生活污水处理装置

生活污水处理装置（共12篇）

生活污水处理装置 篇1

0 引言

依照MEPC.159 (55) [1]决议对船用生活污水中大肠菌群、悬浮固体和生化需氧量等指标排放法规, 结合目前流行的膜生物法 (MBR) 处理技术[2], 设计一种小型船用设备来处理并排放生活污水显得势在必行。

1 系统工作原理

根据国际公约规定的规则, 海区可灵活使用序批式处理或膜法处理。因此本装置采用活性污泥、接触氧化和膜分离技术[3]处理有机污染物质, 其处理流程见图1所示。

生活污水首先进入粉碎室预生化处理, 当室内液位达到中位时, 启动粉碎泵, 将污水粉碎转驳至置有软性填料的一级氧化室, 然后依次进入二级氧化室进行序批式接触氧化、生化处理, 处理水由流程泵转驳至清水柜内, 当液位达到中位时, 排放泵启动, 将处理水泵入超滤膜组或直接排放, 经膜组过滤后的排放水经紫外线消毒后排出舷外 (系统原理图见图2) 。

2 主要参数计算

2.1 原始参数

原始参数见表1。

2.2 氧化室总容积计算

氧化室面积0.375 m2, 室内正常水深1 m, 接触填料 (多面球) 堆放高度0.8 m。则滤料容积:

V=0.375×0.8=0.3m3

2.3 BOD负荷计算

所以氧化室采用高负荷生物滤池才能将污水处理合格。每天应适量加水, 以保持液力负荷, 有利于生物活性。

2.4 回流比

按《水污染防治手册》表25.4 (P530) 推荐, 在原污水的BOD在450~600 mg/L范围内时, 采用回流比2~3之间。设计采用回流比为2.6。

回流量为:

选取2级接触柜, 即用双级滤池串联工作。

(1) 负荷率校核

滤料容积V:0.3 m3,

负荷率为:

故可处理负荷为:

故符合要求。

(2) 曝气接触氧化时间校核

液力负荷平均值29 L/h, 采用回流比为2.6时, 流经接触柜的污水速率为:L/h

氧化室中停留时间:

故满足要求。

2.5 填料性能参数

采用多面球作填料, 其性能参数见表2。

2.6 曝气设备及空气管路的选定

2.6.1曝气设备选用

本装置选用WB-150 型橡胶可变孔微孔曝气器。技术参数见表3。

2.6.2空气管路的布置和管径的确定

选输气总干管和输气支管管径 ϕ15 mm。干管气体流速校核:

式中:Q—— 气泵排量10 m3/h;

A——输气干管流通面积。

满足输气干管气流速度10~16 m/s的控制范围。故选择输气干管管径 ϕ15 mm可行。

校核支管气体流速:

满足布气支管气流速度3~5 m/s的控制范围。选择输气支管管径 ϕ15 mm可行。

2.6.3供气量与气泵容量、风压的确定

(1) 供气量计算

Q=0.7m/d,

进入装置的生活污水BOD5浓度为:

处理后出水BOD5浓度为:

则在废水曝气生化过程的需氧量为:

根据T为20 ℃, 大气压为760 mm Hg时, 空气的容量ra为1.205 kg/m3, 其中氧占23.1% (按重量计) , 理论需气量:

考虑到曝气器的氧利用率EO为15%, 实际需气量:

(2) 气泵容量计算

实际选取气泵容量为10 m3/ h, 满足计算要求。

(3) 气泵风压的确定:

气泵风压计算:

选取气泵风压为60 k Pa。CYBW-10型无油气泵1台。

5 其他部件选型见表4。

装置总体布置图如图3所示。

3 结束语

该设备结合生化处理和超滤膜分离技术, 具有占地空间小、处理效率高、膜组件寿命长、操作简单等特点。目前已在清远联鑫船舶机电设备厂投入试生产。

摘要：依照IMO MEPC.159 (55) 的排放要求, 设计生产能够处理中小型船舶生活污水中大肠菌群、悬浮固体和生化需氧量并兼具一定贮存功能的环保设备。该设备采取粉碎处理、生化处理、超滤膜处理和紫外线杀毒等方式对生活污水进行处理并排放, 具有体积小、自动化程度高的特点, 目前已投入试生产。

关键词：船用设备,污水处理,MBR技术,优化设计

参考文献

[1]经修订的实施生活污水处理装置排出物标准和性能试验导则[S].MEPC.159 (55) :决议.

[2]孟峥嵘, 王春明.船舶生活污水处理技术现状及发展趋势[J].交通企业管理, 2011, 12 (20) :50-51.

[3]马如中.膜分离技术在船用生活污水处理装置上的应用[J].船海工程, 2010, 12 (6) :4-6.

生活污水处理装置 篇2

本装置采用“厌氧-兼氧-好氧”一体化工作流程,厌氧段尝试采用厌氧接触法处理低浓度生活污水.氧化沟内通过定水深自动排水器的`控制,利用潮涨潮落时间间隙对粒状滤料表面生物膜进行复氧,使氧化沟内氧气溶解量大幅度增大,微生物好氧氧化程度提高,臭气产量少,且装置具有平面布置连贯合理,无死角,反应充分,难堵塞,易清理的特点.

作 者：李跃华 赵志曼 徐清 陈栋 柯友军 Li Yue-hua Zhao Zhi-man Xu Qing Chen Dong Ke You-jun  作者单位：李跃华,赵志曼,徐清,Li Yue-hua,Zhao Zhi-man,Xu Qing(昆明理工大学建筑工程学院,云南,昆明,650093)

陈栋,Chen Dong(重庆第三建筑有限责任公司,重庆,400016)

计量装置故障处理及安装验收 篇3

关键词：计量装置；故障处理；安装验收

中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0108-02

计量装置在电力系统中占有极为重要的地位，在实际运行的过程中，可以为电力系统的安全性以及稳定性提供一定的依据。随着我国在用电量方面的不断增长，在供电需求是上也不断增加，而且在用电的过程中还存在一系列违章用电的行为，这就在一定程度上造成了电能计量在使用过程中出现失误的情况，从而导致计量装置发生故障。

1计量装置中的常见故障

①自身的干扰。在计量装置实际运用的过程中，其常见故障还包括它自身所造成的干扰。在受到自身干扰的过程中，计量装置会产生较大的误差，时间一长就会对它的准确性造成影响。这种情况实际发生的时候，如果不能对其进行良好的解决，就会对电力系统的稳定性以及安全性产生影响，对它的准确性造成一定的干扰。所以，对感应式电能表的采用可以改善这一现象。

②偷电窃电行为。在用电处于紧张的阶段内，通常会有人采用一些不法的手段对电能表进行人为破坏，从而达到窃电的目的。这样的情况一旦发生，就会对计量装置的准确性造成影响，还会产生严重的经济损失。而且，随着时代的不断发展，在供电需求方面不断增加，电费的核算也逐渐得到了人们的重点专注，这也是造成人们破坏计量装置的主要原因。

③综合性误差。在使对计量装置的时候，它自身的质量以及所处的环境都会对它造成一定的影响，从而导致故障的发生。其中，较为常见的计量装置故障主要有回路故障以及互感器故障等，都会对计量装置的本身造成严重的影响。其中，这种情况下的计量装置误差是由于环境或是指导方面产生的，如果出现故障的情况，就会导致综合误差变大，对计量的准确性造成严重的影响。

2计量装置中常见的故障处理

在对计量装置进行使用的过程中，为了促使其故障以及综合误差情况的减少，就需要采用一系列的标准化需要对计量装置的性能以及质量进行提高。

①在对计量装置进行使用的时候，要注意对其进行合理配置，采用质量和性能都较好的电能表，提高它的精准性以及互感器进行。在这个过程中还要注意与工程的实际情况进行结合，对感应器进行合理配置，促使其电压互感器在二次回路导线截面积进行增大，对导线的长度进行相应的缩短，然后对专用的二次回路进行采用。

