静态试验范文（精选7篇）
静态试验 第1篇
近年来,电力系统规模不断扩大,风能、太阳能等新能源快速发展,电源以及电网负荷越来越分散,负荷的变化速率也越来越快。同时,由于这些负荷随时变化的新能源的加入,给电网控制带来一定困难。因此,必须采取一定的技术手段,实时对电网的质量指标进行调整和控制,避免严重影响电网的运行。这种技术手段称为自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)[1]。AGC负责对电网和电源企业进行协调,在维持电网频率稳定的同时能快速响应多种接入能源的负荷变化,是保持发电功率与负荷功率平衡的关键。风头正劲的智能电网技术虽将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其它用能设施通过数字信息化网络连接在一起[2],但其核心依然是AGC。AGC一改过去电力系统频率和有功功率的控制在电源侧各发电企业分别进行的局面,而是根据发电机组的调节性能及在电网中的地位进行分类,再把电网负荷指令变为每个机组的负荷指令,进行分别控制,快速实现发供平衡。由此可见,AGC必须同时满足电网调度和电源企业控制的要求。而每台机组的AGC特性将直接影响控制效果,也必将影响电网的性能。通过对组网的每台发电机组进行试验,便能获得机组及系统的AGC特性参数,然后对试验数据进行分析和研究,以提高AGC的控制效果。在此基础上再进行全厂AGC试验,单个控制区联调及多个控制区的联调。由于火力发电和水力发电的调节特性存在根本不同,因此,一般情况下,火力发电厂常采取单台机组AGC试验方案,而配有多台发电机组的水电厂采用全厂AGC试验方案。
1 AGC概述
1.1 电力系统的负荷变化及频率调节
电力系统频率波动的主要原因是发电机组输入功率与输出功率(负载)的失衡。尽管原动机输入功率也在随时变化,但通过改善自身的调速器特性便可很容易地进行控制。因此失衡的状况更多取决于负荷和同网其他发电机的运行工况。
众所周知,电力系统一次调频是有差调节。比如火力发电厂中,一次调频并没有改变锅炉的燃烧状况,在调节的瞬间,仅仅利用了蓄热,早晚还是要回到以前的状态。因此,必须采用二次调频,也就是AGC。它能充分调动各种资源,维持电网能量平衡,实现无差调节。比如在采用CCS的火电厂中,AGC同时把指令送给汽轮机和锅炉,使它们同时响应负荷的变化而又满足对汽压的规定。当然,最终还要实现三次调频(经济负荷分配),但笔者认为,现在的AGC技术应包括经济负荷分配的内容。
1.2 AGC系统的结构和功能
AGC系统的结构[3]如图1所示。
AGC的功能要求如下:
(1)火力发电厂机组的热工自动控制系统(一般采用分散控制系统DCS)必须在自动方式运行,且协调控制系统(CCS)必须在“协调控制”方式;水电厂自动控制系统及功率调节装置应可靠运行。
(2)电网调度中心的能量管理系统(EMS)、通信网络、电厂端的远方终端(RTU)必须都在正常工作状态,并能从EMS的终端上直接改变CCS(或水电厂自动控制系统)中的调度负荷指令。CCS(或水电厂自动控制系统)能直接收到从EMS下发的要求执行自动发电控制的“投入”和“切除”信号、“调度负荷指令”的模拟量信号(标准接口为4~20 m A DC),EMS能接收到CCS(或水电厂自动控制系统)的反馈信号、协调控制方式信号和AGC“投/切”信号。
(3)EMS下达的“调度负荷指令”信号与电厂机组实际出力的绝对偏差必须控制在允许范围内。
(4)机组在自动控制方式下运行,直接由电网调度中心远方控制。自动控制系统的手动负荷设定器的输出负荷指令自动跟踪调度负荷指令;在就地控制时,调度负荷指令自动跟踪机组实发功率。
2 试验目的和实现
AGC必须使全系统的发电出力和负荷功率相匹配;将电力系统的频率偏差调节到零,保持系统频率为额定值;控制区域间联络线的交换功率与计划值相等,实现区域内有功功率的平衡;在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。
AGC试验的目的是测试电厂控制器和机组是否满足网调AGC控制技术的要求,检查机组适应负荷变化的能力,当机组在一定负荷范围内变化时,按一定线性关系和速率跟踪网调要求的负荷指令出力。
对于火力发电机组,AGC控制目标是使由于负荷变动而产生的区域误差ACE(Area Control Error)不断减少直至为零。网调通过AGC可调整电网发电出力与电网负荷平衡,将电网频率偏差调节到零,保持电网频率为额定值,在控制区内分配发电出力,维持区域间联络线交换功率在计划值内,降低区域运行成本。在AGC功能实现过程中,RTU为网调或自动调度系统(ADS)与DCS建立了联络通道。RTU接受网调的AGC控制信息,发送至DCS;RTU接收并将DCS送出的机组AGC“投/切”等状态量,传送至网调。机组已经正常运行,具备带满负荷、安全稳定运行的能力;DCS的各种功能经过试验已投入运行,各模拟量控制系统投入自动运行,调节品质达到机组要求;负荷摆动试验已经成功,机组保护全部投入。试验应在网调要求的负荷范围内的正常工况下进行。
对于水力发电厂,AGC控制目标和火力发电机组类似,区别在于控制系统接收的是全厂AGC指令,然后根据设备情况进行功率的二次分配,由每台机组的功率调节装置完成调节[4]。
3 试验方法及步骤
3.1 火力发电机组的AGC试验
某300 MW火力发电机组[5],网调给出AGC控制的各项技术要求:控制范围为250~300 MW,负荷变化率不小于6 MW/min。
整定机组控制器的信号接收范围(4~20 m A),并且下限对应机组调节范围的下限,上限对应机组满负荷。根据系统原理图、接线图检查电气远动RTU到DCS的遥调接口接线正确。确认接入DCS系统的负荷控制指令信号正确。
DCS与RTU的接口信号如表1所示。
3.1.1 静态试验
(1)远动与DCS的接口信号静态试验
从DCS模拟AGC投入信号,检查远动系统接收此信号正确无误;从远动模拟输出AGC负荷指令信号,DCS接收此信号正确无误。
(2)检查DCS系统中AGC功能的软件组态,对不符合现场要求的一律予以整改。
(3)对静态参数进行检查和设置。
(4)模拟满足AGC“投/切”条件,AGC“投/切”时,系统无扰动,不影响机组的安全运行。AGC“投入”时,模拟AGC控制指令信号,机组负荷控制动作方向与AGC控制指令相一致。
3.1.2 热态试验
机组炉膛负压控制系统、给水控制系统、燃烧控制系统、风量控制系统(含氧量校正)、主/再热蒸汽温度控制系统等子系统投入自动且工作稳定的状况下,首先将DEH切为CCS遥控方式投入汽轮机主控自动,机/炉主控制器控制方式为汽轮机跟随(TF)方式;相继投入给粉机自动及锅炉主控自动,机/炉主控制器控制方式转换为协调控制方式。当机组协调控制稳定后,进行AGC大负荷爬坡试验。
