时间:2023-03-17 18:06:41
序论:在您撰写处理技术论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:视唱音准节奏音乐教学效果
视唱的教学内容包括调性训练、节拍节奏训练、变化音及转调训练、多声部视唱训练、看谱唱词训练等等。为了视唱的音准、节奏和音乐表现等综合能力得到全面发展,在唱视唱时,要“眼看”、“口唱”、“耳听”、“手划拍”等动作的相互协调。要取得好的教学效果,对于视唱的有关技术处理是相当重要的。
一、音准
音准是由某一个固定音高的要求来确定的,它可由某一乐器或音笛、音叉来认定,也可能由视唱者的内心感觉,而有时这种内在感觉和乐器的固定音高有一定的误差。音准问题有两种基本类型:(1)当演唱时,可能与原确定的音高逐渐降低或逐渐升高。(2)整个曲子基本维持在确定的音高上,但某一个音、某一个音程、某一个乐句不准确或不稳定。音准问题与不同的因素有着密切的联系。
1、音质是决定条件
漏气的、暗淡的声音常会导致音准的下降。依靠音质可以保证正确的音准,如果是在轻柔流畅的声音时就容易达到好的音准。因为在唱这种声音时,视唱者更加准确地听到自己和其他人的声音。在这种情况下就能维持应有的音高。
2、呼吸是重要条件
致力于呼吸支持,可减少声音的偏低。要维持一个好的音准,随时以平稳的呼吸来送到声带上是非常重要的。
3、姿势是辅助条件
正确地坐姿及呼吸是必须加强的,倘若视唱时交叉了双足,或者一种垂头弯腰的坐形,就不可能产生好的、自由的横隔膜的活动。
4、音域是决定因素
女高音在较高的音上容易偏高,特别在强音上。频率越快,越使歌者难于控制音准。而对低声区的音适用了过多的压力,形成一个不平衡而沉重的低声区的音,就容易偏低。
现在结合常用的大小调式,看看音高在调式各级音的高低倾向。
大调式中的第一级音(如C大调中c),从它本身来看,是大调中的基柱,是稳定的。因此唱的时候总是平稳而无倾向。
大调式中的第二级音(如C大调中的d),它与第一级音的关系是大二度,是上行的,因此,第二级音在上行的大调式中,是倾向高的。
大调式中的第三级音(如C大调中的e),是显示大调式的特性音。第三级音在旋律中不允许任何细微的含糊,不然会有损大调式的特性。大调式中的第三级音必须经常以倾向高的要求来演唱。
大调式中的第四级音(如C大调中f),有着倾向第三级音的要求,因此演唱它时必须带有倾向低的趋势。
大调式的第五级音(如C大调中的g),时大调中基柱音之一,是稳定的。同时,它又是大调音阶后半段的始音,因此大调是中的第五级音必须唱得平稳。
大调式中得第六级音(如C大调中的a),无论对第一级主音活第五级属音来说,它是大音程,因此上行时带有倾向高的趋势。
大调式中的第七级音(如C大调中的b),有上行倾向主音的趋势。因此它带有倾向高的要求。
大调式各音上下行差别最大的是第二与第六级,它们在上行时倾向高,在下行时倾向低。而第三级和第七级在上下行都是倾向高的。第五级在上下行时有着不同的倾向,但它因为是支柱音,尤其由它任基音时总是平稳向前。而第六级音下行时倾向低是因为第七级下行达到它而产生的。一般情况达到第六级音(下行)往往是由别的音开始,所以在一般情况下,它仍有趋高的倾向。在小调中除了主音由倾向高的要求外,第二及第五级也有倾向高的要求。小调中的第二级音是关系大调中的第七级音,小调中的第五级音是关系大调的第三级音。而小调中第三级音是小音阶的特性音,必须有倾向低的趋势,倾向主音,这样才能显示小调中小三度的特性。
小调中各音的紧张度是非常微妙而复杂的,这种情况是由于小调主三和弦不稳定性和它与大调关系无形的联系所造成。
另外,调外变化音的音准同样存在倾向性。
第一小节为助音性变音,带升号的c要紧贴d唱;第二小节为经过性上行,带升号的c倾向后面的d,即有趋向高的倾向;第三小节为经过性下行,带降号的d倾向后面的c,即有偏低的倾向;第四小节为换音性变音,带升号的c倾向后面的d,即有趋向高的倾向;第五小节为跳入级出变音,带升号的d倾向后面的e;第六小节为级入跳出变音,带升号的d紧贴前面的e;第七小节为跳入跳出变音,因为和前后都没有太近,所以按正常音高唱。
二、强弱
1、强弱是表达乐感最重要的方式之一,它普通分为:pppmpmffff,但实际在表达音乐作品时,每一级音量的大小是根据作品表现时的要求及演唱者对作品的理解、情绪和感受来决定的,同是一个等级的音量,在不同的作品活不同的演唱者手中,都会产生不同程度的差别。当然基本上是一致的,但在程度上存在着一定的差别。强与弱是相对的,是由相互比较而取得的。同样的力度在同一作品中不同的位置,也会因前后的安排而产生不同的效果。如两个乐句的力度:(1)从pp逐渐上升到ff,(2)从pp逐渐上升到f,再回到p又突然上升到ff,虽然两者都达到ff,显然,第二句的ff在感受上比第一句的ff要强。因此,在一般情况下,作品中所采用的力度及作品时所用的力度,尽管标记着同样的力度记号,但实际上却因安排的不同而存在着不同程度的区别。
音的强弱或句子的力度表现,通常伴随着音的高低轨迹,即渐强时一般音往上走,减弱时音往下行。渐强,大都伴随着加速或紧张的情绪;渐弱,大都伴随着减速和松弛的情绪。例如法国《视唱教程》1B第93条片段。此曲主要体现在每一个乐句随着音的降低而渐弱,而乐句与乐句之间又是渐强的。第一二小节平稳进行,略带渐弱,第三四小节总体上也是渐弱,音往下走,但三四小节比一二小节在句子的强度上要大;第五小节和第六小节在音的走向上都是往下,即渐弱,但第六小节比第五小节在句子的强度上又要大,特别是第一个音;五六七三个小节的第一个音呈上升趋势,所以三个句子是渐强趋势,第七小节第一个音为最高音,也是爆发点,但三个乐句本身的趋势是随着音的降低而渐弱下来。后面小节的处理和前面的一样。此曲的重点就是做好音与音的强弱和句子与句子的强弱对比。
