引論:我們?yōu)槟砹?3篇處理工藝論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
2.1熱處理溫度對(duì)鍍層硬度的影響改變熱處理溫度得到的鍍層硬度測(cè)試結(jié)果如表2所示,鍍層硬度隨加熱溫度的變化關(guān)系曲線(xiàn)(圖2)可以看出,在100~400℃鍍層的硬度值隨溫度的升高而增加,當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)硬度達(dá)到最大值(1096HV),此后,隨著加熱溫度的繼續(xù)升高,鍍層硬度值隨溫度的升高而快速下降.這是由于溫度升高,鍍層表面晶格發(fā)生畸變,使其硬度逐漸升高.在硬度達(dá)到最大值后再升高溫度,因析出物聚集長(zhǎng)大致鍍層硬度下降.最佳熱處理時(shí)間可以選為400℃。
2.2熱處理時(shí)間對(duì)鍍層硬度的影響改變熱處理時(shí)間得到的鍍層硬度測(cè)試結(jié)果如表3所示,由鍍層硬度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系曲線(xiàn)(圖3所示)可以看出,在10~40min鍍層的硬度值隨時(shí)間的增加由587HV快速增加到975HV,在40~90min硬度值增加緩慢,90min時(shí)硬度值達(dá)到最大1096HV,這與圖2鍍層硬度隨加熱溫度變化的最大值完全一致,之后硬度值開(kāi)始下降,120min后,硬度值基本趨于穩(wěn)定,但仍比鍍態(tài)硬度大.這是由于在加熱的最初90min內(nèi),鍍層中的有大量的Ni3P析出,使鍍層硬度值增加,當(dāng)繼續(xù)延長(zhǎng)加熱時(shí)間時(shí),也可能有少量的Ni3P析出,但由于在400℃加熱溫度條件下,長(zhǎng)時(shí)間保溫會(huì)導(dǎo)致Ni3P顆粒的聚集長(zhǎng)大和Ni-Mo固溶體晶粒的尺寸長(zhǎng)大,二者的共同作用最終導(dǎo)致了鍍層硬度的減小,120min后鍍層組織基本穩(wěn)定,鍍層硬度值也基本趨于穩(wěn)定。
篇2
2試驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1試驗(yàn)結(jié)果理化性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4.
2.2結(jié)果分析
2.2.1理化性能1)爆炸復(fù)合板依靠炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊力完成基覆板的冶金接合,完成爆炸焊接的同時(shí),復(fù)合板也產(chǎn)生了沖擊硬化和內(nèi)應(yīng)力,表4中6號(hào)試樣為爆炸復(fù)合態(tài)的力學(xué)性能,與原始基板相比,其力學(xué)性能表現(xiàn)為強(qiáng)度高,屈強(qiáng)比高,斷后伸長(zhǎng)率低。2)1、2號(hào)試樣經(jīng)歷了相變溫度以上的高溫?zé)崽幚恚逍阅芘c原始狀態(tài)相比有較大差別,強(qiáng)度降低,沖擊吸收功減少,斷后伸長(zhǎng)率增加。1號(hào)試樣經(jīng)歷了高溫正火+720℃回火熱處理,基層獲得較好的強(qiáng)度和塑韌度配合,綜合力學(xué)性能較好;2號(hào)試樣的熱處理為800℃退火,與1號(hào)試樣相比,強(qiáng)度和塑性差別不大,但沖擊韌度大幅度降低,對(duì)覆層彎曲和晶間腐蝕檢驗(yàn)均不合格。800℃下長(zhǎng)時(shí)間停留對(duì)覆層S31254產(chǎn)生了不利影響,析出了脆性相。3)3、4、5號(hào)試樣的熱處理為相變溫度以下的低溫?zé)崽幚恚荚谙_擊硬化,恢復(fù)性能,盡量減少對(duì)覆層S31254析出相的影響。從表4試驗(yàn)結(jié)果可以看出,低溫退火可以消除爆炸加工硬化現(xiàn)象,隨著加熱溫度的升高,基層14Cr1MoR強(qiáng)度逐漸降低,塑性變好,沖擊吸收功無(wú)明顯變化。同時(shí)覆層的外彎試驗(yàn)和晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果均合格,可見(jiàn)低溫?zé)崽幚砦磳?duì)覆層產(chǎn)生明顯不利影響。
2.2.2顯微組織分析1)基覆材的原始狀態(tài)顯微組織如圖1所示,基層為貝氏體組織,覆層組織為孿晶奧氏體+少量碳化物。2)1號(hào)試樣經(jīng)正火+回火后復(fù)合板基覆層的顯微組織如圖2所示,熱處理后基層組織為鐵素體+貝氏體,覆層組織為等奧氏體+碳化物,由于加熱溫度低,奧氏體為等軸晶粒[4];2號(hào)試樣800℃退火后的金相組織如圖3所示,熱處理后基層組織為鐵素體+珠光體+貝氏體,覆層組織為孿晶奧氏體+碳化物。與2號(hào)試樣相比,1號(hào)試樣基層組織更為均勻,更接近原始組織,故力學(xué)性能較好,但由于加熱溫度高,覆層組織與原始狀態(tài)相比變化較大。與原始狀態(tài)相比,2號(hào)試樣覆層晶界和晶內(nèi)產(chǎn)生了大量析出物,導(dǎo)致力學(xué)性能惡化和耐蝕性降低。3)由于3、4、5號(hào)試樣的熱處理為相變溫度以下的退火處理,基層未發(fā)生相變,因此主要對(duì)覆層組織進(jìn)行觀(guān)察分析。金相照片(見(jiàn)圖4)顯示,3號(hào)和4號(hào)試樣的金相組織與原始狀態(tài)最為接近,為孿晶奧氏體+少量碳化物,5號(hào)試樣在晶內(nèi)和晶界析出相明顯增多。
篇3
將850℃淬火后的鋼板(2號(hào)試樣)再均分為3個(gè)試樣,分別在550、620、660℃下保溫100min進(jìn)行回火,考察不同回火溫度對(duì)35CrMo鋼組織與性能的影響。35CrMo鋼不同溫度回火后的顯微組織如圖2所示。由圖2可見(jiàn),在水冷淬火時(shí),隨著回火溫度的提高,淬火組織中碳化物不斷球化,原淬火組織中的馬氏體和貝氏體板條簇方向性減弱。對(duì)850℃淬火后不同溫度保溫100min回火后的3個(gè)試樣分別取樣測(cè)試其硬度,結(jié)果如表2所示。由表2可知,從550℃開(kāi)始,隨著回火溫度的升高,回火的硬度呈下降的趨勢(shì)。550℃回火時(shí)鋼板硬度過(guò)大,而660℃回火時(shí)鋼板硬度過(guò)小。綜合考慮不同熱處理工藝下35CrMo鋼的組織和硬度情況,將850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝。為更深入細(xì)致地了解35CrMo鋼在850℃水冷淬火、620℃回火條件下的精細(xì)組織,對(duì)此條件下處理后的試樣進(jìn)行了透射電鏡觀(guān)察,結(jié)果如圖3所示。圖3(a)~(b)反映出在35CrMo鋼在850℃淬火、620℃回火條件下組織中為板條狀馬氏體+貝氏體組織。由圖3(c)可知,在回火組織中依然有大量的位錯(cuò)存在,這些位錯(cuò)的存在是保證試驗(yàn)鋼強(qiáng)度和硬度的原因之一。在回火組織中還有大量析出的短條棒狀碳化物(見(jiàn)圖3(d)),因其尺寸較小,無(wú)法在透射電鏡下進(jìn)行能譜分析,由于此鋼中有1.0wt%左右的Cr的存在,推斷分析可能是合金碳化物(Fe,Cr)3C或者Cr的碳化物。
3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果,將850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作為35CrMo鋼板現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的調(diào)質(zhì)工藝。萊鋼寬厚板廠(chǎng)2013年共生產(chǎn)100mm厚度35CrMo鋼板超過(guò)10000t,性能穩(wěn)定,為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
篇4