机组AGC试验在AGC控制负荷250~300 MW范围内进行,分下坡和上坡两个阶段进行。
(1)在网调允许和调度下,发出AGC指令进行下坡段AGC降负荷试验,试验数据如表2所示。
试验开始时负荷为302 MW,机组负荷变化率上限设定为6 MW/min。AGC指令负荷目标250 MW,负荷变动量为2 MW,到达目标值后,进入稳态,负荷为252 MW。试验过程中AGC指令进行了下降试验,机组负荷变化率上限未作改变,保持6 MW/min,AGC功率动态偏差在±4 MW内,稳态偏差在±1 MW内。试验时参数变化如表3所示。
试验时的负荷跟踪详细情况见图2。
(2)在网调调度下,发出AGC指令进行上坡段AGC升负荷试验,试验数据如表4所示。
试验开始时负荷为250 MW,机组负荷变化率上限设定为6 MW/min。AGC指令负荷目标300 MW,负荷变动量为2 MW,到达目标值后,进入稳态,负荷为297.9 MW。试验过程中AGC指令进行了上升试验,试验过程中机组负荷变化率上限未作改变,保持6 MW/min,AGC功率动态偏差在±2 MW内,稳态偏差在±1 MW内。试验时参数变化如表5所示。
试验时的负荷跟踪详细情况见图2。
3.1.3 试验数据分析
从试验结果来看,整个AGC过程中引起的最大动态偏差为±4 MW,稳态偏差±1 MW。动态偏差为机组实际功率在AGC过程中与调度AGC功率的最大差值,将对整个电网的频率产生一定影响。影响频率的程度可用电力系统综合功率(负荷和发电机功率)—频率特性来进行分析,它能真实反映负荷功率变化量与实际频率变化量之间的关系。
功—频特性公式如下:
式中:∆PL表示负荷功率增量;KG表示发电机的功频静特性系数(或称单位调节功率),即调差率R的倒数;D表示负荷的频率调节效应系数;∆f表示引起的频率变化量;β=KG+D为响应系数,表示系统的频率响应特性,单位MW/0.1 Hz。
需要说明的是:D是随时变化的,代表了负荷具有随时变化的特点,而KG是可以整定的,代表了电源侧控制性能。
若调差率R整定为5%,D取2,则β=22MW/0.1 Hz。
最大频率调节范围:
最大频率响应速度:
最大误差影响频率:
即在不考虑其他机组参与一次调频、联络线交换功率的情况下,该机组的AGC频率控制范围为±0.228 Hz,最大频率响应速度为±0.027 Hz/min,最大动态偏差影响频率±0.018 Hz。
由此看出,该机组功率与AGC功率动态偏差较小,负荷调整较精确,机组控制器线性度较好。
3.2 水力发电厂的AGC试验
某配置5台机组的水电厂网调给出AGC控制的各项技术要求:控制范围为80~240 MW,负荷变化率不小于30 MW/min。1#、2#、4#、5#机组参与AGC调节,3#机带30 MW基本负荷,不参与AGC调节。
整定机组控制器的信号接收范围(4~20 m A),并且下限对应机组调节范围的下限,上限对应机组满负荷。
根据系统原理图、接线图检查电气远动RTU到计算机监控系统接线正确。确认接入监控系统的负荷控制指令信号正确,如表6所示。
3.2.1 静态试验
从监控系统模拟AGC投入信号,检查远动系统接收此信号正确无误;从远动模拟输出AGC负荷指令信号,监控系统接收此信号正确无误;模拟分配机组负荷,机组功率调节器与预先设定的相吻合。
由于3#机不参与AGC试验,因此要修改完善AGC控制值,确保与调度指令完全一致。
模拟满足AGC“投/切”条件,AGC“投/切”时,系统无扰动,不影响机组的安全运行。AGC“投入”时,模拟AGC控制指令信号,机组负荷控制动作方向与AGC控制指令相一致。
3.2.2 热态试验
将电厂实际功率由240 MW开始下降至80 MW,再从80 MW逐渐升至240 MW。
(1)在网调允许和调度下,进行降负荷响应试验,试验数据如表7所示。
14:30′时,5#机停机,14:44′时,2#机停机。最大动态偏差为±24 MW,稳态偏差±2 MW。
(2)同样进行了升负荷响应试验,试验数据如表8所示。
14:58′时,5#机开机,15:14′时,2#机开机。最大动态偏差为±30 MW,稳态偏差±7 MW。
3.2.3 试验数据分析
若调差率R整定为5%,D取2,则β=22MW/0.1 Hz。
最大频率调节范围:
最大频率响应速度:
最大误差影响频率:
由此看出,该电厂在不考虑其他机组参与一次调频、联络线交换功率的情况下,AGC频率控制范围为±0.727 Hz,最大频率响应速度为±0.136Hz/min,能满足控制范围为80~240 MW,负荷变化率不小于30 MW/min的要求。但是实际功率与AGC功率动态偏差较大,最大动态偏差影响频率达到±0.136 Hz,AGC总体控制效果不佳。还可看出,电厂控制器线性度较差,甚至还有跳变的情况发生。
4 结论
本文介绍的AGC联合静态试验和动态试验,能够检验发电机组在硬件、软件、逻辑通信等方面与AGC系统的配合情况;检验机组能否满足一定的控制范围,且在控制范围内,控制器输入(也就是AGC输出)与机组功率的输出是否成线性关系;检验机组能否满足一定的调节速率,且调节速率的变化对机组的影响是否在允许限度内。进行试验时,控制系统接口、数据通信、机组本身的调节品质、静态模拟须先予保证,AGC实际跟踪情况再在动态试验中不断地修改完善,直到达到AGC的要求。可以看出,该火电机组的AGC跟踪效果较好,动态偏差对频率的影响较小,但响应速度不够快,调节范围也不够大,AGC可以投入,以响应变化缓慢的负荷变化。而该水电厂的AGC跟踪效果较差,动态偏差对频率的影响较大,不能立即投入AGC,必须对机组监控系统进行必要修改,以改善机组功率跟踪AGC的线性度。若偏差能有效下降到允许范围内,即可投入AGC,以跟踪变化快速的负荷变化。
总之,尽管试验提供了AGC必要的数据,提高了AGC水平,但也应看到,有些区域负荷变化较大,如无其他调节手段,仅靠AGC通过联络线来交换功率显得过于困难。因此,应在大变负荷区域布置水电厂(或抽水蓄能电站)来提高负荷响应速度,这就需要在电网规划阶段放眼长远,对电源和负荷的发展趋势进行分析和预测,然后进行合理布局。
参考文献
[1]张磊,彭德振.大型火力发电机组集控运行[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33(8):1-7.CHEN Shu-yong,SONG Shu-fang,LI Lan-xin,et al.Survey on smart grid technology[J].Power System Technology,2009,33(8):1-7.