2、强弱还体现在对某一个音的强调。我们知道,一个音符单独是不存在什么音乐思想的,只有几个音符互相组成了一个乐句,这时才产生音乐作品中最基本的音乐思想。在乐句中,它必须有一定的起伏,那么起伏的最高点称之为“逻辑重音”。怎样找到逻辑重音,一是根据节拍的强弱来决定,即节奏;二是旋律进行的方向,即上行时增强,下行时渐弱。正确选择逻辑重音的位置,才能准确表达曲目的思想。比如上面这条曲目,每一个乐句的重音几乎都在第一个音。
3、恰当地理解和表达力度的增强和渐弱,是塑造正确音乐形象的基本条件之一。但渐强必须由弱开始,而渐弱必须由强或较强开始。同时,渐强时必须预见顶点的所在,渐弱时必须预见终点的所在。
三、句法
视唱的句法犹如语言的标点符号,起到抑扬顿挫的作用。良好地准确地划分乐句,是对视唱作品的框架结构的正确体现。分句依赖连线、呼吸、甚至节奏的不同运用。如法国《视唱教程》1B第110条片断:
水处理技术经济论文范文一:焦化废水处理技术
【摘 要】作为一个焦炭的生产和使用大国,我国的焦炭行业得到了迅猛的发展,但是在焦炭生产过程中产生的大量的、成分复杂的焦化废水严重的污染了环境,并威胁着人类的健康,因此焦化废水的处理一直以来是人们所关注的问题。本文简单的对焦化废水作了介绍,分析了其特点及对环境的危害,重点就焦化废水的处理技术进行了深入的探讨,包括生物脱氮技术、活性污泥技术等已发展成熟的技术和催化式氧化法等新型处理技术,最后展望了未来处理焦化废水的技术发展方向。
【关键词】焦化废水 处理技术 有机物 污染物
一、引言
中国的焦炭生产量和消费量相对于世界其他国家而言是比较大的,近年来我国焦炭的产量占到全球产量的一半以上,但是伴随着焦炭的大量生产,焦化废水也大量产生,对环境的污染也逐渐加剧。在炼焦生产、煤气回收和焦化产品的回收等过程中,产生的各种类型的废水统称为焦化废水,由于煤源性质各异,煤化产品的回收工艺的不同,焦化废水的成分复杂,其中酚类化合物为主要成分,此外,有机物还包含有芳香族化合物等,而无机物的主要包括硫化物、硫酸盐等,因为焦化废水的氨氮元素的含量很高,有机物所占比例较大,导致生物降解的难度较大,不易处理,使得处理后的焦化废水的水质不能达到国家的排放标准,如果排放出去,将会严重污染环境,甚至威胁到人类的生存健康。所以,必须重视焦化废水的处理问题,完善已有处理技术,研发新型的处理技术。
二、焦化废水的处理技术
因为,含有难降解物质的焦化废水排放到环境中会造成严重的污染,所以人们一直以来都致力于焦化废水处理技术的研究,随着科学技术的日益发展,目前,对于焦化废水的处理已研发出多种类型的技术,主要包括生化方法、物化方法、化学法及物理法等,以及各种方法的综合使用。
(一)生化法――活性污泥法和生物脱氮技术
生化法作为焦化废水处理中使用范围最广而且较为有效的一种方法是通过微生物的氧化分解及吸附作用来将焦化废水中的有机物除去。随着不断的研究和开发,以生化法的作用原理为基础研发出了活性污泥法、生物脱氮技术等,实现了对焦化废水中有机物的有效降解。生化法处理废水的处理量大而且应用广泛,但是,由于设施的规模较大,花费时间较长,所需费用较高,再加上依赖于废水的水质条件,所以生化法仍需改进。
1.活性污泥法:在活性污泥法中,起到主要作用的物质为生物絮凝体和活性污泥,二者通过与有机物发生接触而将可溶解的有机物吸收、吸附,经过氧化做作用最终生成以一氧化碳为主的产物,此外,不具溶解性的有机物在被转化为可溶解的有机物后被微生物代谢和利用,最终将废水中的大部分有机物降解,但是,此种处理技术并不能使焦化废水完全达标,其对废水中的含氮有机物的降解几乎为零,所以仍旧有待完善。
2.生物脱氮技术:由于上述的活性污泥废水处理法并不能将焦化废水中的化学需氧量(COD)及含氮有机物充分降解,所以以普通生化技术为理论基础的生物脱氮技术得以研发,其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多种工艺技术,使用生物脱氮技术对焦化废水进行处理厚,结果表明生物脱氮的各项工艺不仅能脱氮还能将废水中的许多有机物降解掉,经过处理的焦化废水基本可符合排放标准。相比较与活性污泥法,生物脱氮技术的除污率明显提高。但是,生物脱氮技术的各项工艺对于废水中有机物、无机物等的好氧与厌氧特性的针对性不同,因此有时几种工艺需结合使用对其进行综合处理。
(二)物化法处理技术
经生化法处理技术处理后的焦化废水的含氮有机物等的含量虽明显减少,但是一些难降解的芳香族化合物依然存在,这些芳香族化合物的难以降解是导致化学需氧量(COD)较高的根本原因,这就需要物化法即物理化学方法的处理,主要是应用其吸附作用和氧化作用,对焦化废水进行深度的处理,而且这种方法的污染物去除率较高,成本较低,是一种使用较为普遍的焦化废水深度处理技术。
(三)化学法在焦化废水处理中的应用
化学法,顾名思义就是利用化学反应来达到除污或改变污染物性质的目的。化学法通过向焦化废水中加入各种类型的絮凝剂,使絮凝剂与废水中的污染物发生化学反应,生成利于降解或去除的化学物质,或者是难溶的物质,从而净化污水。化学沉淀法作为化学法处理废水中的一种有效方法多用来降解含NH,一N的有机物,有时为了更加有效地去除氨氮有机污染物通常将此法提前在生物处理法之前。
(四)物理法在焦化废水处理中的应用