1.3多用爐碳氮共滲+直接淬火回火熱處理變形能保證合格,但是M、AR、K很難保證同時(shí)合格,金相組織難于控制。由于N原子的滲入,使得Ac1、Ac3線(xiàn)下降,從而使得材料的過(guò)熱傾向性比滲碳要大,淬火后M和AR級(jí)別比同溫度的滲碳工藝要高,因此,要控制好碳化物、M和AR級(jí)別通常采用較低的溫度和適當(dāng)?shù)奶紕?shì)和通NH3量。雖然,原始坯件經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理,但是,M和AR級(jí)別很難“持續(xù)、穩(wěn)定地”控制在3級(jí)以下,經(jīng)常出現(xiàn)4~5級(jí)馬氏體,這樣給后續(xù)冷處理帶來(lái)麻煩,有時(shí)AR級(jí)別達(dá)到4~5級(jí),即使冷處理后AR也不會(huì)降到≤1%,需要進(jìn)行兩次冷處理加兩次回火,并適當(dāng)提高回火溫度。另外,如果M、AR和K級(jí)別同時(shí)為1級(jí)的時(shí)候,產(chǎn)品的抗回火性能差,回火后往往硬度偏低,特別是后續(xù)磨加工后,表面硬度降到59HRC以下,偶爾還發(fā)現(xiàn)有的為58HRC。因此,必須將M和AR級(jí)別穩(wěn)定地控制在2~3級(jí)、碳化物3~4級(jí)才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2改進(jìn)工藝試驗(yàn)
2.1多次回火+適度升高回火溫度針對(duì)上述碳氮共滲工藝,再通過(guò)多次回火來(lái)消除多余的AR、使M轉(zhuǎn)化成回火馬氏體。或采用適度升高回火溫度,將溫度由原來(lái)的175℃提高到190℃,通過(guò)兩次回火,M和AR級(jí)別在4級(jí)的情況有所降低,但是評(píng)定為3級(jí)也很勉強(qiáng),再增加回火次數(shù),由于AR陳穩(wěn)化,已經(jīng)沒(méi)有作用。如果繼續(xù)升高溫度,表面硬度將進(jìn)一步下降,內(nèi)孔表面硬度已經(jīng)到了下極限。很顯然,這種方法效果有限,每一爐產(chǎn)品都單獨(dú)制定回火工藝,不是從根本上解決問(wèn)題的有效辦法。
2.2碳氮共滲抗回火性能的初步試驗(yàn)根據(jù)20CrMo鋼[1]的Ac1、Ac3,確定碳氮共滲溫度845℃,其他工藝參數(shù)見(jiàn)表1,其中氨流量及碳勢(shì)均高于常規(guī)碳氮共滲熱處理工藝。試驗(yàn)結(jié)果:產(chǎn)品變形量合格;;淬火狀態(tài)下測(cè)定層深0.48mm(金相法測(cè)定全滲層),M和AR均4級(jí),K是1級(jí),心部F是8級(jí),心部硬度33~34HRC,表面硬度58~61HRC;經(jīng)260℃×3h回火,再次測(cè)量,M和AR均為2級(jí),表面硬度55~56HRC,采用洛氏硬度機(jī)直接測(cè)量結(jié)果為79.5~80HRA,換算結(jié)果為57~58HRC。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明:升高回火溫度后確實(shí)能降低M和AR級(jí)別至合格范圍;雖然表面硬度已經(jīng)不合格,但是通過(guò)HRA測(cè)定,表面硬度并沒(méi)有過(guò)分降低,說(shuō)明抗回火性能較好,只是因?yàn)闈B碳層太淺,承載能力差,需要增加滲層深度提高承載能力,同時(shí)適當(dāng)降低回火溫度;心部F及心部硬度不合格,淬火溫度過(guò)低。
2.3高氮、高碳勢(shì)共滲及適度升高回火溫度由于20CrMo滲碳后,特別是采用高碳勢(shì)滲碳后其化學(xué)成分具有類(lèi)比性的鋼號(hào)是GCr9軸承鋼,該鋼在220℃回火能保證硬度≥60HRC[1],據(jù)此采用220℃回火。因碳氮共滲具有提高耐回火性的作用[2],試驗(yàn)了采用高氮、高碳勢(shì)碳氮共滲以進(jìn)一步提高工件的抗回火性。適度調(diào)整回火溫度,可以分解過(guò)量的AR同時(shí)分解粗大的M針(保證M和AR≤1~3級(jí),K1~4級(jí)),可以同時(shí)滿(mǎn)足工件使用尺寸穩(wěn)定性(AR≤1%)、耐磨性(內(nèi)外表面硬度60~63HRC)及變形量小的技術(shù)性能要求,延長(zhǎng)共滲時(shí)間增加層深,提高承載能力,具體熱處理工藝參數(shù)改進(jìn)如下:(1)通氨量由0.4m3/h增加到0.6m3/h,增加N固溶度,進(jìn)一步增強(qiáng)抗回火性能。(2)采用1.10%的高碳勢(shì)、降溫階段也保持高碳勢(shì)1.0%~0.9%,以及提高共滲及擴(kuò)散溫度,使得工件表面獲得高于常規(guī)碳氮共滲的碳勢(shì)(0.95%~1.0%),增加淬火后的初始硬度,增強(qiáng)抗回火性。(3)共滲溫度由845℃升高到860℃,加快共滲速度;共滲時(shí)間由110mim延長(zhǎng)到490min,則共滲層深度由0.48mm提高到0.8mm的上極限附近,增強(qiáng)承載能力。(4)將淬火溫度由805℃升高至840℃,保證心部硬度F≤4級(jí)。(5)選擇適當(dāng)高的回火溫度220℃,保證表面硬度,同時(shí)分解大量的殘余奧氏體和粗大的馬氏體;同時(shí),由于回火溫度較高,淬火壓應(yīng)力更加松弛,使得冷處理時(shí)AR轉(zhuǎn)變更加容易。高氮高碳勢(shì)碳氮共滲工藝參數(shù)見(jiàn)表2所示。試驗(yàn)結(jié)果:產(chǎn)品變形量仍然合格;淬火狀態(tài)測(cè)量層深0.80m(金相法測(cè)定全滲層),M和AR均為4~6級(jí),碳化物3~4級(jí),心部F3~4級(jí),心部硬度35~37HRC,表面硬度≥63HRC。經(jīng)220℃×4h回火后測(cè)量:M和AR均為2~3級(jí),碳化物3~4級(jí),心部F3~4級(jí),心部硬度35~36HRC,表面硬度60~63HRC,各項(xiàng)指標(biāo)全部合格。
篇5
1.3真空熱處理技術(shù)真空熱處理技術(shù)利用真空作為金屬材料熱處理的環(huán)境,可以縮短時(shí)間,提高效率,減少有毒氣體的排放,有明顯的節(jié)能效果和環(huán)保效果。目前,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,真空熱處理技術(shù)還在不斷研究和更新,力求在無(wú)氧環(huán)境的基礎(chǔ)上填充惰性氣體作為熱處理環(huán)境,使熱處理效率更高。
1.4超硬涂層技術(shù)超硬涂層技術(shù)可以提高材料表面硬度,使其更加耐用,提高性能,是目前應(yīng)用范圍較為廣泛的熱處理技術(shù)之一。隨著現(xiàn)代金屬材料加工技術(shù)的不斷發(fā)展,超硬涂層技術(shù)采用電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,方便該技術(shù)更好地應(yīng)用。
1.5振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)依靠振動(dòng)原理穩(wěn)定金屬材料性能,可以有效防止金屬材料變形。振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)采用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,既可以減少生產(chǎn)時(shí)間,提高效率,還能夠降低成本,節(jié)能減耗,克服了傳統(tǒng)熱處理技術(shù)的不足。
2金屬材料熱處理工藝與技術(shù)展望
隨著金屬材料熱處理工藝與技術(shù)的不斷發(fā)展,誕生了許多熱處理技術(shù)。其中,可控氣氛熱處理就是較為成熟的熱處理技術(shù)之一。可控氣氛,顧名思義,就是一種可以控制和保護(hù)的氣氛,是一種保護(hù)金屬材料的氣體介質(zhì)。可控氣氛可以有效保護(hù)金屬材料的表面性能,使熱處理過(guò)程更為完善。對(duì)于鋼制工件而言,可控氣氛熱處理極為適合,可以給鋼材料提供更為妥善的保護(hù)。這是因?yàn)殇撛跓崽幚砀邷刂泻苋菀妆谎趸砻嫫茐妮^為嚴(yán)重,但可控氣氛熱處理卻能夠避免鋼被氧化。對(duì)于其他金屬材料而言,可控氣氛熱處理同樣適用,在尺寸上可以調(diào)控,使操作更加靈活。目前,可控氣氛熱處理的應(yīng)用較為廣泛,但依然有很大的局限性。因此,未來(lái)的金屬材料熱處理工藝和技術(shù)需更加普及,才會(huì)有更廣泛的發(fā)展空間。
