污泥處理意義范文

導語：如何才能寫好一篇污泥處理意義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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參考文獻：污泥污水污泥處理廠；生物泡沫；形成機理

中圖分類號：TU992.3] 文獻標識碼： A 文章編號：

當前，大部分污水污泥處理廠都利用了活性處理技術進行污水污泥處理，這也是當前最為廣泛是用的生物污水污泥處理工藝，而在活性污泥工藝的應用過程中，往往容易出現表面泡沫問題，產生的氣泡會全部覆蓋曝氣池，一旦出現外泄情況，則會造成整體環境以及使用設備的污染，造成發臭、惡化的環境這就為污水污泥處理廠進行實際的運行以及操作帶來了困難，對污水污泥出水水質造成影響，因此，對活性污水污泥處理廠泡沫的產生機制以及處理方法加強研究意義重大。

一、活性污水污泥處理廠生物泡沫的成因分析

污水污泥處理廠實際的生產過程中會產生三種泡沫，一是開始運轉階段產生的泡沫，二是脫氮環節產生的泡沫，三是由于表面活性劑的作用產生的泡沫，第四種就是論文論述的生物泡沫。生物泡沫的形成機理主要包括以下幾部分。

與產生泡沫息息相關的元素，如微生物的形態多呈現出樹枝狀或者絲狀，容易形成網狀結構，這些網狀結構容易捕捉到氣泡或者微粒，保持在水面漂浮的狀態，而被絲狀包圍的氣泡，其表面的張力也不斷增大，則這些氣泡不容易被打破，形成了較為穩定的泡沫；

同生物泡沫有直接聯系的，多是含有脂類相關物質的微生物，例如，M.parvicella物質包含了高達36%的脂類含量，與水的密度比較，該類微生物密度偏小，因此容易在水面漂浮。

在產生曝氣氣泡的過程中，形成泡沫的重要動力來源于氣浮作用，水中質量低、形體小、疏水性良好的顆粒通過氣泡的氣浮作用漂浮，因此， 一旦水中含有脂類物質、油類物質或者微生物，容易出現生物泡沫現象。

生物泡沫的形成細菌種類中，絲狀菌的濃度顯示為最高，用數學公式進行表示，生物氣泡主要是由絮粒、氣泡以及絲狀微生物共同構成，當前生物泡沫產生的主要菌種包括放線菌：枝狀菌絲——革蘭氏陽性，Rhodococcus sp以及松枝狀菌絲——Nocardia pinesis，革蘭氏陽性等。

二、活性污水污泥處理廠控制生物泡沫的措施研究

在水中添加特別性質的微生物

通過對生物泡沫中物質的研究發現，其中存在多種特殊的菌種，如原生動物的腎型蟲，能夠有效消除活性菌的活性，具有拮抗特性以及捕食特性的部分微生物也能有效控制生物泡沫中細菌的活力。

在水中添加消泡劑消除泡沫

可以通過添加消泡劑的方法控制生物泡沫，這些消泡劑包括市面上出售以硅酮、聚乙二醇為原材料的消泡劑或者以臭氧、氯氣以及過氧化物為原料氧化性較強的生物殺菌劑，還可以利用銅材酸與氯化鐵混合的藥劑。在使用藥劑的過程中，須明確其只能抑制泡沫的增長，而無法直接消除泡沫，但是由于當前污水污泥處理廠廣泛應用的殺菌消泡劑存在一定的副作用，所以一旦投放的位置不正確或者用量過大，反而會大大降低處理過程中微生物的數量以及絮成菌的總量。

降低處理過程中污泥的泥齡

活性污水污泥處理廠常見的生物泡沫控制方法是減少污泥在曝氣池內的對應停留時間，由于放線菌生長周期較長，這一方法通常用以實現抑制放線菌生長的目的，通過實踐操作可以發現，一般污泥在曝氣池中保持5天至6天的停留時間，則能最大程度上抑制Nocardia一類菌種，達到避免生物泡沫產生的效果。但事實上，通過降低污泥泥齡的方法控制生物泡沫還需要在多種方面進行強化研究：如在進行硝化過程中，一旦出現外界環境溫度較低的情況，則污泥基本的停留時間須保持在6天以上，這就與上文提到過的最佳停留時長產生矛盾；而在污水污泥中仍存在部分絲狀菌以及部分其他微生物產生生物泡沫時，不會受到泥齡長短的直接影響，這也是下一階段實現這一方法提升的關鍵問題。

4.污水污泥處理廠消化池實現回流厭氧清液

處理廠中消化池實現清液回流的工藝能對曝氣池進行表面氣泡實現有效抑制，消化池實現回流厭氧清液在對污水污泥中的Rhodococcus生物菌進行有效抑制的過程中，降低了氣泡的產生數量。不過由于實驗室與污水污泥處理廠的實際情況不同，利用這一工藝最終獲得生物泡沫控制結果也會有所差異，厭氧池具有濃度較高的氨氮以及氧化物質，對出水的質量影響較大，使用該工藝須對整個流程的操作細節要求較高。

三、結語

通過實驗可以發現，活性污水污泥廠生物泡沫多是由絲狀微生物產生異樣生長之后形成，實現對生物泡沫的有效控制須在對生物泡沫形成機理的研究基礎上進行，除了論文提到的幾種泡沫控制工藝之外，還須進行更為廣泛深刻的研究，通過更加科學合理的控制方法有效抑制生物泡沫的生長，確?；钚晕鬯勰嗵幚韽S有效的運轉。

參考文獻：

[1]李探徽,彭永臻,陳志根.活性污泥法的生物泡沫形成和控制［J］．中國給排水工程，2004（04）.