物理法相对于其他的焦化废水处理技术来说原理相对简单,操作也不是非常复杂,规模也相对较小,主要是通过物理方法将可见的、可以悬浮在焦化废水中的污染物质进行分离过滤。物理法处理过程中,污染物的化学性质并不发生改变。目前,应用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脱法等,由于吹脱法的操作更加简单、易控而且成本相对较低,对含氮物质的去除效果较好,所以使用较普遍,对其的研究改进的投入也较多。但是,吹脱法的针对性较高,只能对含有氨氮元素的污染物进行处理,而且容易对大气造成污染,技术还有待提高。此外,物理法的缺点是对污水的处理难度较大、处理所需费用较高,相对来说,不是非常适合对焦化废水的处理。
三、展望
通过对焦化废水处理技术方法的探讨,不难看出,焦化废水的处理问题一直以来都受到重视,人们不断地研发处理技术以求降低焦化废水排放对环境造成的污染程度。物理法、化学法、生化法等各种类型的处理方法中均不断有新的工艺手段被研发,但是单单一种处理方法并不能将焦化废水中的污染物有效地去除,必须将多种工艺结合使用,才能达到降解废水中有机物的目的,所以说,未来焦化废水等的处理技术必将朝着多种技术工艺结合使用的方向发展,只有这样,才能使不断研发的新技术发挥其应有的作用。总而言之,随着环境保护要求的日益提高,必须致力于焦化废水的处理技术的研发,最大程度的减少其对环境的污染。
参考文献:
[1]秦川.模糊综合评价在焦化废水处理技术中的应用.《化工环保》.2009年5期
[2]高敏江,李素芹,王习东.纳米TiO2/Fe3O4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究.《水处理技术》.2010年9期
水处理技术经济论文范文二:浅析水处理技术
摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。
关键词水处理;技术;应用
Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for peoples life with higher guarantee.
Key words: water treatment; technology; application
现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。
一、主要水处理技术的分析
一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。
二、电絮凝技术原理和流程分析
电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。
电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。
三、复合多介质过滤技术原理和流程分析
复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。
在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。
四、数据分析和效果对比
根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。
五、结束语
综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。
参考文献
叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术,2005.6
关键词:造纸污水;处理技术;污泥床;吸附;过滤;治理;污泥处理
1、试验研究
1.1设备原理
造纸污水经絮凝反应后能分离出大量的污泥,这些含有纤维的絮状泥有类似活性碳的很好的吸附能力,以往的沉淀或气浮工艺,只把这些固形物分离,没有再充分发挥这些污泥泥的只附过滤作用。则EWP高效污水净化器就是利用这些絮凝反应后生成的絮凝沉淀物在净化器内形成一个稳定的、可连续自动更新的只附过港督流化床,令污染物起到活性碳的作用,使进入的污水除了得到平常混凝反应之后的固液分离效果外,还让污水得到过滤和吸附的净化处理,即可达到比普通的气浮或沉淀的物化处理工艺提高10-20%的去除率。由于EWP高效污水净化器没有用任何的滤料或填料作为滤床,不会堵塞,所以免除了砂滤池或其他过滤装置必需的反冲洗的麻烦和额外的动力消耗,更解决了处理装置偶然停用后滤料干涸板结造成的堵塞问题。EWP高效污水净化器是集污水絮凝反应、沉淀、吸附、过滤、污泥浓缩等功能于一体的设备。
1.2试验效果
在试验的五个月中,分六个阶段进行测试。
2、工程应用
2.1处理规模珠江纸厂治理工程中,采用两台处理量100m3/h(高13m)和两台50m3/h(高11m),共4台净化器,分别处理黄板纸和白纸的制桨、抄纸废水。人民纸厂采用六台处理量100(高15)的净化器,处理黄板纸和灰板纸的制桨、抄纸废水。配有污泥浓缩槽和加药系统2套、调节池刮泥机、污泥脱水机等设备。两个工程处理量分别为7200和15000,总投资分别为590万元和980万元,占地1600和2800.广州头号城纸箱厂应用EWP高效污水净化器,污水处理后回用到造纸生产中,使得该厂达到1吨水造1吨纸的先进水平。
2.2工艺流程
比试验流程增加了调节池刮泥李、泵后加药系统、污泥脱水机等设备。
今日世界经济的特点是全球竞争,全球各地的公司都在寻找最佳的生产地点,并把该处生产的产品供应给每一个客户。利用法令保护一国的物流行业阻止了该国企业——物流服务的用户——通过物流来获得竞争优势。
近来计算机功能的提高和随之产生的信息处理技术的改进已经为物流业创造了很多的机会,因此,人们希望能为将来创造一个新的物流系统。
