处理工艺论文范文

2024-01-26

处理工艺论文范文第1篇

【摘 要】城市污水处理由于在环境项目建设中具有非常重要的作用,不仅能够保护水资源,增加了水资源的利用成本,提高了人民生活的质量,所以必须要加强对城市污水处理,为此必须要加强环境工程的建设,保证城市污水问题快速解决

【关键词】环境工程;城市污水处理;主要措施

引言

随着我国社会经济的快速发展,对自然资源造成了非常严重的破坏,尤其是大量的工业产业快速发展,排放的污水没有经过处理,直接在城市河流中排放,造成城市河流管道系统受到严重影响,为此必须要加强对水污染产生的影响进行分析,对城市环境规划进行判断,明确污水处理的规模,加强对污水回收利用,保障水资源的可循环效果。

1城市水资源污染来源及危害

生活污水、工业废水是城市水资源污染主要来源。生活污水即日常生活排水和经营排水等,其未经处理直接排放到环境中,严重污染城市河道、湖泊等水体。工厂在生产过程中,将没有经过处理的工业废水排放到河道中,这些污水中含有毒物质,污染环境的同时,也不利于水生动植物的生长和繁殖,经食物链回归到人们的餐桌,对人类健康产生严重危害。城镇每天工业废水排放量严重超标,致使河道水资源无法直接利用。

2城市水资源污染与治理现状

2.1污水排放量大,处理率低

在工业生产中,热交换、产品输送、产品清洗、选矿、除渣、生产反应等过程均会产生大量废水。生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病細菌多。一系列的问题处理带来很大的消耗,处理得不到真正的及时解决,效率事倍功半,久久积压造成问题。

2.2民众水资源保护意识薄弱

受到宣传力度不到位与国家政策导向偏差性问题的影响,社会大众对于水资源保护与水资源污染防治工作的关注力度不够。保护意识薄弱,得不到及时回应,民众心里得过且过,造成不适应的侥幸心理,没有发挥作为主人公的责任意识。

2.3经济发展与环境保护矛盾

就我国而言,长期的粗放式经济增长模式使得企业在生产经营过程当中不具备节能降耗的意识与动力。在价值最大化经营管理目的的驱使之下,企业所开展的技术改造工程往往是以再生产的扩大为直接目的的,由此导致单位产值污水排放量指标在工业生产持续扩大的背景作用之下呈现出了显著的发展趋势。

2.4城市污水处理管网的设计

在城市污水处理的过程中,重要的就是要对污水处理系统进行科学的规划,促进水资源的循环再利用,而在污水处理系统中城市污水处理管网是整个污水处理的重要场所,通过污水管网能够对城市污水进行收集,建立污水处理和污水生产之间的连接。但是由于在城市建设与规划的过程中,相关部门并没有对城市污水处理管网进行分析,导致城市污水处理管网的效率受到影响。这样就造成很多城市的污水处理效果不理想,另外由于很多城市发展的历史较早,在地下已经形成了相应的污水处理管网,很多的城建部门直接在旧的管网上进行改造与升级,从一定程度上能够提高城市污水处理的效率和质量,但是这些城市管网由于年久失修,很容易出现漏水等问题,导致城市管网的污水处理效果降低在很大程度上增加了污水处理的能源消耗。

2.5污水处理厂自身环境存在污染

在城市污水处理的过程中,除了需要对管网进行科学合理的设计,必须要加强对污水处理厂自身环境污染的管理,在污水处理厂进行污水处理时,经常会对污水处理厂的环境造成污染,导致城市污水发生了污染物的转移,而这样不仅不会提高污水处理的效果,也会造成其他地区的环境污染。

2.6垃圾渗滤液的处理

由于垃圾渗滤液始终是城市污水处理设计的重点,所以在很多环境工程项目建设中,通常会对垃圾渗滤液进行对性的处理,通常垃圾渗滤液包括城市降水,污水等,而这些垃圾渗滤液中含有大量有毒有害的物质,如果不能够及时的对垃圾渗滤液进行处理,很容易导致污水的处理效果不理想。

3城市水资源污染治理与环境保护对策

3.1建立综合治理机制

政府和相关部门要结合城市水资源污染情况,加大水资源污染治理和环境保护力度,建立综合治理机制,以科学有效的法律法规对该项工作加以约束。明确城市水资源污染治理及环境保护要求,建构完善的水资源防治管理体系;建立健全的水污染监察机制,及时发现水资源污染情况及该过程中存在的问题;生活、工业水污染治理中,明确各个生产企业的权利和责任,一旦发现水资源污染情况,要以具体的法律法规为依据,开展治理工作;设置完善的处罚条例,如果发现工业用水未经处理直接排放,对涉事企业予以处罚,通过该种方法对其进行约束。