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關鍵詞：污水處理廠；污泥處理；污泥處置

Abstract: The treatment and disposal of sewage sludge is a final part of the sewage treatment, sewage treatment environmental benefits of the full realization of an important aspect, is also a major indicator to judge whether the sewage treatment thoroughly. How reasonable treatment and disposal of sewage treatment plant sludge and comprehensive utilization of immediate concern to all mankind, government departments, research institutions, enterprises must find the best answer to the problem as soon as possible.Keywords: sewage treatment plant; sludge treatment; sludge disposal

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1．污泥對環境的污染

1.1 污泥鹽分的污染

污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速合理養分的流失。

1.2 病原微生物的污染

污水中的病原體(病原微生物和寄生蟲)經過處理會進入污泥中。新鮮污泥中檢測到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。污泥中病原體對人類或動物的污染途徑有4種：①直接與污泥接觸；②通過食物鏈與污泥接觸而感染；③水源被病原體污染；④病原體首先污染了土壤，然后污染水體。

1.3 氮、磷等養分的污染

在降雨量較大地區且土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。

1.4 有機物高聚物污染

城市污水處理廠污泥含有苯、氯酚等有毒物質。盡管目前國內外對城市污泥中有機污染物的研究并不多，但是一些國家對農用城市污泥中有機污染物的特征及其在農業環境中的行用、生態效應和調控方法等方面進行了一定的研究。

1.5 重金屬污染

在污水處理過程中，70%～90%的重金屬元素通過吸附、沉淀和富集而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地使用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在農作物和動物以及人類中積累。

2．國內污泥處理處置現狀

隨著社會經濟和城鎮化的快速發展，城鎮污水的排放和處理量劇增，隨之產生了大量污泥。2010年全國投入運行的2840座污水處理廠，共處理污水344億立方米，共產生污泥約2000萬噸。隨著工業化、城鎮化水平的繼續提高，預計“十二五”污泥產生量將突破3000萬噸。

國內早期由于污水處理正處于發展階段，產生的污泥量較少，污泥處置的問題尚不突出，故一直未受到足夠重視。主要體現在技術起步晚、資金投入少。污泥處理處置的方式有很多，但大多仍停留在技術和實驗層面，目前主導的方式仍為填埋和農用，分別占到31%和45%左右。據統計，我國目前用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20%～30%，而發達國家一個完整的污泥處理處置系統的投資往往占整個污水廠總投資的50%～70%。

國內近幾年在北京、天津、唐山、太原、深圳、大連、石家莊、淄博、秦皇島及徐州等城市，進行污泥高溫堆肥、干燥制肥等方面的研究，取得了工藝技術方面的初步成果。同時，污泥焚燒作為一種污泥減量化、無害化最為徹底的污泥處置方式近年來在國內逐步得到發展。

總之，隨著我國經濟社會的不斷發展和對環境質量要求的不斷提高，污泥處置正逐漸由填埋和農用向堆肥、焚燒和建材利用等方式轉變。

城鎮污水處理廠污泥處置分類（GB/T 23484-2009）

注：農用包括進食物鏈利用和不進食物鏈利用。

3．包頭市城市污水處理廠污泥處置工藝分析

污泥的處理處置方式必須遵循因地制宜的原則，需綜合考慮當地的地理環境、經濟水平、技術狀況、交通運輸、能源、污泥利用市場和環境容量等多方面因素。

3.1 土地利用

指的是通過覆蓋、噴灑、注射或者合并等方式，將污泥使用在土壤表面或土壤當中，以改善土壤條件或者提高土壤肥力。堆肥是土地利用的主要處理手段。污泥好氧堆肥是利用污泥中的好氧微生物進行污泥好氧發酵的過程，它是一種自產熱過程，可以消除病原體并產生一種類似腐殖土的物質。

污泥土地利用必須滿足三個基本要求，一是污泥中含有較高的植物所必須的營養成分；二是污泥中的有毒有害物質含量不得超過國家規定的污泥農用標準；三是污泥必須經過較嚴格的無害化處理。包頭市城區部分污水廠的有機組分如下：

表1 污水處理廠污泥有機組分分析表 單位：%

從表中可以看出，污泥中有機質平均含量較高，同時還含有豐富的磷、鉀等養分，經過加工完全可以滿足農業、園林綠化及土地改良等用途的要求。

影響污泥能否土地利用的最重要一項指標是重金屬含量。

表2污水處理廠污泥泥質單位：mg/kg

從表中可以看出，目前除東河東污水廠污泥中鋅的含量超過農用標準外，其他各污水廠污泥中的重金屬含量均符合《農用污泥中污染物控制標準》的規定值，因此適于農用，更滿足園林綠化和土地改良用要求。

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【論文摘要】：作為聲學研究領域的重要組成部分，超聲在現代分離技術中的研究也取得了一定進展。已日益顯示出其在各分離領域的重要性。

超聲技術是一種新興的、多學科交叉的邊緣科學，在化工、食品、生物、醫藥等學科的研究開拓了新領域，并從應用上對上述工業產生重大影響。作為聲學研究領域的重要組成部分，超聲在現代分離技術中的研究也取得了一定進展。已日益顯示出其在各分離領域的重要性。

1. 超聲波技術機理

超聲波防垢器主要是利用超聲波強聲場處理流體，使流體中成垢物質在超聲場作用下，其物理形態和化學性能發生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成積垢。超聲波的防垢機理主要表現在：

（1） "空化"效應

超聲波的輻射能對被處理液體介質直接產生大量的空穴和氣泡，也就是把液體拉裂而形成無數極微小的局部空穴，當這些空穴和氣泡破裂或互相擠壓時，產生一定范圍的強大的壓力峰，這一強壓力峰能使成垢物質粉碎懸浮于液體介質中，并使已生成的垢層破碎使其易于脫落。根據理論和實踐測算，用20KHz、50W/cm2的超聲波對1cm3液體輻射時，其發生空化事件的氣泡數為5×104/s，局部增壓峰值可達數百甚至上千大氣壓。

（2） "活化"效應

超聲波在液體介質中通過空化作用，可以使水分子裂解為H·自由基和HO·自由基，甚至H+和OH-等。而OH 與成垢物質離子可形成諸如CaOH 、MgOH 等的配合物，從而增加水的溶解能力，使其溶垢能力相對提高。也就是說，超聲波能提高流動液體和成垢物質的活性，增大被水分子包裹著的成垢物質微晶核的釋放。

（3） "剪切"效應

水分子裂解產生的活性H 自由基的壽命比較長，它進入管道后將產生還原作用，可以使生成的積垢剝落下來。而且因超聲波輻射在垢層和管壁上，加熱管上的吸收和傳播速度不同，產生速度差，形成垢層與管壁界面上的相對剪切力，從而導致垢層產生疲勞而松脫。