②在对计量装置进行实际使用的时候，还要注意对其所处的自然环境进行充分的考虑，在对定购、设备以及验收阶段进行选择的过程中，还要注意对其进行严格控制，对具有防污、防水以及防腐性质的产品进行使用，促使其在应用的过程中能够适用于各种运行环境，促进计量装置的安全稳定性的提高，为它的可靠性提供一定的保障，从而减少其故障的发生率。

③在对计量装置进行使用的时候，还要注意对防窃电措施以及其故障处理方式进行结合，对它的内部二次计量回路以及计量表加锁封。在对电缆进行选择的时候还要注意对钢铠电缆进行运用，采取相应的防护措施对短接电能计量电流回路、计量装置被不法人员破坏以及二次电缆窃电等相关的问题进行防护，对相关电力设施的安全性以及稳定性进行维护，从而为计量装置的准确性提供保障。

3计量装置的安装验收

①计量装置的安装工作。在计量装置进行安装工作实际开展的过程中，相关的安装工作人员还要注意对互感器、电能表以及其他的附件进行选择，在整个安装的过程中都需要对相关的要求规范就行满足。其中，在安装的过程中，各个附件之间有可能存在的综合误差都会对计量装置的准确性造成影响，还在一定程度上对计量装置的二次回路、计算方式以及环境条件有着直接的影响，因此，在对是计量装置进行安装的时候，要注意按照相关的要求规范进行开展。另外，在安装的过程中，还要注意对计量装置的二次回路导线的线径进行增加，促使计量装置中的二次导线长度的缩短，对其他相关的二次回路进行消除，从而使二次阻抗以及二次降压能够顺利完成。

在对计量装置进行安装工作实际开展的过程中，还要注意对外部的运行环境进行充分的考虑，为计量装置安全稳定的运行提供一定的保障。其中，在对计量装置进行使用的过程中，外部环境的影响对其故障发生的频率有着直接的影响。所以，在对运行环境进行选择的过程中，还要注意结合实际情况，对各种相关要求进行充分考虑，从根本上对计量装置在运行过程中可能会受到的影响进行减少。在这个过程中还要注意保障计量装置安装接线的正确性，对电压互感器以及电能表进行安装之前，还要注意对其相应的极性进行试验以及检测，在工作开展的时候还要注意保证认真仔细的态度，从根本上对接错线的情况进行避免。

②计量装置的验收。在对计量装置安装工作实际完成之后，还要注意对其稳定性、可靠性以及准确性进行保障，并且还要按照相关的要求规定对其进行验收工作开展。在一般情况下，可以将计量装置的验收工作划分为带电验收以及无电验收等。在验收工作开展的过程中，如果出现验收不到位的情况，就有可能对相关的计量装置造成极为严重的影响。首先，无线验收主要是在是没有通电的情况下对验收工作进行开展的，主要包括对是相关设备的规格、型号以及容量等相关要求的检查，对互感器以及二次回路的检测等。其次，带电验收则是指在计量装置通电之后对在是相关检查验收工作的开展。

4结语

综上所述我们可以得知，计量装置在电力系统中占有极为重要的地位，在实际运行的过程中，可以为电力系统的安全性以及稳定性提供一定的依据。本文通过对计量装置中的常见故障进行了解和分析，结合实际情况，针对其故障的处理以及安装验收提出几点参考意见。

参考文献：

[1] 郑世鑫.计量装置故障处理及安装验收[J].广东科技,2013,(15).

[2] 刘平安,李恒.电能计量工作中故障及处理方法的分析[J].电源技术应用,2013,(5).

[3] 朱晓姣,宋波.供热计量装置的故障分析[J].建筑节能,2009,(17).

[4] 李岚.低压户外三相计量装置故障原因及改造管理[J].科技传播,2012,(13).

[5] 安晓辉.一起典型电能计量装置故障的发现与分析处理[J].甘肃科技纵横,2013,(19).

生活污水处理装置 篇4

关键词：船舶,生活污水装置,3D虚拟,交互式

0 引言

由于航运的国际性,使得海洋污染成为国际性的危害。随着MARPOL73/78公约附则IV“防止船舶生活污水污染规则”的生效,船舶生活污水处理装置愈加成为PSC检查中的必查项目。

目前,学生对于船舶生活污水处理装置的了解只限于课本上的理论学习,只能通过课本上的平面图来了解其结构,不利于学生对该项知识的掌握。因此,对“船舶生活污水处理装置交互式虚拟3D教学系统”的研究与开发,是对教学方法与教学手段更新的一种尝试。利用当今3D制作的发展水平,能充分展示机械设备复杂的操作和维护过程,提高教学效率。

1 研究现状和意义

1.1 现状分析

1)国外研究现状。虚拟现实技术最早是由美国VPL公司Jaron Lanier提出,并逐渐被用于各领域研究。美国对虚拟现实的研究主要集中在感知,应用软件和硬件等方面。美国宇航局(NASA)利用虚拟现实技术实现对空间站的实时仿真,并且建立了卫星维护训练系统和空间站训练系统。目前他们正在打造数百颗虚拟行星,代表在遥远的星系内围绕恒星运行的天体,到太阳系外寻找类似地球的行星。这些虚拟行星将被用软件“播下”生命的种子,历经千万年演绎进化后,研究生命的发展轨迹。

英国、法国、日本等国家大学在虚拟现实技术的实用性研究与开发中也取得了很大的成果。

2)国内研究现状。21世纪初期,我国航海类高等高校大学生也开始了对虚拟现实技术进行研究并且取得了成果。目前,我国航海类高等学校的大学生,根据自身特点和条件,在一系列相关的虚拟现实方面主要取得了以下一些方面的成就:大连海事大学、上海海事大学、集美大学等航海类高等院校都根据自身优势,将虚拟现实技术应用到轮机模拟器研究中去,实现了学员通过电脑虚拟环境对机舱的设备进行操作,大大提高了学习效率。

1.2 研究意义

船舶生活污水处理装置3D虚拟交互式教学系统是指利用高性能计算机软硬件去创建具有良好交互能力、能使学习者具有沉浸感、有助于启发参与者构思的信息环境。借助这样一个基于真实空间或假象空间的实时仿真虚拟模型,可以全面展示船舶的主要防污染设备———船舶生活污水处理装置的外观、系统组成、操作过程、故障警报及设定,主要设备的维护保养过程及操作要点。学习者能全面掌握船舶生活污水处理装置工作原理、操作及维护保养要点。利用计算机生成的模拟环境,通过传感设备和计算机接口,给用户亲临其境的感受。高逼真虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容,除了满足沉浸感,还可以满足交互性、实时性和实用性,使课堂上抽象的概念变得具体可见,如同见到实物一样,提高教学效果。

通过对国内海事院校的实地走访调研和领域内专家的探讨交流,结合网络搜索,国内外一些海事院校,开发过的机舱设备3D系统,大多局限于设备原理和操作过程的演示,缺乏系统性及实用性。因此,对船舶生活污水处理装置交互式虚拟3D教学系统研究和开发,不仅会填补国内外航海教育在此领域的空白,还能大大提高轮机工程技术专业的教学效果和教学质量。

2 研究思路

船舶生活污水处理装置3D虚拟交互式教学系统的研究思路拟定按照以下流程来逐步执行。

1)需求分析,市场调研。了解当前市场现况,明确项目内容。

2)收集相关资料,拟定开发方案。

3)依据图纸或实物照片建立三维模型,模型不清晰的地方要反复确认修改,确保模型和实物的仿真程度达到项目要求。

4)依照项目开发方案编写程序,制作三维仿真动画。

5)测试修改,测试完毕通过以后,项目结题。

整个详细的研究流程如下图1所示。

3 研究方法

1)调研分析法:采用现代化信息技术手段,广泛收集和查阅国内外与本课题有关的文献资料;收集和整理国际公约、船级社规范和国家海事局对航海人才培养的最新要求。

2)实证分析法:以当前主流机型STC系列船舶生活污水处理装置为实例,分析船舶生活污水处理装置的工作原理与操作流程。STC系列船舶生活污水处理装置是目前船舶采用较广的一种船舶生活污水处理装置装置。