[3]于尔铿,刘广一,周京阳,等.能量管理系统(EMS)[M].北京:科学出版社,1998.
[4]电力系统调频与自动发电控制编委会.电力系统调频与自动发电控制[M].北京:中国电力出版社,2006.
静态试验 第2篇
活性炭静态吸附马铃薯淀粉废水的试验研究
摘要：本试验采用颗粒活性炭吸附处理低浓度马铃薯淀粉废水,研究吸附时间、活性炭粒径及废水的pH对活性炭吸附处理效果的影响.试验结果表明:Langmuir和Freundlich吸附等温式均能较好地拟合颗粒活性炭对马铃薯淀粉废水的.吸附处理过程;活性炭粒径越大其最大吸附速率和吸附量越小;活性炭在酸性条件下比在碱性条件下具有更高的最大吸附速率和吸附量.作 者：郑兰香 苏胜亮 常晓艳 杨林兴 刘晓彤 金利娜 作者单位：宁夏大学资源环境学院,银川,750021 期 刊：环境与可持续发展 Journal：ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 年，卷(期)：, 35(2) 分类号：X7 关键词：活性炭 马铃薯淀粉废水 最大吸附速率 吸附量
水泥基材料准静态压缩疲劳试验研究 第3篇
“水泥基材料”是指以水泥作为胶凝材料的工程材料,工程中最常见的有砂浆、水泥石和各种混凝土。如无筋混凝土、钢筋混凝土、聚合物混凝土、纤维混凝土、硅酸盐混凝土等。水泥基材料已被广泛地用于高层建筑、长跨桥、大坝、水电站、隧道、码头等。这些工程在服役期间不可避免的要承受随机或周期性的反复载荷,所以研究水泥基材料在反复载荷下的疲劳特性具有积极意义。
过去人们对素混凝土材料和钢纤维混凝土等水泥基材料的疲劳特性的研究较多[1,2,3,4],但是在亚临界载荷下的准静态压缩疲劳试验研究比较少,且测量水泥基材料的剩余力学性能数据和种类不全。本文重点测试了水泥砂浆在亚临界载荷压缩疲劳下的剩余强度和剩余弹性模量,揭示了其变化规律。
1水泥砂浆试样的准静态压缩疲劳试验
1.1 试件制备
试件尺寸为30×30 mm(L=D),如图1,砂浆的力学性能分散性与工艺密切相关,为了尽量减小试件引起的误差,采用的骨料为0.1～ 1 mm之间。砂浆材料配料质量比为砂∶水泥∶水=2∶1∶0.6。试件成型后24 h拆模,之后在HBY-40B 型水泥(混凝土)恒温恒湿标准养护箱里进行标准养护28 d,温度控制在20±1 ℃,湿度95%以上。标准养护后的试样经过磨床水磨加工,以保证试样的平整度、光洁度、垂直度在标准范围内。
1.2 压缩强度和弹性模量的测定
在Instron液压伺服试验机(见图2)上进行上述试样的准静态压缩破坏试验,应变率为10-3/s。通过对几组试件进行试验测定,得到砂浆在应变率为10-3/s准静态下破坏强度σf=22.4 MPa 和弹性模量E=17.9 GPa,测试结果见表1。
1.3 压缩疲劳试验方法与结果
采用Instron液压伺服试验机以90%破坏强度幅值(亚临界载荷)在应变率为10-3/s下对3组试样压缩n(n=1,2,3,…)次。并且运用Instron液压伺服试验机分别测量试样各次压缩之后的剩余力学性能σrs(剩余强度)和Er(剩余弹性模量),得到了水泥砂浆试样剩余强度和剩余弹性模量与压缩次数的变化图,分别见图3(a)～(b)。
(a) 剩余强度(b) 剩余杨氏模量
从图3可知:在亚临界准静态压缩疲劳下,水泥砂浆的剩余强度是逐渐减小的,但是剩余弹性模量则是一个先增加后减小的过程,试验结果应深入探讨。
2试验现象分析
疲劳损伤指的是由于重复载荷作用而引起的结构材料受力性能衰减的过程,即疲劳微裂纹的发生、发展、形成宏观裂纹、发生破坏的过程[5]。由于水泥基材料是一种非均匀的多相介质,在制作过程中伴随水化热和质量不均匀等因素,内部产生大量的微裂纹和微空洞。存在微裂纹的水泥基材料在受到循环载荷作用之后,微裂纹将发生改变、扩展、连接并根据载荷幅值大小稳定在一定的开裂水平或者最终破坏。这就是在亚临界压缩载荷下砂浆剩余强度逐渐减小的原因。由于水泥基材料存在微空洞,水泥基材料在受到循环载荷作用之后,将会造成微空洞的坍塌,刚开始疲劳载荷循环的几个周期之内,水泥砂浆试件变得越来越密实,即弹性模量逐渐增加。当疲劳载荷循环到一定程度时,由微裂纹扩展所引起的弱化效应超过微空洞坍塌所引起的弹性模量的增强效应时,此时剩余杨氏模量开始减小。这就是在亚临界压缩载荷下水泥砂浆剩余弹性模量先增大后减小的机理。
3结论
本文采用Instron液压伺服试验机以90%破坏强度幅值,在应变率为10-3/s下对水泥砂浆试样进行压缩疲劳试验,得到了在亚临界压缩载荷下水泥基材料的剩余力学性能的变化规律,也就是其剩余强度是逐渐减小的,而其剩余弹性氏模量则是一个先增大后减小的过程。本试验成果为后续对水泥基材料的深入研究打下了基础。
参考文献
[1]Byong Y B,Cheng-Tzu T H.Properties of Steel Fiber ReinforcedConcrete under Cyclic Loading[J].ATC Materails J.1998,95(2).