（4） "抑制"效應

通過超聲波的作用，改變了污水的物理化學性質，縮短了污泥的成核誘導期，刺激了微小晶核的生成。新生成的這些微小晶核，由于體積小、質量輕、比表面積大，懸浮于液體中，生成比壁面大得多的界面，有很強的爭奪水中離子的能力，能抑制離子在壁面處的成核和長大，讓既定結構的晶粒長大，因此減少了粘附于換熱面上成垢離子的數量，從而也就減小了積垢的沉積速率。實驗研究表明，當污水的過飽和系數一定時，在同一超聲波參數下，超聲波作用時間越長，則污泥的成核誘導期越短。

2. 超聲波對污泥絮體尺寸的影響

用超聲波對活性污泥的物理、化學和生物特性分別進行了研究。采用的超聲波頻率是20 kHz，作用時間是20～120 min 不等，未處理以前污泥絮體的平均粒徑是98.9μm。在0.11 w/mL 的聲能密度下，絮體尺寸幾乎沒有發生任何變化; 在0.22 w/mL 的聲能密度下絮體粒徑明顯減少; 在0.33w/mL的聲能密度下作用20 min 后絮體粒徑迅速減至22 μm， 經120 min 減至4 μm; 在聲能密度為0.44 w/mL時，經20 min 后絮體直徑減至不足3μm，再延長時間則變化很小。分別考察了聲能密度為0.11 w/mL 和0.33 w/mL的2種情況下超聲波對污泥絮體尺寸的影響。發現在0.11 w/mL 聲能密度下，絮體尺寸經60 min由31μm 減至20μm，尺寸減小了35 %;在0.33 w/mL聲能密度下，不到20 min，絮體尺寸減至14μm。

3. 超聲波對不同細菌的影響

在0.33 w/mL 聲能密度下， 經40 min超聲波處理后，異養菌減少了82 %，而大腸桿菌減少了99 %以上，并且溶解性COD 經60 min作用后提高了12 倍;而在0.11 w/mL 聲能密度下，作用時間較短時， 異養菌和大腸桿菌變化不大， 只有在60 min以上才有明顯減少，而且不管作用時間長短，溶解性COD 幾乎保持不變，這種現象揭示在較高聲能密度作用下，超聲波可以把細菌分解，并使相當一部分固態COD 轉變為溶解態。同時， 在0.11 w/mL和0.33 w/mL 之間存在一個閾值，超過此閾值，細菌的分解才會發生。 轉貼于

目前，超聲波應用于污泥處理及減量存在的主要問題是超聲處理運行參數優化、超聲效率有待提高以及超聲反應器的合理設計等。而且在進一步研究中應注意與污水處理工藝的合理組合，這樣才能發揮超聲波的特點，并為其在實際工程的應用打下基礎。

4. 超聲波分解污泥引起溫度上升的現象

在聲能密度為0.44 w/mL 時，2 min 內污泥溫度超過了55 ℃。為了考察溫度對污泥分解的影響，他們把反應器的溫度控制在15 ℃左右，實驗結果顯示聲能密度為0.11 w/mL 時，沒有出現固態COD 轉變為溶解狀態;如果不進行溫度控制，大約有2% 固態COD 轉變為溶解態。這種效應在聲能密度為0.33 w/mL 時更為明顯。為此他們考慮了究竟是超聲波還是超聲波引起的熱效應對溶解性COD 釋放的作用。結果表明單獨在溫度高的情況下，不足以破壞絮體結構，所以他們認為超聲空化和由此引起的溫度上升對于污泥分解是同樣重要的。

5. 結語

綜上所述，在不同聲能密度、不同作用時間下，超聲波對其作用后的污泥分解程度、污泥絮體尺寸變化，以及伴隨污泥分解，溶解性COD 釋放情況和相應的溫度上升現象等研究，為掌握超聲波分解污泥的機理提供了研究基礎。超聲波功率一定時，頻率低、作用時間長，去污效果較好；超聲波頻率一定時，功率大、作用時間長，去污效果較好。同時，超聲波去污效果還與流體的流量與壓力、液體的粘度與溫度、超聲波電源發生器與超聲波換能器的距離（即傳輸電纜長度）、原已生成積垢的程度等因素有很大的關系。尤其是經超聲作用后的污泥，顆粒態COD 轉變為溶解態COD， 可充分利用這一特點并將其結合到污泥處理工藝中，提高污泥厭氧消化的能力;或結合到不同污水處理工藝中，形成微生物的隱性生長以達到污泥減量的目的，其推廣價值在環保節能、提高工效、降低成本等諸方面具有廣泛的意義。

參考文獻

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[5] 羅多. 功率超聲在石化工業中的應用[J]. 聲學技術， 2002.

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這篇關于2013年初三物理第一學期期中考試模擬卷的文章，是