3)通过座谈、访谈、书面调查等形式,广泛听取海事机构、航运企业、兄弟航海院校、和院内广大航海专业老师和学生们的意见。

4 研究内容及解决的问题

4.1 主要研究目标

以STC系列典型的船舶生活污水处理装置为模型,将其结构原理、操作过程、故障警报及设定、主要设备的维护保养过程及操作要点、故障排除方法等以3D动画的形式形成一个高效率的教学系统,变抽象教学为动画模拟教学,提高教学效率,降低学生的学习难度。解决以往理论教学和实践教学脱节的问题,改善教学中许多难以到位或根本讲不到位的弊端。节省教学资源,满足交互性、实时性和实用性,提高教学效率。

4.2 主要研究内容

以当前主流机型STC系列船舶生活污水处理装置为研究对象,参阅其技术说明书、国际公约、国内法规、船级社规范并根据船舶实际操作与维护保养经验,制定课题研究目标,确定研究重点和研究难点。

4.3 解决的一般问题

1)系统的自动控制部分及与外部管路部分的连接。

2)系统的工作原理、故障警报及设定。

3)系统运行参数的整定。

4.4 解决的关键问题

1)船舶生活污水处理装置3D结构模型及操作过程。2)船舶生活污水处理装置主要设备的维护保养。

3)船舶生活污水处理装置操作的考核与评分标准。

5 结语

传统的教学方式,船舶生活污水处理装置的教学课件主要是采用二维平面制作,原理描述的不够直观,且对设备的结构位置无法很清晰地表现。而本项目研究采用三维虚拟仿真技术,能够很直观地看到设备所有的部件结构,原理展示也是在三维模型中进行模拟,比二维平面的演示效果更加清晰明了,使学员能够很快地理解认识一套设备的工作原理、结构、操作及维护方法,既可以节省教学资源,又可以满足交互性、实时性和实用性,提高教学效率。

参考文献

[1]杜月林.建设虚拟仿真实验平台探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2015(12):26-29.

[2]梁恩胜.3D虚拟仿真在航海类专业实训教学中的应用研究[J].科技展望,2016(17):212.

生活污水处理装置 篇5

AmOn一体化反应器将传统生物处理工艺的反应、沉淀和污泥回流集中于一个反应器中完成,并以自主开发的新型射流扩散式曝气代替了传统的鼓风曝气、表面曝气等形式,反应器的容积负荷大,水力停留时间短,节省了基建投资与运行费用,降低了操作管理强度,增加了系统运行的`可靠性.通过自控系统的调节,可根据不同进水水质和出水要求,沿反应进程自动调节曝气量和搅拌程度,根据要求实现脱氮和除磷,具有广阔的应用前景.

作 者：张亚雷 赵建夫 吴勇 蒋柱武  作者单位：张亚雷,蒋柱武(同济大学,长江水环境教育部重点实验室,上海,92)

赵建夫(同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092)

浅谈化工装置现场仪表故障的处理 篇6

【关键词】 現场 仪表 故障

1. 化工装置现场仪表系统故障的判断思路

由于化工生产操作管道化、流程化、全封闭等特点,尤其是现代化的企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,诸如反应温度、物料流量、容器的液位和压力、原料的成分等来判断工艺生产是否正常,产品的质量是否合格,根据仪表指示进行加量或减产,甚至停车。

仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低,不变化,不稳定等）,本身包含两种因素：一是工艺因素,仪表正确的反映出工艺异常情况;二是仪表因素,由于仪表（测量系统）某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节,同时,对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性应有所了解,这能帮助仪表维护。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。

2. 常见测量参数仪表控制系统故障分析步骤

2.1温度控制仪表系统故障分析步骤

2.1.1热电偶测温元件的故障原因:(1)测量仪表指示不稳定，时有时无，时高时低。原因分析：①热电极在接线柱处接触不良。②热电偶有断续短路或断续接地现象。③热电极已断或似断非断。④热电偶安装不牢固，发生摆动。⑤补偿导线有接地或断续短路现象。(2)热电偶电势误差大。原因分析：①热电极变质。③热电偶的安装位置与安装方法不当。③热电偶保护套管的表面积垢过多。④测量线路短路(热电偶和补偿导线)。⑤热电偶回路断线。⑥接线柱松动。

2.1.2热电阻测温元件的故障原因:(1)仪表指示值比实际温度低或指示不稳定。原因分析：①保护管内有积水。②接线盒上有金属屑或灰尘。③热电阻丝之间短路或接地。(2)仪表指示最大值。原因分析：热电阻断路。(3)仪表指示最小值。原因分析：热电阻短路。

2.1.3温度变送器的故障分析，大致讲来包括以下5个方面：(1)断偶。(2)冷端补偿电阻坏。(3)补偿导线正负接反。(4)电源丧失。(5)温度变送器坏。

2.1.4温度变送器(或DCS中用于温度输入的模拟量输入卡)常见故障的检修重点有三点：(1)电源丧失。(2)冷端补偿电阻坏。(3)热电偶坏。

2.1.5温度变送器(或DCS中用于温度输入的模拟量输入卡)出现故障，首先应检查：(1)电源。(2)是否有输出。(3)检查输入信号是否正确。

2.2压力控制仪表系统故障分析步骤　　（1）压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。（2）压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障出在控制器测量指示系统。

2.3流量控制仪表系统故障分析步骤　（1）流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。（2）流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。（3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。

2.4液位控制仪表系统故障分析步骤　（1）液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。　　（2）差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,重新调整迁移量使仪表指示正常。（3）液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。

结束语

通过对化工现场仪表故障判断思路的论述及相应的仪表故障处理,阐述了怎样在化工现场仪表系统故障过程中检查和处理仪表的故障,针对怎样处理和判断仪表常见故障提供了一种工作思路流程和方法。由于仪表检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂,正确判断、及时处理生产过程中仪表故障,是仪表维护人员必须具备的能力。只有在工作实践中不断的学习、不断的总结经验,这样才能提高自己的工作能力和业务水平。

参考文献：

[1]蔡夕忠.化工仪表(第二版).化学工业出版社,2008.10.

[2]朱炳兴.王森.仪表工试题集（现场仪表分册）(第二版).化学工业出版社,2009.

生活污水处理装置 篇7

关键词：健身器材,发电装置,中水回收,节能

0 引言

节约用水是一个亘古不变的话题, 现如今缺水问题更是越来越严重, 解决缺水问题就成了世界性的普遍问题。说到节约用水, 在日常生活中, 人们普遍的想法就是少用水, 不浪费, 例如节水型水龙头, 淋浴器等节水技术在日常家庭生活中的普遍应用, 但是却忽略了一个节约水的重要途径———污水回用。随着科技的发展, 中水回用被广泛的运用于农业、景观、水处理厂的回用, 但家庭中污水的回收利用却没有得到广泛的推广, 尤其是在国内, 其原因主要为:国民的节水和利用中水的观念还不强;国内水价低;小型中水回用技术还不成熟等。近年来, 国家和地方政府也开始高度重视并相继出台了一系列政策如适当提高水价、阶梯式收费、兴建污水处理场等措施。

随着生活节奏的提高, 人们的健身场所逐渐由户外转移到户内, 利用健身中人体消耗的能量发电以供水泵提升家庭中水冲厕这一创意是对节能环保这一时代主题的探索, 是普通民众从点滴做起, 通过能源的二次利用变废为宝的典范。

1 健身器材的发电、蓄电原理

根据相关电磁学原理, 由于健身器材的运动特点, 发电机发出的电能还是会不可避免的出现波动, 为了能给用电设备提供高质量的电能, 发电机发出的电能还要经过电力电子控制后才向用电设备供电。发电机这里选择永磁发电机, 因为电励磁发电机需要通入励磁电流来产生磁场, 而健身器械发电机是单独运行的, 要想得到初始励磁电流只能通过蓄电池, 蓄电池具有不可靠性。永磁发电机本身自带磁场, 从而可以自行切割磁感线进行发电。运动健身车与发电、蓄电装置工作原理图见图1。

