率较慢,体现出明显的稳定化效果。XRD分析也表明,预热处理后试样经过长时间(30h)蠕变,其衍射峰几乎没有明显变化;而未热处理试样的衍射峰形则随蠕变时间的延长变化比较明显。

(2)在蠕变过程中,作用在材料上的恒定蠕变应力通过改变材料内部的应力场,有利于促进非晶SiCN陶瓷的相变。

摘要:研究了碳纤维增强SiCN陶瓷基复合材料(C/SiCN)在真空中的拉伸蠕变行为,通过对比预热处理和未热处理的两类C/SiCN的蠕变激活能,分析了预热处理的稳定化效果,并采用X射线衍射研究了C/SiCN的蠕变相变行为。结果表明,预热处理促进了非晶SiCN基体的结晶,能明显提升C/SiCN的蠕变激活能(Q),未热处理C/SiCN的Q=51kJ/mol,而热处理后试样的Q=72kJ/mol。恒定蠕变应力能明显促进非晶SiCN基体的结晶。

关键词:非晶SiCN陶瓷,蠕变,蠕变激活能,晶化

参考文献

[1]Xia Yi(夏熠),Qiao Shengru(乔生儒),Wang Qiangqiang(王强强),et al.Crystallization of amorphous SiCNceramic annealed in vacuum(真空气氛下非晶硅碳氮(SiCN)陶瓷的高温晶化行为)[J].J Inorg Mater(无机材料学报),2009,24(4):827

[2]Jedrzejowski P,Cizek J,Amassian A,et al.Mechanical and optical properties of hard SiCNcoatings prepared by PECVD[J].Thin Solid Fil ms,2004,447-448:201

[3]Liew L A,Liu Y,Luo R,et al.Fabrication of SiCN MEMS by photopolymerization of pre-ceramic polymer[J].Sensors Actuators A,2002,95(2-3):120

[4]Liew L A,Zhang W,Bright V M,et al.Fabrication of SiCN ceramic MEMS using injectable polymer-precursor technique[J].Sensors Actuators A,2001,89(1-2):64

[5]Doucey B,Cuniot M,Moudni R,et al.Optical properties and local atomic order in non hydrogenated amorphous sili-con carbonitride fil ms[J].J Mater Sci,2002,37:2737

[6]Lee S S,Zawada L P,Staehler J M,et al.Mechanical be-havior and high-temperature performance of a woven nica-lonTM/Si-N-C ceramic-matrix composite[J].J Am Ceram Soc,1998,81(7):1797

[7]Sato K,Morozumia H,Funayama O,et al.Mechanical properties and oxidation resistance of C-B-Si coated silicon nitride fiber reinforced Si-N-C composites with cross-ply structure[J].Composites:Part A,1999,30(4):577

[8]Zheng W W,Chen Z H,Ma QS,et al.Influence of heating rate on the microstructure and mechanical properties of car-bon fiber/Si-C-Ncomposites via polysilazane pyrolysis[J].J Mater Sci,2004,39:3521

[9]乔生儒,卢国锋,钟杰华,等.基体前驱体液气相热解制备碳/碳-碳化硅复合材料的方法:中国,ZL200610043034.4[P].2008-03-05

[10]Qiao Shengru(乔生儒),Yang zheng(杨峥),Luo Rong(骆蓉),et al.The primary creep behavior of a unidirectional carbon/carbon composite(单向碳-碳复合材料的早期蠕变行为)[J].J Northwestern Polytechinical University(西北工业大学学报),1994,12(3):430

[11]Bahloul D,Pereira M,Goursat P.Preparation of silicon car-bonitrides from an organosilicon polymer:Ⅱ.Thermal be-havior at high temperatures under argon[J].J Am Ceram Soc,1993,76(5):1163

[12]Monthioux M,Delverdier O.Thermal behavior of(organo-silicon)polymer-derived ceramics,Ⅴ:Main facts and trends[J].J Eur Ceram Soc,1996,16(7):721

稳定化热处理 篇2

作 者:陈德珍 龚佰勋 姜宗顺 Christensen T H  作者单位:陈德珍(同济大学热能与环境工程研究所,上海,92)

龚佰勋,姜宗顺(深圳市市政环卫综合处理厂,深圳,518019)

Christensen T H(Environment & Resources DTU,Technical University of Denmark,DK-2800 Lyngby Denmark)

刊 名:环境科学学报  ISTIC PKU英文刊名:ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE 年,卷(期): 25(1) 分类号:X705 关键词:绿矾   焚烧灰渣   重金属   化学稳定化   Cr的稳定  

稳定化热处理 篇3

关键词:物价稳定;经济增长;通胀预期;改善结构

一、国际国内现状分析

(一)国际现状分析

从国际上来看,美国、日本等主要经济体尽管出现经济恢复增长的迹象,但失业率仍居高不下,许多主权国债务危机日趋加剧,国家财政赤字严重;国际粮食、石油等大宗商品价格的上涨,使全球通胀预期进一步增强。另外,世界经济正在面临一些新的变化:一是某些国家与地区政局的动荡,推动了石油等能源价格上涨,对世界经济增长和通胀形成双重冲击;二是日本地震、海啸和核辐射灾害,将在较长的时间内对日本及周边经济产生不利影响,对整个世界经济的影响亦是显而易见的;三是欧洲债务危机进一步恶化也会对世界经济产生不利的影响。

(二)国内现状分析

从国内看,尽管有利于经济发展的条件很多,但面临的挑战也不少,除体制与结构不合理造成的长期性影响外,由于受复杂国际国内环境的影响,经济运行中一些关系国计民生的突出问题难以得到有效的缓解与遏制,具体表现为部分商品物价不够稳定、通胀预期进一步增强,宏观调控面临的压力比较大。

二、保持物价稳定的意义与作用

(一)保持物价稳定有利于推动经济社会又好又快地发展

在市场经济条件下,资源的有效配置与市场物价的稳定是分不开的,当物价发生剧烈波动时,会向人们传递一种错误的信号,就会对社会经济发展产生不良的影响,特别是物价的快速上涨,它会导致投资需求猛增,资源供应紧张,投资需求的增加以及资源供应紧张反过来又会推动市场物价更加猛烈地上涨,这种恶性循环,最终会影响整个国民经济的健康发展。

(二)物价稳定是保障社会稳定的根本

物价的不稳定,最直接的影响是导致供求关系失衡,甚至会导致整个流通领域混乱,出现部分组织或个人恶意囤积商品,哄抬物价,造成社会的急剧动荡。因此,保持物价稳定,把物价控制在一个相对合理的水平上,有利于社会的稳定。

(三)保持物价稳定是进一步改善民生的需要

物价的高低与人民群众的生活质量是息息相关的。在我国,食品消费支出在居民总消费支出中所占的比重还是比较大的,如果食品价格不稳定,将会直接影响到工薪阶层、离退休人员特别是低收入群体的生活。特别是物价的持续大幅上涨,将会使困难群体范围增大,诱发社会不稳定因素的产生。因此,保持物价稳定,防止物价持续快速上涨,是确保人民群众的基本生活质量不受影响的重要因素。

三、影响物价变动的主要因素

(一)流动性过剩是引起物价变动的直接原因

流动性过剩,就是流通领域的货币过多,货币过多就会导致通货膨胀。而造成流动性过剩的原因主要表现为:一是工资水平的快速增长;二是货币的不断升值,致使产业结构和国际分工进行新的调整,大量外资的涌入,也在一定程度上导致流动性过剩的加剧。

(二)成本提高对物价上涨的助推作用

初级产品价格的持续攀升,致使生活消费品生产成本上升;“用工荒”会导致高工资高福利时代的提前到来;社会保障体系的日趋完善都将在一定程度上推动劳动力成本的上升。所有这些都会对物价波动产生一定的影响。

(三)输入性通胀压力的影响

由于受全球流动性增强、美元持续走软、日本地震灾害、西亚北非局势动荡等因素的影响,国际大宗商品价格继续走高的影响,目前石油、粮食等国际大宗商品期货价格指数已超过美国次债危机前的水平。特别是在全球流动性宽松、投机活跃的背景下,大宗商品金融化特性增强,单纯靠市场供求关系已难以对市场价格平进行衡。由于受国际大宗商品价格持续快速上涨的影响,国际能源、资源类商品价格“水涨船高”,对各国下游产品传导的压力会不断地加大。

四、如何正确处理物价稳定与经济增长之间的关系

(一)实施稳健的货币政策

处理好控制货币总量和改善结构的关系、抑制通货膨胀与促进经济增长的关系,综合运用存贷款利率、存款准备金率以及汇率等多种金融工具,将社会融资规模控制在合理的范围之内,加大银行对重点领域特别是对小微企业的信贷支持力度,科学合理地调节短期贷款和中长期贷款的分配比例,只有这样才能既消除通胀因素造成的不利影响,又满足实体经济对金融支持的合理需求。同时要充分估计金融政策支持的滞后效应,避免由于政策原因对实体经济带来的负面影响。

(二)从发展生产、保障供应、搞活流通、加强监管等方面入手,采取多种措施防止物价波动

物质资料的生产是人类社会赖以生存和发展的物质基础,人类社会的生存与健康协调发展,必须以充足的物质生活资料为保障,从根本上解决人们的衣食住行和其他需要,就必须从发展生产、保障供应以及搞活流通等方面入手,最大限度地满足人们日益增长的物质文化需求,防止物价大起大落。

市场的基本关系是供求关系,供求双方力量对比的结果则是决定商品价格高低的重要因素,反过来价格又是供求关系发生变化的诱因,但是无论供求关系决定价格还是价格引导供求关系,它们都是建立在原材料采购、商品的生产及销售等环节处于完全自由竞争的基础上,而自由竞争的结果会导致垄断现象的发生。因此,强化对价格的监管,打击人为哄抬价格行为,加强价格监测预警就能够有效地防止垄断,杜绝人为因素对物价的控制。

(三)大力实施产业转移政策,降低产品的出厂价格

实现经济又好又快发展,内需的进一步拉动是关键,而市场内需的潜力或主战场主要集中在相对落后的国家与地区。另外,该地区还具有生产要素成本低、资源丰富、市场潜力大等方面的优势,所以加大向落后地区产业转移的力度,有利于降低生产产品的成本,稳定产品的市场价格。

综合所述,引起市场物价波动的因素是多方面的,其中国际食品与石油等大宗商品价格波动是引起物价不稳定的主要因素,但亦不能排除经济增长不平衡、劳动力成本增加、货币投放过多、消费增速加快以及投资过快等诸多因素的影响。如果上述因素形成叠加效应的话,有可能引起市场物价的剧烈波动。因此要正确认识物价稳定的重要意义,妥善处理好稳定物价与经济增长之间的关系,适时采取一些必要的调控措施,保障社会经济的健康协调发展。

参考文献:

1.胡乃武.2011通货膨胀的走势与对策[J].经济纵横,2011(8).