[2]Hsu T C.Fatigue and Microcracking of Concrete[J].RILEM,Ma-terials and Structures,1984,17(97).
[3]孙伟,高建明.路用刚纤维混凝土抗折疲劳特性研究[J].东南大学学报,1993,21(2):1-5.
[4]鞠杨,樊承谋.钢纤维混凝土轴压疲劳性能研究[A].第五界全国纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C].广州:广东科技出版社,1994.
橡胶粉静态压缩力学性能的试验研究 第4篇
国内外大量的试验资料表明, 即使结构在爆炸动载荷作用下能保持完好, 地震动也会使防护工程内的人员和设备因结构的突然运动受到严重的冲击而受伤或受损。因此, 结构的隔振问题已引起各国防护工程界的普遍重视。其中最常见的就是在结构底板和室内的地板之间构筑隔振垫层。隔震垫层的材料通常有橡胶块、钢弹簧、玻璃纤维、钢丝绳等[1]。
橡胶粉来源于以废旧轮胎为主的废旧橡胶制品, 它是目前市场上最便宜弹性体材料, 笔者提出将其作为隔震层的材料。橡胶粉垫层有很强的压缩变形和剪切变形能力, 且在变形的同时橡胶粉颗粒之间相互摩擦消耗能量, 因此它具有很强的缓冲吸能能力, 在隔震方面有显著的性能优势。同时, 橡胶粉的使用在降低成本、节约资源、防止公害方面也很有意义。
1试验原材料、仪器设备、实验方法
1.1 试验原材料及仪器设备
30目、40目、60目、80目橡胶粉;数字式万能材料实验机;一个长、宽、高都为20 cm的铁箱以及一个长、宽为19 cm, 厚度为1 cm的铁板, 铁板的作用是将材料装入铁箱后, 盖在材料表面, 使材料受力均匀。
1.2 试验方法
分别将四种目数的橡胶粉装入铁箱, 使其成自然堆积状态, 如果用力压实, 可能由于力度不同而造成试验数据误差较大。在橡胶粉上盖上铁板, 把材料放到数字式万能材料实验机上进行压缩试验。通过控制压头的位移速度来控制试样的应变速率, 加载量和压缩位移通过传感器输入计算机中, 对采集的数据进行处理, 绘制出压缩—应力一应变曲线。对四种目数的橡胶粉均采用10 cm、15 cm、20 cm三种堆积厚度进行试验。
2试验结果及讨论
2.1 试验结果
图1～图4是试验得到的橡胶粉垫层试验力与变形曲线, 横坐标表示垫层的变形量, 单位为mm;纵坐标表示试验力, 单位为kN。各曲线的下标表示该组试验使用橡胶粉的目数及堆积厚度。
2.2 变形能力
2.2.1 堆积厚度对变形能力的影响
图1～图4是相同目数的橡胶粉垫层在不同堆积厚度情况下的实验力与变形曲线对比图。从图中很容易可以看出, 不论是哪种目数的橡胶粉垫层, 它们在相同实验力下的变形都随着堆积厚度的增加而增大, 也就是说, 橡胶粉垫层的变形能力是随着堆积厚度的增加而增强的。
2.2.2 目数对变形能力的影响
图5～图7是不同目数的橡胶粉垫层在相同堆积厚度情况下的实验力与变形曲线对比图。从图中可以看出, 当堆积厚度为10 cm时, 橡胶粉垫层的变形能力基本随着目数的加大 (目数越大粒径越小) 而增强。而当堆积厚度为15 cm和20 cm时, 30目、40目及60目橡胶粉垫层的实验曲线几乎重合, 而80目橡胶粉垫层的实验曲线明显比它们缓和。这说明, 当堆积厚度较小时, 橡胶粉垫层的变形能力随着目数的加大而增强, 当堆积厚度增大到一定程度后, 30目、40目、60目橡胶粉垫层的变形能力相差不大, 而80目橡胶粉橡胶粉垫层的变形能力则明显强于它们。
2.3 吸能能力
吸能能力是决定材料隔震性能的重要指标。橡胶粉在受力过程中吸收的能量实际上就是外力对它所作的功。利用matlab软件计算试验力与位移曲线下包络的面积, 就得到吸收的能量。表2和表3分别列出了试验力达到20kN和5kN时各组实验中橡胶粉吸收的能量。
从表1可以看出, 当实验力达到20kN时橡胶粉垫层的吸能能力随着目数的增大而减弱, 随着垫层厚度的增加而增强。
从表2可以看出, 当实验力达到5 kN时橡胶粉垫层的吸能能力随着垫层厚度的增加而增强, 但随着目数变化的规律并不是很明显。
3结论
(1) 橡胶粉垫层的变形能力随着垫层厚度的增大而增强;30目、40目、60目橡胶粉构成的垫层的变形能力相差不大, 而80目橡胶粉构成的垫层的变形能力明显强于它们。
(2) 吸能能力是决定材料隔震性能的重要指标。当实验力达到20kN时橡胶粉垫层的吸能能力随着目数的增大而减弱, 随着垫层厚度的增加而增强。实验力达到5kN时橡胶粉垫层的吸能能力随着垫层厚度的增加而增强, 而随着目数变化的规律并不是很明显。
(3) 从试验曲线来看, 橡胶粉垫层的压缩变形可分为两个阶段, 后一阶段为密实阶段, 隔震效果不佳, 在实际工程的设计中, 应该避免橡胶粉的变形进入后一阶段。充分利用前一阶段的吸能性强的特点。
参考文献
静态试验 第5篇
水体中氮、磷浓度升高导致的富营养化已经成为近年来地表水所面临的最大问题之一, 因此迫切需要采取有效措施净化受污染水体。水生植物是一个广泛分布在各种水体中的高等植物类群, 它不但可以直接吸收利用污水中的营养物质和富集污水中的重金属等有害物质, 而且还能输送氧气到根区, 提供根区微生物生长、繁殖和降解对氧的需求, 同时也能维持和加强人工湿地系统内的水力传导力。目前, 国内外已广泛开展利用水生植物净化富营养化水体的研究, 并取得了一些成果[1,2,3,4,5]。实践表明, 利用水生植物净化富营养化水体, 具有良好的净化效果, 并且以其独特的经济效益、能耗低、简单易行以及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点, 正日益受到人们的关注。
本研究针对保定市水体污染治理工作的技术需求, 以府河河道水体为对象, 结合“保定城区河道水体水质改善与修复示范研究”的示范工程项目工作, 进行了适用于保定市河道污水净化的水生植物的筛选与净化性能试验研究, 研究成果为相关示范工程的顺利实施奠定了良好的基础。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