制订产品责任法乃是大势所趋,这使物流质量保证成为物流业中的新问题。
在本论文中,我把物流分成三个阶段——过去、现在和将来,并把它们与计算机的发展阶段相比,列举了一些例子,诸如半导体的存贮能力和计算机计算速度。在区别每个阶段所创造和运用的各种各样的物流技术时,文章讨论了随着新技术发展,将来在物流行业中可能产生的重大变革。后者的一个例子就是计算机和In-temet及其他通信技术的融合。
下面是我在’97年亚太国际物流研讨会的发言。
物流和信息处理技术
主席先生、女士们。先生们:
早上好,能有机会在这里发言,我感到莫大的荣幸。
今天,我想大略地说一下信息技术发展和物流发展二者之间的联系。
在开始话题之前,我先作个自我介绍,并解释一下我为什么觉得当前的物流形势不容乐观。
其实我在日本最大的一家合成纤维公司里任职,担任化学工程师。
那时,日本的制造企业都处于技术发和生产率提高的急流之中。作为年轻的工程师,我每天都在试验革新了的生产过程或改良生产过程以提高生产率。
大约二十年前,有人邀请我加人一家仓储公司,未经慎重考虑,我就答应了。
之后我的第一印象是当今世界上竟然还有象仓储这样不发达的行业,这真让我难以置信。最让人奇怪和迷惑的是对安全的漠不关心,在我的工厂标准里,有很多操作都不合安全要求。
同样让我觉得奇怪的是经营方法陈旧和缺少创新。
在我看来,除了叉车以外,一切就是处于封建时代。
交通部制订了众多的规章,却缺乏有力的革新和家长式的引导,这破坏了物流业的发展。
我受到了震动,觉得自己无能为力,因此我决定辞掉工作,再回到学校学习。
我去了一家美国商学院校学习有关商业的知识,在那里,我学到了企业经营最重要的两个要素。
当我从商学院毕业并获得工商管理硕士学位的时候,我的金融教授问道:“威雄,你在校期间学到了些什么?”
我回答说:“我只学到了两样东西,它们对企业经营至关重要,这就是‘竞争优势’和‘现金流’。”然后他告诉我:“威雄,学校想教给学生的,你已经都学会了”。带着这两样东西,我回到了日本,并开始了新的工作——一家仓储公司的总裁。那时候,我的公司是一个很小的地方性仓储公司,年销售额为四千万美元,员工约380名。我想弄清楚的第一件事就是我们的竞争优势是什么,并询问了每一个经理,他们都答不上来,有的甚至说我们没有竞争优势。
这种形势非常严峻。从所学的知识里,我认识到如果一个公司没有竞争优势,它就将倒闭。
我想我必须从头做起,创造出竞争优势。
如前所述,我是一名工程师,用过很多计算机,所以我认为把计算机技术引入到仓库作业中是一个不错的主意。许多持反对意见的员工抱怨说顾客并不要求仓库提供实时库存信息。另外有的人问我,使用这个计算机系统能将我们的销售量提高多少呢?我无法回答这样的问题。
我让他们把这当作是新总裁的爱好,并允许我建立这个系统。
非常有趣的是,为了准备这篇稿子,我查了查计算机的能力方面的资料,发现我念大学时最强大的计算机如IBM386,其效率只及今日PC机的百万分之一,或者更低。
当我试着使用计算机时,把它当作是一个能快速进行大数据量运算的计算器,在此之前,我们使用算盘或计算器。
为了达到第一个目标——库存控制系统,我在资金、人力和时间上进行了大量投资。非常幸运的是,这种实时库存报告服务赢得了顾客的满意并大受欢迎。
尽管这个模型非常简单,且只能提供有限信息,但它作为销售工具,为我们赢得了很多新的顾客。
现在,我们开始把计算机看作信息处理机器,而不是一个大型计算器。”在这18年间,我们不断改进系统,现在使用的是该系统的第4版,并刚成立了一个专门小组对我们的计算机系统作全面更新。同顾客一起完成了在线系统后,我们注意到一件有趣的事情是,由于线路总是开放着,任何时候我们都能传送各种各样的信息而不费分文。从这一时刻起,我们启动了室内电子邮件系统。
之后,有人提出我们可以用这个系统为那些想得到货物信息系统的卡车司机服务,非常幸运,该系统在卡车司机中同样大受欢迎。
正如前述,我是一名工程师,所以总是想着改善工作条件。我注意到,当业务繁忙时,仓库工作人员必须工作到半夜,为第二天的装运作准备。在我们一家仓库里,工人必须工作到凌晨,这种情况持续了很长时间。
我觉得应该在这方面做些事情。
我了解到自动叉车已经问世,所以要求制造商制造一台用于公共仓储。我问过日本所有的叉车制造商,他们都说把自动叉车用于公共仓储是不可能的。其理由是自动叉车只能用于单一货物仓库,而不能用于多货物系统。
这是一个很奇怪的理由,因为如果人能把一种货物同其他货物区分开来,那么在人的大脑里应该有某种位置鉴别系统,它应该是某种数学系统。我不想自己去解复杂的数学方程式,但计算机却可以。所以我告诉一个制造商,我会支付全部开发费用,并许诺说即使开发失败了,也绝不会责怪他们。我信心十足能制造出这种叉车。
我们花了一年时间和一百万美元来开发该系统,而它运行得非常成功。
该系统比堆垛机、起重机和货架系统便宜得多。许多年前,美国教授参观了我的仓库,要求我展示该系统。那时,美国政府觉得他们在技术上可能落后于日本,并组成了一个新的调查小组。该小组的主要目的是调查高科技领域,他们参观了一些大公司,如三菱重工或富士通,但同样对我的机器人叉车系统感兴趣。
那时,我坚持认为还有众多的领域需要用低级技术来改善人类工作条件。
后来,他们提交了一份题为《日本技术调查》的报告,并评论说铃木先生强调存在着众多技术上的要求以改善人类工作条件。我引以为自豪。
我因发明了另一种货物定位系统方法而获得了一项专利。对区分位置而言,我觉得这真是一个相当不错的方法。
当我想到这个主意时,整夜都不能人睡,因为它是如此惊人,除了我以外没人能提出来。