2.刘涛.当前我国价格上涨的影响因素及未来走势[J].宏观经济管理,2011(8).

3.盛毅.当前推动物价上涨的影响因素分析与调控策略[J].经济体制改革,2011(4).

4.祁京梅.物价上涨对不同收入群体的影响分析[J].中国物价,2011(7).

5.王小广.当前物价形势及调控建议[J].中国党政干部论坛,2011(6).

6.祝宝良.当前通胀形势对经济的影响[J].中国金融,2011(11).

(作者单位:东营职业学院)

稳定化热处理 篇4

硫化砷渣属于国家《危险废物名录》HW24含砷废物, 必须经安全处理后才能最终填埋处置。目前, 国内外对含砷废渣的处理主要采用固化处理和资源化利用[4]。水泥固化法[5]因材料廉价易得、工艺简单、处理成本低且效果好而成为首选技术方案。马文凯等[6]以水泥固化冶金工业砷渣, 研究了砷渣、水泥、粉煤灰、矿渣、碎石的最佳配比, 固化后砷的浸出浓度从处理前的11.94 mg/L降至0.27 mg/L。汪吉章等[7]以水泥、砂子等固化含砷飞灰, 以水泥∶砂子∶飞灰=57.6∶40∶2.4配比, 砷的浸出浓度低于危险废物毒性标准值。但水泥固化技术也存在一些不可忽视的问题, 如固化体孔隙率较高, 固化后体积成倍增加, 进入安全填埋场造成库容浪费;另外, 由于水泥固化以包裹胶凝形式为主, 易产生反溶, 须对渗滤液再次处理等。为了达到更好的固化效果, 本文采用药剂稳定化和水泥固化结合工艺对硫化砷渣进行处理。

1 实验部分

1.1 材料

砷渣:某冶炼厂含砷废水经硫化钠沉淀处理后得到硫化砷渣, 废渣为黄色, 密度约为3.15 g/cm3, 其主要成分见表1。生石灰:研磨后过80目筛, 有效钙含量73.8%。水泥:425号普通硅酸盐水泥。96%Na OH、30%H2O2、99%PAM、PFS (聚合硫酸铁) 有效物质含量30%, 以上药剂均为工业级。

%

根据GB 5085.1—2007《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》和GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的技术标准对硫化砷渣进行浸出毒性实验。实验采用HJ 557—2010《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》的技术方法, 以去离子水为浸提剂, 液固比10∶1, 室温振荡8 h, 静置16 h, 过滤后测定其浸出液, 测定结果见表2。

从表2可以看出, 浸出液中砷含量严重超标, 镉也有所超标, 均高于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和《危险废物填埋污染控制标准》中的限值。另外, 浸出液p H<1.0, 符合《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》鉴别指标中p H≤2.0或≥12.5的要求, 该废渣具有腐蚀性。因此, 该硫化砷渣必须经无害化处理后, 才能进行安全填埋。

注:p H无量纲, 其余单位为mg/L。“—”表示该指标标准中不作限制。

1.2 仪器与设备

PHS-3C型酸度计 (附氟离子选择电极) , 上海精科;AFS-200T原子荧光光谱仪, 江苏天瑞;AA9000石墨炉/火焰原子吸收光谱仪, 上海凤凰;NJ-160水泥净浆搅拌机, 无锡市建工实验仪器设备有限公司;FZ-31水泥安定性检验程控沸煮箱, 亚星仪器设备厂;WAY-300水泥压力实验机, 无锡市锡仪建材仪器厂;SHZ数显水浴恒温振荡器, 上海博迅实业有限公司。

1.3 工艺流程

硫化砷渣稳定化/固化实验的工艺流程见图1。硫化砷渣与水、氢氧化钠经预处理后, 再投加石灰、PFS、双氧水、水泥等物料一起混合搅拌, 搅拌结束后将固化物料注模振实成型。固化体先在室温下养护24 h, 再放入24℃养护箱中养护15 d, 取出后在室温下养护至28 d, 达到养护龄期后测定固化体强度性能及毒性浸出率。

1.4 实验方法

1.4.1 预处理

硫化砷渣中含有H2SO4、HF、H3As O4、H3As O3等酸液, 其中硫酸含量达5%左右, 为达到中和酸液的目的, 投加Na OH对硫化砷渣进行预处理, 中和反应产生的Na2SO4等盐, 可以提高混凝土的早期强度[9];其次, 通过预处理可减少后续工艺过程生石灰的投加量, 从而避免生成过多的Ca SO4而降低固化体的强度性能[10]。

1.4.2 最佳配料体系

采用正交实验确定最佳配料体系, 实验步骤为:硫化砷渣经预处理后, 先投加生石灰快速搅拌5 min, 再加入PFS、氧化剂慢速搅拌10 min, 最后将水泥、PAM等一起投入搅拌机中混合搅拌10 min。

1.5 效果评价

稳定化/固化效果评价的指标包括毒性浸出率、抗压强度、增容比, 若固化体以安全填埋为最终处置方式, 其评价指标重要性依次为毒性浸出率、增容比、抗压强度。

1.5.1 浸出率

有害因子溶解进入地表水或地下水环境是废物污染扩散的主要途径。固化体在水或其它溶液中浸泡时的溶解性能, 即浸出率, 是鉴别固化体性能的一项最重要指标, 浸出毒性鉴别标准和安全填埋入场标准是对其评价的主要依据。

1.5.2 增容比

增容比 (CR) 是鉴别稳定化/固化效果好坏和衡量最终处理成本的一项重要指标。CR是指稳定化/固化处理前后危险废物的体积比, 即:

式中:CR为增容比;V1为固化前危险废物体积数;V2为固化后危险废物体积数。从上式可以看出, 固化体增容比越小越好, 一般来说CR<1.40, 则固化处理效果较好。

1.5.3 抗压强度

为满足危险废物运输、贮存或安全填埋的要求, 固化体必须具备起码的抗压强度, 否则会出现破碎或散裂, 从而增加暴露的表面积和污染环境的可能性。对于贮存或填埋的固化体, 其抗压强度控制在0.1~0.5 MPa即可。

2 结果与讨论

2.1 Na OH投加量对预处理效果的影响

取硫化砷渣100 g, 按固液比10∶1加入去离子水1 000 m L (为便于对预处理效果的分析, 加入了过量的去离子水) , 搅拌10 min, 静置, 其上清液p H值1.17, 砷质量浓度317.26 mg/L。向溶液中投加Na OH, 考察Na OH投加量对溶液p H值及砷浓度的影响, 结果见图2。

从图2中看出, Na OH的消耗基本上可分为三个阶段。第一阶段p H值在1.17~5.5的范围内, 主要是废渣中含有的H2SO4等与OH-的中和反应, 即H++OH-→H2O, 促使p H值迅速上升, 但溶液中砷浓度基本不变;第二阶段p H值在5.5~9.0的范围内, 溶液中的金属离子与OH-反应生成氢氧化物沉淀, 反应式为:Men++n OH-→Me (OH) n↓, 此外, 部分硫化砷渣开始碱溶;第三阶段p H>9.0, 大量As2S3、As2S5与OH-反应而重新溶于水中, 反应式为:As2S3+6 OH-=As O33-+As S33-+3 H2O, 4As2S5+24 OH-=3As O43-+5As S33-+12H2O, 使溶液中砷含量急剧升高。因此, 为满足中和酸液而不致使硫化砷渣反溶, p H值应维持在5.0~5.5的范围内, 预处理时, Na OH投加量为26.9~27.3 g/kg。

2.2 最佳配料体系

采用正交实验, 考察w (Ca O) (记为A, %) 、w (PFS) (记为B, %) 、w (30%H2O2) ) (记为C, %) 、w (水泥) (记为D, %) 等因素对砷渣固化体中砷浸出特性的影响。正交实验因素水平及结果见表3、表4。

从表4数据可知, 各因素对固化体浸出特性影响大小的顺序为:A>B>D>C。通过正交实验确定的最佳配料体系组合为A2B1C2D1, 即w (石灰) =20%, w (PFS) =5%, w (H2O2) =3%, w (水泥) =15%, 其余为硫化砷渣。为了验证实验的正确性, 避免偶然性, 按照正交实验得到的最优化水平进行重复实验, 固化体养护28 d测试结果见表5。从表5看出, 固化体浸出率测试结果均符合评价指标的要求, 但As的浸出率仍然较大, 接近入场填埋标准中2.5 mg/L规定的限值。