3.2运用先进治理技术

将集中、分散污水处理方法应用到城市水资源治理工作中。根据城市人口密度,分别在人口集中区域和人口分散地区开展集中污水处理和分散污水处理工作,使污水设备利用率提高,最大程度减少污水处理方面的投资。政府和相关部门要深入基层,定期与污水厂沟通,鼓励其使用SBR工艺。充分发挥这一工艺优势,提高静止沉淀率,将水中的有机质滤除,达到良好的污水处理效果,提高水资源处理效率,以免出现资金浪费和水资源质量不达标的情况。

3.3加强生产运营监督

以健全的水质标准、法规等为依托,加强生产运营监督,使城市水污染管理体系更加完整。采用法制手段监督水环境保护工作,依法监督保护城市水资源,破坏水环境者一经发现进行严厉处罚。加大城市水环境保护宣传力度,环境部门要按相关规定定期开展水质监测工作,得出准确的水质指标,及时记录水质变化情况等。如果发现水质变化剧烈,存在污染隐患,第一时间调查污染原因和具体处理方法,查明污染源,及时与上级部门沟通,提出具体的水污染治理和环境保护方案,最大程度降低污染,使原有水质得到恢复。

3.4提倡污水循环利用增加污水处理厂建设力度,满足日益增长的生活污水和工业废水处理要求,清洁城市各大水系、公园水体,告别黑臭水体,改善城市河流及生态环境。对城市污水处理厂进行升级改造,使污水处理设施与标准要求符合,减少城市水体中的污染物,使水质更加洁净。在城市水污染治理过程中,提倡污水循环利用,将城市污水处理之后,应用到公园瀑布、喷泉等水景中,改善地区生态环境。

4反渗透水处理的应用分析

通过运用反渗透水处理设备,不需要加热和相变就可以直接进行处理,而且在污水处理的过程中具有连续稳定性、设备体积小、操作简单、能源资源消耗少、适应性强的特点,也不会对环境产生二次污染,所以工业反渗透水处理设备在电子工业、制药行业、化工行业、电力行业、食品行业、超声波清洗行业、电镀行业等应用范围非常的广泛。反渗透水处理设备包括原水预处理系统,反渗透纯化系统超纯化后处理系统等部分构成,主要的处理目的就是保证原水能够达到反渗透膜分离组件的进水要求,提高反渗透纯化系统运行的稳定性。反渗透膜处理设备可以有效去除原水中的离子,有机物以及微生物,并且实现原水的纯化,从而满足不同用途的水质指标要求。所以反渗透纯水设备,在日常生活中有广泛的应用反渗透水处理设备包括隔栏装置、加药装置、双砂过滤器、保安过滤器、超滤系统等部分。

5总结

政府和相关部门应结合城市水资源污染治理及环境保护要求,建立综合治理机制,将先进的治理技术应用到污水处理工作中,加强日常生产运营监督,实现污水循环利用,达到良好的水资源治理及环境保护效果。

参考文献:

[1]郭寅.城市水资源污染治理与环境保护分析[J].环境与发展,2017,29(10):201-202.

[2]孙宁.城市水资源污染治理与环境保护刍议[J].水利技术监督,2016,24(1):45-46.

处理工艺论文范文第2篇

【摘 要】现代工业生产领域的机械性能,能够促使金属材料的潜能得到最大程度发挥,而热处理技术能够改变一些金属材料的机械性能,至此,需在设计阶段便需制定正确热处理工艺。为获更加效果,除制定合理工艺流程之外,设计人员还需依据金属材料成分及组织,准确分析二者关系。本文基于相关实验现象和数据,对热处理工艺当中的应力、温度与金属材料的性能和组织间关系进行客观分析,为相关实践研究提供参考。

【关键词】热处理;金属材料;关系

现代工业生产当中,为实现金属材料潜力的最大限度发挥,需对其机械性能给予提高。在设计阶段,热处理工艺的正确制定,可对一些金属材料原有的机械性能予以改变。若所采用的热处理条件不合理,不仅难以实现材料在机械性能有效提升之外,还会对材料原性能造成不同程度的破坏。至此,设计人员需依据金属材料组织及成分,将热处理相关工艺要求确定好,还需对热处理工艺于金属材料之间关系进行分析,并对金属材料进行合理安排,方可获取更好效果。

1. 热处理发展与金属材料历史分析

我国乃是世界领域内热处理技术及金属材料使用最早的国家。诸多历史实物证实,我国早在4000年前已经开始使用了金属材料,由此可知,我国已经具有很好的热处理技术水平。改革开放以来,伴随我国经济的不断发展,热处理技术与金属材料也得到了迅猛发展,其被广泛应用于航天事业、石油化工、仪器仪表及机械制造等领域,代表了我国热处理技术和金属材料的新水准。