它是这样的,当你要找屋里的某个人时,你绝不会考虑用一个座标X、Y、Z来找出他的位置,而会喊他的名字:“你在哪里,铃木先生?”然后铃木先生会回答:“我在这里。”接下来的问题就是为什么我们不能让货物回答“我在这里”。所以我试图让货物在被叫到时能作出回答,非常有趣的是,货物的确能做到。我把感应器放在托盘上,把信号发射器放在叉车上,当发射器发出信号时,感应器就能答复。尽管我认为这是一个非常好的主意,但要把这套系统投人商用却有一些困难。
为能探测到信号,感应器必须大声回答,叫喊几次过后,声音就嘶哑了,或者没音了。电池不可能持续很长时间,当它停止回答时,从理论上来说就无法再找到它。所以这种方法尚未应用于商业之中。条码技术和各种各样识别的技术亦会有大的进步。
在我看来,计算机的应用进人了另一个新的阶段。
直到几年之前,计算机网络的主要结构都还是中央控制式系统,现在,计算机系统的主流变成了网络结构,并且客户机服务器类的系统将变得越来越流行,同时,卫星数据通信的运用将会显著增加。在不久的将来,我们能在任何远离自己办公室的地方做生意,例如:在旅游胜地的宾馆或者甚至在飞机上。
总而言之,物流在人类社会中的作用将变得越来越广泛和越来越重要。与此相适应,信息处理的作用同样变得至关重要。
关键词:固相微萃取;分配系数
1固相微萃取
固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一项新型的无溶剂化样品前处理技术。固相微萃取以特定的固体(一般为纤维状萃取材料)作为固相提取器将其浸入样品溶液或顶空提取,然后直接进行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次报道,近10年来固相微萃取技术已成功应用于气体,液体及固体样品的前处理。
1.1固相微萃取技术及原理
固相微萃取法是以固相萃取为基础发展起来的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的几何效应,其装置结构的超微化决定了它能避开经典固相萃取的许多弱点。固相微萃取技术多在一根纤细的熔融石英纤维表面涂布一层聚合物并将其作为萃取介质(萃取头),再将萃取头直接浸入样品溶液(直接浸没-固相微萃取方法,简称DI-SPME)或采用顶空-固相微萃取方法(HS-SPME)采样。由于聚合物涂层的种类很多,因而可对样品组分进行选择性富集和采集。固相微萃取的原理是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中分配平衡的萃取过程。
固相微萃取利用表面未涂渍或涂渍吸附剂的熔融石英纤维或其它纤维材料作为固定相,当涂渍纤维暴露于样品时,根据“相似相溶”原理,水中或溶液中的有机物以及挥发性物质,从试样基质中扩散吸附在萃取纤维上逐渐浓缩富集。萃取时,被测物的分布受其在样品基质和萃取介质中的分配平衡所控制,被萃取量(n)与其他因素的关系可以用下式描述:
n=kVfC0Vs/(kVf+Vs)
式中:k为被测物在基质和涂层间的分配系数,Vf和Vs分别为涂层和样品的体积,C0为被测物在样品中的浓度。如果样品体积很大时(Vs>>kVf)上式可以简化成:
n=kVfC0
萃取的被测物量与样品的体积无关,而与其浓度呈线性关系,因而从分析结果中得到的萃取纤维表面的吸附量,就能算出被萃取物在样品中的含量,可方便地进行定量分析。
1.2固相微萃取操作条件的选择
萃取头的构成应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数来确定,在同一个样品中,因萃取头的不同可使其中一个组分得到最佳萃取而使其他组分受到抑制。平衡时间往往由众多因素所决定,如分配系数、物质扩散速度、样品基质等。此外,温度、离子浓度、样品的搅拌效率和pH值等因素都可影响萃取效率。
1.3影响固相微萃取萃取率的因素
1.3.1萃取头的种类及膜厚
固相微萃取的核心部分-萃取头材料特性或涂层的种类和厚度对灵敏度的影响最为关键,因此,对其选择要十分慎重。
目前,世界上已有七种商品萃取头问世,固定相可分为非键合型、键合型、部分交联型以及交联型四种。非键合型固定相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的,但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀现象。对于键合型固定相,除了某些非极性溶剂以外,对所有的有机溶剂均很稳定。部分交联型固定相在大多数水溶性有机溶剂和某些非极性有机溶剂中很稳定。高度交联固定相类似于部分交联固定相,只不过在同一交联中心产生了多个交联键。
最常用的也是最早使用的高分子涂层材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中,100μm的PDMS适用于分析低沸点、低极性物质,7μm的PDMS适用于分析中沸点及高沸点物质,PA适用于分析强极性物质。以后,又陆续出现了聚酰亚胺、聚乙二醇等涂层材料。混合固定相应用也较广泛,如聚乙二醇——膜板树脂,聚乙二醇——二乙烯基苯,聚二甲基硅氧烷——模板树脂以及环糊精等。为了开发聚合物的导电性质,一些科学家还尝试用聚砒咯涂层来萃取极性甚至离子型待测物。此外,还开发了纤维双液相涂层,它可以克服单一液相涂层萃取有机化合物范围狭窄的缺点,萃取范围更广,是目前研究和发展的趋势和方向。萃取头涂层越厚,对待测物吸附量越大,可降低最低检出限。但涂层越厚,所需平衡萃取时间越长,使分析速度减慢。因此,应综合考虑各种情况。
1.3.2萃取时间