2.3 PAM对固化体浸出特性的影响

为有效控制污染因子浸出对环境带来的环境风险, 最大限度降低含砷固化体的危害性, 在最佳优化条件下, 研究PAM对固化体浸出特性的影响, 见图3。从图3看出, 随着PAM投加量的增加, 浸出液中砷浓度逐渐降低, 当PAM投加量增加至0.15 g/kg (以硫化砷渣重量计) 时, 浸出液中砷浓度降幅变缓, 此时固化体浸出液中砷质量浓度为0.46 mg/L。

2.4 水灰比对固化效果的影响

水是水泥水化的促发剂, 也是物料间物理、化学反应的重要介质, 水灰比对固化体浸出特性、抗压强度有着重要影响。水灰比过大导致固化体凝固时间增长, 引起固化体出现“泌水”现象, 导致固化体孔隙率增大, 增大了固化体的浸出风险;相反, 水灰比过小, 导致物料间反应缓慢或不彻底, 且水泥不能起到较好的包容、胶凝作用。在不同的水灰比 (水与混合物料的质量比) 条件下进行固化实验, 确定出最佳水灰比为0.45。

2.5 效果评价

在最佳工艺条件下, 以石灰、水泥、PFS等为基本组分, 掺以氧化剂、PAM等添加剂对砷渣进行固化, 试体28 d浸出毒性低于国家危险废物浸出毒性鉴别标准及危险废物安全填埋入场标准规定的限值, 见表6。砷渣固化处理后, 固化体增容比 (CR) 在1.25~1.30之间, 固化体的填埋成本得到了有效控制。试体7 d抗压强度约为2.32 MPa, 28 d抗压强度约为4.56 MPa, 抗压强度增长速度比正常, 可满足固化体转移、运输、贮存或安全填埋的强度要求。

3 结论

(1) 采用药剂稳定化/水泥固化结合工艺对硫化砷渣进行处理, 处理效果良好, 固化体满足危险废物转移、运输、贮存或安全填埋处置的要求。

(2) 采用Na OH对硫化砷渣进行预处理, 投加量为26.9~27.3 g/kg。预处理后, 可减少后续固化处理阶段Ca O的投加量, 从而避免生成过多的Ca SO4而降低固化体的强度性能, 并有效地控制了固化体的增容比。

(3) 硫化砷渣固化的最佳工艺条件为:w (砷渣) =57%, w (石灰) =20%, w (PFS) =5%, w (30%H2O2) =3%, w (水泥) =15%, PAM加入量为0.15 g/kg (以硫化砷渣重量计) ;注模振实成型, 室温下养护24 h, 再放入24℃养护箱中养护15 d, 取出后在室温下养护至28 d。

(4) 测试结果表明:固化体7 d抗压强度约为2.32 MPa, 28 d抗压强度约为4.56 MPa;增容比 (CR) 为1.25~1.30, 有效地控制了固化体填埋处置的成本;As浸出浓度为0.53 mg/L, Cd浸出浓度0.02 mg/L, p H值8.01, 浸出指标均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和《危险废物填埋污染控制标准》规定的限值。

参考文献

[1]闵世俊, 曾英, 韩璐.含砷工业废水处理现状与进展[J].广东微量元素科学, 2008, 15 (8) :1-7.

[2]白猛, 刘万宇, 郑雅杰, 等.冶炼厂含砷废水的硫化沉淀与碱浸[J].铜业工程, 2007 (2) :19-22.

[3]屈娜.贵冶硫化中和法除砷工艺探讨[J].铜业工程, 2009 (2) :16-19.

[4]赵金艳, 王金生, 郑骥.含砷废渣的处理处置技术现状[J].资源再生, 2011 (11) :58-59.

[5]周玉琪.有害废物水泥固化工艺研究[J].环境科技, 1994 (4) :16-18.

[6]马文凯, 汪海涛.冶金工业废渣的固化处理[J].山西化工, 2009, 29 (4) :1-3.

[7]汪吉章, 庞敏晖, 李善茂, 等.含砷飞灰固化处理及浸出毒性实验研究[J].化学工程师, 2009, 164 (9) :37-39.

[8]国家环境保护总局科技标准司.固体废物环境管理政策法规[M].北京:化学工业出版社, 2009:225-232.

[9]宋伟鹏.混凝土外加剂研究现状和应用综述[J].广东建材, 2005 (8) :19-21.

稳定化热处理 篇5

发展:是硬道理,发展是中国解决所有问题的关键。

改革:是经济和社会发展的强大动力,是社会主义制度的自我完善和发展,它的决定性作用不仅在于解决当前经济和社会发展中的一些重大问题,推进社会生产力的解放和发展,还要为我国经济的持续发展和国家的长治久安打下坚实的基础。

稳定:稳定代表了一个国家、一个地区的综合实力、政治文明和民主法制的水平,实现稳定的根本途径在于提高综合国力,在于提高全社会的民主法制程度。中国目前正处于从总体小康向全面小康过渡的阶段,这是发展的关键时期,也是改革的重要阶段。在这一时期处理改革、发展、稳定关系的任务极其艰巨。因此,要以科学发展观为指导,遵循改革开放以来党在处理改革、发展、稳定关系方面积累起来的经验和主要原则。

在我国社会主义现代化建设中,改革、发展、稳定三者是相互依存和相互促进的:

改革是动力,通过对生产关系不适应生产力的发展,上层建筑不适应经济基础的方面进行的改革,进一步解放和发展生产力,为经济和社会发展开辟道路。

发展是目的,我们的一切工作最终都是为了求得经济和社会更好更快地发展。江泽民指出:中国解决所有问题的关键是靠自己的发展。增强综合国力,改善人民生活;巩固和完善社会主义制度,保持稳定局面;顶住霸权主义和强权政治的压力,维护国家主权和独立;从根本上摆脱经济落后状况,就必须坚持发展。

稳定是前提,是改革和发展得以顺利进行的保证。如果政治不稳定,那么就无法进行改革,就不能一心一意搞经济建设,那么实现社会主义现代化的目标就会落空。

稳定,首先必须坚持党的领导,坚持走社会主义道路。中国没有共产党的领导,不走社会主义道路,是没有前途的。这一点邓小平同志一向坚定不移的。他明确指出:“一切反对、妨碍我们走社会主义道路的东西都要排除,一切导致中国混乱不堪的因素都要排除。”“只有共产党的领导,坚持走社会主义道路,才能有一个稳定的社会主义中国。”稳定,是中国的最高利益。

根据 “改革,发展,稳定” 三者的关系,未来,我们应该如何做?

第一,进一步确立为发展而改革,以发展统领改革的思想。中国的现实和所处国际环境不允许我们停下发展搞改革,放弃发展就是放弃改革、放弃稳定,因此要尽量发挥并举战略的优势和积极作用,努力降低并举带来的负效应,始终保持利大于弊的格局。坚持一切从实际出发,只要有利于发展,都可以利用、试验、尝试。但必须把握好保留下来的旧体制因素的演变方向以及新体制因素在体制转型期间的发展趋势。着眼于长远,在发挥各方面促进发展的积极作用时,防止演变为今后改革和发展的障碍。

第二,抓住时机,适时加大改革力度。中央已经确立了经济发展的阶段,并制定了与发展阶段相适应的改革政策和改革措施,现在需要抓紧落实。把握好改革与发展的协调,要树立不断改革的思想,一个时期有利于发展的形式,不一定永远有利于发展,当出现不适应的情况时,就要及时进行改革,既不要将过渡形式固定化,也不要否定起过历史作用的过渡形式。在改革中不断进化,在发展中不断完善。

稳定化热处理 篇6

关键词:电力系统;继电保护;原因;事故处理方法

中图分类号:TM774     文献标识码:A      文章编号:1006-8937(2016)03-0115-02

在电力系统中,继电保护具有十分重要的作用,若是其在运行中出现不稳定的现象,那么就会对电力系统的正常运行产生影响,必须找出使其不稳定的原因,通过对原因进行分析,找出有效的解决措施,进而避免继电保护出现不稳定现象,杜绝其对电力系统造成不利的影响。

1  导致继电保护出现不稳定现象的主要原因

1.1  软件因素

继电保护的正常运行离不开系统软件,若是系统软件中的程序设置错误,那么系统在运行的过程中就会出现误动等情况,进而导致继电保护出现失误。软件问题主要包括以下几种:①编码数据不准确;②设计人员设计的软件结构存在不合理的地方;③定值数据信息输入不准确等。

1.2  硬件因素

继电保护装置的结构是非常复杂的,其中包含二次回路以及断路器等,这些构成系统使装置中具有电源供应模块以及中央处理模块等,这些模块的功能不同,若是其中某一模块出现故障无法正常运行,那么继电保护就会受到影响。比如,若是二次回路的线路出现老化现象,那么其在回路的过程中,就有可能产生接地故障。继电保护系统中的继电箱若是出现故障,也会对继电保护的稳定运行产生不利的影响。另外,若是断路器出现故障,那么就会对系统中的主接线产生影响。

1.3  设备干扰因素

当电力系统出现突发性故障的时候,继电保护设备就会开启保护动作,通过此点可以看出,继电保护设备正常运行是需要一定条件的。在继电保护设备运行的过程中,由于其身处的环境比较复杂,电网会发射出高频率以及高强度的非电信号冲击,这些冲击对具备高度敏感性的设备来说,其干扰信号会变成瞬态脉冲信号,进而使得设备出现误动。

1.4  直流电源因素

导致继电保护无法稳定运行的主要因素有直流电流因素。当变电所在运行过程中出现接地故障之后,因故障而产生的电流就会经过地网,再通过电阻,这样就导致当地电压远远低于故障产生的地网电压。因此,当直流回路中出现电源中断的时候,相关人员就应该采取有效的措施对其进行修复,但由于修复的时间长短不一,所以电容以及抗电容会在装置内部发生作用,继而导致系统出现电位差。