2.金属材料基本组织和结构

在现代工业生产当中,使用较为广泛的简述为锰、镍、铅、铝、铁、铬、锌、铜及铁等,但运用最为广泛的乃是他们的合金。无论是金属还是合金,其内部结构均有两中方式,其一,原子在空间内所存在的排列方式;其二,基于金属原子之间所存在的结合方式。而对于金属的性能而言,其与原子在具体的空间配置和排列方面存在紧密关系,随着原子在排列方式上的差异,金属在性能方面也会产生不同。所谓金属材料热处理,其就是在一定的介质中,将金属工件放置其中,而后将其加热至一定温度,且维持此温度所需时间后,分别采用不同速度,将其冷却于不同的介质中,通过对金属材料内部或者表面的显微组织结构予以改变,以此达到对其性能改变的一种工艺。所以,对于一些合金或金属而言,可采用热处理工艺,将其原子排列予以改变,并对其组织结构进行改变,以此达到对其机械性能给与有效控制的目的,满足在相关工程技术方面的实际需求。当热处理条件不同时,其在材料性能改变效果方面也会存在差异,现通过分析金属材料的一些性能,探讨其和热处理工艺之间所存在的关系,为实现材料机械性能的提升提供依据。

3. 热处理工艺与金属材料之间的关系

3.1 金属材料与金属材料的切边模量之间的关系

切变模量作为材料重要的力学性能指标,乃是材料在弹性变形相应比例最大限度范畴内,在剪切应力作用下,切应变和切应力之间的比值。它表征材料对切应变相应能力予以改变,当具有较大模量时,则表明此材料具有较强的刚性。利用热处理工艺,能够对材料的性能予以改变,此外,基于材料本身所具有的物理性能也会相应发生变化,切边模量也伴随其而改变。进而造成设计计算得出的设计计算,与弹簧的实际伸长量之间存在相应误差。依据以往实验研究经验,分析了金属材料切边模量变化与热处理之间的关系。在整个工业生产当中,在弹簧设计计算时,采用弹簧钢完成此操作,需运用材料的弹簧模量以及切边模量。如若依据以往设计资料当中已经给出的切边模量具体取值,则一般情况下,通过计算而得出的弹簧变形量,往往与以往变形量之间差距较大。究其原因,主要为原子间结合力,决定了材料弹性模量的大小,因此,当完成热处理操作之后,材料在温度上出现改变,也就是材料在具体的弹性模量方面发生了改变。与此同时,弹性模量E与切边模量G存在如下关系式,即E/2(1+μ)=G,如若其它因素维持不变,当E发生改变,则就会造成G也发生改变。因此,当弹性模量发生改变,就会造成弹簧特性线在开始设计时,变已经存在误差。所以,在设计计算那些对于弹簧的特性线具有较高要求的弹簧时,在设计时,不能仅依据传统资料所给出的各种传统资料,需依据弹簧现今使用状况,比如载荷及工作温度等。只要硬度与回火温度维持于相关要求区间内,便可对切变模量进行选取。如若对于特性线存在不高要求,则针对螺旋弹簧而言,可不将弹簧经过热处理之后,其弹簧所存在的变化给予改变。

3.2 热处理温度与金属材料的断裂韧性之间的关系

若从断裂力学角度来考量,无论何种材料,其均存在有不同尺寸及数量的裂纹。而在实际当中,可将断裂韧性解释为内有裂纹材料,而基于相应外力作用下,产生对裂纹扩展予以抵抗的性能。将金属断裂韧性提升的核心要素,就是实现金属晶体当中的错位减少,致使金属材料当中在错误密度方面呈现下降趋势,进而实现金属强度的提升。对于细化晶粒而言,其能够提升晶界所占比重,并对位错滑移给与组织,进而促进材料强韧性的提升。而对于细化的金属组织而言,其需要利用热处理工艺实施处理后,经再次结晶而获取。当冷变形金属经过加温,而温度值已经足够高时,基于变形最为剧烈的地方,就会出现全新的等轴晶粒,并且对原有的变形晶粒进行替换,此过程即为结晶。当变形温度及应力达到一定程度的状况下,材料在进行变形时,局部位错密度级别才会被积累到足够高的程度,造成动态再结晶的发生。所以,若温度不同,则其直接关系着金属再结晶的好坏。可依据如下实验给予验证,即选用金属的再结晶,采用线切割方式将其切割成小圆柱,当完成机加工之后,分别选择1100℃、1000℃、900℃、800℃及700℃,选择5×10-1变形速率,在Cleeble-1500型热模拟试验机上,保持温度30s,并将其进行压缩变形50%,并将其放置空气中,使之与室温相同,然后采用680℃×6hAC(空冷),实施退火处理操作,然后将完成压缩之后的试样,经过轴向线实施切割操作,完成研磨抛光之后,采用相关化学物质,将晶粒形貌予以显示。实验现象:当温度为700℃时,原本为扁平的晶粒,则逐渐变化成等轴晶粒。当温度为800℃,在发生变形的晶粒当中,等轴晶粒已经较少出现,但主要还是变形拉长晶粒,当温度维持于900℃时,此时将会发生最为剧烈的钢的宏观性能变化。对于再结晶晶核而言,无论是其长大还是形成,均与原子扩散息息相关,所以,需将变形金属在加热方面维持相应温度内,足以将原子激活,当发生迁移时,方能进行再结晶。由此看,便可对热处理温度进行有效控制,还可促进金属材料在具体的断裂韧性方面的提升。