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1.3糞便污水中含有大量的泥沙和污泥,需要進(jìn)行必要的污泥處理。
2糞便處理工藝設(shè)計(jì)
2.1糞便處理模式。該糞便處理站處理規(guī)模為200t/d。糞便處理采用固液分離,絮凝脫水、整體除臭工藝。即糞便首先進(jìn)行固液分離處理,處理后的糞便過(guò)濾液通過(guò)調(diào)節(jié)池,均勻的供給到絮凝脫水設(shè)備,通過(guò)絮凝脫水設(shè)備將水渣分離。其中脫水后的上濾液進(jìn)行后續(xù)上濾液處理;固液分離中產(chǎn)生的垃圾雜物以及絮凝脫水后的糞渣進(jìn)行焚燒處理。在糞便處理的整個(gè)過(guò)程中增加除臭設(shè)備,以減小處理過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的影響。
2.2固液分離、絮凝脫水階段
2.2.1固液分離階段。糞便通過(guò)吸糞車(chē)運(yùn)送到糞便處理站后,進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行初步分離處理。主要作用是去除糞便中的大塊沉淀物和大于20mm的漂浮懸浮物以及90%以上的大于0.5mm的砂。吸糞車(chē)與固液分離裝置采用快速接頭密閉對(duì)接,糞便污水在抽吸泵的負(fù)壓下快速進(jìn)入固液分離裝置,可避免卸糞過(guò)程中糞液泄露,對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響。
2.2.2調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池為地下封閉鋼筋混凝土池子,具有水力和水質(zhì)調(diào)節(jié)作用。經(jīng)固液分離后的糞便污水進(jìn)入糞便調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池中設(shè)置攪拌裝置,對(duì)糞便廢物進(jìn)行攪拌,防止表面結(jié)痂,中間懸浮,池底沉淀固化,避免對(duì)后續(xù)工藝及設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。同時(shí),一些有機(jī)物在調(diào)節(jié)池中可進(jìn)行缺氧水解反應(yīng)。
2.2.3絮凝脫水階段。糞便經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池,進(jìn)入絮凝脫水階段。在絮凝脫水階段,污泥脫水機(jī)采用螺壓式濃縮、脫水一體機(jī)。在污水處理過(guò)程中,絮凝脫水的主要設(shè)備為脫水機(jī),如帶壓式脫水機(jī)、板框式脫水機(jī)、螺壓式脫水機(jī)等。其中帶壓式脫水機(jī)、板框式脫水機(jī)是污水處理中應(yīng)用較為廣泛的兩種脫水機(jī)。但是,兩種脫水機(jī)均是開(kāi)放式操作,密封性較差,易產(chǎn)生惡臭,需大量抽風(fēng)換氣,不適宜糞便脫水。而螺壓式脫水機(jī)具有低轉(zhuǎn)速、全封閉、可連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)。因此該項(xiàng)目中采用螺壓式濃縮脫水一體機(jī),共兩臺(tái),單臺(tái)處理能力8~12m3/h。糞便污水通過(guò)調(diào)節(jié)池的提升泵,進(jìn)入螺壓式污泥濃縮脫水機(jī)。同時(shí)投加混凝劑,對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)和絮凝。絮凝脫水后液體的固懸物含量大幅下降,COD含量也有大幅下降。同時(shí),此次設(shè)計(jì)中,在接糞管及污泥脫水機(jī)中均設(shè)有沖洗裝置,對(duì)快速接口和脫水機(jī)的濾網(wǎng)內(nèi)、外側(cè)進(jìn)行清洗,避免糞便固化、遺撒、堵塞濾網(wǎng)。
2.2.4整體除臭。該項(xiàng)目中,采用生物濾床和植物液霧化吸收的技術(shù),降解糞便處理廠(chǎng)臭氣對(duì)大氣的二次污染,保證處理廠(chǎng)不對(duì)工作人員及周?chē)用裨斐捎绊懀黜?xiàng)環(huán)境污染控制指標(biāo)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2.3后續(xù)上濾液處理。絮凝脫水后的上濾液需要進(jìn)一步處理。上濾液采用厭氧生化與MBR工藝相結(jié)合,處理后排入市政污水管網(wǎng)。
2.3.1厭氧生化處理。厭氧生化處理采用UASB工藝。在處理糞便上濾液方面,歐美等國(guó)家采用了UASB工藝,并且取得了良好的效果。我國(guó)也有工程實(shí)例,如北京小張家口糞便消納站等也采用了UASB工藝。UASB可以提高厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷及處理效率,且占地較小。而且污泥停留時(shí)間的延長(zhǎng)、污泥濃度的提高,使厭氧系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性,有效增強(qiáng)了對(duì)不良因素有毒物質(zhì)的適應(yīng)性。此次設(shè)計(jì)中,UASB工藝采用兩相厭氧設(shè)計(jì)。
2.3.2MBR工藝。常規(guī)的MBR工藝中一般采用微生物懸浮生長(zhǎng),微生物的濃度約10-15kg/m3,使得膜分離裝置的污染概率增加,膜表面易結(jié)垢。此次設(shè)計(jì)中,采用固化微生物技術(shù),將游離的微生物限定在一定空間內(nèi)(填料內(nèi)),使其保持活性,可反復(fù)利用。固定化微生物處理技術(shù)在糞便上濾液處理中得到了一定的應(yīng)用且效果良好。
2.4雜物及糞渣處理。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于糞便處理過(guò)程中的雜物及糞渣采用的幾種處理方法:a.經(jīng)過(guò)粗過(guò)濾產(chǎn)生的大塊沉積物、大粒徑懸浮物及砂石,送垃圾填埋場(chǎng)填埋處理;b.經(jīng)絮凝脫水階段后,產(chǎn)生的糞渣可送至化肥廠(chǎng)制成有機(jī)肥料,使得資源有效利用。也可以進(jìn)行堆肥處理;c.條件允許的情況下,可將糞便處理過(guò)程中產(chǎn)生的雜物、糞渣進(jìn)行焚燒處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源轉(zhuǎn)換為能源利用。該項(xiàng)目由于緊鄰當(dāng)?shù)乩贌l(fā)電廠(chǎng),因此可將糞便處理過(guò)程中產(chǎn)生的雜物、糞渣,送至垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng),焚燒處理。既降低了建設(shè)運(yùn)行成本,又可以轉(zhuǎn)換為能源再次利用。
篇7
1.2測(cè)試與表征
將所制得的玻璃樣品研磨過(guò)篩(100~200目,75~150um)后,利用SDTQ600型同步熱分析儀,以20℃/min的升溫速率升溫到1200℃對(duì)樣品進(jìn)行差熱分析(DTA),確定玻璃的熱處理溫度;用X’PertPRO型X射線(xiàn)衍射分析儀X衍射(X-raydiffraction,XRD)分析,銅靶(35kV,60mA),掃描速度5°/min,步長(zhǎng)0.02°,掃描范圍為10~80°;用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20wt%的HF水溶液腐蝕樣品30s,超聲20min,烘干后,利用德國(guó)蔡司公司EVO18型掃描電鏡對(duì)樣品微觀(guān)形貌分析(SEM)。
2結(jié)果與分析
2.1樣品的熱分析