1.5  人为因素

在电力系统中,执行各项工作的主体是电力工作人员,若是这些工作人员的综合素质不高,那么在执行工作的过程中就不可避免的会出现失误,工作人员的小失误,对电力系统运行来说有着不容忽视的影响,因此,导致电力系统中继电保护不稳定的主要原因之一就是人为因素。一些工作人员在进行工作的过程中,由于经验不足,对专业知识不了解,所以无法准确的判断电力事故,就不能采取有效的措施解决问题,这样的情况就使得电力安全事故造成的危害是极大的。比如,某一变电所进行倒闸操作,恢复220 kV母线固定连接。工作人员在将母差保护三级隔离开关拉开的时候,带有正电源的固定三级隔离开关中的螺丝窜出,碰触到保护跳闸回路,进而导致220 kV母联短路器跳闸。导致此事故出现的主要原因就是因为工作人员没有对三级隔离开关中的螺丝进行检查,在操作的过程中,没有做好检查工作。

2  解决电力系统继电保护不稳定的主要措施

2.1  在日常工作中做好检修以及维护工作

工作人员在日常工作中,应该注重检修以及维护工作,只有这样才能降低继电保护出现不稳定的几率。做好日常的检修以及维护工作,可以从以下几方面入手:

第一,对设备的连接部位进行检查。在设备中,很多部位都通过焊接方式来连接在一起的,在设备长期使用的情况下,连接部位很可能会出现脱落现象,若是此种情况发生,那么设备就无法正常运行。因此,工作人员应该对设备的连接部位进行检查,确保其连接是紧固的。另外,还应该对通过螺丝来固定的部位进行检查,要确保螺丝没有松动,这样就可以在一定程度上避免设备出现误动现象。

第二,做好清洁工作。继电保护装置在长期的使用之后,其表面会累积一层灰尘,这样就容易使其发生绝缘失效问题。因此,工作人员应该在日常的工作中,定期的对设备进行清洁,这样可以降低设备出现故障的几率。另外,在进行检修的时候,应该和带电的设备保持一定的间距,这样就可以避免接地事故发生。

2.2  使用正确的检查方法

工作人员在对继电保护装置进行检查的过程中,必须采用正确的检查方法,若是使用的方法不正确,那么就会增加装置出现误动等现象的几率。正确的检查方法有以下几种:

第一,逆序检查法。当设备出现故障之后,工作人员在对故障进行分析的时候,很难找出事故的发生点,在这个时候,工作人员就可以采用逆序检查法,通过对事故的结果进行分析,逐渐地往前查找原因,这样就可以由后往前的找出事故发生的根源。此方法主要是在继电保护出现误动现象的检查中使用。

第二,顺序检查法。此方法主要是使用检验调试手段来对发生事故的根源进行查找。在查找过程中,需要按照先外部再内部的顺序进行排除检查,此方法主要是在微机出现拒动现象的检查工作中使用的。

第三,整组试验法。此方法主要是应用在对设备的动作逻辑以及时间进行检查的工作中。应用此方法可以在短时间内找出故障问题,并顺势找出发生事故的根源。工作人员在应用此方法进行查找工作的时候,还可以将其和其它方法进行结合,这样可以提高工作效率,缩短继电保护不稳定的时间,降低其对电力系统的不利影响。

2.3  降低干扰幅度

直流电源会对继电保护的正常运行产生极大的影响,因此,解决此问题是非常有必要的。工作人员在发现直流电源对装置产生干扰的时候,可以通过增加续流回路的方式来降低干扰对其产生的影响,与此同时,还应该增加感应线圈中的电容电阻回路数量,这样当直流电源发出干扰的时候,释放断开感应线圈中的电流就可以解决问题了。

2.4  提高工作人员的工作水平

随着人们对电能需求的不断增加,继电保护装置的结构越来越复杂,其涉及范围也越来越广泛。在此种情况下,若是工作人员在继电保护装置了解并不全面的基础上进行电力检修以及维护工作,有可能就会导致故障增加,因此,提高工作人员的工作水平,加深其对继电保护装置的了解是非常有必要的。相关领导应该为工作人员提供培训的机会,让人们了解并掌握更多更先进的维修技术,这样,工作人员的维护水平就会有所提高,在工作时就可以有效的解决问题。

3  结  语

综上所述,继电保护装置不稳定会对电力系统的正常运行产生不利的影响,因此,相关人员必须对其出现不稳定的原因进行分析,并采取有效的措施解决问题,进而确保继电的稳定运行。

参考文献:

稳定化热处理 篇7

关键词:印染污泥,固化及稳定化,处理技术,应用

在全球工业发展和城市人口迅速增长的背景下, 印染行业是传统支柱产业之一。随着人们对印染行业的要求越来越高, 印染废水的处理难度不断加大, 处理过程中产生的污泥量增多。印染污泥是处理印染废水过程中的二次产物, 其中含有染料、浆料和助剂等复杂成分, 存在着铜、铬、砷等重金属, 使得印染污泥的处理处置相当棘手。印染污泥来源于印染废水处理中的各道工序, 依照污泥来源分类, 印染污泥一般是化学污泥和剩余污泥的混合物。对一个日处理10000吨的染整废水厂而言, 每天的污泥 (含水率约为80%) 产出量可达10~15吨。

目前污泥处理的常用方法有填埋、焚烧、投海和资源化利用等。由于印染污泥具有高含水率 (75%~85%) 、高有机质和土力学性质较差的特点, 所以对其进行固化及稳定化处理尤为必要。固化及稳定化处理技术可行性高, 既可用于污泥卫生填埋、最终处置的预处理, 又有利于污泥的资源化利用。本文对该技术在印染污泥处理中的应用加以综述。

1 印染污泥常用处理技术

目前, 印染污泥处理技术中常用的有填埋、焚烧及资源化利用等。各种处理方式在处理污泥的实际应用中都有各自的优势和限制。

1.1 技术类型

1.1.1 填埋

污泥的填埋处理目前以卫生填埋为主, 即把污泥运送到填埋场的限定区域, 经过压实覆土得到有效处理。印染污泥的含水率较高, 若直接进行填埋处理, 污泥在填埋场难以得到压实, 不但侵占土地, 降低土地的容积利用系数, 而且在防渗不足的条件下容易造成土壤和地下水污染。所以将印染污泥与当地的城市生活垃圾进行混合卫生填埋是较理想的选择。

污泥填埋处理费用较低, 适应性强, 处理容量大, 但填埋场占地较大, 渗滤液易造成二次污染, 卫生安全问题不易解决。

1.1.2 焚烧

污泥的焚烧处理是使污泥在高温下发生氧化分解, 有机物被碳化, 病原体被杀死, 污泥体积得到最大限度的减少, 重金属几乎都被截留在灰渣内。虽然焚烧处理是相对彻底的方法, 但应用于印染污泥具有一定的局限性。污泥含水率影响其发热值, 印染污泥的高含水率会降低有效热能, 需要进行脱水处理至50%以下, 并分拣废弃物才能满足要求。

焚烧处理减容率较高, 污泥处置速度快, 可就地焚烧, 但是在焚烧过程中有大量有毒有害气体产生, 燃烧条件难以控制, 投资及运行费用高, 一般不对印染污泥进行单独焚烧处理。

1.1.3 资源化利用

污泥的资源化利用前景十分可观, 是污泥处理处置的主要发展方向。目前资源化利用的方向主要有:一是土地利用, 体现在农田、林地及绿化的土壤修复;二是热能利用, 体现在制取沼气等生物能源, 热解炼油及焚烧发电等方面;三是建材利用, 体现在制取多种材料, 如砖、陶、水泥粘结材料等, 具有一定经济价值。

1.2 技术选择

污泥处理方法与污泥性质、处理难度和所用成本有关, 各有利弊。印染污泥农用的可行性较小, 采用较多的处理方法是卫生填埋和焚烧。

2 印染污泥处理中的固化及稳定化技术

2.1 技术概述

固化及稳定化技术用于封闭污染物, 最大限度地减少污染物的释放, 提高污泥强度, 降低污泥流动性, 稳定污泥中污染物。美国环保局作了如下定义:固化 (solidification) 是指在废物中加入固化剂使之不可流动变为固体的过程, 稳定化 (stabilization) 是指降低污染物的溶解性、毒性及流动性, 以削弱其污染能力。

目前常用的固化及稳定化技术有水泥、石灰、热塑性材料、自胶结和玻璃固化及稳定化等, 水泥和石灰固化及稳定化技术是较为经济的。前者是以水泥为基材, 粉煤灰、煤渣等为辅助固化剂对污泥进行固化稳定化处理, 后者是以石灰为基材, 粉煤灰、水泥窑灰为添加剂实现固化稳定化目的。

2.2 研究进展

20世纪50年代, 固化技术最早应用于放射性废物的处理, 随着环境污染的加重, 固化技术逐渐得到研发和应用, 至今, 固化及稳定化技术作为污染物的预处理技术已渐趋成熟。如石灰固化及稳定化技术被广泛应用于钢铁工业产生的废液废渣, 电镀污泥, 石油冶炼污泥及烟道气脱硫废渣的处理。在美国, 石灰固化及稳定化技术在污泥稳定化中发展应用的较为彻底。

2.3 应用实践

固化及稳定化技术在国内外得到了很好的研究和发展, 在实际污泥处理应用中也取得了一定的成果。日本研究者采用水热法进行废物固化试验, 发现在150~200℃的条件下, 固化时间为12~20h, 得到的固化体的拉伸应力为6~10MPa。大量研究表明, 采用水泥、粉煤灰和煤渣作为固化剂, 固化块的抗压强度可达330k Pa, 含水率在40%~50%之间, 而且固化剂对重金属元素和COD等污染物有较好的固定作用。

3 展望

印染污泥的主要处理方法是卫生填埋和焚烧。焚烧的处理费用大, 且燃烧过程中产生有害物质。因此印染污泥大多采用卫生填埋处理, 而含水率较高及土力学性质较差的特点给填埋操作带来困难, 故需对其进行预处理。而固化及稳定化处理技术是极为有效的预处理技术, 将其应用于印染污泥的处理中, 不仅效果好, 而且可以一定程度地解决填埋和焚烧方法中存在的问题, 并且其本身具有廉价、可行性高等优点, 在污泥处理中有着广阔的发展前景。通过对固化及稳定化技术的进一步研究及其推广应用, 对有效处理处置印染污泥具有重要的意义。但它也存在着不可避免的问题, 需要不断地对其加以研究解决。

参考文献

[1]李晓阁, 潘静, 奚旦立等.印染污泥中重金属形态分析及生物有效性[J].岩矿测试, 2009.