4.结语

在机械零件制造过程中,无论是热处理工艺的质量,还是金属材料的性能方面,均占据重要地位,因此,在实际生产当中,需对二者关系进行合理、准确把握,促进金属零件在制造水平方面的有效提升。

参考文献:

[1]陈再良, 吕东显, 曹明宇,等. 金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨[J]. 金属热处理, 2007, 32(z1):40-44.

[2]刘军杰. 金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨[J]. 企业技术开发:学术版, 2013(7):40-44.

[3]李金权, 王茂廷, 李均峰. 焊接后热处理对金属材料抗应力腐蚀性能的影响[J]. 热加工工艺, 2009, 38(7):118-119.

[4]李治. 金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨[J]. 中国科技博览, 2016(5):333-333.

作者简介:赵建刚(1964-),男,籍贯:四川西昌。四川职业学院副教授,研究方向:金属材料与机械加工。

处理工艺论文范文第3篇

关键词:污水处理厂 改良AAO 除磷脱氮

1 设计水质及处理工艺流程

1.1 设计水质

本工程可行性研究报告经专家论证通过并由当地发改委批复,可研报告确定了进出水水质及排放标准。执行《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)之一级A标准,如表1所示。

1.2 工艺流程

本工程设计工艺流程采用改良AAO+深度处理工艺[1]。工艺流程框图见图1。

2 工程设计

本工程设计规模:1.0×104m3/d,总变化系数Kz=1.6,日变化系数Kd=1.15,一级处理和深度处理按平均日规模×1.6设计,即设计水量为666.67m3/h;生化处理系统按平均日规模×1.15设计,即设计水量为479.17m3/h。

2.1 合建式综合处理间

根据本工程规模及乡镇污水处理厂运行管理特点[2],对综合处理间进行了集约化优化设计,重点是将一级处理间、配电间及控制室、污泥脱水间、鼓风机房、备品库、维修间、值班室等进行了合建设计。将各主要组成部分简介如下。

2.1.1 合建式一级处理单元

一级处理单元亦做合建设计,将事故切换井、粗格栅渠、污水提升泵池、细格栅渠4个部分合建为一个构筑物。建筑物净尺寸:28.9m×15.0m,层高10.2m。工艺设备:回转式粗格栅除污机2台,B=700mm,b=8mm,N=1.5kW;潜污泵共计4台,3用1备,Q=223m3/h,H=15.2m,N=13.5kW。潜污泵均采用变频控制并配合开启台数应对水量变化并节约电能。超声波液位计安装于污水提升泵池以控制水泵启停及运行台数。细格栅渠主要设备:转鼓式细格栅2台,B=900mm,b=2mm,N=1.5kW。曝气沉砂池共计1座,分为两组并联运行。沉砂池设备:桥式吸砂机(含吸砂泵),1台,Lk=5.7m,N=1.1kW;螺旋式砂水分离器,1台,全不锈钢材质,Q=14L/S,N=0.37kW。为适应乡镇污水处理厂运行管理特点,一级处理间除臭采用运行管理简便的离子除臭技术[3],设离子除臭设备1台,设计废气处理能力V=2800m3/h,N=2.7kW。

2.1.2 罗茨鼓风机房单元

罗茨鼓风机房紧邻配电间及控制室,风机房净尺寸为:18.3m×6.9m×5.7m,主要设备:三叶罗茨鼓风机4台,3用1备,Q=15.46m3/min,P=68.6kPa,N=30kW。根據实际运行水量及生化池溶解氧(DO)数据对罗茨鼓风机进行变频控制以节约电能。罗茨风机价格低廉,适应乡镇污水处理厂,但噪音较大,因此设计配备进出口消音器、减震垫,专用隔音罩,墙壁及门窗等均做消音和隔音处理。