一、選擇題1、下列幾種現象中，沒有對物體做功的是（ ）2、如圖2所示，使用中屬于費力杠桿的是（ ）A.核桃夾B．起子　C．鑷子 D．頭角錘3、把籃球拋向空中，忽略空氣阻力，圖3 哪一圖象能正確反映球離手后至落回地面前機械能（E ）與籃球離地- 高度（h ）的關系 （ ） 4、用如圖4所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O處靠近，這樣做是為了（ ） A．增大動力臂，減小動力移動的距離B．減小阻力臂，省力 C．減小動力臂 ，減小動力移動的距離 D．增大動力臂，省力5、關于轎車所應用的物理知識，下列說法錯誤的是（ ） A．汽車發動機常用水作為冷卻劑的主要原因是水的比熱容較大 B．安全帶做得比較寬，是為了減小壓強和保證安全 C．汽車急剎車時由于慣性還要滑行一段距離 D．汽車輪胎上的花紋是為了減小與地面間的摩擦6、5月31日是“世界無煙日”，吸煙 有害健康已成為同學們的共識， 會議室里貼了如圖的標志，這主要是考慮到在空氣不流通的房間里，只要有一個人吸煙，整個房間就會充滿煙味 這是因為（ ） A．分子在不停地運動 B．分子間有引力C．分子間有斥力 D．物質是由分子組成的7、下列現象中，通過做功改變物體內能的是（ ） A．在飲料中放入一些冰塊，飲料變涼B．火車經過，鐵軌的溫度升高C．柏油路被陽光曬熱D．用電熱壺燒水，水溫升高8．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓不同質量的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊運動的運近，如圖5所示。下列說法中正確的是（ ）A．鐵球從斜面上滾下來的過程中動能一直減小B．這樣做的目的是研究物體的動能大小與質量的關系C．這樣做的目的是研究物體的動能大小與高度的關系D．這樣做的目的是研究物體的動能大小與速度的關系9、水的比熱容比煤油的大。如圖 6所示，隔著石棉網同時加熱規格相同，分別裝上質量和初溫都相同的煤油和水的試管，至管內液體升溫到 40℃，這個過程中（ ）A．煤油溫度先升 到 40℃B．同一時刻水的溫度比煤 油高C．加熱相同時間，水吸收的 熱量多D．升高相同的溫度，煤油需加熱較長的時間10、圖 7 是某物質由液態變為固態過程溫度隨時間變化的圖像，下列說法正確的是（ ）A．t4 時刻物體內能為零 B．t2、t3 時刻物體內能相等C．t2 時刻物體能能比 t3 小D．t1 時刻物體分子動能比 t2 時11、．圖 8 中的示意圖形象反映物質氣、液、固三態分子排列的特點，正確的說法是（ ）A．甲是氣態 B．乙是氣態 C．丙是氣態 D．甲是固態12、 圖9 的剪刀剪紙機械效率為80% ，這表示（ ）A. 若作用在剪刀的動力是1N，則阻力是0.8NB. 若作用在剪刀的阻力是1N，則動力是0.8NC. 若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.2J 的功用于剪紙D. 若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.8J 的功用于剪紙二、填空與作圖題1、、如圖10所示，小明將籃球向籃框拋出，說明力可以改變物體的；球離手后，由于繼續向上運動；球在上升到點的過程中，動能轉化為能。2、“殲10”是我國自主研制的新一代輕型戰斗機，具有卓越的機動性能．當它在空中加速向下俯沖時，動能　__　，重力勢能?。ㄒ陨蟽煽者x填“增大”、“不變”或“減小”）3、.下列簡單機械中，定滑輪、扳手、筷子、屬于省力杠桿的是 一臺起重機將重3600N的貨物提高5m的過程中，貨物的重力勢能 （填“增加”、“減少”或“不變”），如果總功為30000J，則起重機的機械效率為 .4、汽車發動機常用水來做冷卻劑，這是因為水的比熱容較 ，若發動機的水箱中貯有10kg水，當水溫升高2℃時，水吸收的熱量是 J。[C水=4．2×103J/（kg•℃）]5、 在汽油機的四個沖程中，機械能轉化為內能的是 沖程。如題12 圖所示汽油機正在進行的 沖程已知汽油的熱值為4.6×107J /kg ，則完全燃燒100g汽油放出的熱量為 J .6、如題16 （2）圖，用滑輪組將物塊從位置A 勻速拉到位置B , 請在題16 （2）圖中畫出最省力的繞線方法；物塊移動的距離為 cm ；若此時繩自由端所用拉力為10N ，物塊受到的摩擦力為18N ，滑輪組的機械效率為 。7、小華探究杠桿平衡條件時，所用的每個鉤碼重1N，杠桿上相鄰刻線間的距離相等．小華將杠桿調節水平平衡后，在杠桿上的B點懸掛了3個鉤碼，測力計通過細繩拉杠桿的A點，使杠桿平衡（如圖17所示）．（1）畫出繩對杠桿拉力F1及其動力臂l1；（2）通過比較所畫動力臂l1與OA、OB的長度，判斷：測力計的示數_____2N（選填“＞、＝或＜”）．（3）保持拉力作用點、鉤碼個數及位置不變．若要杠桿依舊水平平衡而測力計示數要最小，做法是：________________．三、解析題 1、如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10s，使繩端向下移動了1.5m、重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機械效率為70%（g＝10N/kg）．（1）人的拉力所做的功是多少？（2）拉力的功率 是多大？（3）被吊起的重物重力多大？（4）按題意畫出滑輪組的繞繩。2、某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線．若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：（1）煤完全燃燒產生的熱量；（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時的熱效率．四、實驗與探究題1、如圖所示，曉月利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿，細線、若干砝碼等試驗裝置探究杠桿的平衡條件。請你回答下列問題：（1）在掛鉤碼前，曉月發現杠桿左端低，右端高，她將杠桿兩端的平衡螺母向 調節，使杠桿在水平位置平衡。（2）接著曉月在杠桿的兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，保持杠桿在水平位置平衡。其目的是： ； 。（3）改變鉤碼數量與位置，獲取三組測量數據（如下表），可以減少實驗的 ，根據表中的數據你得出杠桿的平衡條件是： ，并完成下表中的空格。實驗測量數據記錄表：實驗次序 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm1 2.0 5.00 1.0 10.002 2.0 10.00 2.0 10.003 2.0 10.00 2.0

2、如圖28是小紅“探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系”的實驗裝置.實驗數據如下表：斜面表面狀況 木塊重力G／N 斜面高度h／m 沿斜面的拉力F／N 斜面長s／m 有用功W有／J 總功W總／J 機械效率 ／(％)木板 2.1 0.4 1.6 0.8 0.84 1.28 65.6棉布 2.1 0.4 2 0.8 0.84 1.6 ①計算斜面表面為棉布時的機械效率：______％.②分析實驗數據可以得出實驗結論：當斜面傾角一定時，___________________________________.3、某同學在“研究滑輪組的特點”的實驗中，用圖19所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實驗記錄：如果你對該同學的實驗記錄進行有關分析，就會發現他的實驗結果是違背物理規律的，其表現在于 ．圖19右邊是測力計的放大圖．結合圖19左邊的裝置，你會發現導致實驗結果違背物理規律的原因是： ．該同學糾正錯誤后，發現測力計拉力F的大小并不等于鉤碼重的1/3，而是偏大，原因是 ．鉤碼重G/N 鉤碼上升高度h/m 測力計拉力F/N 測力計移動距離s/m2 0.1 0.4 0.3

4、如圖24是探究“動能的大小與哪些因素有關”的實驗． 用質量不同的A、B兩個小球（mA>mB）碰撞靜止在同一水平面上的紙盒.將甲與乙兩實驗比較可知，小球動能的大小與小球的 有關；將甲與丙兩實驗比較可知，小球動能的大小與小球的_______有關.