萃取时间即萃取达到平衡所需的时间由待分析物的分配系数、物质的扩散速率、样品基质、样品体积、萃取头膜厚等因素决定。一般萃取过程均在刚开始时吸附量迅速增加,出现一转折点后上升就很缓慢。因此,可根据实际操作目的对灵敏度的需求不同,适当缩短萃取时间。
1.3.3搅拌和加热
在萃取过程中对样品进行搅拌和加热有助于样品均一化,缩短平衡时间。对顶空固相微萃取(HS-SPME)加热可提高液面上易挥发有机化合物的浓度,而提高萃取效率。
1.3.4无机盐
向样品中加入(NH4)2SO4,Na2SO4,NaCl和K2CO3等无机盐可降低有机化合物与基质的亲和力而提高萃取效率。
1.3.5pH缓冲溶液
萃取酸性或碱性物质时,通过调节样品的pH值可改善组分的亲脂性,从而大大提高萃取效率。
1.4固相微萃取操作模式
根据被分析样品的物理性质和状态,进行固相微萃取时可以采取不同的操作方式,常见的操作方式有如下三种。
1.4.1固相微萃取直接法
将固相微萃取的纤维头直接浸入水相或暴露于气体中进行萃取的方法称为SPME直接法,对于气体样品或较干净的水样,能在1min内迅速达到萃取平衡,因而常使用直接固相微萃取模式。
1.4.2顶空固相微萃取法
把萃取头置于待分析物样品的上部空间进行萃取的方法叫做固相微萃取顶空法。这种方法只适于被分析物容易逸出样品进入上部空间的挥发性分析物,对黏度大的废水、体液、泥浆或固体样品,则只能采用上空取样的顶空固相微萃取模式,萃取从基质中释放到样品上空的化合物。
1.4.3衍生化固相微萃取法
通过衍生化作用来降低极性化合物的极性后进行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法,极性化合物通过在其水溶液基质中加入衍生剂或将纤维涂层浸入适当的衍生化试剂被衍生后进行萃取,衍生化后极性分析物极性降低,萃取后更适于色谱分析。
1.5固相微萃取与其它分析方法相结合
固相微萃取萃取待测物可与气相色谱(GC)、液相色谱(LC)等分析分离技术联用进行分离。使用的检测器可以是质谱(MS)、氢火焰离子化检测器(FID)、火焰光度检测器(EPD)、电子捕获检测器(ECD)、原子发射光谱检测器(AED)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)以及离子淌度谱仪等。
1.6固相微萃取的应用
1.6.1固相微萃取在有机金属形态分析中的应用
样品预处理对于得到准确而又重现性好的分析结果非常重要。在进行形态分析时,为保证样品中各种形态在样品预处理过程中不发生变化,一般需要采用较为温和的消化或浸提的方法将待测有机金属化合物释放到液相中,常用的有酸/碱(常用HC1)浸提、微波或超声波辅助消化、CO2超临界流体萃取等技术,浸提法简便但结果的准确性难以考证,后几种方法需要借助于其它仪器,操作不便,费用较高。固相微萃取用于样品中金属及有机金属形态分析是最近几年才开始,其应用具有很大的潜力。将SPME用于有机金属的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六届国际毛细管色谱大会上提出的,将SPME用于鱼体和水样中汞及水体中的有机锡的萃取,降低了测定的检测限,但精密度差,RSD在24.1~68.8之间。1995年报导了汞及甲基汞中加人四乙基硼化钠衍生,而后由SPME萃取,GC-MS进行测定的方法。从此,SPME用于各种有机金属的萃取方法逐渐建立。
Tutschku等研究了环境样品中有机锡和有机铅的萃取方法,TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME-GC测定了水中四乙基铅及无机物。Dumemann等人将SPME用于烷基铅、汞、锡的分离,样品被消化和分解后加入四乙基硼化钠衍生(pH值在4~5)以提高分析物的挥发性,10min后室温下将SPME萃取头放在样品的上部空间。Mester和Pawlisyzn将SPME萃取头直接浸入样品溶液,对尿液中的一甲基肿和二甲基肿进行了分析。
1.6.2在天然产物分析中的应用
对于分析中草药及中药材中的挥发性成分来说,SPME是一种很有用的方法。在中药分析方面,马长华等人使用固相微萃取技术测定中药石菖蒲中挥发性成分并鉴定出16种化合物。运用HS-SPME-GC-MS方法可从新鲜的紫苏中鉴定出20多种挥发性成分。刘百战等使用HS-SPME-GC-MS方法分离栀子鲜花头香成分,并鉴定了54种化学成分。Miller等测定了肉桂中的香豆素、醋酸桂皮酯、石竹烯、2-甲氧桂皮醛等成分,以此来确定肉桂类植物的植物学起源及鉴别。Winkle等人使用技术分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技术可从冷杉叶中提取挥发性成分,以及蛇麻草中的各种挥发性成分。Schafer等人应用HS-SPME分析了针叶松叶中的蒎烯、樟烯、月桂烯等单萜类成分。应用HS-SPME法可萃取脱氧麻黄碱及其主要代谢产物苯异丙胺,方法快速、灵敏、准确,可避免常用测定方法所遇到的干扰。PDMS纤维可从中药丸中顶空萃取出17种萜类化合物。
在天然香料分析方面,刘扬岷等用SPME-GC-MS分析白兰花的香气成分,分离了114个色谱峰并鉴定了其中的75个成分。An等人使用HS-SPME-GC-MS方法从新鲜的熏衣草中分离测定了香气成分。Jan等人从青霉菌和尼日尔黑霉菌的表面测定到了经过生物转化的柠檬醛、香叶醇和橙花醇。