通过查阅国内外利用水生植物净化富营养化水体的相关文献资料, 结合本地实际情况, 最终选取了美人蕉、睡莲、水葫芦和金钱草4种植物作为本次试验的研究对象, 其中美人蕉和睡莲来自土培苗, 经去土洗净后移植到试验水体中。试验水样取自保定市府河河道水, 初始水样浓度见表1。
1.2 试验设计
取10个容积为150 L的清洁塑料圆桶, 各注入100 L供试水样。在其中8个桶上放置1块直径35 cm, 厚3 cm的聚苯乙烯泡沫塑料板作为植物的生长载体, 在此载体上均匀打孔, 孔直径以正好插入供试植物为宜。将预培养好的4种水生植物小心地用去离子水清洗根系 (切勿损伤根系) , 移入试验浮床泡沫板载体, 相同条件下每种植物设一个平行样, 另设一个不栽种任何植物的桶作为对照。
试验于河北农业大学水利试验室内进行, 试验周期为50 d, 从2007年9月28日开始至2007年11月17日结束, 这段时间为当地的秋末冬初, 水温在9.8~14.6℃之间, 水温变化见图1。每10 d测定一次植物的生长状况及水质指标, 每次取样100 mL, 取样之前以自来水补充因蒸腾蒸发的水分, 从而保持试验桶中水样体积恒定, 并且搅动使水桶内的水样混合均匀。
1.3 检测项目和方法
水质测定项目有NH3-N、TP、TN、CODcr 、pH值、DO、温度等, 监测方法为:CODcr采用重铬酸碱法, TN采用过硫酸甲氧化-紫外分光光度法, TP采用钼蓝比色法, NH3-N采用纳氏试剂光度法, 水银温度计测定水温及气温[6]。试验结果取两组平行样的平均值。
污染物的去除率 (η) 计算公式为:η= (C0-Ci) /C0×100%
其中C0为处理前溶液浓度, Ci为处理后溶液浓度。
2 结果与分析
2.1 植物生长状况
试验初始, 各种植物均长势良好, 每株植物都有新叶发出, 植株的根系生长情况良好, 栽种1周后长出新根, 其中尤以美人蕉、金钱草最为突出, 在污水中长势良好而迅速。在试验后期, 由于温度及营养物质浓度降低, 植物的生长放缓, 美人蕉、水葫芦部分叶片开始枯黄, 睡莲已全部死亡。
2.2 水质净化效果
试验期间, 美人蕉等4种植物对富营养化水体水质净化起到了明显的效果。试验前, 水体浑浊呈绿色, 并有明显的腥臭味;试验结束时, 水体清澈透明, 异色异味消失。除感官性状有明显变化之外, 化学测试水体中的各污染物质含量均明显下降, 表2列出了试验结束时4种植物对水体污染物的去除率。 (注:由于试验后期睡莲死亡, 表中睡莲的去除率为试验30 d的数据) 。
2.2.1 植物对NH3-N的去除效果
氨氮在湿地系统中的去除主要有挥发、基质吸附和氨化作用转化为硝态氮。实际上系统pH<8.5时, 氨氮挥发可以忽略, 基质吸附也只占很小部分[7,8]。氨氮的主要去除机制还是氨化作用。系统氨化作用大于硝化作用, 没有足够的硝化强度就会造成氨氮的积累;硝化作用大于反硝化作用就会导致出水硝态氮浓度的增大。所以, 去除有机氮最理想的条件应该是反硝化作用>硝化作用>氨化作用[9]。
由图2知, 4种植物对供试水体中NH3-N均有一定的去除能力, 在试验前30 d水样中氨氮含量下降迅速, 其中以水葫芦和金钱草最为明显, 20 d的去除率分别为86.80%和87.19%, 睡莲和美人蕉分别为46.43% 和43.85% , 这可能与植物的生长习性有关。到试验后期, NH3-N含量下降较为缓慢, 4种植物对NH3-N的去除率相近, 试验结束时, 4种植物的去除率分别为金钱草 (99.57%) >美人蕉 (99.25%) >水葫芦 (98.31%) >睡莲 (88.01%) 。
2.2.2 植物对TN的去除效果
由图3知, 4种植物对总氮去除效果的趋势基本一致, 30天的去除率达45% 以上, 试验后期, 由于温度降低, 植物的生长受到抑制, 供试水样中TN的浓度有所回升。4种植物中, 美人蕉的去除效果最好, 其次为金钱草, 这与两种植株生物量大, 根系发达是密切相关的, 表明植物对生长所必需的营养元素N有很强的吸收能力。
2.2.3 植物对TP的去除效果
磷的去除, 一方面是以磷酸盐沉降并固结在基质上的形式, 另一方面是可给性磷被植物吸收。磷极易被底部基质吸附, 所以试验前期TP浓度大幅度降低, 但下降到一定值后有少量磷会逐渐从基质中被释放出来[10], 因此在水样中出现了浓度轻度反弹的现象。尽管如此, 4种植物对TP的去除效果仍十分明显, 在试验第30天时去除率均达到了70%以上, 其中以美人蕉和金钱草的净化作用尤为突出, 分别为79.80%和78.84%。总的看来, 4种植物对TP的吸收效果依次为美人蕉>金钱草> 睡莲>水葫芦。
2.2.4 植物对CODcr的去除效果
由图5可见, 实验的水生植物中美人蕉对CODcr的净化效果最好, 浓度由初始的51.15 mg/L下降到29.3 mg/L, 其次为金钱草, 试验结束时CODcr浓度为31.7 mg/L, 种植水葫芦的水体中, 实验前期CODcr含量下降迅速, 但10天以后浓度又有缓慢回升, 睡莲对CODcr的净化效果不理想, 呈现波动趋势, 在实验进行40天时由于发生死亡现象, CODcr浓度超过初始水样。但总体看来, 供试水体经过4种植物净化后, 水体变清, 悬浮物大量减少, 透明度增加, DO升高, CODcr减少。
3 结 语
(1) 美人蕉等4种植物在富营养化水体中均能正常生长, 且在正常生长期内对污染物的去除效果之间无较大差异。美人蕉和金钱草对温度的适应性较强, 在低温条件下仍能生长, 且植株和根系生物量增长最大, 这两种植物对污水的净化效果比睡莲和水葫芦更好, 表明植物对污染物的去除效果与其生物量密切相关。
(2) 试验结束时, TP去除率为48.84%~75.72%, TN去除率为22.69%~37.64%, NH3-N去除率为88.01%~99.56%, CODcr去除率为28.54%~42.72%。植物对水中总氮、总磷的高效去除主要是植物的吸收作用, 美人蕉、金钱草最为突出。
(3) 美人蕉、金钱草植株长势良好, 具有较好的绿化效果, 而水葫芦在实验后期出现植株发黄的现象, 睡莲已经死亡;从景观效应和净化能力两方面比较, 美人蕉和金钱草更适宜作为低温条件下净化富营养化水体的生物材料。