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關鍵詞 信令層；Set up；突發

中圖分類號：TN98 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）19-0155-01

我們要了解信令層突發的過程，首先要知道GSM系統空中接口信令的協議分層。主要分為：信令層l（L1）、信令層2（L2）、信令層3（L3）。信令層3是信令功能層，執行控制和管理協議，是收發信令信息的實體。信令層3分成CC（呼叫控制管理）、MM（移動性管理）和RM（無線資源管理）3個子層，其中MM和RM子層包括與業務信息有關的附加功能。

信令層3個子層功能的互通主要是由BSSAP提供。無線資源管理（RM）由BSS完成，或者由BSS和MSC共同完成。RM協議在BSS終止或者由BSS轉譯成BSSMAP協議在A接口傳輸。因此，BSSMAP等同于MSC節點的RM功能。MM和CC（包括CC和SMS）信令信息在MS和MSC之間傳送，BSS提供透明傳遞而對MM和CC消息不進行任何分析，僅對信息的幀格式及信道編碼進行調整，以適應無線和有線接口低層協議的不同要求，保證信令（功能）信息在接口間互通。

以MS的CC層（呼叫控制層）產生的Set up消息為例介紹信令如何成為突發的過程。

Set up消息是MS側的CC層產生的，然而對于消息的處理是由BS側的CC層完成的。文章主要是介紹這個消息如何從CC層通過MM層、RR層、數據鏈路層，最后再進行編碼交織成突發。先介紹CC層產生的Set up消息的內容。Set up消息共有14個字節，每個字節為8個比特。第一個字節的低四位為CC層的協議鑒別語（protocol discriminator），協議鑒別語的作用是區分此消息是屬于層3的CC層、MM層還是RR層。以便接收端將不同的消息交給不同的層去處理。第一字節的高四位為處理識別碼（Transaction identifier），它的作用是區別給定PD和給定SAP下的多個雙向的消息流。第二個字節是消息類型（Message type），接收端檢測這一字節就知道此消息的類型，根據事先雙方的約定，就可以知道緊接著消息內容的具體含義。消息的第3～5個字節是承載能力信息元素，承載能力信息元素的信息是MS告訴網絡，本MS所支持的基本服務，網絡根據這些信息去判斷能否向MS提供這樣的服務，進而進行后面的通話。第3個字節是承載能力信息元素的標識，接收端檢測到這一字節，就知道緊跟著的信息是屬于承載能力信息元素的。第4個字節是承載能力信息元素內容的長度，這里取值為1，表示只有下面的一個字節屬于承載能力信息元素。第5個字節就是承載能力信息元素的內容。第5字節的比特8為1，表示這個字節是本信息元素的最后一個字節，如果緊接著還有，則此位就為0。因此，信息元素的最后一個字節的比特8總是為1的。比特7、6為01，表示MS只支持全速率話音；比特5為0，表示信息元素的字段定義符合GSM規范；比特4為0，表示傳輸模式為電路交換模式；比特3、2、1為000表示信息傳輸能力為話音。第6～14字節為被叫電話號碼信息元素。第6字節為被叫電話號碼信息元素的標識。第7字節為被叫電話號碼信息元素的長度。第8字節比特8默認為1，比特7、6、5為號碼類型，010表示位國內號碼。比特4、3、2、1為編號計劃，0001表示根據ISDN編號計劃進行編號。第9～14字節為電話號碼的BCD碼形式，0～9的數字以4位BCD碼表示，目前的移動電話號碼為11位，因此第14字節的高4位用0填充。

以上介紹了MS側CC層產生的Set up消息，這個消息在MS側的MM層和RR層是不作處理的，直接透明傳送給L2層數據鏈路層，GSM空中接口的數據鏈路層采用的協議是LAPDm。以下介紹Setup消息在到達數據鏈路層所做的處理，從而得到數據鏈路層幀的過程。

數據鏈路層幀的總長度為23個字節，前3個字節是數據鏈路層在層3消息的基礎上添加的幀頭，接收端的數據鏈路層也只會處理這3個字節里的信息，而對后面的層3消息，只是透明得傳給接收端的層3。第一個字節是地址字段，其中包括一個重要的參數SAPI業務接入點（占三個比特），它有兩種取值：000和011，000表示本消息是呼叫控制信令、移動性管理信令或者無線資源管理信令。而011表示本消息的內容是短消息。因為在GSM中短消息也是利用信令信道來進行傳輸的，因此SAPI就要區分信令和短消息。其余字段取值：備用取0；LPD為鏈路層協議鑒別符，取值為00；C/R表示該幀是命令還是響應；EA表示地址字段擴展比特，一般EA=1指地址字段只占一個字節。第二字節是控制字段，其中包括的參數有本消息的幀編號N（S）和下一個期望的從對端發來的幀編號N（R）。通過這些編號，確保了通信雙方信令消息有序傳輸。第三個字節是消息長度字段，L表示幀結構中來自層3消息的字節數。字節數用二進制表示，如10表示為001010。數據鏈路層幀結構的長度是固定的，23個字節。如果層3消息的長度小于20字節，在消息的尾部就要增加填充比特00101011，使整個幀結構的長度為23字節。如果層3消息的長度大于20，則需要將消息分塊后再進行傳輸。消息長度字段的M位若為1，表示該幀為層3消息單元的最后一段或者表示本幀包括完整的層3消息；若M位為0，表示層3消息未傳輸完，后續幀中繼續傳輸。EL為字段擴展比特，一般EL為1，表示消息長度字段只需要一個字節。

數據鏈路層23個字節的幀將送給層1，進行編碼交織和成突發。信令幀的編碼過程為：23個字節總共為184比特，這184比特首先進行FIRE碼的編碼，增加了40個校驗比特，得到224比特，再加上4個尾比特0，總共得到228比特。這228比特再通過碼率為1/2的卷積碼，就得到456比特的編碼后的比特。456比特編碼后的數據要進行交織，形成了4個突發。

本文通過MS的CC層（呼叫控制層）產生的Set up消息為例介紹了GSM信令如何成為突發，然而還有很多其他GSM信令層突況需要我們再具體的來分析與探討。

參考文獻

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篇6

論文關鍵詞：制糖廢水處理站，污泥，處理處置，資源化

 