健身车的大齿轮带动小齿轮转动, 小齿轮与永磁发电机同轴转动。根据电磁学原理, 发电机速度达到约180 r/min时, 就发出100 W的交流电, 通过三相全波整流滤波, 转变输出电压为14 V的直流电, 逆变电源可以用电子显示器将所产生的电能显示出来, 并用容量为36 Ah, 电压12 V的蓄电池储存电量, 供用电器使用。当使用蓄电池中的电时, 再次利用逆变电源, 将直流电转换成交流电, 逆变电源也可以直接接用电器。这样, 在健身的过程中就可以发电蓄电, 为水泵提供电能。

2 中水收集处理

此装置最基础也是最关键的就是中水收集处理工作了, 先了解一些规范, 中水回用水质按国家CJ/T 4899生活杂用水水质标准要求其浊度≤10;色度≤3.0;p H值≤6.4~9.0;BOD≤10 ppm;COD≤50 ppm;总大肠菌群≤3个, 生活杂用水, 水质及其稳定性要求高, 要对回收到的污水做一系列简单的处理才能重新使用。将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水, 经处理后回用于冲洗厕所, 有效地实现能源的二次利用。因此, 此装置主要就用来收集普通居民住宅内部的淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水, 根据给排水管道的特点, 可通过重力自流的方式来收集中水, 不需要耗费其他的电能。为节约空间, 可将收集容器即储水箱置于卫生间沉降层。在储水箱一侧的底部设有排空管 (阀) , 是为防止储水箱底部淤积堵塞加压水泵进口而设置的, 而其顶部的溢流口则是为防止回收水溢流、变臭而设置的。为防止大的颗粒杂质沉淀到集水箱的底部变臭、堵塞出水口, 要进行简单的过滤, 可在进水口设置一层过滤棉来过滤较大颗粒杂质。为防止储水箱底部淤积, 要定期打开排空阀来清除底部淤积物。

3 一体化自动控制设备

装置中占用空间最大的集水箱设于卫生间地面下 (参照同层排水的优点, 集水箱设在沉降层内) , 此装置由微型泵、集水箱 (收集洗浴废水) 、进水管道、过滤装置、溢流管和排空管 (阀) 等部分组成。首先装置通过水的重力自流作用收集普通居民住宅内部淋浴废水和洗涤废水于集水箱内, 经过简单过滤 (过滤棉, 其优点是便于更换) 处理后贮存, 当人们健身时, 使用健身器械时, 通过健身器械 (运动健身车) 的电机提供的电能带动水泵抽吸至地面小水箱内, 再通过液位控制器自动抽吸至马桶水箱内作为马桶的冲洗用水。实现中水回用、节约用水和减少污水的排放的目的。

4 前景展望

生活污水处理装置 篇8

近几年, 国内外也有许多关于SBR工艺控制方法的研究进展。针对处理过程出水水质难以在线检测、数学建模困难、不便于实时控制等特点, SBR工艺只能采用开环控制或用中间变量作为控制量。许多研究者将模糊控制应用于污水生物处理过程中, 已有的研究指出, DO、ORP、PH均可作为活性污泥法的实时控制参数。其中, D O以其易于实现在线测定、响应速度快、准确度和可信度高的特点成为众多研究人员关注的对象。

但是, 上述的研究成果至今只在少数高水准的陆地污水处理工程项目中得到应用, 目前在国内外都未见其在小型一体化污水处理装置中得到应用。这主要由于需要在每台装置上配备动辄几万元至十余万元的在线检测系统及复杂的控制单元, 虽然能够提高装置的运行效率, 但同时却大大提高了设备的造价及后期维护成本, 这是决定产品市场接受度的关键因素之一。

由于小型一体化生活污水处理装置的使用环境多为运输船舶、海洋平台、野外基站、独立小型居住区等, 每个使用环境都有不同的生活习惯和冲洗机制 (单次冲水量、是否采用真空收集等) , 产生的生活污水水质也会不同。但在设备投入工作后, 由于其相对封闭、固定的生活环境使得生活污水入水平均水质变化幅度并不会很大。所以, 我们尝试在设备投入使用之前, 针对其即将使用的环境, 预先确定一个适合的的SBR的运行时间参数, 这样在不大幅增加设备成本的情况下, 仅使用开环控制即可优化设备运行的效率。

1 方案设计及试验装置

1.1 试验方案

我们先参考传统SBR工艺参数计算方法, 设计一个可供20人使用的一体化生活污水处理装置模型作为试验装置, 然后向其加入不同浓度的生活污水进水水质, 通过定时测定其出水水质, 观察其处理反应进度。帮助我们确定最佳反应时间。

其中, 生活污水处理装置的排水指标中BOD5与COD主要是依靠SBR工艺来去除, 目前对BOD5的采样分析仍存在不便性及滞后性。相对而言, COD因其测定历时短、测定设备简单易于普及。而根据采用了降解动力学及实测数据和数理统计的方法建立并验证的BOD5与COD的相关模型[1]:在生化反应过程中, 反应器内剩余BOD5和剩余COD量的降解, 存在关系式:BOD5=K.CO D。也曾有人通过对城市生活污水、学校生活污水等处理前后的水样实测, 并对测得数据进行线形回归, 均可得到回归直线方程, 形式符合上式的模式。虽然不同的环境下得出的系数不同 (一般在0.3~0.7之间) , 但BOD5与COD线形相关性非常好[2]。因此我们认为利用COD测定值能够指导BOD5的测定, 为我们试验过程中进行监测, 及时反映处理状况提供了便捷的方法。

在反应过程中我们在线检测DO值, 并根据DO值的变化每20min间隔内取样测定COD, 并在图标中记录其指标值。

1.2 试验装置

试验装置采用如图1所示。

其中SBR柜体积为长:L=1000mm;宽:B=500mm;高H=1500mm的容器。采用气泵鼓风曝气, 空气流量计控制曝气量维持10m3/h。另设置与SBR柜等体积的收集柜, 用于试验污水的配置、搅拌。试验环境温度约28℃。

选用SUNTEX DC5300型在线溶解氧变送器, 搭配WTW TriOmatic 700型溶氧电极, 在反应过程中在线检测DO值。COD的测定采用WTW公司生产的pHotoFlex便携式COD快速测定仪。

2 试验过程

2.1 污水来源及水质

根据经验COD小于2000mg/L时好氧法处理效果非常理想, 过高浓度粪便污水 (COD>10000mg/L) 应考虑厌氧法处理[3]。在本试验中, 我们主要针对浓度在2000mg/L左右及以下的生活污水, 寻找其SBR处理过程的最佳参数配比。

试验采用将使用真空收集装置收集到的船员居住单元的原生活污水, 按照一定比例与自来水配制。分别配制原水COD浓度约为2000mg/L, 1200mg/L, 400mg/L。试验事先采用收集到的生活污水原水及从城市污水处理厂引进的菌种培养一周左右, 形成活性污泥池。并维持MLSS值不低于2000mg/L。

反应器进水后依次进行曝气、沉淀、排放水。然后再进污水, 按以上顺序开始下一个循环处理周期。

2.2 试验方法

将配制的原水COD浓度为400mg/L的生活污水进入反应池中, 混合后测量反映初始COD浓度为325mg/L, 记录试验结果。然后分别使用原水COD浓度约为1200mg/L, 2000mg/L的生活污水进入反应池, 通过观察好氧曝气阶段试验结果我们发现:在上述反应的最后阶段, COD达到难降解浓度时, DO会突然迅速大幅度升高。在此之后, COD浓度随时间的增长而能够做的降低很微小, 这种DO的突然迅速大幅度升高, 可以作为曝气结束的信号。