[2]王蓉.化学混凝污泥脱水性能研究[D].广东:广东工业大学, 2008..

[3]Dos Santos A.B., Cervantes F.J., Van Lier J.B..Review paper on currenttechnologies for decolourisation of textile wastewater:perspectives for anaerobicbiotechnology[J].Bioresearches technology, 2007.

[4]宋秀兰, 李亚斯.污泥资源化技术的研究进展[J].化工环保, 2006.

[5]周剑波, 宁寻安, 刘敬勇等.印染污泥固化及稳定化处理研究[J].环境工程学报, 2011.

[6]李磊, 朱伟, 林城.骨架构建法进行污泥固化处理的试验研究[J].中国给水排水, 2005.

基于视频处理的视线稳定技术 篇8

图像稳定技术的关键问题存在于全局运动估计模块,主要有如下两个:(1)计算速度。不论在图像稳定技术还是在视频编码技术中,运动估计都是最耗时的部分。国内外许多专家和机构提出了许多加快此计算速度的算法,但是都没有从根本上解决这个问题。(2)外点去除,本文是对具有前景运动视频的稳定处理,外点去除是其必须要处理好的问题。对于计算速度,本文采用改进的Harris算子进行角点检测,根据三级匹配策略实现特征点的三级匹配,加快了全局运动估计的计算时间。对于外点去除,考虑到局部运动点具有聚集成块的特性,贺玉文等人[4]提出了基于块的去除局部运动点,本文将介绍这种去外点的方法。在运动补偿模块中,首先采用Kalman滤波方法确定各帧最终的补偿量,然后使用双线性插值进行运动补偿。但运动载体的抖动频率和幅度是随机的,在使用Kalman滤波中必须选择合适的噪声模型,否则容易使序列产生过稳或欠稳现象。

1 全局运动估计算法介绍

1.1 摄像机运动模型

根据复杂性的不同,图像运动模型有多种描述形式,其中,Affine模型是一种线性模型,能精确地描述纯旋转、相机在场景中较小深度变化时的平移和变焦运动。此模型适合绝大多数的室内和室外场景。其表达式为:

式中,(xi-1,yi-1)和(xi,yi)分别为在时刻ti-1和ti时两帧图像的像素坐标,(a1,a2…a6)为图像帧间的变换参数,其中,a3、z6与图像的平移运动有关,a1、a2、a4、a5与图像的缩放、旋转运动有关。本文采用此模型进行全局运动估计的计算。

1.2 角点检测

Harris算子是一种点特征提取算子,因其具有计算简单、提取的点特征均匀而合理、定位精度高、抗噪声能力强及稳定性好的特点,得到了人们广泛的应用。

Harris角点检测公式为:

式中,w(x,y)为窗函数(可为矩形窗或高斯窗);[I(x+u,y+v)-I(x,y)]2为图像灰度的梯度值。对于每个小的位移量(u,v),式(2)可以双线性近似表示为:

M是2×2的矩阵:

式中,Ix、Iy分别为图像x、y方向的梯度值。

为了实现角点的精确匹配,针对航载视频背景复杂又有前景混合的情况,本文对角点检测进行了改进。采用三级匹配策略:(1)利用Harris角点检测算子提取两帧图像上的角点,构造其灰度差分不变量,获得灰度差分不变量的特征向量;(2)运用欧氏距离测量两个向量之间的相似程度得到初始匹配点对;(3)用半邻域限制来实现两幅图像上特征点集之间的细匹配,删除错误匹配点对。灰度差分不变量具有平移、旋转不变性;对噪声也有很好的抑制作用,利用这些特性可以剔除歧义点和误匹配点。

1.3 摄像机模型参数计算

把属于背景上的n(n>3)对角点代入到(1)式,得到下面的公式:

这是一个方程个数大于未知数个数的超定线性方程,下面利用最小二乘法求解此超定方程:

1.4 去外点

利用1.2节的方法求得头两帧的角点,手动去除存在于前景物体区域的角点,再利用1.3节介绍的方法求得它们全局运动参数,然后用此参数对当前帧进行补偿,得到残差图像。具体做法:将残差图像分成M×N大小的块,计算每个块的SAD值,SAD的定义如下:

式中,Rij是(i.j)块的残差。将所有块的SAD值进行排序并将SAD大的前30%的块作为预选去除块,按照下面的方法确定最后的去除块。首先设B(i,j)块是一个预选去除块,如果它的8领域中有多于4个预选去除块,则B(i,j)这个预选去除块将被去除,并标志为去除块;然后对剩下的预选去除块进行如下处理:如果它的8领域中有去除块,则这个预选去除块也将被去除。所划分块的大小对去外点所需计算量和去除效果都有很大的影响,根据经验,对于288×352像素的CIF图像16×16大小的块较为合适。

如果角点位于前景区域,则剔除这些角点,从而成功消除了外点的影响。最终匹配结果如图1所示。

2 基于Kalman滤波的运动补偿

估计出运动参数后,接下来就是根据参数对图像进行运动补偿。摄像机的主动运动都是缓慢而有规律的,与其相比,随机抖动的频率变化较快,无一定的规律性,可以采用低通滤波的方法去除,对运动参数进行平滑,完成实时运动补偿。假设在摄像机载体做恒速运动的情况下,建立状态空间模型和量测方程[5]:

式中,aiv分别是ai的变化速率,N(0,σo)、N(0,σ)是相互独立的高斯白噪声。为验证本文算法的效果,选用waterfall、coastguard、foreman、stafen等多个标准视频测试序列,在PC机上用matlab7.0进行仿真试验。

waterfall视频序列连续30帧全局运动参数估计及kalman滤波结果以及参数(a1,a2…a6)及经Kalman滤波后的结果()如图2所示,滤波过程中σ=100,σo=0.001。其中,变化较剧烈的虚线是带有抖动的全局运动估计参数,平滑的实线为经Kalman滤波去抖后的摄像机参数。图2表明,Kalman滤波能很好地去除或减轻抖动,保留摄像机的主观运动。

使用平滑后的全局运动参数对当前帧进行补偿,然后再对运动补偿后的图像进行背景填充,实现图像的稳定处理,其处理效果分别如图3、图4所示。waterfall序列主要针对摄像机的缩放和旋转运动,图3是其稳定处理的示意图;coastguard主要针对图像的平移运动,图4是对其进行稳定处理的示意图。图3(a)、(b)、(c),图4(a)、(b)分别是当前帧和参考帧,图3(c)、图4(c)是用平滑去抖后的摄像机参数进行补偿后的示意图,图3(d)、图4(d)是稳定处理,也就是对补偿后的图像进行背景填充,重建稳定后的当前帧,得到稳定的视频图像。由图可知,用此方法处理的视频稳定的效果非常好,本算法不论是对摄像头的旋转、缩放运动还是平移运动,都能达到很好的稳定处理效果。

基于特征匹配的稳像算法,采用了改进的Harris算子检测特征点。由于Harris角点具有精度高、抗噪声能力强、稳定性好的特点,使得此稳像算法适用于处理具有前景运动物体而背景又复杂的航载视频的稳定问题。基于块的去外点方法符合实际情况,能很好地去除外点的影响。Kalman滤波数据存储量小,平滑效果好,适用于实时稳像。大量实验验证了稳像算法的可靠性和有效性,在移动视频监视系统、目标的检测及跟踪系统有很好的应用前景。

参考文献

[1] KIM E T,KIM H M.Efficient linear three-dimensional camera motion estimation method with applications to video coding[J].Optical Engineering.1998,37(3) :1065-1077.

[2] KELLER Y,AVERBUCH A.Fast gradient methods based on global motion estimation for video compression[M].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video echnology,2003,13 (4) :300-309.

[3] ZHU Fang,XUE Ping,ONG E.Low-complexity global motion estimation based on content analysis[C].Proceedings of International Symposium on Circuits and Systems,2003, 2(2) :624-627.

[4] 贺玉文,赵黎,钟玉琢,等.快速鲁棒的全局运动估计算法[J].软件学报,2001,12(8) :1220-1228.