1 引言

甘蔗制糖行業對整個國民經濟的發展和社會穩定有著不可缺少的推動作用，廣西是全國最大的甘蔗糖主產區，產糖量連續多年居全國首位。甘蔗制糖業廢水排放量大，化學需氧量（COD）濃度高，成分復雜，廢水處理具有相當難度，廢水若不經處理直接排入水體，將會對水資源造成嚴重污染，破壞生態環境。近年來，為了工業污染源達到國家“一控雙達標”的要求，對于不能達標排放的企業，采取了“關、停、轉”的措施，其中受沖擊較大的是當地的制糖企業。為此，各個制糖企業越來越重視環境保護和污水綜合治理。

目前國內對制糖廢水的末端處理均趨向于活性污泥法降解。活性污泥法降解工藝的投資較低，操作條件簡單，但是它處理中產生的大量剩余污泥通常含有一定量的有毒有害物質（如寄生蟲卵、病原微生物、重金屬）及未穩定化的有機物，如果不進行妥善處理與處置，將會對環境造成直接或潛在的污染[1]。污泥處理裝置的投入和運行費用巨大，可占整個污水處理廠投資及運行費用的25%到65%之間[2]，顯而易見，污泥的處理與處置成為環境領域的一大難題。因此資源化，本文對常用污泥處理處置技術進行比較和評估，以便甘蔗制糖行業對今后污泥處理處置工藝技術的選擇提供參考依據。

2 污泥的處理技術

2.1污泥濕式氧化法

濕式空氣氧化技術（WO法）是將污泥置于密閉反應器中，在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣作氧化劑，按浸沒燃燒原理使污泥中有機物氧化分解，將有機物轉化為無機物的過程，該法主要適用于處理各種難降解的有機污泥[3]。

2.2臭氧氧化

臭氧氧化使污泥減量的機理是即臭氧的強氧化性能通過各種作用破壞污泥中微生物的細胞壁，使細胞質進入到污泥中。對回流污泥使用臭氧氧化，能使回流中BOD增加，加大了細胞的可生化性，使剩余污泥量減小論文格式模板。

2.3蚯蚓處理污泥

波蘭的BnrskO和Zambrow利用蚯蚓有效地處理廢水篩余物和污泥，得到一種無氣味、類似腐殖質且含有高營養的蚯蚓肥料。經過蚯蚓凈化處理，污泥中的Cu、Zn、Ni含量均有明顯降低；污泥經處理后轉變為無臭、疏松、高效的有機顆粒肥料，但處理污泥后的蚯蚓體內有重金屬富集，因此不宜作為飼料以免進入人體食物鏈[4]。

2.4膜生物反應器

膜生物反應器是指將膜分離技術中的膜系統與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合而成的新工藝。膜生物反應器中污泥的停留時間很長，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料價格問題限制了該方法的推廣應用。

2.5污泥人工濕地處理技術

污泥人工濕地處理技術是一種新型污泥處理技術，它是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可以大量節減基建投資和運行費用。據報道，丹麥采用人工濕地蘆葦床系統進行污泥脫水與礦化處理，污泥由于脫水及礦化在床中減少率年平均為90%及96%。人工基質為微生物的生長提供穩定的依附表面，為耐水耐污植物提供載體和營養物質，并通過一些物理和化學途徑降解污泥；耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外，還有輸送氧氣到根區和維持水力傳輸的作用；微生物的代謝作用是污泥中有機污染物降解的主要機制[5]。同時它們相互聯系，互為因果，形成一個系統，如圖1所示。

圖1污泥濕地處理工藝立面圖

2.6等離子體處理

該法是最近研究成功的，它利用電弧等離子體技術產生高溫突躍處理脫水污泥，使污泥中的有機物發生物理化學變化，從中快速制得可燃氣體，其主要成分是CO，產物氣體可直接點火燃燒。

3 污泥資源化

3.1 污泥農林利用

活性污泥含有大量的有機質和N，P，K，Mg，Ca，S，Fe等植物生長元素，是一種良好的肥料和土壤改良劑。田間實驗表明污泥用于農田后能改良土壤的物理化學性質，增加土壤營養成分，提高土壤可耕作性；在綠化工程中施用無害化處理的活性污泥，綠化植物長勢好、綠期延長、觀賞性提高，既可遠離食物鏈，又可就近消化污泥資源化，減少運輸費用，還能減少化學肥料的用量。并且制糖廢水污泥中不含有重金屬，這就決定污泥能農林利用的主要因素。

3.2 污泥制作動物飼料

制糖廢水活性污泥本身含有有機物，如蛋白質、脂肪、纖維素、及少量吸收元素，都是動物所需的營養物質且不含有重金屬及其他有害物質。污泥中70%的粗蛋白質是以氨基酸形式存在，以蛋氨酸、胱氨酸和纈氨酸為主、且各種氨基酸之間相對平衡，是一種很好飼料蛋白。

3.3 污泥的建材利用

污泥建材利用是污泥資源化方式的一種，其內容包含了利用污泥及其焚燒產物制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維等。污泥制磚有干化污泥直接制磚和污泥灰渣制磚兩種方法。用干化污泥直接制磚時，當污泥與黏土按質量比1:10時，污泥磚可達普通紅磚強度；利用污泥灰渣制磚時，由于灰渣與制磚黏土的化學成分比較接近，制磚時只需添加黏土與硅砂，比較適宜的配料質量比為灰渣:黏土:硅砂=100:50: (15-20)。由于焚燒溫度高達1 200℃，污泥中病原體被徹底毀滅，燃燒過程中產生的有害廢氣（如二堊英）被徹底分解，又無殘留灰渣，徹底避免了對環境的污染；同時為建材生產廠提供了再生資源，降低建材產品的單位成本。

3.4 污泥的沼氣利用

目前，我國不但缺乏廢水處理站的建設資金更缺乏運行費用，廢水處理站的電費開支始終占據了很大部分，有的廢水處理站建成后因缺乏運行費用而停產，有的開工不足，而按我國目前的技術水平，利用沼氣解決廢水處理站的能源要求是可以做到的。污泥發酵產生的污泥氣可作燃料，消化池所產生的污泥氣能完全燃燒，保存運輸方便，是一種清潔燃料。污泥氣發熱量為20850-25020kJ/m3，1m3氣體約相當于1kg煤[6]，污水廠用污泥氣發電可降低電耗和運行費用。污泥氣的主要成分是CH4和CO2，將污泥氣凈化，除去CO2，即可得到CH4論文格式模板。