為水淬后所得玻璃樣品的DTA曲線(xiàn)。基礎(chǔ)玻璃的Tg在738℃左右,一般而言,成核溫度Tn比Tg高50℃左右。因此,本實(shí)驗(yàn)研究的核化溫度選取750℃、780℃和810℃。除Tg處的吸熱峰外,在815℃和970℃附近還出現(xiàn)了寬化的放熱峰,表明晶化溫度Tc在該溫度附近,兩個(gè)放熱峰可能對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的晶體長(zhǎng)大溫度或者同一種類(lèi)的晶相不同長(zhǎng)大速率的溫度。本研究選取的晶化溫度分別為850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃。
2.2核化溫度的確定
對(duì)于固化HLLW來(lái)說(shuō),玻璃陶瓷固化體應(yīng)具有晶粒多而小、均勻分布的特點(diǎn),而晶粒的多少和分布情況主要由核化溫度決定。為了確定最佳的核化溫度,先在970℃附近選一個(gè)溫度不變作為晶化溫度,本研究選取此溫度為1000℃。將玻璃陶瓷樣品分別在750℃、780℃和810℃核化處理2h后,再在1000℃處理2h。玻璃樣品經(jīng)過(guò)750℃、780℃和810℃核化處理后,所得晶相都是鈣鈦鋯石。而且在Tn=780℃時(shí),XRD圖譜上鈣鈦鋯石相的峰最強(qiáng),顯然其鈣鈦鋯石的含量也是最多。為了研究鈣鈦鋯石晶粒的分布情況和形貌,對(duì)其做SEM檢測(cè)。隨著晶化溫度從750℃向810℃變化,晶粒的尺寸從約400μm減小到約100μm再增大到約340μm。另一方面,經(jīng)過(guò)750℃處理的樣品,晶粒分布不均勻,出現(xiàn)聚集情況,780℃處理后的樣品晶粒分布則比較均勻,810℃處理后,所得晶粒成片狀且分布不均。核化溫度為780℃時(shí),玻璃陶瓷體內(nèi),鈣鈦鋯石晶粒多且分布均勻,尺寸較小。由此可以確定,該玻璃陶瓷的較佳核化溫度Tn為780℃。
2.3晶化溫度的確定
玻璃樣品在780℃處理2h后,分別在850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃保溫2h。晶化溫度在850~1000℃范圍內(nèi),對(duì)應(yīng)鈣鈦鋯石晶相的XRD峰強(qiáng)逐漸增加,當(dāng)溫度升高至1050℃時(shí),峰強(qiáng)又降低,說(shuō)明玻璃陶瓷樣品在780℃經(jīng)過(guò)均勻成核后,其長(zhǎng)大速率在1000℃達(dá)到最大值。值得注意的是,當(dāng)溫度低于1000℃時(shí),XRD圖譜上存在少量的氧化鋯晶相的峰。這可以解釋在970℃附近出現(xiàn)的不算明顯的放熱峰:一方面,鈣鈦鋯石晶體長(zhǎng)大是放熱過(guò)程,另一方面,氧化鋯慢慢溶解到玻璃中是吸熱過(guò)程,兩種不同的熱效應(yīng)共同作用就導(dǎo)致了熱分析曲線(xiàn)在970℃附近出現(xiàn)的寬化的放熱峰。示。晶化溫度為850℃和875℃時(shí),鈣鈦鋯石晶相呈柱狀,且溫度升高,晶粒變大。晶化溫度繼續(xù)升高到900℃后,晶粒形狀漸漸變的沒(méi)有規(guī)則,925℃處理后晶粒長(zhǎng)成塊狀。當(dāng)晶化溫度為950℃時(shí),晶粒開(kāi)始變?yōu)橹鶢睿叽巛^Tc分別為850℃和875℃時(shí)要小的多,同時(shí)出現(xiàn)晶粒聚集的現(xiàn)象,分布不均勻。晶化溫度升高到1000℃后,所得鈣鈦鋯石晶粒尺寸變小,分布均勻,該晶化溫度下生成的鈣鈦鋯石晶相也是最多的。晶化溫度繼續(xù)升高到1050℃后,晶粒變的粗大而且呈聚集狀態(tài)。結(jié)合XRD和SEM分析可知,SiO2-B2O3-BaO-Na2O-CaO-ZrO2-TiO2體系基礎(chǔ)玻璃經(jīng)過(guò)Tn=780℃處理后,較佳的晶化溫度是1000℃。
篇8
混凝土中摻加有關(guān)外加劑,如高效減水劑和早強(qiáng)劑,可使混凝土的7天強(qiáng)度提高1倍以上,降低泌水率,提高減水率,并在標(biāo)養(yǎng)28天后抗壓強(qiáng)度比可達(dá)到150%以上,這樣在配制高強(qiáng)或超高強(qiáng)度混凝土就易于實(shí)現(xiàn)。在混凝土摻加有關(guān)外加劑提高強(qiáng)度同時(shí),改善了其和易性和泌水性,調(diào)節(jié)含氣量,提高耐腐蝕性,減弱堿-集料反應(yīng),提高鋼筋抗銹能力,提高粘結(jié)力,這不但擴(kuò)大了混凝土的使用范圍,并節(jié)省了建筑材料,節(jié)約水泥或替代特種水泥。而在混凝土中摻加緩凝型減水劑,可調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間、改善可泵送性,延緩了砼凝結(jié)時(shí)間和硬化時(shí)間,可滿(mǎn)足不同工程,特別是大體積混凝土工程的施工及質(zhì)量要求。在混凝土中選用外加劑時(shí),要同時(shí)考慮水泥的品種和其他成分的特性,并根據(jù)目的不同選擇不同類(lèi)型減水劑,選用時(shí)既要考慮經(jīng)濟(jì)性,又要注意減水劑的質(zhì)量穩(wěn)定性。如遇到水泥和外加劑不適應(yīng)的問(wèn)題,必須通過(guò)試驗(yàn)排除有關(guān)因素,選擇適當(dāng)?shù)臏p水劑類(lèi)型,分析水泥有關(guān)質(zhì)量問(wèn)題,確定合適摻量,砼配合比影響等。在幾種外加劑復(fù)合使用時(shí),需注意品種之間的相容性及對(duì)砼性能的影響,使用前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),如聚羧酸系高性能減水劑與萘系減水劑不宜復(fù)合使用。隨著混凝土外加劑的發(fā)展和應(yīng)用,克服了工程中存在的“強(qiáng)度低、自重大、脆性高”等弱點(diǎn),并確保了工程施工的連續(xù)性,大大縮短了工期,推動(dòng)了流態(tài)混凝土技術(shù)及泵送澆注新工藝的發(fā)展,加速了商品混凝土的發(fā)展。而商品混凝土的發(fā)展給我國(guó)建筑業(yè)帶來(lái)了很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)效益,進(jìn)一步推動(dòng)了建筑業(yè)的發(fā)展和建筑技術(shù)的提高。
二、實(shí)現(xiàn)混凝土施工中的低用水量的技術(shù)途徑
混凝土工作性特性是流動(dòng)性和其強(qiáng)度的控制,主要取決于混凝土單位用水量和水灰比(水膠比)。我國(guó)現(xiàn)行混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中混凝土用水量的取值是依據(jù)混凝土坍落度和石子最大粒徑確定的。設(shè)計(jì)高性能混凝土配合比時(shí),用水量仍以滿(mǎn)足其工作性為條件,按規(guī)范所列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。往往用水量的多少,對(duì)控制砼強(qiáng)度的高低是有直接影響因素。有時(shí)在未使用有關(guān)外加劑時(shí)候,使用一定用水量時(shí)雖然滿(mǎn)足了和易性(即坍落度要求),但是其強(qiáng)度往往上不去,甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,這是因?yàn)樗冶却罅耍⑶宜嗟挠昧坑忠獫M(mǎn)足有關(guān)規(guī)范要求,所以就無(wú)法設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的配合比;而砼在較低塌落度時(shí)候,強(qiáng)度是比較容易提高的,但其和易性是不行的。所以,為了既保證和易性又要保證強(qiáng)度的不降低甚至提高,就必須使用有關(guān)外加劑。許多流動(dòng)性混凝土利用高效減水劑的減水作用,改善了混凝土的和易性,并減少水泥用量,不僅達(dá)到同樣的混凝土標(biāo)號(hào),節(jié)約了水泥15%~25%,而且使流動(dòng)性混凝土施工省力、工效提高、造價(jià)低,大大滿(mǎn)足了現(xiàn)代化施工要求和特種工程需要。
三、需掌握外加劑的摻量