2.2 改良AAO生物池

改良AAO生物池是本污水处理厂的核心处理构筑物,为避免传统AAO工艺回流污泥硝酸盐对厌氧池放磷的影响,改良AAO工艺采用一种新的碳源分配方式,将预缺氧池置于厌氧池之前,来自二沉池的回流污泥和10%~30%左右的原水进入预缺氧段,微生物利用10%~30%进水中的有机物去除所有的回流硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性。生化池参数按国内现行《室外排水设计规范(GB 50014-2006)》(2016版)并参考德国ATV标准进行设计。生物池1座,通过隔墙分为两组,每组净尺寸为:L×B×H=44.2m×39.7m×7.0m,有效水深6.0m,总有效容积9385.56m3,总HRT:19.59h。设计水温10℃,总泥龄12.5d,设计污泥浓度MLSS=3300mg/L。各段停留时间如下:预缺氧池1.0h,厌氧池1.8h,缺氧池4.0h,好氧池12.8h。校核污泥负荷为:BOD5污泥负荷:0.09kgBOD5/kgMLSS.d;硝化污泥负荷:0.014kgNH3-N/kgMLSS.d;反硝化污泥负荷:0.019kgT-N/kgMLSS.d;污泥产率系数:0.757kgSS/kgBOD.d。主要设备:预缺氧区、厌氧区、缺氧区潜水搅拌机D=400mm,N=3.0kW,共计14台。内回流泵Q=240m3/h,H=0.8m,N=1.5kW,共计6台,4用2备,按内回流比300%设计。盘式微孔曝气器D=260mm,Q=2.5m3/h个,共计1180套。

2.3 周进周出辐流式沉淀池及污泥回流泵池

沉淀池采用圆形周进周出辐流式沉淀池[4]并与污泥回流泵池合建以节省占地。池体尺寸:Φ18m×4.6m,2座。表面负荷:0.82m3/m2·h(平均流量),HRT=3.2h。主要设备:单管吸泥机2台,D=18.0m,N=0.25kW×2。污泥回流泵池位于两座沉淀池中间位置,池体尺寸:6.5m×4.0m×5.0m,内置污泥回流泵3台,剩余污泥泵2台,参数分别为Q=300m3/h,H=5m,N=11kW,Q=18m3/h,H=10m,N=1.5kW。

2.4 深度处理间

深度处理间建筑净尺寸23.6m×30.9m×5.5m,处理流程为:沉淀池出水→机械混合池→机械混凝池→斜管沉淀池→纤维转盘滤池→紫外消毒渠→出水。主要设计参数:机械混合池HRT=2min,机械混凝池HRT=15min,斜管沉淀池表面负荷6m3/m2·h,纤维转盘滤池滤速8m/h。主要设备参数:混合池搅拌机:190rpm,0.75kW;混凝池搅拌机:60rpm,3.7kW;斜管沉淀池桁车式吸泥机:L=10.2m,N总=1.84kW;转盘过滤器:D=2.5m,总过滤面积52m2,N总=11.9kW;紫外消毒成套设备:6个模块,48根灯管,N总=20kW;设计采用低压型高强度紫外灯管,采用自动在线清洗方式。

3 工艺设计特点小结

(1)通过集约化优化设计,将一级处理间、配电间(二层为控制室)、鼓风机房、污泥脱水间等合建为综合处理间;沉淀池与污泥回流泵池合建为一个构筑物。通过总图优化布局,不但有效节省用地和建设费用,亦方便水厂运行人员的巡检、维修等日常管理工作。

(2)改良AAO工艺应用于一级A标准出水工程已经十分成熟,运行稳定,管理简便,实践证明较契合乡镇污水处理厂的特点,也积累了较多的设计和运行经验。

参考文献

[1] 张安龙,潘洪艳,屈振宇.改良型A2/O工艺在生活污水处理中的应用[J].水处理技术,2011,37(5):132-135.

[2] 邵蕾,王一,何家军.乡镇污水处理设施建设与运营管理若干问题及对策分析[J].环境保护,2017(24):56-58.

[3] 张宏伟,程志兵,吕洪国.离子除臭技术应用于山西省霍州市主城区污水处理厂[J].中国给水排水,2012,28(4): 53-54.

[4] 叶鼎.周进周出二沉池设计之探讨[J].工业用水与废水, 2002(6):51-53.