3 试验结果与分析

通过采样试验, 我们进一步扩大试验范围, 尝试用函数来描述曝气时间与生活污水浓度之间的关系。

由于定时检测C O D浓度在操作上的不便捷, 我们利用在曝气结束时D O浓度突然迅速大幅度升高这一特性, 通过连续监测每隔5 m i n记录D O浓度, 并寻找[ (DOn-DOn-1) /Δt]突然迅速大幅升高的时间点, 来近似曝气结束时间。

我们继续通过采样试验, 记录不同COD浓度生活污水完成好氧曝气所需要的时间, 统计结果如表1。

用图表分析上述数据我们不难发现分

布近似为指数曲线, 因此我们假设t=f (x) 是指数函数t=kemx, 我们用最小二乘法寻找最佳数据拟合函数, 寻找使最小的k和m。

对t=kemx取常对数:lgt=lgk+m.x.lge=a+bx, 其中a=lgk, b=m.lge,

取极小值时:

将上述8组采样数据代入计算, 其中我们将COD浓度的单位改为g/L以减少在运算过程中的误差。

得到法方程组为:

解得:a=1.6744, b=0.2776;即k=47.25, m=0.64。用函数来描述曝气时间与生活污水浓度之间的关系, 可近似为t=47.25e0.64x (其中t单位min, x单位为g/L) 。

4 SBR工艺参数优化结论

通过采样试验, 我们得出了初始C O D浓度与最佳反应时间之间t的函数关系。这种函数关系可以指导我们在已知某项目生活污水平均浓度的情况下, 快速确定适合该项目的反应程序。

由于我们对生活污水处理装置的选型是依据定员人数来决定的, 这意味着在确定人数的环境下, 所产生的总污染物负荷量是基本类似的。但是, 不同类型的项目环境下, 由于冲洗机制等因素的不同, 相同定员人数有的可能耗水量相对较少, 产生的生活污水浓度相对较高, 而有的耗水量相对较多, 产生的生活污水浓度相对较低。

在采用SBR技术的生活污水处理装置的设计过程中, 我需要考虑水量可能的变化范围, 将SBR反应柜的处理容积设计的较为充分, 随后针对不同的水量和浓度, 确定不同的反应时间, 这成为维持设备正常运行的关键。

同时我们也认识到, 依据指数函数的曲线特征, 高浓度的生活污水所需要的曝气时间将会成倍的增加, 这对于我们的序批式处理是十分不利的。为了将曝气时间控制在一定范围内, 我们必须限制进入系统的生活污水浓度过高。结合设计的实际, 若将设备的曝气时间控制在4h之内 (t<240min) , 通过代入函数计算, 生活污水C O D浓度应<2540mg/L。同时考虑到好氧法处理生活污水的理想范围 (COD<2000mg/L) 。采取重力收集的生活污水浓度一般均在此范围内, 我们只需对采取真空收集的生活污水在集污柜内进行适当的稀释, 即在真空收集生活污水储存柜的转驳过程中加入定量稀释泵, 使其COD浓度控制在2000mg/L以内, 即可大幅度的提高生化反应的效率, 缩短反应时间。

据此, 不仅可以确保设备的出厂设置满足大多数使用环境的需要, 更可以在设备安装运行后进一步根据实际使用环境的污水水质水量状况, 迅速确定、调节SBR柜反应参数, 达到优化整个设备的处理能力, 提高工作效率的目的。

参考文献

[1]高建群, 郑英铭.BOD与COD相关机理的探讨[J].环境科学, 1989, 10 (1) .

[2]高玲莉, 乔忠学.城市生活污水中BOD_5与COD_ (cr) 相关性的探讨[J].江苏环境科技, 2001, 4.

一种污水处理用光催化反应装置 篇9

1 传统检测设备及工作流程

下图是常见的一种反应容器, 其主要包括三个部分, 电源, 反应容器, 搅拌装置。其工作流程如下:首先, 在烧杯中配制一定浓度的待降解染料, 加入一定量的催化剂, 超声使催化剂完全分散。然后连接好装置, 将溶液由取样口倒入反应容器, 开启搅拌装置, 使催化剂不至于沉底, 再打开光源电源, 开始进行反应。反应开始后, 每隔一定时间用滴管从取样口中吸取3-5m L溶液, 待反应结束后, 将溶液在离心机中离心, 取上层清液在紫外-可见分光光度计中测试其吸光度, 根据吸光度的变化, 判断其降解效果。

2 传统检测设备的不足

首先, 其操作过程比较复杂, 步骤繁多, 反应过程中必须时刻等待取样, 耗费人力。其次, 反应结束后得到的数据为一个一个离散的点, 无法有效反映点与点之间细微的浓度变化, 只能获得一个大概的变化趋势, 不利于围观分析。更重要的是, 使用其检测时只能使用粉末状的催化剂, 而目前研究者正大力开发固定化的催化剂, 如薄膜催化剂。

3 新系统的构造和工作流程

针对以上不足, 我们设计了一款自动化的光催化反应系统。如图2所示, 该系统主要包括两个部分, 一个是催化反应系统, 另一个是数字监测系统。首先是催化反应系统, 在一个固定体积容器中设计了一个进水口和一个出水口, 用于水样的进出, 当水样从进水口进入后, 首先经过一道过滤装置, 以使其中的大颗粒不溶物质直接过滤掉, 过滤后的水样再经过载有催化剂的薄膜, 在光源的配合下发生光催化反应, 使其中的有机污染物得到降解, 然后经出水口离开。如果是粉末样品, 则将其中的薄膜部分取下, 在出水口的前端加入微孔滤膜, 将粉末样品直接放入两块滤膜之间, 再搅拌即可实现光催化反应。为了便于反应过程中的控制和监测, 在该系统中引入了一个数字控制和监测装置, 主要包括传感器、光源、控制器、显示器、水泵、搅拌器。光源位于反应容器中央, 同时为了更有效利用光能, 在反应容器内壁加入反射装置, 使光路在容器中来回反射, 提高光利用效率, 通过与控制器连接, 主要是为了使整个系统在一个控制界面上完成控制。传感器分别置于进水口、反应容器中央和出水口, 可以实时反馈系统中各个区域的水质变化, 是这套装置中最核心的部分。水泵的作用是为了防止反应后的水质不达标而需要将其重新送入系统中时而设置的。该系统不仅适用于一般实验室内的光催化反应实验还可以作为家用净水装置。

4 结语

一体化污水处理装置的研究 篇10

1 一体化污水处理装置的概念和特点

一体化生活污水处理装置一般指处理能力在500m3/d以下, 集污水处理工艺的各部分功能, 一般包括预处理、生物处理、沉淀、消毒等为一体的生活污水处理装置。这种装置主要适用于污水水量小, 分布散广, 市政管网手机难度高的生活污水和性质相似的有机工业废水。它是市政污水处理工程系统的有益补充。与大型市政污水处理工程相比, 小型污水处理工程具有如下特点:水质水量波动较大;维护管理人员的运行管理经验相对不足;小型污水处理装置的安装建设地点往往离建筑物及人员活动区域较近, 要注意考虑噪声及异味对周围环境的影响。

2 一体化污水处理装置的发展现状

2.1 无动力一体化污水处理装置

无动力一体化污水处理装置, 往往采用传统的生物处理方法, 利用重力作用推动污水流经各个污水处理环节, 进水与出水高差大, 所以宜结合地形设置, 节约土建费用, 较平坦的地区宜设置为半地埋式。无动力一体化污水处理装置由于仅仅依靠重力流, 处理效果存在一定的局限性。何志毅等对无锡市的部分一体化污水处理装置进行了相关的调研, COD的平均去除率为58.7%, BOD的去除率为73.5%, SS的去除率为69.8%, 但是对TN、TP的去除效果均低于20%。无动力式一体化污水处理装置主要存在以下局限: (1) 难以去除含油废水; (2) 耐冲击负荷小; (3) 充氧效果不理想; (4) 除磷脱氮效果较差。