每種外加劑都有適宜的摻量,并且由于生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同,即使同一種型號(hào)外加劑,不同的用途都有不同的適宜的摻量。而且不能單憑廠(chǎng)家推薦用量來(lái)確定摻量,還需要通過(guò)試驗(yàn)試拌來(lái)確定。如果在摻量過(guò)大,不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理,而且可能造成質(zhì)量事故。如對(duì)有引氣、緩凝作用的減水劑,尤其要注意不能超摻量。如對(duì)于粉劑和水劑又有不同摻量要求,粉劑摻量需少點(diǎn),因其濃度更高,不宜大量摻入。高效減水劑摻量過(guò)小,失去高效能作用,而摻量過(guò)大(>1.5%),則會(huì)由于泌水而影響質(zhì)量。氯離子的限制是有要求的,過(guò)量會(huì)引起鋼筋銹蝕等等來(lái)控制外加劑的摻量。總之,影響外加劑摻量的因素較多,在摻加減水劑之前,需通過(guò)試驗(yàn)取得用途不同的適量摻量,有關(guān)試驗(yàn)可根據(jù)國(guó)標(biāo)《混凝土外加劑GB8076-2008》和有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所摻的外加劑量的減水率、泌水率、含氣量、凝結(jié)時(shí)間之差、抗壓強(qiáng)度比、收縮性等進(jìn)行試驗(yàn)。
外加劑需采用適宜的摻加方法。在混凝土攪拌過(guò)程中,外加劑的摻加方法對(duì)外加劑的使用效果影響較大。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌合水之前摻入)、同摻法(與拌合水同時(shí)摻入)、滯水法(在攪拌過(guò)程中減水劑滯后于水2~3min加入)、后摻法(在拌合后經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中,再經(jīng)2次或多次攪拌)。不同的摻加方法將會(huì)帶來(lái)不同的使用效果,不同品種的減水劑,由于作用機(jī)理不同,其摻加方法也不一樣。影響外加劑摻加方法的因素主要有水泥品種、減水劑品種、減水劑摻量、摻加時(shí)間及復(fù)合的其它外加劑等,均宜通過(guò)試拌確定。
四、新型外加劑中的聚羧酸高性能減水劑
該品種減水劑是國(guó)內(nèi)外近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型品種,具有“流狀”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),有帶有游離的羧酸陰離子團(tuán)的主鏈和聚氧乙烯基側(cè)鏈組成,用改變單體的種類(lèi),比例和反應(yīng)條件可生產(chǎn)出各種不同性能和特性的高性能減水劑。而由分子設(shè)計(jì)引入不同功能團(tuán)可生產(chǎn)出早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型和緩凝型高性能減水劑。其具有更高的減水率、更好塌落度保持性能、較小干燥收縮,且具有一定引氣性能的減水劑。
聚羧酸高性能減水劑主要技術(shù)特征:
4.1聚羧酸系高效減水劑摻量低,減水率高聚數(shù)酸系高效減水劑摻量占膠凝材料的0.80%-1.25%,減水率可達(dá)(20-35)%,與粉煤灰配合使用,使得水膠比較低,適應(yīng)配制中、高強(qiáng)度的高性能混凝土。
4.2混凝土流動(dòng)性大,坍落度損失小由于聚羧酸系高效減水劑良好的分散穩(wěn)定性,聚羧酸系高效減水劑所配制的大流動(dòng)性混凝土(坍落度≥180mm)經(jīng)時(shí)損失小,一小時(shí)基本無(wú)坍落度損失,二小時(shí)經(jīng)時(shí)損失小于15%,彌補(bǔ)了常用萘系高效減水劑配制的混凝土坍落度損失大、易泌水等方面的缺陷,與粉煤灰配合使用,減水劑的小摻量即可獲得優(yōu)異的流動(dòng)性,適應(yīng)生產(chǎn)商品混凝土的工藝要求,特別對(duì)于泵送混凝土不易發(fā)生堵管現(xiàn)象。
4.3與膠凝材料的適應(yīng)性良好工程實(shí)踐中,不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的水泥配制泵送混凝土,同時(shí)摻有大量的粉煤灰,聚羧酸系高效減水劑摻入后,與不同水泥的相容性較好,無(wú)明顯泌水離析、阻礙混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的現(xiàn)象產(chǎn)生,并因其高減水率,適應(yīng)與粉煤灰配合使用,減小了粉煤灰混凝土的收縮,又使混凝土可泵性得到明顯改善,而且提高了混凝土的耐久性。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí),水泥用量增加,減水劑用量隨著少量增加,水膠比下降,混凝土強(qiáng)度提高;不同設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,減水劑用量隨著膠凝材料用量增加而少量增加,水膠比下降,混凝土的強(qiáng)度隨之提高,但混凝士和易性總體保持穩(wěn)定,坍落度可達(dá)(180-240)mm。
篇9
乳飲料廢水中含有一些呈膠體狀態(tài)的食品添加劑,諸如增稠劑、穩(wěn)定劑等。這些物質(zhì)大多是長(zhǎng)鏈分子,生化降解所需時(shí)間較長(zhǎng)。在生化系統(tǒng)之前先通過(guò)物化處理,將這部分膠體物質(zhì)去除,可減輕生化系統(tǒng)的處理壓力。乳飲料廢水具有一定的粘滯性,不溶于水的膠體物質(zhì),通過(guò)加藥混凝形成的礬花依然質(zhì)輕,易上浮,可采用氣浮處理。氣浮處理裝置有多種形式,對(duì)乳飲料廢水而言,實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)顯示平流式加藥溶氣氣浮效果較好,對(duì)CODCr的去除率可達(dá)到30%~40%。加壓溶氣水的產(chǎn)生可采用溶氣罐或溶氣水泵的形式。德國(guó)的EDUR水泵通過(guò)葉輪切割直接形成溶氣水,效果較好,但造價(jià)昂貴,維修費(fèi)用高。
3生化處理階段
生化處理系統(tǒng)是廢水處理的中心環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到出水水質(zhì)的好壞、運(yùn)行成本的高低。在生化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,要注重各生化水池布水的均勻性,盡量減少水流阻力,確保水流通暢。對(duì)乳飲料廢水的A/O生化處理系統(tǒng),A為水解酸化池,O為接觸氧化池。對(duì)生化處理階段的設(shè)置有以下建議。水解酸化池可將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),提高廢水的可生化性,為后續(xù)的好氧生化處理創(chuàng)造良好的環(huán)境。水解池的水力停留時(shí)間以不小于5h為佳,容積負(fù)荷取6.0~7.5kg[CODCr]/(m3•d),溶解氧的質(zhì)量濃度取0.3~0.5mg/L。水解酸化池可分為膜法和泥法2種形式。采用膜法水解酸化池,在反應(yīng)池內(nèi)加掛組合填料,設(shè)置曝氣器或潛水?dāng)嚢铏C(jī)以維持污泥和廢水處于一個(gè)穩(wěn)定的混合狀態(tài)。膜法水解酸化池進(jìn)水方式推薦采用推流式,該進(jìn)水方式應(yīng)用效果較好。采用泥法水解酸化,反應(yīng)池內(nèi)不需要懸掛填料和設(shè)置攪拌裝置,廢水通過(guò)池底的布水裝置進(jìn)水。采用泥法設(shè)置時(shí),要重點(diǎn)考慮進(jìn)、出水系統(tǒng)。進(jìn)水可采用產(chǎn)品化的布水器或設(shè)置穿孔布水管。在池中懸浮污泥層設(shè)置靜壓排泥管,及時(shí)抽泥,避免進(jìn)水口堵塞,影響布水均勻性。泥法水解酸化池受進(jìn)水方式的影響較大,不易控制。接觸氧化池是一種膜法處理工藝,在曝氣池中設(shè)置填料,將其作為生物膜的載體,避免污泥膨脹并提高微生物的量。當(dāng)廢水流經(jīng)填料時(shí),在生物膜和懸浮的活性污泥共同作用下,廢水得到凈化。