处理工艺论文范文第4篇

摘 要: 本文设计了三种含铌量不同的微合金试验钢,采用热处理模拟方法研究了900 ℃奥氏体化550 ℃等温处理后试验钢的组织与性能,结果表明:低铌钢热处理后组织为多边形铁素体加少量板条贝氏体铁素体,随着铌含量增加,试验钢组织中板条贝氏体铁素体含量明显增加,且组织细化,同时随着铌含量的增加强度提高,中高铌试验钢的屈服强度可达到400MPa水平,且屈强比较小。

关键词: 铌微合金钢 热处理 板条贝氏体铁素体

低碳微合金高强度钢是目前高强度钢材研究的热点之一。通过单独或复合加入微量合金化元素Nb、V或Ti,达到晶粒细化、提高力学性能的目的。其中Nb在钢中能显著提高奥氏体的粗化温度和再结晶温度,具有细化晶粒和弥散强化的作用,是提高材料强韧性最为有效的合金元素之一[1,2]。同时,Nb的加入能使钢实现高温轧制,并且Nb的价格相对稳定和相对于V与Ti的低廉,让Nb更具有经济性和竞争力[3]。因此,铌微合金化钢的研究具有重要意义。

本文设计了三种含铌量不同的微合金试验钢,并参照实际轧制过程中高温固溶、终轧温度及卷曲温度这个关键温度参数,采用了热处理模拟方法研究试验钢组织与性能。

1.实验材料及方法

表1为三种含铌试验钢的实际成分,三种试验钢由低铌到高铌的顺序标定为Nb1、Nb2、Nb3。

表1 试验用钢的实际成分(质量分数,%)

将试验钢圆柱锭在箱式炉中加热,加热温度为1150 ℃~1250 ℃,在560 kg的空气锤上进行锻压变形,锻成宽120 mm×厚8 mm的试验钢钢板。将锻压后的钢板试样加热至1230 ℃保温25 min,盐水淬火进行固溶处理。然后将试样加热至900 ℃奥氏体化5 min,迅速分别放入550 ℃硝盐浴保温10 min,空冷。

在热处理后的钢板割取金相试样,经研磨、抛光、腐蚀,利用光学显微镜对试样显微组织进行观察。另取试样,经研磨、冲片、减薄制取透射试样,利用透射电镜观察试样的精细组织与粒子析出情况。

利用网格法[4]对试样进行组织中铁素体含量的测定。

为了对比分析,将SPHC钢放在相同条件下进行试验,其成分为0.05%C、0.02%Si、0.22%Mn。

2.实验结果与分析

图1所示为SPHC钢和三种含铌试验钢热处理后的金相组织。如图1(a)所示,SPHC钢的组织为多边形铁素体加极少量珠光体。如图1(b)所示,Nb1的组织为多边形铁素体加少量板条状组织。Nb2的组织为多边形铁素体加板条状组织加少量粒状组织,但板条状组织的含量明显增多,如图1(c)所示。Nb3的组织为板条状组织加粒状组织加少量多边形铁素体,板条状组织的含量大大增多且出现不少的粒状组织(如图1(d)所示)。

图1 SPHC钢与三种含铌试验钢热处理后的金相组织

(a) SPHC;(b) Nb1;(c) Nb2;(d) Nb3

利用网格法对试样进行组织中铁素体含量的测定,结果如图2,可见随着铌含量的增加铁素体含量减少。

图2 SPHC钢与三种含铌试验钢铁素体的体积分数

(a) Nb1;(b)Nb2;(c) Nb3

表2所示的是热处理后三种含铌试验钢的力学性能结果。可以看出,三种含铌试验钢在550 ℃等温温度条件下,随着含铌量增加,强度提高,而延伸率有所下降,但下降不大。中高铌钢σs>400 MPa,且三种含铌试验钢均有较低的屈强比(<0.8)。