2.2 动力式一体化污水处理装置

由于无动力式装置的局限性, 动力式一体化处理装置成为了主流配置。在国内主要有以下工艺。

2.2.1 接触氧化法 (如图1)

接触氧化法具有对冲击负荷有较强的适应, 剩余污泥较少, 出水水质稳定。当进水BOD5浓度为100~150mg/l时, 一般生物接触氧化池的停留时间为0.5h左右, 体积负荷可达到6kgBOD5/m3。

2.2.2 A/O工艺 (如图2)

A/O法生物脱氮工艺, 水力缺氧时间一般设计为缺氧池2h, 好氧池不少于6h, 两池的水力停留时间比为1∶3。周琪等人的“厌氧-好氧一体化净化器”在HRT>6.2h, C O D小于4 0 0 m g/l, B O D<1 5 0 m g/l, S S<150mg/l, NH3-N为50mg/l左右时, 出水达到了城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的要求。

2.2.3 A2/O工艺 (如图3)

A2/O法生物除磷脱氮工艺, 其不仅能去除COD、BOD, 还能脱氮除磷。A2/O工艺一般不设初沉池, 各处理段水力停留时间比为厌氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶3, 一般厌氧段和缺氧段2h, 好氧段6h左右。A2/O工艺需要注意对好氧段的供氧能力的设计。当供氧不足时, 对氮磷的去除效果会减弱。

2.2.4 一体化氧化沟工艺

一体化氧化沟不设调节池及单独的二沉池, 沉淀单元置于氧化沟的沟渠内。一体化氧化沟工艺流程短, 构筑物简单, 设备少, 运行方式属于推流和完全混合相结合的延时曝气, 污泥得到好氧未定, 言辞产泥量小, 污泥易脱水, 污泥的及时回流也减小了污泥膨胀的可能, 所以一体化氧化沟的处理效果较好。氧化沟内的流速一般0.3~0.5m/s, 沟深1.5m~4.5m, 容积负荷0.45~0.9kgCOD/ (m3d) , 水力停留时间为10h~40h, 泥龄10d~30d, 沟内污泥浓度2000~4000mg/l, 沉淀区表面积4~6m/d, 沉淀时间为0.5h。针对氧化沟占地面积较大的缺点, 新型的一体化立体循环氧化沟技术已经开发出来了, 变传统的氧化沟水平流动循环为竖直循环, 利用立体循环这种独特的水流特点, 实现了污泥的自动回流, 节省了污泥回流的动力消耗, 并有效地节约了占地, 同时取得了较好的有机物, 氨氮及总磷的去除效率。

2.2.5 U N I T A N K工艺

UNITANK工艺是由三个矩形池组成, 三池水力相通, 每个池内设供氧和搅拌设备, 外侧两池设固定的出水堰及剩余污泥排放口, 这样两侧的两个池既可以做曝气池又可做沉淀池, 中间一池只做曝气池。U N I T A N K工艺不设单独的沉淀池及污泥回流设备, 并通过进水方向的周期性改变达到污泥回流的效果, 动力节省, 容积利用率较高, 构筑物较少, 同时可全部采用计算机管理, 自动化程度高, 因而管理简单, 出水水质好, 脱氮除磷效率高。

2.2.6 SBR除磷脱氮工艺

SBR工艺中进水、反应、沉淀、排放和闲置依次在同一池中完成, 周期运行。SBR工艺能较易地引进厌氧/好氧除磷过程和缺氧/好氧的除氮过程, 通过调整运行周期及控制各工序时间的长短, 从而实现对氮磷的去除。

3 一体化污水处理装置的技术展望

生活污水处理装置 篇11

关键词：秸秆；秸秆处理装置；应用现状；全秸秆覆盖免耕播种机

中图分类号： S223.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-013-04

收稿日期：2014-12-12

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-14-08B）；中国农业科学研究院科技创新工程。

作者简介：林德志（1989—），男，安徽六安人，硕士研究生，主要研究方向为耕种机械。E-mail：961369927@qq.com。

通信作者：吴努，教授，硕士生导师，研究方向为机械设计、纺织机械。E-mail： 653534738@qq.com。当前，我国的空气污染问题日益突出，每逢秋末冬初，持续的雾霾天气笼罩着全国多个省份，给人们的生产生活和身体健康造成了极大的危害。造成空气污染的主要原因之一就是农村的农作物秸秆焚烧，收获后的农作物秸秆废弃在田间，基本无利用价值且不易清理，就地焚烧成了农民“最省事”的办法。破解秸秆焚烧最有效的解决办法就是采取保护性耕作，对农田实行免耕、少耕，让作物秸秆、残茬覆盖地表，这样既可以提高土壤肥力、抑制沙尘暴，又能够避免秸秆焚烧[1]。而免耕播种机又是机械化保护耕作的核心。在免耕播种机作业播种的过程中，残茬秸秆的处理是一个非常重要的关键环节，无论是播种种子还是播种后的施肥环节，作为免耕播种机作业的第一步，就是对残茬秸秆的处理，将残茬秸秆清理干净，以利于后续免耕播种机的播种和施肥等作业，从而能够保证作业的顺畅性、高效率；如果残茬秸秆清理不当，就会造成机具堵塞卡滞，架种、晾种等问题，不仅影响作业顺畅性，而且影响播种质量[2]。因此，秸秆处理装置的研究对提高免耕播种机作业的顺畅性和劳动生产率有着重要的意义。

1国外免耕播种机秸秆处理装置

国外目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有2种，即圆盘刀式秸秆处理装置和尖铲式秸秆处理装置[3]。

1.1 圆盘刀式秸秆处理装置

圆盘刀主要有3种形式：光盘圆盘刀、波纹圆盘刀和缺口圆盘刀。圆盘刀式秸秆处理装置多数使用滚动圆盘切刀来破土切茬，其类型主要有平圆盘切刀、偏置锯齿型圆盘切刀、偏置波纹型圆盘切刀、缺口圆盘切刀、带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀等类型。其工作原理是圆盘刀随机架滚动，靠重力切茬，也可以靠液压予以施加垂直向下的力增加圆盘刀的切茬效果。如果土壤表面比较硬，圆盘切刀可以将残茬切断，而当在松过或耕过的田地里工作时，它们会将残茬压进松软的土壤里。从而播种机能够顺利地完成作业，播下的种子和施下的肥料不会裸露在秸秆上。直径大的圆盘切刀相比直径小的圆盘切刀切茬要容易，但其需要的垂直压力也相对较大。动力驱动的圆盘切刀切茬效果较好，能使免耕播种机在残茬覆盖地顺畅地播种而不发生堵塞现象，但是结构复杂。带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀切割残茬要比普通圆盘切刀容易。国外的免耕播种机大多数采用圆盘刀式秸秆处理装置，但是每个圆盘刀需要增加配重，结构庞大笨重，耗用钢材多，制造成本高[3-4]。

美国Great Plains公司生产的3P605NT型免耕播种机（图1）和巴西Baldan公司生产的SPD5000型小麦免耕播种机（图2）都采用圆盘刀式秸秆处理装置。3P605NT型免耕播种机采用大波纹圆盘破茬、松土，在地表可以开出10～20 mm宽的沟，其后用单体仿形的双圆盘开沟器播种施肥，种、肥混施。作业时，重心位置在大波纹圆盘上，切茬能力较强，该机为悬挂式，质量为1 034 kg，工作幅宽为1.83 m，播种行距19.05 cm、行数9行[5]。SPD5000型小麦免耕播种机，同型号的还有SPD3000和SPD4000型，整机质量分别达到4 223、3 812、3 401 kg，牵引式，配套动力分别为85、70、55 kW以上拖拉机[3，6-7]。

1.2尖铲式秸秆处理装置

尖铲式秸秆处理装置的特点是质量轻而入土能力强，具有结构简单、易制造和成本低等优点。其工作原理是靠自身和附加的重力，在牵引力作用下，它的前棱和两侧对称曲面使土壤沿曲面上升侧滑， 并将残茬、表层干土块、杂草等向两侧