(4) 本项研究不仅丰富了低温条件下治理富营养化水体的方法, 而且为保定市河道污水治理工作的顺利实施奠定了基础。
摘要：采用浮床无土栽培技术, 研究了美人蕉、睡莲、水葫芦、金钱草4种植物对富营养化水体的净化效果。试验结果表明:4种植物对水体中TN、TP、NH3-N、CODcr均有良好的去除效果, 去除率分别为22.69%52.72%、48.83%77.82%、92.26%99.56%、28.54%42.72%。通过比较, 美人蕉和金钱草净化能力较强, 水葫芦次之, 睡莲最弱。本项研究丰富了低温条件下治理富营养化水体的方法, 为浮床植物的选择提供了依据。
关键词：水生植物,富营养化,水体净化
参考文献
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静态试验 第6篇
1964年, 日本铁路开创了铁路发展的新纪元, 世界上第一条高速铁路——东海道新干线建成通车, 运行速度达到210 km/h, 高速铁路实现了从无到有。日本高速铁路在高速化、轻量化和安全正点方面成绩卓著, 成为世界上最成功的高速铁路, 其动车组独特的动力分散技术, 已成为世界高速列车未来的发展趋势。CRH2型动车组以日本新干线E2-1000型动车组为原型车, 通过全面技术引进和消化吸收, 实现国内制造。目前正在运营的CRH2型动车组制动系统与E2-1000型动车组基本一致, 采用日本Nabtesco的复合制动模式的制动系统, 即再生制动+电气指令式空气制动。
CRH2型动车组制动系统由制动控制系统、基础制动系统及空气供给系统三大部分组成。
制动控制系统包括:制动信号发生装置、制动信号传输装置、制动控制装置。整个制动控制系统是将制动控制器、空气制动管路上所需的各种阀类, 以及风缸、供风系统等作为整体组件, 吊装在车辆地板下面。基础制动装置安装于转向架上, 由带防滑阀的增压气缸及油压盘式制动装置等组成。空气供给系统由位于3号、5号、7号车地板下的3台空气压缩机、干燥器, 及每辆车的总风缸、制动供给风缸, 以及贯穿全车的总风管等组成。采用Nabtesco制动系统的动车组在进行生产和检修调试时, 列车的整个制动系统必须进行静态试验 (给列车提供运行制动所必须的各种模拟条件) , 来模拟列车的动态制动性能 (得出列车在各种工况下的电空配合情况, 进而根据换算得出实际制动压力等) , 从而对制动系统进行性能评价, 以保证列车上线运行后的安全。
2 日本动车组静态制动试验装备情况
日本动车组静态制动试验是采用组合式的 (图1) , 根据试验车辆的数量任意选择制动试验装备。每辆车的静态制动试验装备完全依靠人工临时搭建, 根据试验车辆的数量、参数, 来选定所需要的仪器、仪表及中转模块, 所有的压力、速度信号都需要临时接入 (图2、图3) , 这样就造成了试验前的工作量非常大, 搭建时间长, 而且由于采用的都是手工操作, 所以, 试验效率也不高, 但由于日本国内高速动车组的产量不高, 因此, 这种试验装备也完全能够满足生产需求。
图4是最初应用于我国CRH2动车组200 km/h编组的静态制动试验装备模型, 是在日本动车组静态制动试验装备的基础上进行整合的产物。
到目前为止, 日本新干线已安全运转40多年, 这与其可靠的制动试验体系是分不开的。尽管日本的静态制动试验装备自动化程度非常低, 但由于日本技术工人自觉性高、工作非常严谨, 所以静态制动试验的结果是有保证的。
3 国内CRH2动车组静态制动试验装备情况
国内CRH2动车组是在2006年初开始生产的, 而用于CRH2动车组静态制动性能试验的装备是由青岛四方车辆研究所有限公司于2005年底设计生产的, 并经过了CRH2动车组从200 km/h到350 km/h及更高速动车组的技术变更的验证, 解决了各种批次CRH2动车组的试验问题, 目前在生产厂家已经安装有11套, 在铁道部四大动车组检修基地安装有6套。国内静态制动试验装备均采用固定模式, 仅兼容国内CRH2动车组8辆编组或者16辆编组的静态制动试验 (图5) 。整个试验控制中心 (图6) 和每辆车的联接信号 (图7) 均采用固定模式, 避免了人工误操作, 自动化及可靠性均非常高。由于全部采用了微机自动化控制, 因而试验效率也非常高, 满足了国内动车组大批量生产的需求。
到目前为止, 国内CRH2动车组已经生产100多列, 均通过了静态制动性能试验, 并经过了4年的实际线路运行, 证明国内静态制动性能试验是完全可靠的。
4 日本与国内动车组静态制动试验装备的比较
与日本的动车组静态制动试验装备相比, 国内的静态制动试验装备具有以下优点:
(1) 自动化程度高, 完全采用电脑控制, 去掉了人为操作的随意性, 用装备质量来保证试验结果的准确性。
(2) 高度的集成化提高了试验效率。日本一列车的试验周期一般为一周左右, 而国内一列车的试验周期仅需要一天左右。
(3) 设备故障率低。由于全部采用了插接模块, 排除了人为接插线过程中可能产生的错误。
但国内的静态制动试验装备也有以下不足:
(1) 不能兼容不是8辆或16辆编组列车的试验, 因为国内的静态制动试验装备是固定式的, 无法动态扩充。而日本的是临时移动式的, 不受列车长度的影响。
(2) 动车组静态试验任意性不够, 无法随意对某一个或某一项参数进行抽取测试。
5 结束语
综上所述, 经过生产厂家的长期实际运用经验, 国内静态试验装备在效率、功能上都取得了较好的实绩, 体现出了国内静态试验装备的先进性、自动化程度及良好的人机交互。但同时也对国内静态试验装备提出了新的更高层次的要求, 即在功能的动态特性上进行进一步的提高。
摘要：将日本高速动车组静态制动试验装备与国内CRH2动车组静态制动试验装备进行了比较, 总结了国内CRH2动车组静态制动试验装备的优缺点。
关键词：动车组,静态制动试验装备,结构
参考文献
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[2]中华人民共和国铁道部.25K型客车A4修规程[M].北京:中国铁道出版社, 2002.