稳定化热处理 篇9

底泥是地表水体中重金属的主要宿体, 重金属经过一系列物理、化学及生物作用, 沉积于地表水体底部。底泥与水体两相界面进行着一系列的迁移转化过程, 如吸附–解吸作用, 沉淀–溶解作用, 分配–溶解作用, 络合–解络作用, 离子交换作用及氧化还原作用等, 其它过程还包括如生物降解和生物富集等。近年来, 清水塘工业区加大了对工业污染的整治力度, 区域内工业废水排放达标率大幅上升、工业废渣基本得到安全处置, 重金属排放量显著下降, 多年沉积的底泥成为区域地表水体中重金属污染的主要来源。底泥沉积物中的重金属在水文条件、水质参数等发生变化的情况下, 会向水体中释放大量的重金属, 存在严重的环境风险隐患。2006年年初, 区域内湘江一级支流——株洲霞湾港在清淤过程中由于施工不当, 导致含镉严重超标的底泥和污水排入湘江, 造成下游株洲霞湾港至长沙段湘江水质镉超标, 严重影响到下游湘潭市、长沙市的饮用水源安全。底泥重金属污染成为一个世界性的环境问题[1]。

水泥固化/稳定化技术是处理含重金属废物的应用最广泛的技术之一[2]。该方法是将废物和水泥混合, 经水化反应后形成坚硬的水泥试块, 从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。

本研究以株洲清水塘工业区某水塘底泥为研究对象, 该水塘是清水塘工业区一处典型的纳污水体, 周边分布有多家冶炼锌、化工等工业企业。面积为202亩, 总容量为59.4万m3, 与湘江一级支流——老霞湾港相连通。水源补给主要为大气降水、以及少量生活污水与工业废水, 水量受季节性降水影响大。本研究采用粉煤灰、水泥、硫化钠为添加剂, 对底泥进行固化/稳定化试验研究, 考察固化体的浸出毒性与抗压强度, 为重金属污染底泥的后续安全处理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

底泥取自株洲市清水塘工业区某水塘截流抽水作业完成后的塘底上层0~20cm, 采样点共8处, 每处采样点采集1个样品, 样品采集后分拣出砾石、植物等杂质后装入聚乙烯塑料袋中保存备用。各底泥样品的含水率、重金属浸出浓度见表1, 其中底泥重金属浸出浓度的测定参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (HJ/T 299-2007) 。由表1可知, 底泥重金属浸出浓度未超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》 (GB 5085.3-2007) , 但1#、5#、7#样品浸出液中Zn的浓度已接近《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》 (GB 5085.3-2007) 规定的浓度限值, 潜在威胁较大。所用水泥为中材株洲水泥有限公司生产的325#普通硅酸盐水泥;粉煤灰为株洲华银火力发电有限公司的脱硫粉煤灰;硫化钠为株洲市当地某化工厂生产。

1.2 试验方法

固化/稳定化配比为绝干底泥:水泥:粉煤灰:硫化钠=1:0.54:0.06:0.01, 底泥样品经测定含水率后, 按配比将底泥、水泥、粉煤灰和硫化钠混合。搅拌均匀后分多次填入150mm×150mm×150mm立方体模具中, 每次填料后于振动台上震动成型, 成型后24h脱模, 脱模后于室内自然条件下养护, 养护7d后进行抗压强度试验。抗压强度试验后, 将固化样品破碎过9mm筛, 参照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》 (HJ/T 299-2007) 对样品进行重金属浸出毒性试验。

2 结果与讨论

2.1 固化体抗压强度

固化体抗压强度是衡量固化体填埋处理的一个基本指标。各样品固化体7d抗压强度见图1。由图1可知, 在相同固化配比条件下, 底泥初始含水率对固化体7d抗压强度影响较显著, 当底泥初始含水率小于60%时, 固化体7d抗压强度超过1.2MPa, 当底泥初始含水率大于100%时, 固化体7d抗压强度下降明显, 低于0.8MPa。这可能是由于底泥中的水分主要以孔隙水的形式存在, 初始含水率越高, 底泥的孔隙越就越多, 水泥的水化产物不能有效填充孔隙, 水化产物无法形成连续的网状结构, 导致固化体抗压强度降低[3]。

2.2 浸出毒性

重金属浸出浓度是评价底泥固化体重金属固化/稳定化效果的重要指标, 表2为参照HJ/T 299-2007方法得到的固化体重金属浸出浓度。

表2结果表明, 固化体重金属浸出浓度与原底泥相比明显减小, 且均低于《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996) 中最高允许排放浓度。与原底泥重金属浸出浓度相比 (见表1) , 养护7d后固化体中Pb的浸出浓度降低了55.6%~78.2%, Cd的浸出浓度降低了33.3%~79.9%, Zn的浸出浓度降低了94.2%~98.1%。

水泥的水化过程中, 重金属可以通过吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反应, 最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐胶体C—H—S表面上[4]。在酸性环境下, 氢氧化物和C—H—S的溶解, 会导致重金属以离子态溶出。重金属离子与硫离子之间具有较强的亲和力, 重金属硫化物溶度积远小于其氢氧化物溶度积。在酸性环境下, 重金属硫化物较之其氢氧化物具有更好的稳定性。通过在固化/稳定化过程中添加硫化钠, 将重金属转化为硫化物的形态, 可增强固化/稳定化效果。

3 结论

(1) 底泥初始含水率对底泥固化体的抗压强度有显著影响, 固化体的抗压强度随底泥初始含水率的增大而降低。底泥固化/稳定化现场施工时, 应对底泥进行脱水处理, 使固化体满足一定的抗压强度要求。

(2) 原底泥中Pb、Cd、Zn含量较高, 对地表水环境潜在威胁大。固化/稳定化配比为绝干底泥:水泥:粉煤灰:硫化钠=1:0.54:0.06:0.01时, 底泥固化体的3种重金属浸出浓度明显降低, 均低于《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996) 中最高允许排放浓度。

参考文献

[1]Akcay H, Oguz A, Karapire C.Study of heavy metal pollution and speciation in Buyak Menderes and Gediz river sediments[J].Water Research, 2003, 23, 813-822.

[2]WILES C C.A review of solidification/stabilization technology[J].Journal ofhazardous materials, 1987, 14 (1) :5-21.

[3]张春雷.基于水分转化模型的淤泥固化机理研究[博士论文[D].南京:河海大学, 2007.

浅谈稳定塘污水处理新型工艺 篇10

关键词:稳定塘,新型工艺,处理,系统

1 前言

稳定塘是一种人工修整或修建的污水池塘, 以太阳能为初始能源, 借助水体自然净化功能处理污水的生物处理措施, 适于中低污染物浓度的污水处理。稳定塘虽然结构较为简单, 投资成本较低, 运行维护方便、但是存在处理负荷较小、水力停留时间较长、占地面积过大、淤泥积留严重、污染地下水、散发臭味和滋生蚊虫等问题, 处理效果随季节的变化波动较大。

2 稳定塘的新型工艺

通过研究分析传统稳定塘存在的不足, 并对其进行技术改善, 从而出现了各种新型稳定塘和组合塘工艺, 这些技术既弥补传统稳定塘的不足, 同时又强化了稳定塘的优势。目前新型稳定塘工艺包括高效藻类塘、生态塘系统、水生植物塘、超深厌氧塘、移动式曝气塘和生物滤塘等。

2.1 高效藻类塘

高效藻类塘是利用藻类的繁殖, 形成更适合菌类生长和繁殖的环境, 并且形成更加紧密的藻菌共生系统。利用塘中藻类光合作用提供溶解氧有效的帮助机污染物的分解和转化, 而且在藻类的生长繁殖过程中吸收氮、磷等, 又可以提高氮、磷等污染物的去除效率。高效藻类塘比传统稳定塘占地面积小。

2.2 生态塘系统

生态塘也称为深度处理塘, 进水污染物浓度较低, 一般用于污水的深度处理, 是一种通过塘内养殖贝、螺、浮游动物、鱼、鸭、鹅等形成食物链的生态系统。能够充分利用现状地质情况, 结构相对简单, 投资建造的费用较低, 在处理污水的同时又获得经济收益, 处理能耗较低, 运行维护简便。

2.3 水生植物塘

水生植物塘是通过塘中养殖的植物处理污水, 同时植物也可以作为优良的饲料和肥料回收利用。塘内使用的植物可去除水体中的悬浮物, 可去除水中部分氮、磷物质, 并可抑制藻类的大量生长, 具有较好的经济价值。

2.4 超深厌氧塘

超深厌氧塘是通过对塘内深度的加大, 在污水停留时间不变的情况下对污水进行处理, 因超深厌氧塘一般处在厌氧状态, 使得塘中厌氧微生物的生存条件得以改善, 从而提高厌氧微生物的浓度, 达到快速处理有机物的效果。超深厌氧塘在加大塘深的同时也减少了占地面积, 同时减少因季节性变化表面热量的散失, 起到了一定的保温效果, 并且降低因季节性温度变化影响污染物处理效率。在相同运行条件下, 超深厌氧塘比常规厌氧塘有机污染物的去除率更高。

2.5 移动式曝气塘

移动式曝气塘是利用曝气器在稳定塘中的循环移动, 使含氧水也随着移动式曝气器的移动而迁移, 减少氧分子的扩散时间, 使得塘中各处的溶解氧达到均匀分布的要求, 并使整个塘体基本处于完全混合状态, 促使微生物和有机污染物能充分接触, 从而提高污水净化效率。传统的曝气塘为使塘内的溶解氧浓度全部达到要求, 需根据稳定塘的规模设置多个曝气器, 因放置位置需固定, 容易产生溶解氧分布不均匀的情况。移动式曝气塘与传统的稳定塘技术相比具有较多的优越性, 即减少了设备和运行的投资费用, 避免管理维修的不便, 又可提高稳定塘内污水处理效率。

2.6 生物滤塘

生物滤塘是在塘底增加设置卵石层和滤层, 通过增加微生物的附着面积, 使稳定塘体形成好氧和厌氧的交替带, 能更好达到去除氮、磷的效果, 并且采用底部分散式进水, 可减少水力停留时间。该工艺是在结合厌氧生物膜法、吸附过滤法和稳定塘技术提出并改良的新型技术。