表2 热处理工艺下三种试验钢的力学性能

对比含铌钢和SPHC表明铌可以明显促进贝氏体铁素体的转变,而对比含铌钢随含铌量的增加贝氏体铁素体明显增加。由于贝氏体铁素体相对于铁素体有更高的强度,贝氏体铁素体含量的增加,使含铌钢随着含铌量增加强度提高而延伸率下降不大,加上贝氏体铁素体与铁素体双相共存,使含铌钢有较低的屈强比(<0.8)。在转变温度下,当在奥氏体中有大量的Nb固溶,固溶铌通常对连续冷却过程中的CCT曲线与随后的相变有重要的影响。微量铌与碳、氮形成铌的碳氮析出物,在奥氏体化中,原先固溶铌形成的这类化合物在奥氏体内和晶界析出,这些铌的碳氮析出物会推迟铁素体相转变,促进贝氏体铁素体形成。结果是转变开始温度降低,获得非多边形铁素体组织的可能性更高,在高的冷速下更是如此。已有的研究表明,溶质Nb改变的不仅是转变温度,淬透性的提高也意味着,对相同的一般性条件,尤其在高的冷速下,Nb钢将有更多量的低温转变产物,如针状铁素体、Widmanstatten铁素体和贝氏体型铁素体[5]。在较高铌含量的条件下,铌更有效地阻止铁素体相转变和促进形成更高体积分数贝氏体铁素体的形成及在铁素体中铌的碳氮化物析出,从而进一步提高了钢的强度[6]。从表2可以看出,Nb3中高铌含量并没有带来高的性能,这是因为Nb3中的C含量为0.095%。高的C含量使Nb在固溶阶段固溶不完全。由于C含量高,使奥氏体中铌的溶解度下降,无法更有效地促进铁素体中铌的碳氮化物析出。这是Nb2和Nb3的力学性能相近的原因。

3.结语

(1)试验钢在550 ℃等温后,含铌试验钢与SPHC钢组织有明显变化,低铌钢热处理后组织为多边形铁素体加少量贝氏体铁素体,随着铌含量增加试验钢组织中贝氏体铁素体含量明显增加,且组织细化。

(2)含铌试验钢在550 ℃等温后,含铌钢中随着铌含量增加强度提高而延伸率却有所下降,中高铌试验钢的屈服强度可达到400MPa水平,且屈强比小于0.8。

参考文献:

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[3]东涛,付俊岩. 铌/钒微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋的生产技术[J]. 中国冶金,2004,(5): 1-5.

[4]孙业英. 光学显微分析[M]. 北京: 清华大学出版社,2003: 78-79.

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[6]付俊岩. Nb微合金化和含铌钢的发展及技术进步[J]. 钢铁,2005,40(8): 1-6.

处理工艺论文范文第5篇

摘要:本文以某工业区内某厂的小型污水处理站为例,对其污水处理与回用工程的工艺设计进行分析探讨,并提出小型污水处理站的工程设计的重点与细节,以保证小型污水处理站污水处理的效果,使水质稳定可靠。

关键词:污水处理;回用工程;工艺设计

小型污水处理工程多位于乡镇、企业,与城市的污水处理工程相比处理规模较小,建设资金有限,并且用地资源较为紧张,运行管理的人员匮乏,其污水处理及回用工程工艺常采用接触氧化工艺、氧化沟工艺和快速渗漏工艺三种。

一、工程概况

该厂位于罗源金港工业区,人流量与车流量较大,由于远离城市的污水处理厂,因此该厂自行建立了小型污水处理站,目前该污水处理站已正式投入运行,为了进一步对厂内的生活污水进行处理,该污水处理站设计将生活污水进行收集并独立处理。由于该厂冲灰用水、冷却用水量大,因此对深度处理后的生化出水进行回用。笔者针对该厂的污水处理及回用工程工艺设计进行探讨。

二、污水处理工程工艺流程

该厂污水处理站主要是对厂内的生活污水进行处理,总的设计规模为2000m3/d。对该厂污水处理站的进水水质进行综合确定,由于处理后的污水将用于冲灰用水和冷却用水,因此水质应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准、《城市污水再生利用 工业用水水质》中的冷却用水、洗涤用水水质要求。表1为污水处理站的进、出水水质。此外,出水水质的浊度还应≤5NTU,色度≤30度,粪大肠杆菌群数≤1000个。

(一)污水处理工艺选择

结合该厂的实际情况,通过氧化沟、土地处理系统与生物接触氧化三种工艺的对比分析,发现污水处理站采用氧化沟的运行管理方式,占用的面积适中,出水水质较优,并且工艺成熟,具有很强的抗冲击负荷能力,运行管理简单,具有较长的使用寿命,投资成本适中,综合评定设计最优,因此该厂污水处理站采用氧化沟处理工艺。

(二)污泥处理工艺

本工程污水处理规模较小,污泥产量在250kg/d,由于污泥产量较低,人员配置较少,在综合考虑成本的情况下,设计选用自动化程度较高的国产器械进行全机械压滤脱水;污泥的总泥龄为15d,污泥脱水前(含水率99%)为125m3,处理站每天的污泥处理负荷相对较低,因此可将每天经压滤处理后的干泥可直接外运(填埋、焚烧及土地利用),从而减少臭气散发造成的空气污染。通过对比,本设计选用板框脱水机进行脱水,板框脱水机的脱水效果在70~80%,占地空间小,噪音小,重量轻无腐蚀,零件耗损几乎没有,维护费用较少,每套价格在4万元左右(与离心式脱水机、带式脱水机相比价格便宜),并且技术成熟适用于小型污水处理厂。