3.5 污泥制備碳源和生物活性炭

在生物處理系統內，初沉污泥是最具發展潛力的可利用碳源。通過生物熱解、化學水解及生物水解等，可將其中的固態有機物轉化為易于生物利用的低分子溶解態有機物（即快速碳源），重新投加于污水處理系統，從而獲得較高的脫氮除磷效率。

日本以脫水污泥濾餅為原料，開發出了高性能活性炭。在500℃-600℃下碳化脫水，經酸洗除雜質，再用堿活化。該法制得的活性炭其細孔的比表面積是市售品的1.8倍以上，吸附能力大大增強。

3.6 污泥的其他利用

污泥低溫熱解制油技術是在無氧微正壓條件下，加熱污泥至一定溫度（300-600℃），污泥中的脂類、蛋白質等有機物經過蒸餾和熱分解作用轉化為油、反應水、非凝性氣體和污泥炭等4種可燃產物。

4 甘蔗制糖行業污泥處理的技術

我國目前還是一個擁有相當大面積中低產田的農業大國，同時化肥又嚴重不足資源化，每年需花費20多億元大量進口，盡管如此，每年仍有10%左右的缺口。伶俐糖廠廢水處理站根據污泥量，污泥性質等作具體分析，每天得到剩余污泥7t，且制糖廢水中不含重金屬及其他有毒有害物質，因此可考慮將現行的污泥簡單填埋處理方式改變成為綜合資源化利用的方式，即將部分剩余活性污泥通過化學水解和生物水解，將其中的固態有機物轉化為碳源，重新投加于活性污泥法處理系統，降低廢水處理站固定投加碳源的成本，其余的剩余污泥通過無害化處理后可送給與糖廠簽訂種植甘蔗協議的農戶作為高效有機復混肥和土壤改良劑，減少合作農戶的種植成本，增加農戶每畝種植甘蔗的收入，糖廠自身也可以通過污泥的利用大大減少了污泥填埋所需的各項支出和土地占用，既促進農業生產發展，又實現農業生態環境的良性循環。

5 結語

甘蔗制糖行業廢水處理站污泥處理與處置必須遵循“減量化、穩定化、無害化、資源化”的處置原則，不能將污泥處理與處置僅限于“減量化、穩定化、無害化”，因把“資源化”作為污泥處置的最終目標。只有進行綜合利用，才能有效地徹底解決污泥對環境污染。因此，應加強污泥資源化的開發利用研究，尋求新的應用途徑、加工技術，變廢為寶，從而取得良好的經濟效益和環保效益。

參考文獻

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篇7

關鍵詞：圖像處理技術（image processing techniques）、面積測量（area measurement）、移動式格柵除污機（the mobile grille remover）、智能化（intelligent control）

一、背景情況

當今的大中型雨污水泵站內一般均安裝有移動式格柵除污機，其利用單個可移動除污機頭進行移動除污的效果深受好評。其傳統的自動控制方式[1]是在格柵井前后各設超聲波液位計，測量格柵前后的液位值，控制系統通過判斷液位差值觸發其除污動作，但自動除污過程為：不管各倉位的柵片上污物的多少，移動機架均要逐倉進行除污一次（或幾次），直至最后一個倉位除污完畢后自動回復至初始倉位，一般整個除污過程的周期時間會達半小時以上。這樣既費時、費電，又增加了設備的使用率，加快了設備的損壞與維修，加速了設備的折舊與報廢。而且，超聲波液位計應用于污水行業中有其自身的缺陷，其不適用于測量有氣泡及懸浮物的介質等不利因素，而在泵站內的污水成份復雜，夾雜著大量的污物、油脂等漂浮物，并且水流流速快，對于超聲波信號的擾動很大，常會引起數據的跳躍或偏差，所以一般不利用超聲波信號直接去自動控制設備，而僅用作水位情況的監視。如在中國自動化網上的一文中指出，為保證控制可靠運行，需定期對超聲波液位計進行維護和校正[2]。

在此種狀況之下，有必要去研究一種方法、裝置或系統，以解決上述問題。

二、模擬實驗

針對上述中的除污過程，試制了一套模擬實驗系統，首先在實驗室里進行小試，以解決圖像處理技術在此類污物圖片處理中的應用問題，待試驗數據結果證明可行之后，再進一步進行實驗室類比或實地試驗。

（1）組成器件

攝像頭：Kacon color ccd camera Model：VC-423A

視頻采集卡：Hikvision Model：DS-4004HC（R）

水槽：1150cm×30cm×28cm（長*寬*高）

柵片組：柵條尺寸30mm×4mm×320mm 柵條間隙20mm

小潛水泵：交流220V魚缸用小型潛水泵

污染物：塑料馬夾袋、抹布及一些其它雜物

待開啟潛水泵，水流迎向柵片正向流動，帶動污物靠近甚至貼在柵片之上，同時，攝像頭每間隔一定周期地拍下圖像，通過模擬系統拍攝了7幅圖像，有無水調整圖像（攝像頭調整固定位置）1幅，加水后的無污物初始圖像2幅、有污物污染程度（輕、中、高、重度）不同的圖像4幅。

（2）圖像處理方法[3]

本文所采用的MATLAB[4]的版本為R2007a。圖像處理工具箱是以數字圖像處理理論為基礎，用MATLAB語言構造得到的一系列用于圖像數據顯示與處理的M文件，并且可以查看或改進這些M文件的代碼。

針對上述7幅圖像應用數字圖像處理的相關技術進行處理，將污物從有污物的圖像中分離出，并且計算出面積，用以后序判斷。首先對于采集的圖像進行預處理工作以便減少對后序處理過程的影響。之后，再進行目標物（污物）的提取、統計。設想方案有2個，方法一：先分割后差分。先對于各幅圖像進行目標提?。ǚ指钐幚恚?，提取出感興趣部分，之后進行差分（減背景）處理，再計算污物面積，超過預設值即發出除污信號；方法二：先差分后分割。直接將有污物圖像與背景圖像進行差分（減背景）操作，再對于得到的差分后圖像進行分割處理（二值化等方法），計算其污物面積。通過實驗后得出，應用方法一中的Otsu算法選取的閾值對圖像分割后再進行差分操作效果較好，基本可以將重度污染物提取出來；而應用方法二直接先與背景圖像進行差分處理[5]，似乎二種算效果均較好，都基本可將重度污染物提取出來。