接觸氧化池的水力停留時(shí)間以20h以上為佳,容積負(fù)荷取1~2kg[CODCr]/(m3•d),溶解氧的質(zhì)量濃度取2~4mg/L。在接觸氧化池曝氣器的選擇上,目前廣泛采用盤(pán)式微孔曝氣器和管式微孔曝氣器,其中盤(pán)式曝氣器常用有膜片式、旋流剪切式等。膜片式微孔曝氣器有直徑200、250、300mm等不同規(guī)格,旋流剪切式有260、460mm等。管式曝氣器長(zhǎng)度常選用500、750、1000mm等。幾種曝氣器各有優(yōu)點(diǎn),膜片式曝氣器曝氣均勻,使用效果好;旋流剪切式曝氣器使用壽命長(zhǎng);管式曝氣器安裝方便。膜法生化池最大的特點(diǎn)是在池內(nèi)懸掛填料,常用的生化填料有彈性填料、軟性填料、組合式填料等,對(duì)乳飲料廢水處理工程,因污泥質(zhì)輕,采用組合式填料較好。懸掛填料采用的填料支架,直接決定填料的使用壽命。目前,關(guān)于填料支架尚沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。很多工程項(xiàng)目采用塑料繩作為填料的支撐架,投入使用不足1a,塑料繩遇水發(fā)脹斷裂,就需重新更換填料,使生化系統(tǒng)的維護(hù)周期縮短。因此,在生化水池的設(shè)計(jì)上,應(yīng)設(shè)置牛腿,并在牛腿上設(shè)置預(yù)埋鐵板或不銹鋼板,以固定填料支架。對(duì)設(shè)置牛腿的生化水池,填料支架做法可參考圖2進(jìn)行。生化池內(nèi)設(shè)置牛腿,上下兩層,牛腿上預(yù)埋M1板。采用10#槽鋼,焊接在預(yù)埋板上,間距1.8m,中間增設(shè)橫梁和立柱,填料支架采用12#螺紋鋼制作,螺紋鋼間距為150mm。填料直接懸掛在硬性承接螺紋鋼上,可大大提高填料的使用壽命。若條件允許,填料支架可采用不銹鋼材質(zhì)制作,日后生化水池維護(hù),只更換填料即可,無(wú)需再次制作填料支架。一些改造項(xiàng)目,生化池內(nèi)未設(shè)置牛腿,對(duì)此類(lèi)生化水池,填料支架做法可參考圖3進(jìn)行。對(duì)于未設(shè)置牛腿的生化水池,尤其是舊有系統(tǒng)的維護(hù),填料支架的做法可采用池底生根布置,用10#槽鋼或同類(lèi)材料,固定于池底,并在側(cè)部固定,作為立柱,隨后主支撐采用10#槽鋼布置,間距為1.8m,填料支架采用12#螺紋鋼制作。取消填料支架直接固定池壁的做法,避免水池清理時(shí),池壁受到水力擠壓及填料拉伸的影響,維持構(gòu)筑物池壁穩(wěn)固。
4沉淀-污泥處理階段
二沉池的運(yùn)行對(duì)污水處理站的出水水質(zhì)有著至關(guān)重要的影響,一旦二沉池運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題,出水SS濃度就會(huì)明顯升高,導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。針對(duì)乳飲料廢水處理工程,二沉池的表面負(fù)荷取0.75~0.90m3/(m2•h)。同時(shí)應(yīng)慎用斜管沉淀池,不少小型乳飲料廢水處理站,二沉池多采用斜管沉淀池。只考慮到了斜管沉淀池節(jié)省占地及投資的優(yōu)勢(shì),而忽略了實(shí)際使用效果。乳飲料廢水的生化污泥質(zhì)輕,不易沉淀,污泥發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣,會(huì)沖擊斜管,導(dǎo)致斜管填料塌陷。在小型乳飲料廢水處理工藝中二沉池的選擇上,建議選用豎流式或平流式二沉池。二沉池污泥泵建議選用自吸式污泥泵,同時(shí)二沉池池底每個(gè)泥斗應(yīng)單獨(dú)設(shè)立排泥管,不可并用。氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的物化污泥與生化系統(tǒng)的剩余污泥都混合在污泥濃縮池內(nèi)濃縮,因物化污泥質(zhì)輕,會(huì)導(dǎo)致污泥濃縮池出現(xiàn)上層氣浮泥渣、中層水、下層生化污泥的現(xiàn)象,故而污泥濃縮池的設(shè)計(jì)除設(shè)計(jì)泥斗外,可加設(shè)框式攪拌機(jī),將物化污泥混入生化污泥內(nèi),以保證物化污泥得到及時(shí)處理。濃縮后的污泥可通過(guò)自吸污泥泵或螺桿泵抽入壓濾機(jī)壓濾,壓濾后的干污泥交由專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)處理。
篇10
本次研究選擇在污染較重的太湖流域的宜興市大浦鎮(zhèn),采用組合處理工藝重點(diǎn)研究了面源污染的主要控制因素COD、TN、TP氨氮等處理效果;期望能提供一種科學(xué)有效的污水處理方法,切實(shí)解決面源污染問(wèn)題。
1材料與方法
1.1組合工藝基本原理
本試驗(yàn)工藝流程圖見(jiàn)圖1,該裝置建在宜興市大浦鎮(zhèn)漳瀆村。
污水首先進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵池,進(jìn)行厭氧發(fā)酵,以降低后續(xù)接觸氧化反應(yīng)的有機(jī)負(fù)荷,同時(shí)進(jìn)行硝化液回流脫氮處理;經(jīng)過(guò)厭氧處理的污水經(jīng)泵提升進(jìn)入接觸氧化池,接觸氧化池共分五格串聯(lián),充分利用污水提升后的部分水頭,采用跌水充氧技術(shù)提供好氧反應(yīng)的需氧量,以降低運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)低能耗污水處理。在接觸氧化池內(nèi),對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行好氧降解和充分硝化;接觸氧化池出水部分回流到前端厭氧池進(jìn)行脫氮,部分進(jìn)入后續(xù)潛流式人工濕地或生態(tài)凈化塘,進(jìn)一步去除氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
1.2水樣的采集與分析
1.2.1水樣的采集
通過(guò)管網(wǎng)收集大浦鎮(zhèn)漳讀村的居民生活污水,然后進(jìn)入處理工藝。在20__年4月至5月份,對(duì)該處理工藝的進(jìn)水與出水進(jìn)行采樣分析,每三天采樣一次,連續(xù)采樣50天。
1.2.2水樣的分析
水樣分析采用國(guó)標(biāo)法。
2結(jié)果與討論
水體富營(yíng)養(yǎng)化或面源污染的主要促進(jìn)因素是COD、TN、TP、氨氮等。該組合工藝對(duì)COD的去除效果良好,對(duì)TN、TP、氨氮具有很高的去除率。
2.2.1COD的去除
COD的去除主要通過(guò)微生物的生長(zhǎng)進(jìn)行去除,它的生長(zhǎng)情況與污水成分、含量、溶解氧量、以及水力停留時(shí)間等因素有關(guān),見(jiàn)圖2,平均去除率達(dá)73%,對(duì)COD的去除最低維持在61以上的去除率,出水濃度的變化與進(jìn)水濃度的變化趨勢(shì)基本保持一致;進(jìn)水濃度在70mg/L至400mg/L范圍內(nèi)變化,出水濃度都能維持在100mg/L以下,去除率也保持在一定的水平;進(jìn)水COD負(fù)荷在70mg/L至400mg/L之間對(duì)去除率沒(méi)有明顯的影響,這說(shuō)明了該組合工藝具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力。
圖2
2.2.2TN的去除
氮的去除包括兩個(gè)過(guò)程,硝化和反硝化過(guò)程
目前已初步搞清楚,硝化作用的生物化學(xué)機(jī)制是按以下途徑進(jìn)行:
NH3H2N-NH2NH2-OHN2N2O(HNO)
NONO2-NO3-
氨
聯(lián)胺
羥胺
氮?dú)庋趸瘉喌?硝酰基)氧化氮亞硝酸 硝酸
反硝化作用的主要反應(yīng)過(guò)程為:
C6H12O6 4NO3-6H2O 6CO2 2N2 能量