(三)中水回用工艺

根据设计进、出水水质以及中水回用的要求,本设计中采用微絮高效过滤深度处理工艺进行污水的深度处理,产水回用到冲灰用水和冷却用水。过滤采用一个自适應纤维球滤料制作的高效过滤器,采用微絮高效深度处理能够同步的去除SS以及部分COD,具有过滤速度快,精度高(回用性水质具有较高的保障),占地面积小,冲洗效果佳,耗水少的特点。

结合污水处理站的处理规模、管理水平以及对生化出水进行回用的特点,本工程的污水处理及回用工程工艺包括了氧化沟处理工艺、污泥全机械压滤脱水、微絮高效过滤深度处理工艺以及次氯酸钠消毒工艺。

三、污水处理及回用工程工艺设计

(一)总体布置

工程占地面积约为8.2亩,呈狭长形,综合考虑工艺流程、处理站人流、物流、交通对污水处理站进行总体布置。在污水处理站的南侧布置含有配电室的管理用房,由南至北根据水利流程进行建筑物的布置,并将泥水分离、回流,以及污泥提升、沉淀出水提升合并为一个构筑物,构建综合车间(包括加药、加氯、过滤、回用泵房)。

(二)调节池、细格栅设计

调节池与细格栅的功能在于将污水中的大型漂浮物进行去除,还能够拦截>6mm的固体物,进而使后续的污水处理能够正常进行。同时还能调节水质,将污水提升到生化系统。设计参数为:栅条间隙b=6mm,过栅流量最大为Q=160.8m3/h,调节池HRT=8.9h。主要设备包括了1台回转式细格栅,0.60m宽的格栅、倾角α为75°,N=0.75kW,2台搅拌机,3台潜污泵(其中1台备用2台使用,流量为42m3/h,H=11m,N=3.7kW)。

(三)改良的氧化沟生物处理

氧化沟生物处理分为两组,每组的规模均为1000m3/d。其结构尺寸为24.5m×17.7m×4.2m,参数为:总停留时间HRT=14.6h。选择区、厌氧区、缺氧区和好氧区的参数这里就不作累述。主要设备有2台转跌曝气机,2台进水闸门,2台混合液回流闸门,1台出水调节堰门。改良的氧化沟生物处理对池型与水力条件进行了优化,能够在不增加额外能耗的基础上进行混合液内回流,同时将氧化沟设计为A2/O的运行模式,这样脱氮与除磷的效果更好。

(四)沉淀池、污泥泵房与提升水池的设计

沉淀池、污泥泵房与提升水池能够将泥水进行分离,澄清混合液、浓缩污泥并将分离污泥回流到生化段,将剩余的污泥提升到污泥干化池,将出水提升到处理系统,该设计将三者合为一体,成为一个构筑物,大大节省了用地与投资。设计参数为2格竖流沉淀池,其水力负荷平均为0.85m3/m2·h;主要设备包括清水提升潜水泵、3台剩余污泥泵和污泥回流泵。

(五)清水池、污泥回流及浓缩池的设计

清水池的功能在于对进出水量进行调节,总调节容积为400m3。而污泥回流及浓缩池的尺寸为25.6m×14.6m×2.0m(分三格),剩余污泥总量为250kg/d。其设备包括了3台排除上清液闸门。

(六)污泥脱水设计

脱水机房用于污泥脱水:板式压滤机1套,过滤面积为20m2;轴流风机3台,Q=2000m3/h,N=0.25Kw;空气压缩机1台,N=1.5Kw;启动隔膜泵Q=2m3/h;计量泵2台(LK-31)。

通过上述的设计,该小型污水处理站将回水回用于冷却水与冲灰水,水质达到了可靠和稳定,针对该污水处理站位置偏远,规模小型的特点,对氧化沟生化处理进行改良,实现局部工艺流程的一体化,能够使运行管理简单化,以达到减少投资,降低能耗的目的。

结束语

该小型污水处理站的设计结合实际需要,采用了改良氧化沟生物处理工艺,该工艺占地面积适中,出水水质较优,并且工艺成熟,具有很强的抗冲击负荷能力,其运行管理简单,具有较长的使用寿命。同时针对小规模污泥量少的特点可采用自动化程度较高的国产器械进行全机械压滤脱水,并对处理后的干泥直接外运(填埋、焚烧及土地利用),这样就能够减少臭气散发造成的空气污染。总的来说,这种结合实际情况设计的污水处理及回用工程工艺设计具有较高的经济实用性。

参考文献

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[2] 佟晓南.天津盘山风景名胜区生态停车场污水处理及回用站工程设计[D].天津大学,2012.

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