静态试验 第7篇
试验采用自行设计研制三维电极-铁碳微电解装置,通过动态和静态单因素试验,以四川省成都市长安垃圾填埋场的渗滤液为研究对象,分别分析电解电压、正负交换周期、曝气量、流量、电解时间对色度、COD、氨氮三个指标处理效果的影响,探讨了该复合装置运行的影响因素与最佳反应条件,为三维电极-铁碳微电解复合工艺处理垃圾渗滤液提供相应基础资料与理论依据,以服务于垃圾渗滤液预处理的工程实践。
1 试验方法与设置
试验污水来自四川省成都市长安垃圾填埋场,各污染指标初始值见表1。该垃圾渗滤液中色度、COD、氨氮值远超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)所规定的污染物限值。
1.1 试验方法
1.1.1 静态单因素试验
试验铁碳填料体积比为1∶1,将污水直接注入三维电极-铁碳微电解槽中,污水液面控制在填料床上2~4 cm。采用逆流曝气方式,每组试验进行的过程中待装置稳定的运行50 min后于出水口取样分析。采用单因素试验,考察电压、曝气量、电源正负极交换周期、电解时间分别对污水处理效果的影响。试验时仅改变其中一个影响因子取值,并保持其余三个影响因子值不变,研究该因子对系统运行的处理效果影响。重复上述步骤,以确定上述四个影响因子的最佳单因素参数。
1.1.2 动态单因素试验
试验铁碳填料体积比为1∶1,将三维电极-铁碳微电解装置处于持续运行模式,渗滤液由装置侧方上部进入,利用水头差维持水流处于连续运行状态,从而无需使用其他动力设备。采用逆流曝气方式,每组试验过程中待稳定运行50 min之后于出水口取样分析。采用单因素试验,考察电压、曝气量、电源正负极交换周期、流量分别对污水处理效果的影响,确定动态试验的最佳单因素处理参数。
1.2 试验装置设计
试验采用自制的三维电极-铁碳微电解复合装置,该装置由贮水箱、水泵、高位水箱、水流量计、电解槽、铁碳填料、电极装置、电源装置、曝气装置、水管及其他附件组成(图1)。电解槽是600×600×600 mm3的正方体,主体材料为10 mm厚的亚力克板;电极装置主要由3块不锈钢电极、2组共4块石墨板电极组成;电解槽填料为3~5 mm粒径的活性碳与铁刨花,试验体积比为1∶1,将混合均匀的铁碳填料装入按电解槽独立单元的尺寸制作而成的纱布袋中,以防填料接触电极的干扰,同时便于填料更换。各边缘处均密封加固爆气装置为气压0.7 MPa的空压机,试验共设计4处逆流曝气。电源装置以直流电输出,电压、正负倒极周期与电解时间可自行设定,电源装置各参数互不限制,均可独立控制调整。电解槽主体结构设计见图2。
试验阶段,贮水箱用以储存污水,并取样测定相关指标初始值;通过水泵将贮水箱污水输送至电解槽上部的高位水箱,打开高位水箱与电解槽之间装有流量计的出水阀门1,污水水流通过阀门1由进水口流入电解槽系统(图2),在第一个电解槽内的U型电解池内蓄积,当水位高度达到550 mm时,进入第二个U型电解池,随着进水口污水不断的流入,整个电解槽被填满,污水进入电解槽内部与填料充分混合,开启电源装置并设置相关试验参数,启动空压机并设置相关试验参数,通过曝气装置逆流曝气,污水经三维电极-铁碳微电解复合装置处理后由出水口流出,电解开始后,每隔一定时间于出水口处取样,测定相关污染指标。
1为进水口电极板;2为曝气管进气口;3为曝气口;4为曝气管导管;5为石墨电极板;6为U型池隔板;7为不锈钢电极板(隔板);8为石墨电极板;9为出水口不锈钢电极板
2 结果与讨论
2.1 电压的影响
电解电压影响因子静态单因素试验结果如图3所示,色度的去除效果最为明显,为42.67%~60.00%;COD去除效果其次,为22.22%~32.20%;氨氮去除效果最次,为12.55%~22.88%。数据显示,色度去除率总体随电压的增大而增加,当电解电压为15 V时,去除率最低值为42.67%,当电解电压为30 V时,去除率最高值为60%。COD去除率总体随电压的增大而增加,当电解电压为5 V时,去除率最低值为22.22%,当电解电压为30 V时,去除率最高值为32.20%。氨氮去除率总体随电压的增大而增加,当电解电压为5 V时,去除率最低值为12.55%,当电解电压为25 V时,去除率最高值为22.88%。综合分析,当电解电压为30 V时,色度和COD去除率为最大值,氨氮去除率为第二高值;25 V时,氨氮去除率为最大值。
电解电压影响因子动态单因素试验结果如图3所示,色度的去除效果最为明显,去除率为42.86%~53.85%;COD去除效果其次,为20.83%~32.39%;氨氮去除效果最次,为12.77%~21.90%。数据显示,色度去除率随电压的增大,先逐渐降低,当电解电压为15 V时,去除率最低值为42.86%,后逐渐增加并趋于稳定,当电解电压为20~30 V时,色度去除率稳定在53%左右。COD去除率总体随电压的增大而增加,当电解电压为20~30 V时,去除率稳定在32%左右。氨氮的去除效果总体随电解电压的增加而增加,当电压达到25 V时,氨氮去除率达到最高为21.90%;之后随着电压的增加,氨氮去除率逐渐趋于稳定并呈现下降趋势。
随着电压的增加,铁碳填料孔隙提供的电解强度也逐渐增多,这些填料空间可以有效的同溶液中的污染物质发生作用,故氨氮和COD的去除率呈上升趋势。当电压达到一定程度的时候,垃圾渗滤液中填料床中被电解吸附的污染物质减少,电压的增加亦不能再对电解吸附有所促进作用,故去除率曲线上升缓慢最终趋较平。因此,三维电催化微电解的最佳电解电压大小可以确定为25~30 V之间。
2.2 正负交换周期的影响