SPME技术可以用于从食品中提取分析组分。SPME技术可检测曲奇饼上薄荷油的含量,薄荷油中基本的成分是薄荷醇,前处理简单而干扰较少。Garcl等人对葡萄酒中的酒香组分进行了分析,建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化结合新的样品预处理方法,并应用气相色谱——质谱联用技术对葡萄酒中极性有机物进行了分析,对其中的白藜芦醇苷进行了定量分析,方法简单快速,灵敏度高。Hmenryk等人用HS-SPME技术(用PA作液相)与静态顶空法(SHS)对比研究啤酒的香味物质发现,对于低浓度的香味化合物,二种方法都具有较高的可重复性,与啤酒香味的分析结果也高度相关。1996年Coleman用SPME提取mailard反应产物中的香味成分,检测灵敏度可达ng/L级水平。Clark等采用HS-SPME技术分析了烤烟、白肋烟、马里兰烟的顶空挥发物。衍生化法是用于分析极性较强的半挥发、不挥发有机物。Lin等人进行了衍生化SPME-GC联用萃取水样中的脂肪酸,待测物为乙酸、丙酸、辛酸等11种脂肪酸,衍生试剂为芘基重氮甲烷。实验结果为衍生化SPME对含较长碳链的(C6~C10)脂肪酸检测限为pg/L级,对含较短链的(C2~C4)的脂肪酸在ng/L级。如果在涂层上完成衍生化反应,则检测限还可以进一步降低。
1.6.3在医学中的应用
随着SPME与其他分析仪器或分析方法联用技术的不断发展和成熟,SPME正逐步在医药学分析领域得到广泛的应用。
(1)基础医学中的应用。
随着固相微萃取技术的广泛应用,必将会对生理、病理、毒理学等基础医学的研究和发展起着较大的推动作用,如应用SPME检测人体体液中抗组胺类化合物以及细菌代谢产物等。RalfEiscrt等采用管内自动SPME-HPLC联用与强极性萃取涂层和手性涂层分别对多种维生素和手性药物进行了分析。Lillian等对人体尿液、血液和乳汁中的单环芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代谢产物进行了研究,认为这些检材可以用作生物监测指标。这必将在预防医学特别是职业病防治方面发挥重要作用。
(2)在临床医学中的应用。
随着SPME与其他分析仪器或分析方法联用技术的不断发展和成熟,SPME正逐步在医药学分析领域得到广泛的应用。
(3)在法医学中的应用。
由于法医毒(药)物分析所用检材的特殊性和复杂性,自1993年美国Supelco公司推出商品化的SPME装置后,SPME就很快应用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME-GC-MS通过测定呼出气体中乙醇含量而可以换算出血液中乙醇含量10min内便可以完成。如果将SPME-GC便携仪用于酒后驾车肇事现场检测,必将给交通事故的处理带来极大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、脏器组织等生物检材中的毒鼠强、氰化物、有机磷农药、乙醇、麻醉剂等。Watanabe等人应用顶空——固相微萃取——气相色谱——质谱联用的方法(HS-SPME-GC-MS)分析血液中的5种麻醉剂,该方法已成功地应用到法医学鉴定中。
1.6.4SPME在环境分析中的应用
在应用研究领域,大量学者将SPME技术应用于各个分析领域,对大量的待测物质进行了分析测定,得到了令人满意的分析结果。其中又以其在环境分析中的应用最多,主要有:
在气态样品的分析方面:研究者对空气中的BTEX类化合物,甲醛,胺类物质,石油烃化合物等进行了分析研究。而GorloDanuta等人通过利用SPME-GC-MS方法对几种有机污染物的分析,建立了一种评估室内空气质量的方法。
在液态样品的分析方面:主要用于分析水中的有机氯化台物,BTEX类化合物,脂肪酸及脂肪酸盐,15种甘油醚,氯苯类化合物,杀虫剂,环境水样中的有机磷农药和除草剂等。我国的李攻科等人利用SPME-GC-MS联用检测了赤潮海水中的有机物,研究了其种类和含量的变化规律。陈文锐等人用SPME技术代替传统的进样技术,对污染棕桐油中的低浓度二甲苯进行了测定。此外,对水中和沉积物中的有机金属化合物的分析也有大量报道。
在固态样品的分析方面:土壤样品中的氯代苯,对三嗪在沉积物中的吸附系数的测定,固体样中的卤代苯,卤代酚,污泥及沉积物中脂肪酸与洗涤剂组分,纺织品及皮革品中的禁用偶氨染料的测定。
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1.1污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送,是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节。一般说,凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时,宜采用分流制;在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等,宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统;在雨量稀少地区,如我国西北的部分地区或者边远小城镇,由于污水处理规模小,街道狭窄,两侧建筑密集,施工复杂,无条件修建分流制排水系统,也可考虑采用合流制排水系统。值得注意的是,当截流倍数较大时,旱季和雨季污水量相差较大,污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动,造成冲击负荷,因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核,保证处理厂出水稳定达标。
1.2垃圾渗滤液对污水处理厂的影响