見(jiàn)圖3,出水TN都在8mg/L以下,出水濃度隨進(jìn)水濃度降低呈下降趨勢(shì),去除率保持在80%以上,平均去除率達(dá)87%。由于春季到來(lái),溫度上升,濕地里長(zhǎng)蘆葦和浮萍,還有進(jìn)水濃度降低,工藝的總氮去除率有所提高。
圖3
2.2.3氨氮的去除
見(jiàn)圖4,氨氮保持了很高的去除率,在前邊的八個(gè)出水樣品中沒(méi)有檢測(cè)出氨氮,這可能是由于水力負(fù)荷較小,在整個(gè)工藝中的水力停留時(shí)間較長(zhǎng),從而使氨氮的去除率很高。氨氮最低的去除率也維持在90%以上,平均去除率高達(dá)97%。
圖4
2.2.4總磷的去除
磷的去除主要是通過(guò)濕地基質(zhì)、植物以及微生物的共同作用來(lái)完成,在去除過(guò)程中發(fā)生一系列的物理、化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng),而微生物則是主角,水生植物和濕地基質(zhì)則為微生物的生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境。進(jìn)水濃度沒(méi)有明顯的變化規(guī)律,出水濃度有降低的趨勢(shì)。可能是由于氣溫升高,濕地里的微生物生長(zhǎng)加快,蘆葦生長(zhǎng),并且有浮萍大量生長(zhǎng)對(duì)磷的去除有促進(jìn)作用。出水濃度都保持在0.5mg/L以下,最高也只有0.43mg/L,去除率有上升,平均去除率達(dá)到93%。
圖5
3小結(jié)與結(jié)論
在進(jìn)水COD負(fù)荷70mg/L至400mg/L之間時(shí),對(duì)COD的取出率沒(méi)有明顯的影響;植物的生長(zhǎng)對(duì)總磷、總氮的去除有明顯的提高作用;隨水力負(fù)荷的增加氨氮的去除有所下降。
該工藝對(duì)污水中污染物的去除效果好,COD、氨氮、總氮、總磷的平均去除率分別為73%、97%、87%、93%,出水都能達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且投資省,能源消耗低,維護(hù)簡(jiǎn)單,是處理農(nóng)村生活污水的一種簡(jiǎn)單適用的方法。
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篇11
在實(shí)際熱處理中,較多的是采用連續(xù)冷卻熱處理。為了對(duì)在連續(xù)冷卻條件下過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變進(jìn)行定性分析,可以將鑄鐵的冷卻曲線(xiàn)繪制到C曲線(xiàn)上。如圖4所示,當(dāng)冷卻速度為V1時(shí),冷卻曲線(xiàn)與C曲線(xiàn)有b1和a1兩個(gè)交點(diǎn),分別表示珠光體轉(zhuǎn)變結(jié)束和開(kāi)始。將冷卻速度提高到V2,轉(zhuǎn)變溫度降低,轉(zhuǎn)變開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間都縮短。如果將冷卻速度提高到臨界冷卻速度V''''c以上,則冷卻曲線(xiàn)與轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)不相交,這說(shuō)明一部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,而其余部分被過(guò)冷到Ms點(diǎn)以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。雖然應(yīng)用C曲線(xiàn)可以定性地分析過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變,但是由于連續(xù)冷卻時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變的孕育期與等溫轉(zhuǎn)變有所不同,上述分析在數(shù)值上存在著一定的偏差。因此,在分析過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻時(shí)比較多的是采用過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)(CCT曲線(xiàn))。圖5是共析成分奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn),為便于對(duì)比,圖中還畫(huà)出了C曲線(xiàn)。與其C曲線(xiàn)相比,連續(xù)冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間和開(kāi)始溫度降低。圖中CC''''線(xiàn)為轉(zhuǎn)變中止線(xiàn),表示冷卻曲線(xiàn)與此線(xiàn)相交時(shí)轉(zhuǎn)變并未完成,但奧氏體分解停止,剩余部分被冷卻到更低的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。許多因素都會(huì)影響奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn),如奧氏體化溫度、化學(xué)成分、加熱速度。因此,實(shí)際鑄鐵的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)與圖5有比較大的出入。圖6是一種球墨連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn),冷卻曲線(xiàn)下面的數(shù)據(jù)為硬度(HV10)。
鑄鐵的正火處理主要是為了增強(qiáng)其強(qiáng)度和耐磨性,主要用于灰鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。下面重點(diǎn)探討灰鑄鐵、球墨鑄鐵的正火處理。(1)灰口鑄鐵的正火工藝灰口鑄鐵在提高加熱溫度后,可使奧氏體碳含量增加,從而使冷卻后珠光體量增加,具體的加熱溫度根據(jù)灰口鑄鐵共晶滲碳體量不同而有所不同,當(dāng)共晶滲碳體較多時(shí),溫度為900~950℃;當(dāng)較少時(shí),溫度為850~900℃。保溫時(shí)間一般為1~3小時(shí)。保溫后采用冷卻,這樣可以使珠光體含量增加,冷卻方式可采用噴霧冷卻、風(fēng)冷或空氣冷卻。(2)球墨鑄鐵的正火處理球墨鑄鐵的正火處理主要分四種:高溫奧氏體化正火和兩階段正火所得到的基體組織都為少量鐵素體(牛眼狀)和少量鐵素體;部分奧氏體化正火和高溫不保溫正火所得到的基體組織都為鐵素體(破碎狀)和珠光體。這四種球墨鑄鐵正火處理的目的和處理規(guī)范,如圖7所示。
淬火是為了提高鑄件的各種性能,如提高其耐磨性、硬度等。而回火是為了降低淬火中產(chǎn)生的應(yīng)力,是一種后處理方法。(1)抗磨白口鑄鐵的淬火及回火工藝以不同牌號(hào)的抗磨白口鑄鐵為例。KmT-BCr2Mo1Cu1抗磨白口鑄鐵,轉(zhuǎn)化退火工藝為:940~960℃保溫1~6h,緩冷至760~780℃保溫4~6h,緩冷至600℃以下出爐空冷,淬火工藝:960~1000℃保溫1~6h,出爐空冷;回火工藝為:200~300℃保溫4~6h,出爐空冷;KmTBCr15Mo2-DT抗磨白口鑄鐵,轉(zhuǎn)化退火工藝:920~960℃保溫1~8h,緩冷至700~750℃保溫4~8h,緩冷至600℃以下出爐空冷,淬火工藝:920~1000℃保溫2~6h,出爐空冷,回火工藝:200~300℃保溫2~8h,出爐空冷;KmT-BCr20Mo2Cu1抗磨白口鑄鐵,轉(zhuǎn)化退火工藝:920~960℃保溫1~8h,緩冷至700~750℃保溫4~10h,緩冷至600℃以下出爐空冷,淬火工藝:960~1020℃保溫2~6h,出爐空冷,回火工藝:200~300℃保溫2~8h,出爐空冷。(2)球墨鑄鐵的淬火及回火工藝球墨鑄鐵的淬火分為部分及完全奧氏體化后淬火兩種。部分奧氏體化后淬火:加熱到共析轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(即加熱時(shí)共析轉(zhuǎn)變的上、下限之間),在淬火后為馬氏體和少量分散分布的鐵素體,再回火。