3 稳定塘的前景

现如今传统稳定塘占地面积大;气候对处理效果影响较大;容易造成二次污染, 产生臭味和滋生蚊蝇, 污染地下水;淤泥不易处理利用。针对稳定塘存在的缺点, 将通过不断对其进行改良, 进一步强化了稳定塘的优势, 并弥补原有技术上的不足, 使稳定塘技术成为一种高效实用的污水处理技术。

3.1 加强研究

稳定塘是以菌类和藻类的活动为主体, 与水生植物和动物相结合, 建立各类反应之间的联系, 形成更加复杂的系统。因此应该开始重视以科学的角度去解决稳定塘存在的问题, 加强对稳定塘整体系统的研究, 全面认知稳定塘的反应原理, 并应用在稳定塘的实践当中, 进一步提高稳定塘功能设计的合理性, 必将会更快发展和提高稳定塘技术。

3.2 提高效率

最近几年出现的大部分高效新型塘, 基本都是以节省占地面积和提高处理效率为目标进行研究。在这些高效新型塘中, 有些是改良了稳定塘的形状, 通过对稳定塘型进行修整, 进一步分隔和组合, 使稳定塘可以更加符合高效反应的机理结构;有些是在塘内引入强化技术, 改善生物生存环境, 并利用各种生物的综合反应, 使稳定塘的处理负荷得以提高。如今, 有的在塘中设置曝气器, 使整个稳定塘处于混合状态, 加快反应速度;有的在稳定塘中放置填料等, 增加了稳定塘中的微生物数量, 提升了对污水反应速度。以上措施均是以提高稳定塘处理效率为目的。

3.3 改善设施

如今的稳定塘都先进行现场实际勘察, 研究并确定最可行的处理技术后, 再进行最准确的设计。设计上不仅仅只注重稳定塘内主要工艺模块, 在其他的常规设施上也进行深入研究, 配备如预处理、充氧设备和浮渣挡板等附属设施。目前有的通过在塘前设置水解池进行预处理, 使污水当中的有机物不但在数量上发生了较大的变化, 而且在理化性质上发生了更大的变化, 使得污水更加适宜后继的处理, 可以在较短的污水停留时间内利用较少的氧气量完成净化, 提高了对有机污染物的去除效率。有的通过在稳定塘系统中选择并设置合适的曝气设备, 从而增加了稳定塘内溶解氧的浓度, 提高了塘内微生物对有机污染物的处理效率。

3.4 优化系统

通过对稳定塘处理工艺改良, 起先出现各种普通稳定塘之间的组合系统, 然后出现了各种高级综合塘系统, 接着又出现了各种生态综合塘系统, 与单一的稳定塘工艺相比较, 目前出现并开始运行的各种新型组合稳定塘优势更加突出, 处理速度更快, 处理性能更稳定。未来的稳定塘也必将集各种预处理措施、各种合理组合塘、各种人工强化基质、各种充氧设备、各类水生生物和生态养殖等为一体, 形成更加强大且处理效果更好的高级组合塘系统。

3.5 综合利用

在传统稳定塘中, 常因藻类大量生长造成水体二次污染, 致使需要引入更加复杂和昂贵的去除技术。经研究表明, 出水中浮游生物浓度对出水水质的处理效率有较大的影响, 浮游生物对处理藻类有较好的效果, 目前已突破传统的稳定塘型式, 出现新型生态系统塘, 可以在系统塘内建立各种食物链, 使塘内具有更加稳固的生态结构, 并使有机物处理达到更好的净化效果。通过在塘内种植水葫芦、水花生等水生植物, 对有机污染物有较为明显的净化效果, 特别是对磷、氮具有极强的降解能力。同时对塘内各种生物或植物进行综合回收利用, 具有更好的经济价值。

4 小结

综上所述, 随着生态环境的不断变化, 应该改变对传统污水处理中旧的思想观念, 以高效化、系统化、生态化和资源化的理念为指导, 利用现在高速发展的科学技术, 本着多种处理模式并存的综合处理原则, 因地制宜, 分类处置, 研究和解决稳定塘存在的问题, 在传统稳定塘污水处理技术的基础上, 研究更多的新型稳定塘工艺以及各种稳定塘之间的组合工艺。未来稳定塘技术将继续在加强研究、提高效率、改善设施、优化系统和综合利用的方向上发展, 也必将继续重视资源综合开发利用和生态发展之间的平衡, 注重协调社会发展和环境保护之间的关系, 形成良性的社会经济发展循环。

参考文献

[1]李圭白, 张杰.水质工程学[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005∶548-563.

[2]况琪军, 谭渝云.活性藻系统对氮磷及有机物的去除研究[J].中国环境科学, 2001, 21 (3) :212-216.

[3]樊新源, 高和气, 汤峰, 等.水生植物塘预处理巢湖源水中试研究[J].中国给水排水, 2010-21-014.

[4]汪慧贞, 吴俊奇, 曹秀芹.超深厌氧塘的技术特性[J].环境工程, 1997, 15 (3) :l6-l8.

稳定化热处理 篇11

关键词 微藻;固定化;藻类生理;环境监测;污水处理

中图分类号:X703 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)21--02

微藻是地球上分布最广、最原始的一类营光自养、异养或兼养的低等生物。微藻具有生长周期短、光合作用效率高、油脂含量高及产品附加值高等诸多优点。固定化细胞技术,是指将具有一定生理功能的生物细胞,如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等,用一定的方法将其固定,作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。固定化能够显著提高细胞的稳定性、寿命等,且便于自动化操作。微藻的固定化技术类似于固定化细胞技术,不同的是光能营养型微藻的生长需要提供光照条件。当前,微藻固定化作为一种重要的技术手段,已成为研究热点,其应用研究主要集中在种质保藏、能源生产、重金属污染物去除及毒性检测等方面,而在环境检测、污水处理和水质净化等方面的综述报道有限。由此,综述了微藻固定化技术及其在环境检测和污水处理等方面的应用进展。

1 微藻的固定化技术

微藻的固定化技术主要有3种:包埋法、侵入吸附法和偶联法。包埋法的原理是将微藻细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物的网络空间中,通过聚合作用或通过离子网络形成,或通过沉淀作用,或改变溶剂、温度、pH使微藻细胞截留。该法操作简单,且具有高的保留容量,对细胞无毒性,从理论上说细胞和载体间没有束缚,对微生物活性影响小,颗粒强度高,适合大多数藻类的固定化,因此包埋法成为目前应用最广泛的微藻固定化方法。包埋法常用的载体有:琼脂、藻酸盐、交叉菜糖、骨胶原和果胶等。侵入吸附法主要是利用微藻细胞的侵入和集落的特性,微藻细胞可通过静电吸附结合在固相载体表面,固相载体表面可形成单层和多层的微藻细胞层,纤丝状藻类在固定化基质上具有侵入和集落的能力,利用藻类的这一特性可将其固定在基质上。这种固定化技术操作简便,成本低廉,但吸附法可固定细胞量有限,固定的细胞易脱落。吸附法常用的固相载体包括纤维素载体和无机载体,这些固相载体往往还需进行表面修饰以增强对微藻的吸附力。偶联法主要是通过具有多个相同功能基团的偶联剂与微藻细胞表面的基团反应,从而使微藻细胞相互连接呈网状结构而达到固定的目的。此方法操作简单,固定的微藻细胞稳定,但固定过程中的剧烈反应对微藻细胞会产生一定伤害,影响微藻细胞活力。

就目前的研究进展而言,微藻固定的3种方法中,吸附法和包埋法具有操作相对简便、成本较低、对细胞伤害较小等优点而被广泛采用。但因为吸附法具有细胞保留量较小的弱点,固包埋法成为目前最为广泛应用的固定方法。

2 固定化对微藻的影响

微藻经固定化处理后,由于生活环境的改变,微藻细胞会受到一定的影响。有研究表明,藻类细胞的形状受固定化影响不大,但其细胞大小会受到一定影响,海藻酸钠固定的丛粒藻平均直径增大约2倍,而海藻酸钙固定的小球藻形成直径略小的细胞。有学者认为,微藻细胞大小的改变是由于固定微藻细胞生理活动的改变和CO2在载体中的扩散受到限制等因素造成。藻类固定后,微环境发生改变,有一段“伤害期”或“适应期”,生长率通常比自由细胞略低,但最终产量高于自由细胞。

微藻经固定之后,其生长和生理特性发生了变化,其对氮、磷和重金属等物质的吸收和富集能力得到了提高。但目前这方面的机理研究还不系统,有研究学者认为固定化能一定程度上提高微藻的合成代谢活性,并在一定程度上降低微藻的分解代谢活性,延迟衰老。但另有研究表明固定化会对某些藻类细胞的正常新陈代谢产生一定的负面影响,会使微藻细胞与载体间产生一定压力,限制了微藻的活动范围。微藻细胞受到固定化载体的束缚,细胞代谢过程受到影响,细胞的生长分裂被抑制,一定程度上减缓了微藻的生长速度。总之,目前针对固定化技术对微藻影响的研究还不够系统,许多影响机理还需进一步深化研究,很多影响因素还需进一步系统研究。

3 微藻固定化技术在环境监测和污水处理中的应用

微藻是水相环境中的第一营养水平,微藻细胞的比表面积高,其对环境中不同的污染物具有较高的敏感性,因此在水环境监测中,微藻可作为一种重要的检测工具。微藻对抑制光合作用的化合物非常敏感,如某些除草剂、重金属等,其对污染物的敏感度比大多数鱼类和脊椎类动物都高。固定化微藻应用于水环境监测也得到了美国环保署、国际经合与发展组织、国际标准化组织等的认可。