抛出。对播前整地要求不高，可在垄作留茬地上开沟，有利于清除垄上残茬和杂草。但作业时，下层湿土有上翻趋向，保墒性能较差，开沟阻力较大[3-4]。

加拿大Flexi-Coil公司生产的5000型免耕播种机采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土（图3），镇压轮为多排结构且距开沟器有一定的距离，可以有效防止机具挂草。该机整机长为17.4 m，种行宽度可调，有18.3、22.9、30.5、36.6 cm 4种规格，播种方式为气力式排种，压缩空气与种子箱系统在最后方，其重量由自身的轮子支撑以保证开沟器对土壤的压力的稳定性，确保精确的开沟深度[4-5，8]。同样采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土的还有澳大利亚John Shearer公司生产的4 Bin Direct Drills免耕条播种机（图4），该机具有4个种箱，可以在1个工作行程播种4种作物，整机上可以装4～6个开沟器，且每2个开沟器之间的间隔较大，可以很好地防止堵塞，增加作业的顺畅性[3，6，8]。

国外对免耕播种机具的研究已取得较大成就，且其秸秆处理装置的研究也相当成熟，能够较顺畅完成作业，但是当在秸秆量大或种植窄行作物时存在机具堵塞、秸秆覆盖种行、种子可能播在秸秆上等问题且欧美发达国家多为单熟制、休耕制，田块大、机具多以重型、大型设备为主，我国直接借鉴和应用可能性不大。

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2国内免耕播种机秸秆处理装置

国内目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有3种[3]：一是圆盘刀式秸秆处理装置；二是尖铲式秸秆处理装置；三是带状旋割秸秆处理装置。

2.1圆盘刀式秸秆处理装置

国内免耕播种机上圆盘刀式秸秆处理装置和国外的基本相同，但是由于我国的地块小、经济条件差，所以免耕播种机的质量相对较小，需通过液压系统对其施以向下的垂直分力，以增加圆盘刀的切割能力。

中机美诺生产的6115型免耕播种机采用波纹圆盘刀破茬松土，切茬效果较强（图5）[9]。该机整机质量为1 973 kg，配套动力55 kW，播种行数为15行、行距为19 cm，工作宽幅2.85 m，工作效率为2.28 hm2/h，能播种小麦、大豆、牧草、油菜等中、小粒种子作物，可一次完成破茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业[6，9]。另外，由中国农业大学参与的国家“十五”科技攻关课题组研制的斜置驱动缺口圆盘免耕播种机（图6）[10]，该机采用动力驱动式圆盘破茬装置，即在开沟器前装有斜置缺口圆盘刀，利用圆盘刀在旋转过程中切断残茬并将土壤向后抛洒。在实际作业过程中，由于轴端附近的圆盘刀与免耕播种机的侧板距离较小，容易发生秸秆堵塞[6]。

2.2尖铲式秸秆处理装置

国内的尖铲式秸秆处理装置同国外的相仿，同样由于我国的基本国情，其机具质量相对较小，需通过液压系统增加其向下的垂直分力，以增加尖铲的入土能力。

大连农牧机械制造厂生产的 2BQM-6A型免耕播种机（图7）[11] 与河北农哈哈机械有限公司生产的农哈哈2BYF-4型玉米施肥播种机（图8）都采用尖铲式破茬松土装置，能有效减小作业阻力，提高作业效率。2BQM-6A型免耕播种机在小麦秸秆量为965 kg/hm2、秸秆含水率为64.3%的地中播种，通过系数可达0.97，通过性较好[4-5]。2BYF-4型玉米施肥播种机整机质量为190 kg，配套动力11～13.2 kW，播种行距500～640 mm，播种行数3行[7]。

2.3带状旋割秸秆处理装置

带状旋割秸秆处理装置是在开沟器前设置有旋转刀具，其工作原理是作业时，旋转刀具将作物的秸秆、根茬打碎或打走，在播行形成种床，适用于直立玉米秸杆或秸杆还田地播种小麦，也可用于播种玉米[3]。河北省农机局组织河北农哈哈机械有限公司生产的2BMFS-5/10 型带状浅旋小麦覆盖施肥播种机见图9[12]。该机采用带状浅旋刀破茬松土装置，可以将开沟器前的秸秆旋耕粉碎并与土壤混合，可在大量的玉米秸秆覆盖地上作业，整机质量为600 kg，配套动力36.8～47.8 kW拖拉机，工作幅宽1 900 mm，播种行距范围：玉米380 mm，小麦宽行260 mm、窄行120 mm[6，8]。农业部保护性耕作研究中心研制的2BMD-12 小麦对行免耕播种机见图10[13]。其同样采用带状旋耕刀破茬松土装置，能够用于玉米收获后，在秸秆直立状态下下地作业。该机配套动力为43 kW以上拖拉机，播种幅宽 2 800 mm，播种平均行距200～233 mm[8]。

我国对免耕播种机的研究起步较晚，主要是对国外免耕播种机的消化和吸收，研究适合我国国情的免耕播种机，并取得了不小的成就，但是当秸秆覆盖量大、留茬较高时，易堵塞卡滞，影响作业质量。

3全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置

针对现有的免耕播种机存在当地表秸秆量大或留茬高时极易造成机具入土部件挂草、壅堵和架种、晾种等问题，农业部南京农业机械化研究所创新性研制出了全秸秆覆盖免耕播

种机（正处在试验阶段），该机可一次性完成碎秸、清秸、播种、施肥、播种后覆秸等作业工序。其作业过程为：首先利用秸秆处理装置将待播区内的秸秆捡拾、粉碎，通过横向推送及风力提升后向后抛撒，在秸秆未落下、地表无秸秆的空档处播种施肥，粉碎后的秸秆再由抛洒装置均匀地覆盖于播种后的地面上。该机具不仅能够解决现有免耕播种机的技术难题，而且覆盖后的秸秆能够起到很好的肥效以及达到“准地膜”的覆盖效果；且通过更换部分作业部件，可播种不同的作物。

3.1工作原理

秸秆处理装置是全秸秆覆盖免耕播种机的核心，其主要作用是将待播区域内的秸秆清理干净，为后续的播种、施肥等工作部件营造“洁净”的工作环境，从而解决开沟器壅堵、架种、晾种等问题。其具体结构如图11所示[14]。

全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置是利用拖拉机动力输出轴输出动力，经万向节带动变速齿轮旋转，通过变速齿轮加速后带动三角带传动，从而带动秸秆粉碎刀轴以及搅龙、风机高速旋转。且在秸秆粉碎刀轴上装有Y型甩刀，工作时甩刀离地有5 cm的高度，高速旋转的的甩刀可以将直立或者倒伏的秸秆打成多段，同时由于甩刀的高速旋转，在秸秆处理装置入口处形成负压区，断秸以及未被打断的秸秆被吸入机体内，与机体内安装的定齿相遇，从而被剪切粉碎。粉碎后的秸秆被气流送至粉碎刀轴后方设置的横向输送搅龙， 碎秸通

过旋转的螺旋输送搅龙推送至离心风机，并在风机叶片高速旋转产生的离心力以及获得能量的气流联合作用下，从设有秸秆抛洒机构的输送管道出口抛出，越过种箱、肥箱，均匀地覆盖于播后地表。

3.2田间试验

该机于2014年11月4—13日（其间7、8日2 d下雨），在江苏省农业科学院试验基地（位于南京市六合区竹镇）分别做了玉米茬小麦免耕播种与水稻茬小麦免耕播种的试验。其中前茬作物为玉米的田地1.387 hm2，玉米茬秸秆高度 1 736 mm，株距345 mm，秸秆直径从秆顶的5.3 mm到秆底的20.6 mm逐渐增大；前茬作物为水稻的田地0.96 hm2，先前收获水稻时采用的是全喂入联合收获机，留茬高度400 mm，株距200 mm。试验期间田间秸秆覆盖效果如图12、图13所示，2幅图都是左边的是待播区域，右边是已播区域。