270~350HB,aK20~40J/cm2;完全奧氏體化后淬火:一般加熱到Ac1(加熱時(shí)共析轉(zhuǎn)變溫度)上限以上30~50℃,普通球墨鑄鐵850~880℃,淬火后為馬氏體組織,再回火。HRC>50,aK10~20J/cm2。球墨鑄鐵的回火分為以下三種:低溫回火(140~250℃):馬氏體逐漸分解,析出碳化物微粒,形成含碳量比淬火馬氏體少的回火馬氏體。最終組織為球墨、殘余奧氏體和細(xì)針狀回火馬氏體;中溫回火(350~500℃):馬氏體分解終了,形成一種混合組織,又稱(chēng)屈氏體,為細(xì)小彌散滲碳體質(zhì)點(diǎn)和鐵素體的混合物;高溫回火(500~600℃,一般550~600℃):馬氏體析出的滲碳體顯著地聚集長(zhǎng)大,稱(chēng)為索氏體或回火索氏體。(3)等溫淬火等溫淬火可以最大限度地發(fā)揮材料潛力,使其具有較高的韌性、硬度、塑性和強(qiáng)度。等溫淬火在白口鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中,可用于多種鑄件的熱處理,如襯板、犁鏵、拋丸機(jī)葉片等。白口鑄鐵等溫淬火的工藝:先將其在900℃奧氏體化,然后在等溫轉(zhuǎn)變溫度下等溫1~1.5小時(shí)后空冷。等溫淬火在灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵及球墨鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中主要是來(lái)獲得殘余奧氏體基體組織和貝氏體。要掌握好等溫淬火時(shí)間,時(shí)間過(guò)短會(huì)使轉(zhuǎn)化的貝氏體不足;時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)材料的韌性產(chǎn)生影響。灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵等溫淬火工藝是將鑄鐵加熱到奧氏體化溫度,保溫后進(jìn)行等溫淬火。等溫淬火溫度要根據(jù)過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)確定,提高奧氏體化溫度,有利于形成上貝氏體組織,增加奧氏體化保溫時(shí)間,可以提高材料的韌性。
總而言之,在改變基體組織時(shí),必須嚴(yán)格按照有關(guān)理論知識(shí)和相關(guān)工藝,控制好正火、淬火和回火才能夠有效增強(qiáng)基體組織的強(qiáng)度和耐磨性,提高鑄件的各種性能(耐磨性、硬度等)。由此可知,改變基體組織熱處理是鑄鐵熱處理主要方法之一。
本文作者:王群陳志堅(jiān)房應(yīng)榮工作單位:科美(杭州)機(jī)械有限公司
篇12
1.3人工快滲工藝處理農(nóng)村生活污水的應(yīng)用原理針對(duì)農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)與處理現(xiàn)狀,人工快滲工藝由于其操作簡(jiǎn)單、方便、投資較小,因此在農(nóng)村生活污水處理中可以得到很好的應(yīng)用。總結(jié)人工快滲工藝的工藝流程,一般是這樣的:進(jìn)水調(diào)節(jié)池+混凝沉淀+人工快滲池達(dá)標(biāo)出水。下面以圖1為例,詳細(xì)介紹農(nóng)村生活污水處理中人工快滲的工藝流程。1)農(nóng)村生活污水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池,其目的是利用混凝沉淀等作用沉砂,并調(diào)節(jié)水質(zhì)均和以及流量。產(chǎn)生的沉砂與污泥也可在此排出。之后污水進(jìn)入快濾池和配水池,以便快速過(guò)濾,截留住較大的顆粒。2)通過(guò)混凝沉淀池的農(nóng)村生活污水下一步就進(jìn)入了人工快滲池。在快滲池中,干濕交替形成了好氧環(huán)境以及厭氧環(huán)境,以利于不同的微生物發(fā)生反應(yīng)。快滲池中布置了砂石與專(zhuān)利填料。經(jīng)過(guò)干濕環(huán)境的循環(huán)交替,使得填料中的好氧微生物與厭氧微生物互相都發(fā)揮出生化作用。利用微生物的降解以及其它砂石與填料的過(guò)濾、吸附作用,達(dá)到脫氮與除磷的目的,去除了農(nóng)村生活污水中的有機(jī)物。3)快滲池出來(lái)的農(nóng)村生活污水通過(guò)添加二氧化氯進(jìn)行消毒,達(dá)標(biāo)后即可形成出水了。
篇13
2.1陽(yáng)江市第一凈水廠(chǎng)
2.1.1簡(jiǎn)況陽(yáng)江市第一凈水廠(chǎng)工程規(guī)模為20000m3/d。建于陽(yáng)江市四眼塘,工程占地面積11300m2,集水面積14.5km2,服務(wù)人口11.5萬(wàn)人。1999年動(dòng)工,2001年2月驗(yàn)收運(yùn)行。處理后的污水直接排入漠陽(yáng)江,污水的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。污水主要來(lái)源于城南片區(qū)和城北片區(qū)合流制管道系統(tǒng)排放的生活污水、雨水和部分工業(yè)廢水。
2.1.2運(yùn)行效果SBR工藝適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定,污水水質(zhì)變化不大。此外,SBR工藝優(yōu)點(diǎn)為:(1)管理相對(duì)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng);(2)對(duì)生物除磷具有顯著的效果;(3)污泥膨脹情況將不再出現(xiàn),污泥指數(shù)(SVI)低;(4)對(duì)于污泥的脫水和沉降具有顯著效果;(5)SBR池曝氣可節(jié)約能源,并根據(jù)水質(zhì)和水量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。還有低噪聲的射流曝氣和攪拌高效曝氣技術(shù)。
2.2海門(mén)市污水處理中心
2.2.1簡(jiǎn)況海門(mén)地處長(zhǎng)江入海口,與上海隔江相望,經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)。近年來(lái),由于工業(yè)、生活廢水量漸增,相應(yīng)污染物排放增加,工業(yè)污水和生活污水帶來(lái)嚴(yán)重的有機(jī)污染,限制城市的可持續(xù)發(fā)展。為此,市政府于1999年10月建成了日處理1萬(wàn)m3的海門(mén)市污水處理中心。該中心主要包括1700多米的排污管道和廠(chǎng)區(qū)內(nèi)污水處理系統(tǒng)及配套設(shè)施,總占地20畝。采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)可靠的SBR工藝,集沉甸、曝氣、脫氮、脫磷及污泥穩(wěn)定化處理等過(guò)程于一體,不需設(shè)初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。
2.2.2運(yùn)行效果1999年,清華紫光環(huán)保有限公司工程總體投入運(yùn)行。在施工過(guò)程中,海門(mén)市污水處理中心最突出的特點(diǎn)是節(jié)省投資,建設(shè)周期短。由于SBR工藝技術(shù)的采用,縮短了污水處理過(guò)程,節(jié)省了大量建設(shè)資金。它已投入運(yùn)行,污水處理廠(chǎng)的波動(dòng)水平保持在水量大的情況下,反映水量和SBR工藝良好的質(zhì)量變化的適應(yīng)性。在設(shè)備方面,采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于維護(hù)的多級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī),不銹鋼帶微孔曝氣器,以適應(yīng)小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的實(shí)際情況,取得了令人滿(mǎn)意的結(jié)果。由于污水處理廠(chǎng)建成較早,消毒,除臭等方面需要不斷的補(bǔ)充和完善。