国内一些城市,特别是中小城镇,当垃圾处理规模不大,且距城市污水处理厂较近时,往往将垃圾渗滤液经预处理或不经处理直接排入城市污水处理厂。这种情况下,设计城市污水处理厂时,需十分注意由于垃圾渗滤液高浓度废水的进入而给处理厂进水带来的水质变化。处理厂规模越小,其影响越大,渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大,对设计参数选择、设备选型及工程费、运行费等影响越大。
1.3除臭技术
随着我国对环境质量要求的提高和污水处理技术的发展,在设计污水处理厂的同时,考虑除臭设施已提到议事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化学药剂吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高浓度臭气效率低且价格高;化学药剂吸收法臭气去除效率低且操作管理复杂;土壤法则适合低浓度臭气去除及占地面积大等不足,目前国内外广泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。该法具有适合于各种臭气浓度的脱除,且具有效率高,不产生二次污染及运行费用低等优点。因此,在我国建议采用生物除臭更为经济合理。
2影响城市污水处理系统的关键技术
城市污水属于可生化处理的中性污水,工艺技术要求并不太复杂,而城市污水处理工艺技术方案的关键因素是曝气技术的选用。
2.1曝气技术的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物质。在城市污水处理工艺技术方案中,采用曝气充氧培养微生物对有机污染物质进行分解,这一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝气、二沉、回流或排出的工艺流程;近年来还出现了曝气、二沉、回流或排出的三合一体间歇式曝气工艺。
曝气充氧是城市污水处理工艺运行中最重要的技术保障手段,也是工艺运行的动态控制核心;在城市污水处理运行费用中,动力消耗所占比例约为80%,而曝气充氧能耗又要占装置总动力消耗的约80%;由此可见,所选用的曝气形式及技术在城市污水处理工艺技术方案中的重要地位。
2.2曝气技术的基本分类
①传统的分类曝气技术传统的分类方法是按照设备性质区分的,分为三种基本形式。表面曝气—采用机械运动的方法,使水体表面不断更新与空气接触;表面曝气分为叶轮表面曝气与转刷(盘)表面曝气两种。
射流自吸—利用水体的射流作用吸入空气。
鼓风曝气—风机鼓风经曝气器扩散向水体中输入空气(或纯氧)。
②按照流体运动性质的新分类曝气技术的实质就是使气相中的氧向液相中转移,传统的分类方法难以反映曝气技术的实质问题。使气相中的氧转移为液相中的溶解氧,是通过流体运动形成气液接触界面而完成的。
2.3鼓风曝气是曝气技术的发展趋势
在城市污水处理工艺技术中,有越来越多的工程技术人员认识到了鼓风曝气技术具有动能消耗合理和充氧效率高的优点,因此鼓风曝气技术在城市污水处理工艺技术中越来越得到普遍的应用。
2.4终端设备是鼓风曝气技术的关键
鼓风曝气技术的终端是关键设备气流扩散装置——曝气器。鼓风机经管道鼓入曝气池的气相流体,最终是由曝气器对气流的扩散而产生起氧传递作用的气液接触界面;曝气充氧效率、曝气运行可靠程度的长久性、氧传递均衡性与氧供给长期稳定性等等曝气技术性能如何,完全是要取决于曝气终端设备(曝气器)的功能作用。
2.5旋混曝气器
本世纪九十年代初,我们就开始着手研究曝气器的气流扩散问题,经过大量的实验研究与运行实践经验的总结,确立了采用阻力小且无堵塞的大孔排气结构,经旋流、旋混与倒齿等多种结构扩散作用产生细泡的曝气技术,生产制造了“旋混曝气器”。从近年在湖南与广东两地的应用情况来看,旋混曝气器突出表现了效率高、可靠性好、对长期稳定运行有保障的优点,深得用户的好评。
3结语
自然系统和人工系统相结合的系统叫复合系统。市场经济条件下的城市污水处理系统,就是一个开放的复合系统。所谓开放的复合系统,是指这个复合系统,还与外界环境中的种种系统进行着交换。城市污水处理系统的整体目标是:导、治结合,实现污水处理“四化”。“四化”——一是减量化,即污水、能耗、物耗的减小;二是无害化,即污水处理的过程与结果对人及受纳水体无害;三是资源化,即污水处理后的循环回用;四是产业化,即污水处理按市场机制形成产业。
论文关键词:城市污水曝气技术工程设计
论文摘要:本文分析和论述了影响城市污水处理系统的几个主要因素,着重对曝气技术在城市污水处理工艺的主导地位和技术应用进行阐述。
参考文献:
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[3]王文雯.城市河流治理生态效应优化模式探索[D].山东师范大学,2004.
论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程,其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。
可持续发展路线的实施,增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理现状分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
结论
城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
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