正负交换周期影响因子静态单因素试验结果如图4所示,色度的去除效果最为明显,为46.15%~53.33%;COD去除效果其次,为31.40%~36.67%;氨氮的去除效果最次,为18.66%~23.35%。色度去除率随正负交换周期的增大,先呈现降低趋势,当交换周期为50 s时,去除率最低值为46.15%;当交换周期继续增大,去除率逐步趋于稳定并呈现出一定的增加趋势,当交换周期为100 s时,去除率呈现高值50%。COD去除率随交换周期的增加呈现逐步上升并趋于稳定的趋势,当交换周期为50~100 s时,去除率稳定在34.29%~35.67%区间。氨氮去除率随交换周期的增加而增加,当交换周期为30~100 s时,去除率稳定在23.13%~23.35%区间。
正负交换周期影响因子动态单因素试验结果如图4所示,色度的去除效果最为明显,色度去除率为45.45%~50.00%;COD去除效果其次,为18.86%~24.46%;氨氮去除效果最次,为14.28%~16.21%。色度和COD去除率随交换周期的增大,呈现逐渐增加并趋于稳定的状态,当交换周期在30~100 s时,色度去除率稳定在高值50%,COD去除率稳定在高值22.98~24.46%区间。氨氮去除率随交换周期的增大呈现缓慢下降趋势,当交换周期在30~100 s时,氨氮去除率稳定在高值14.28%~14.91%区间。
电极正负极性的改变可有效增强有机分子的破坏力,当倒极周期较小时,极板通电时间和断开时间均较大,较大的时间差会导致电流消除每一个原电池极性钝化的效果减弱,而较小的倒极周期则可能会增加对污染物质不必要的处理时间[10],故电极板极性的交错变化对COD和氨氮的去除率影响较小。综合分析试验最佳正负极交换周期为30 s。
2.3 曝气量的影响
曝气量影响因子静态单因素试验结果如图5所示,色度的去除效果最为明显,为46.15%~57.14%;COD去除效果其次,为24.59%~35.48%;氨氮去除效果最次,为19.16%~24.71%。随曝气量的增加,色度和COD去除率先逐步增大,当曝气量为2 000 L/h时,色度去除率达到最大值57.14%,COD去除率达到最大值35.48%;曝气量继续增加,色度和COD去除率呈现出下降趋势。氨氮去除率随曝气量的增大而逐步增加,当曝气量达为1 500 L/h时,氨氮去除率达到最高值24.71%,之后去除率随曝气量的增大,逐渐趋于稳定并呈现下降趋势。
曝气量影响因子静态单因素试验结果如图5所示,色度的去除效果最为明显,为42.86%~53.85%;COD去除效果其次,为19.67%~27.59%;氨氮去除效果最次,为12.09%~19.00%。随曝气量的增加,色度去除率总体呈现增加趋势,当曝气量为2 500 L/h时,达到最大值53.85%。COD去除率随曝气量的增大先逐步增加,当曝气量为2 000 L/h时,COD去除率达到最大值27.59%;之后去除率随曝气量的增大,逐渐趋于稳定并呈现下降趋势。氨氮去除率随曝气量的增大而缓慢增加,当曝气量达到2 500 L/h时,氨氮去除率达到最高值19.00%。
曝气目的在于为反应提供足够的氧气,增加溶解氧量,从色度的变化曲线可看出,曝气显著加快了脱色速率。但电解槽中中产生了大量的黑色小颗粒(铁)及棕色悬浮物,反应液浑浊度较大,需过滤或静置处理,而静态反应出水一般均为浅色清液,分析为曝气量过大从而破坏铁刨花及反应过于激烈所致,其另一个影响因素在于减少了废水与填料的接触时间,不利于有机物的去除,故综合考虑曝气量大小控制在2 000 L/h为宜。
2.4 流量的影响
流量影响因子静态单因素试验结果如图6所示,色度的去除效果最为明显,为29.00%~47.00%;COD去除效果其次,为18.97%~28.17%;氨氮去除效果最次,为7.57%~13.06%。三者去除率的变化随流量的增大总体均呈现逐渐降低的趋势,当流量达到30 L/h时,色度达到最大值47.00%,COD达到最大值28.17%,氨氮达到最大值13.06%。
动态条件下,流量越大,停留时间越少,处理效果越差,随着流量的增大,缩短了反应时间,微电解装置对垃圾渗滤液的处理效果下降明显。当流量超过一定临界值后,色度、COD、氨氮的处理效果均呈现下降趋势,系统对渗滤液的预处理效果下降明显。综合考虑,流量控制为30 L/h左右较为合理。
2.5 电解时间的影响
电解时间影响因子静态单因素试验结果如图7所示,色度的去除效果最为明显,色度去除率为46.00%~57.00%,COD去除效果其次,为25.81%~37.10%;氨氮去除效果最次,为15.83%~24.79%。三者去除率的变化随电解时间的增大总体均呈现逐渐增加的趋势,当电解时间为90~150 min时,三者去除率均逐渐趋于稳定,色度去除率在56.00%~57.00%区间,COD去除率在35.38%~37.10%区间,氨氮去除率在24.09%~24.79%区间。
从静态试验看出,随电解时间的增加,色度、COD、氨氮的处理效果逐步增加,但越过一定值后,去除率增长不明显。推断主要由于反应时间的增长,铁碳微电解反应趋于结束,且絮凝产生的沉淀也将增加,增大了后续废渣处理量,故综合考虑电解时间控制在90 min左右较为合理。
3 结论
此次试验测试了三维电极-铁碳微电解工艺在不同影响因子控制下对垃圾渗滤液的净化能力,结果显示电压梯度在25~30 V时、极板正负交换周期控制在30 s、曝气总量梯度在2 000 L/h、流量控制在30 L/h、电解时间90 min左右时,COD去除率可达41%、氨氮去除率可达24%、色度去除率可达60%,系统对污染物去除率较高。三维电极-铁碳微电解法以废铁刨花为原料,以废铁治废水,设备投资和处理设施土建投资少,运行费用低,且COD、氨氮去除效率相对较高,可以预见在垃圾渗滤液预处理方面会有很高的推广价值。
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