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3.3存在的问题

（1）当遇到田间不平整处，尤其是两边低中间高的地方，甩刀会将大量凸起的土壤甩至搅龙，并输送到离心风机处，造成风机的堵塞卡滞。

（2）当秸秆的直径较小，如水稻茬、小麦茬，且其含水量过高时，粉碎后的秸秆容易堆积成团状，会造成风机出口段的管道堵塞卡滞。

（3）管道出口处的秸秆会缠绕在抛洒机构的旋转轴上，当缠绕的量过多时，会造成抛洒机构由于摩擦阻力过大而旋转速度变慢乃至停滞，从而影响秸秆的覆盖均匀性。

4结语

随着焚烧农作物秸秆造成的空气污染、交通堵塞等问题日渐突出，对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新显得尤为重要；因此，需要重视对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新。我国在总结吸收国外免耕播种机秸秆处理装置的基础上，研制出了许多适合我国国情的免耕播种机秸秆处理装置，但是也存在不少问题，所以要对现有秸秆处理装置进行优化，进一步改进和完善现有装置，提高免耕播种的质量。同时，根据不同地区特点及广大人民的需求，发展有利于免耕播种机播种的秸秆处理装置，从而提高农民的积极性、减少乃至杜绝焚烧秸秆，进而能真正解决焚烧秸秆带来的环境污染问题以及为全面实施保护性耕作提供有效的技术支撑。

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合成氨污水终端处理装置运行总结 篇12

阜南新天化工有限公司是一家综合型化工企业。经过30 a的发展,目前企业主要产品年生产能力为:甲醇50 kt、液氨60 kt、双氧水150 kt、碳铵180 kt。在合成氨生产过程中有大量的污水产生,这些废水中含有悬浮物、有机物、氨氮等,若不经处理直接排放,势必造成严重的环境污染。为保护环境,实现可持续发展,公司于2008年新建了一套2 000 m3/d污水终端处理装置。

1 合成氨污水来源及水质情况

1.1 污水来源及水质情况

合成氨企业污水主要来自合成、碳化循环水;压缩、双氧水循环水;造气、脱硫循环水;浅除盐再生废水;生活及含油废水;初期雨水及其他废水。

污水处理装置进口污水水量及水质见表1。

1.2 污水处理装置出口水质设计指标(表2)

2 污水处理装置简介

经多次考察、论证,公司决定采用运行能耗较低的A2/O工艺,如图1。各污水处理池及其作用简介如下。

(1)格栅井

由于废水中含大粒径悬浮物和飘浮物,为保证后续处理顺利进行,防止机械设备损坏而设置。

(2)集水井

收集来水。正常运行的情况下,集水井的水由提升泵提升进入预曝气调节池;当有意外情况发生,水质比较恶劣时,则放入事故池。

(3)事故池

当有意外情况发生,水质比较恶劣时,集水井的水进入事故池。在事故池中设置提升泵,可以将水均匀提升至预曝气调节池。

(4)预曝气调节池

其目的是调节匀和污水的水质及水量,设置成预曝气形式,削减高峰负荷,以利于后续处理,减少处理构筑物的体积和节省投资费用。

(5)隔油沉渣池

预曝气调节池出水进入隔油沉渣池,通过水力折流,将水中的油类物质隔离在池内,并起到一定的沉淀作用,去除部分悬浮物。

(6)中和池

预曝气调节池的水由调节池提升泵提升进入中和池,在中和池中加酸或碱来调节污水的pH值,以利于后续处理单元的正常运行。

(7)絮凝沉淀池

中和池的出水自流进入絮凝沉淀池,在絮凝沉淀池前加入硫酸亚铁,以去除水中的氰化物,同时加入助凝剂PAM,以加强沉淀物的沉降性能。

(8)ABR折流反应池

气浮池的出水进入ABR折流反应池。其全称为厌氧折流板反应器,是一种高效节能厌氧装置。特点是在反应器内沿水流方向设置多层隔板,将反应器分隔成若干个串联的反应室,每个反应室都是一个先升流后降流,类似厌氧污泥床的单元。在各反应室内,水力特性接近完全混合式,而在整个反应器中则类似于推流式。废水进入反应室沿导流板上下折流前进,依次通过每个反应室的污泥床,废水中的有机物通过与微生物充分接触而得以去除。借助废水流动的作用,反应室中的污泥上下运行,由于导流板的阻挡作用和污泥自身的沉降性能,大量厌氧污泥被截留在反应室内。ABR工艺结构简单,不需要复杂的设备,但其对悬浮物以及COD、BOD的去除效果却很好。由于ABR工艺的特殊反应机理,处理后的出水,好氧处理所需的时间、能耗更少,出水效果更好,从而使整个工艺运行能耗降低,更为稳定可靠。

(9)缺氧池

废水在缺氧池中进行反硝化反应。反硝化反应是指硝酸氮(NO3-N)和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下,被还原为气态(N2)的过程。在反硝化菌的代谢活动下,NO3-N有二个转化途径,即:同化反硝化(合成),最终产物为有机氮化合物,成为菌体的组成部分;异化反硝化(分解),最终产物为气态氮,一般以后者为主。反硝化反应式如下:

(10)生物接触氧化池

生物接触氧化处理技术的实质之一是,在池内填充填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物新陈代谢的作用下,污水中的有机污染物得以去除,污水得到净化。生物接触氧化法的主要特征是,采用浸没在水中高孔隙率、大比表面积的填料,在其表面为微生物附着生长提供好氧生物膜。因其比表面积大,可附着的生物量大,同时因其孔隙率大,基质的进入和代谢产物的移出,以及生物膜的自身更新脱落,均较为通畅,使得生物膜能保持高活性和较高生化反应速率。它兼有活性污泥法的特点。综上所述,生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。其优点是:

① 对冲击负荷有较强的适应力;

② 污泥生成量少,不产生污泥膨胀的危害,能够保证出水水质;

③ 回流量小,易于维护管理;

④ 接触氧化池单位体积的生物量多,容积负荷高,水力停留时间短;

⑤ 节能效果明显;

⑥ 不产生滤池蝇,也不散发臭气;

⑦ 具有脱氮除磷功能。

(11)斜管沉淀池

接触氧化池出水进入斜管沉淀池,通过斜管的高效自然沉淀作用,将污水中大量污泥沉淀至污泥斗,上部清液自流进入清水池,池底污泥经气提装置回流至第一级接触氧化池或排至污泥浓缩池。

(12)清水池

废水经二级沉淀池自流进入清水池,在清水池中彻底澄清后回用或者达标排放。

(13)污泥浓缩池

斜管沉淀池中的污泥排至污泥浓缩池,在其中消化减容后,通过污泥提升泵提升至污泥絮凝罐,在污泥絮凝罐加药絮凝,然后由泵送入带式压滤机,压出的泥饼外运。

3 主要设备及规格(表3)

4 装置运行情况及注意事项

4.1 装置运行情况

2008年10月装置开始投加活性污泥及高效生物菌种并试运行。经过近2个月的调试和菌种培养、驯化,2008年12月4～6日我公司委托市环境监测站对该装置进行了连续72 h的验收监测,具体数据如下。

(1)进口水质(平均值)

(2)出口水质(平均值)

4.2 运行中注意事项

(1)按时分析进水水质(每班至少1次),并根据进水情况对装置进行调整。COD既是污染物又是生物菌种的营养成分,与NH3-N要求达到3∶1以上的比例。比例过低时要补加一定的碳源,如甲醇等。否则将影响氨氮的处理效果。

(2)生物接触氧化池底部的曝气头因老化脱落时要及时更换,时间过长不仅影响曝气效果,而且会使其他曝气头进泥堵塞。

(3)一沉池内的污泥具有活性而且量较大,要及时回流到一级氧化池,否则将会发生污泥膨胀现象,不但会把斜管损坏而且使系统内的活性污泥量不足,严重影响处理效果。

5 结 语