固定化微藻在废水处理中的应用包括脱氮除磷、吸收污水中重金属、去除污染水体中的烃类化合物等。

微藻固定化后,藻细胞密度高,抗性提高,反应速度快,运行稳定可靠。固定化微藻能在生物处理装置内维持高浓度的生物量,在处理装置体积相对减少的同时,处理负荷得到显著提高。另外,根据需要选择固定优势藻种,可针对性地解决不同水体污染问题。例如,处理含氮、磷丰富的生活污水,可选择小球藻和栅藻等藻种;处理含酚类的印染废水,以选择颤藻为主,这样可提高对废水中的污染物的转化率或降解效率。De Bashan等的研究表明,将小球藻固定到多聚糖凝胶中对生活污水具有较高的处理效果,3 d内对NH4+和PO43-的去除率分别高达95%和99%,而在同等条件下,直接用悬浮态的藻细胞进行污水处理,氮、磷的去除率仅为50%。Akhtar Nasreen等的研究表明固定化小球藻可以高效去除水溶液中的Cr3+,吸附处理效率高达98%。

此外,将藻和菌混合固定培养,对水体中氮、磷的去除有显著效果。薛嵘等的研究表明,将藻与菌用改进的硫酸盐PVA固定化法混合固定,并用于废水中脱氮除磷,结果表明在不同藻菌比的情况下,固定化系统对氮去除率均可达100%。

4 展望

微藻固定化技术在国外已被广泛研究和应用,但我国微藻固定化技术研究工作还处于起步阶段,而微藻固定化方法大多因藻而异,某种固定化方法只适应一定种类的微藻,这对微藻固定化技术的应用推广带来一定的困难。因此,寻找一种具有普遍性且成本较低的微藻固定化方法,是微藻固定化技术及应用研究的当务之急。

固定化微藻技术在废水处理方面有广阔的应用前景,但因固定化材料昂贵、未开发出成型的固定化微藻传感器等因素限制,还无法适用于大规模的废水处理,其在污水处理和环境监测方面的应用还处于试验室研究阶段,有待于今后从固定化对象选取、载体材料优化和高效反应器制备等方面加大研发力度,推动技术向产业化发展。

参考文献

[1] 邱芳蕾. 微藻固定化技术及底栖硅藻固定化培养研究现状[J]. 生命科学仪器,2007,(5):21-23.

[2] 彭明江,杨平,等. 固定化藻类去除氮、磷的研究进展[J]. 资源开发与市场,2005,21(6):507-510.

[3] 杨海波. 小球藻固定化培养的初步研究[J],水产科学,2001,21(5):4-7.

稳定化热处理 篇12

(一) 国际现状分析

从国际上来看, 美国、日本等主要经济体尽管出现经济恢复增长的迹象, 但失业率仍居高不下, 许多主权国债务危机日趋加剧, 国家财政赤字严重;国际粮食、石油等大宗商品价格的上涨, 使全球通胀预期进一步增强。另外, 世界经济正在面临一些新的变化:一是某些国家与地区政局的动荡, 推动了石油等能源价格上涨, 对世界经济增长和通胀形成双重冲击;二是日本地震、海啸和核辐射灾害, 将在较长的时间内对日本及周边经济产生不利影响, 对整个世界经济的影响亦是显而易见的;三是欧洲债务危机进一步恶化也会对世界经济产生不利的影响。

(二) 国内现状分析

从国内看, 尽管有利于经济发展的条件很多, 但面临的挑战也不少, 除体制与结构不合理造成的长期性影响外, 由于受复杂国际国内环境的影响, 经济运行中一些关系国计民生的突出问题难以得到有效的缓解与遏制, 具体表现为部分商品物价不够稳定、通胀预期进一步增强, 宏观调控面临的压力比较大。

二、保持物价稳定的意义与作用

(一) 保持物价稳定有利于推动经济社会又好又快地发展

在市场经济条件下, 资源的有效配置与市场物价的稳定是分不开的, 当物价发生剧烈波动时, 会向人们传递一种错误的信号, 就会对社会经济发展产生不良的影响, 特别是物价的快速上涨, 它会导致投资需求猛增, 资源供应紧张, 投资需求的增加以及资源供应紧张反过来又会推动市场物价更加猛烈地上涨, 这种恶性循环, 最终会影响整个国民经济的健康发展。

(二) 物价稳定是保障社会稳定的根本

物价的不稳定, 最直接的影响是导致供求关系失衡, 甚至会导致整个流通领域混乱, 出现部分组织或个人恶意囤积商品, 哄抬物价, 造成社会的急剧动荡。因此, 保持物价稳定, 把物价控制在一个相对合理的水平上, 有利于社会的稳定。

(三) 保持物价稳定是进一步改善民生的需要

物价的高低与人民群众的生活质量是息息相关的。在我国, 食品消费支出在居民总消费支出中所占的比重还是比较大的, 如果食品价格不稳定, 将会直接影响到工薪阶层、离退休人员特别是低收入群体的生活。特别是物价的持续大幅上涨, 将会使困难群体范围增大, 诱发社会不稳定因素的产生。因此, 保持物价稳定, 防止物价持续快速上涨, 是确保人民群众的基本生活质量不受影响的重要因素。

三、影响物价变动的主要因素

(一) 流动性过剩是引起物价变动的直接原因

流动性过剩, 就是流通领域的货币过多, 货币过多就会导致通货膨胀。而造成流动性过剩的原因主要表现为:一是工资水平的快速增长;二是货币的不断升值, 致使产业结构和国际分工进行新的调整, 大量外资的涌入, 也在一定程度上导致流动性过剩的加剧。

(二) 成本提高对物价上涨的助推作用

初级产品价格的持续攀升, 致使生活消费品生产成本上升;“用工荒”会导致高工资高福利时代的提前到来;社会保障体系的日趋完善都将在一定程度上推动劳动力成本的上升。所有这些都会对物价波动产生一定的影响。

(三) 输入性通胀压力的影响

由于受全球流动性增强、美元持续走软、日本地震灾害、西亚北非局势动荡等因素的影响, 国际大宗商品价格继续走高的影响, 目前石油、粮食等国际大宗商品期货价格指数已超过美国次债危机前的水平。特别是在全球流动性宽松、投机活跃的背景下, 大宗商品金融化特性增强, 单纯靠市场供求关系已难以对市场价格平进行衡。由于受国际大宗商品价格持续快速上涨的影响, 国际能源、资源类商品价格“水涨船高”, 对各国下游产品传导的压力会不断地加大。

四、如何正确处理物价稳定与经济增长之间的关系

(一) 实施稳健的货币政策

处理好控制货币总量和改善结构的关系、抑制通货膨胀与促进经济增长的关系, 综合运用存贷款利率、存款准备金率以及汇率等多种金融工具, 将社会融资规模控制在合理的范围之内, 加大银行对重点领域特别是对小微企业的信贷支持力度, 科学合理地调节短期贷款和中长期贷款的分配比例, 只有这样才能既消除通胀因素造成的不利影响, 又满足实体经济对金融支持的合理需求。同时要充分估计金融政策支持的滞后效应, 避免由于政策原因对实体经济带来的负面影响。

(二) 从发展生产、保障供应、搞活流通、加强监管等方面入手, 采取多种措施防止物价波动

物质资料的生产是人类社会赖以生存和发展的物质基础, 人类社会的生存与健康协调发展, 必须以充足的物质生活资料为保障, 从根本上解决人们的衣食住行和其他需要, 就必须从发展生产、保障供应以及搞活流通等方面入手, 最大限度地满足人们日益增长的物质文化需求, 防止物价大起大落。

市场的基本关系是供求关系, 供求双方力量对比的结果则是决定商品价格高低的重要因素, 反过来价格又是供求关系发生变化的诱因, 但是无论供求关系决定价格还是价格引导供求关系, 它们都是建立在原材料采购、商品的生产及销售等环节处于完全自由竞争的基础上, 而自由竞争的结果会导致垄断现象的发生。因此, 强化对价格的监管, 打击人为哄抬价格行为, 加强价格监测预警就能够有效地防止垄断, 杜绝人为因素对物价的控制。

(三) 大力实施产业转移政策, 降低产品的出厂价格

实现经济又好又快发展, 内需的进一步拉动是关键, 而市场内需的潜力或主战场主要集中在相对落后的国家与地区。另外, 该地区还具有生产要素成本低、资源丰富、市场潜力大等方面的优势, 所以加大向落后地区产业转移的力度, 有利于降低生产产品的成本, 稳定产品的市场价格。

综合所述, 引起市场物价波动的因素是多方面的, 其中国际食品与石油等大宗商品价格波动是引起物价不稳定的主要因素, 但亦不能排除经济增长不平衡、劳动力成本增加、货币投放过多、消费增速加快以及投资过快等诸多因素的影响。如果上述因素形成叠加效应的话, 有可能引起市场物价的剧烈波动。因此要正确认识物价稳定的重要意义, 妥善处理好稳定物价与经济增长之间的关系, 适时采取一些必要的调控措施, 保障社会经济的健康协调发展。

参考文献

[1].胡乃武.2011通货膨胀的走势与对策[J].经济纵横, 2011 (8) .

[2].刘涛.当前我国价格上涨的影响因素及未来走势[J].宏观经济管理, 2011 (8) .

[3].盛毅.当前推动物价上涨的影响因素分析与调控策略[J].经济体制改革, 2011 (4) .

[4].祁京梅.物价上涨对不同收入群体的影响分析[J].中国物价, 2011 (7) .

[5].王小广.当前物价形势及调控建议[J].中国党政干部论坛, 2011 (6) .

【稳定化热处理】推荐阅读:

固定/稳定化07-14

热稳定化07-13

稳定频率07-18

隧道稳定07-19

高校稳定05-08

稳定社会05-17

稳定施工05-23

银行稳定05-31

陀螺稳定06-05

房价稳定06-07

上一篇:校内实践平台下一篇:人工气腹手术