（3）面積計算

通過bwarea（）函數的運用，得出表1：

從得出的污物面積數據分析，不管是先分后差還是先差后分，利用直方圖法選取的閾值分割方法優于Otsu算法選取的閾值，Otsu算法在高度與重度污染圖像判斷時，產生了數據倒大的現象（表格中灰色顯示的數據），說明此方法不適用于此類圖像的操作。再看先分后差方法中，對2幅圖像分別進行分割處理后再進行差分處理，此過程中有2次分割和1次差分；而先差后分方法中，對2幅圖像先進行差分，然后再分割，此過程中有1次差分和1次分割，雖然從實驗得出的數據來看，似乎兩種方法均較適合，但是，先差后分過程中對于圖像處理次數少，理論上來說所引入的干擾或誤差也應該較少，所以，還是認為先差后分效果更好（表格中加粗的數據）。

三、實驗結果

本文研究了圖像處理技術在移動式除污機智能控制中的模擬應用，主要內容涉及到圖像的預處理，圖像的差分，圖像的分割（二值化），將污物從背景圖像中提取出來，再計算面積，最后將得到的面積與預設值比較，判斷出在柵片上污物的大致污染程度是否需要進行除污工作。通過對于圖像基礎知識的了解與學習并且利用模擬系統較簡單的實驗工作，得到如下結論：

（1）通過一系列的圖像處理技術或方法，可以將不同污物程度較明顯的提取出來，并且對于此類圖像進行先差分后分割要略優于先分割后差分的方法，在下一步的實驗中有指導運用的可行性。

（2）此實驗效果僅代表實驗室中的小試結果，與泵站實地情況差別較大，有其局限性，如集水井內的光照度白天與黑夜差別較大，運行水位高低對于固定攝像機拍到的像片中感興趣部分（污物）面積的影響等因素。這在進一步的類比性實驗或實地試驗中均應考慮周全。

對于圖像處理技術的研究，在醫療器械、航空航天、多媒體技術等很多領域的發展過程中啟到了舉足輕重的作用。而在市政工程的雨污水處理行業之內，研究與應用極少，希望在不久的將來，能將圖像處理技術應用于移動式除污機的控制系統中。

參考文獻

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[2] 基于S7-400 PLC的控制系統在污水處理中的應用.中國自動化網，2010.11

[3]楊帆等編著.數字圖像處理與分析.北京：北京航空航天大學出版社，2007.10

篇8

關鍵詞 ： HCR工藝，酚，污泥沉降

一．引言

國內外對酚去除的生物化學方法研究較活躍，主要有活性污泥法（如鎮海煉油化工股份公司采用SBR法處理汽提污水）[1]，有生物接觸氧化法[2]，流化床處理技術（如張金利等[3]用粉煤灰為載體處理工業含酚廢水）等，我設計中心也曾進行導筒式曝氣生物固定床處理煉廠含酚汽提凈化廢水的研究工作，并取得了一定的效果，可使酚從150mg/L降至10mg/L。

HCR（高效緊湊反應器）工藝是德國Clausthal工科大學于80年明的一種好氧高效生物處理技術[4]。其工藝原理在于提高反應器的充氧能力和污泥活性來滿足短時間內生物快速降解有機物的要求，從而實現提高生化反應效率，達到高效率的處理目的。國內外已對HCR的研究及應用進行了大量的工作[4-6]，如廣州造紙廠已采用HCR工藝處理造紙廢水，但利用HCR工藝處理含酚污水目前尚未見研究及應用報道。本文主要探討采用HCR工藝處理煉廠含酚廢水過程中的污泥沉降性能的研究，通過對N、P營養物、污泥負荷、有機物沖擊、pH值等影響因素的試驗，探索影響工藝運行過程中適宜的污泥沉降性能因素。

二．試驗裝置的建立及試驗

HCR工藝融合了當今的高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術，并具有深井曝氣和流化污泥床的特點。其空氣氧的轉化率高，反應器的容積負荷大，水力停留時間短，是當前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。

本試驗結合HCR工藝處理煉油含酚廢水的特點，在新型噴嘴性能測試實驗完成后，設計了用于考察污泥沉降性能的實驗裝置，如圖1所示。

為便于傳熱和控制溫度，反應器外圓筒改用薄壁塑料板卷制而成，有效體積約40L，在反應器外設置了保溫夾套，可通過冰鹽浴及恒溫水浴鍋來實現低溫和加熱操作。利用該裝置對污泥沉降性能的影響因素進行了研究。

三． 試驗結果及討論

利用以上裝置，對影響污泥沉降性能的影響因素進行了試驗。

（1） N,P營養成分對污泥沉降性能的影響

圖2 C/N質量比對SVI的影響曲線圖3 C/P質量比對SVI的影響曲線

圖2為C/N質量比對出水水質和SVI的影響曲線。從圖中可以看出，污泥體積指數雖C/N比的降低而降低，且出水COD也隨之下降?？梢?，污水體系中不能缺乏N營養元素，且要達到一定量，但又不能太高。N元素含量太高時，會消耗體系中的氧進行硝化作用，若體系供氧不足，則會發生硝酸鹽的反硝化作用生成氮氣，造成飄泥現象。合適的C/N質量比可控制在100/5左右。

圖3為C/P質量比對SVI的影響曲線。從圖中可以看出，隨C/P質量比的下降，SVI由開始的145mL/g而逐漸下降為52mL/g，沉降性能變好，出水COD也由開始的150mg/L下降到62mg/L，出水變成清澈。可見，磷元素對維持細菌生理活性及良好的沉降性是十分重要的。由實驗結果可確定適合的C/P質量比為100/1。

（2） 污泥負荷對其沉降性能的影響

圖4 污泥負荷對SVI值的影響

圖4為反應器內污泥濃度約為6000mg/L，C/N/P質量比100∶5∶1，溫度為25℃， pH值為6.8，進水酚濃度為100mg/L，進水COD為500 mg/L時，出水COD及污泥體積指數隨污泥負荷變化關系。當污泥負荷較小時（0.24 kg••kg-1•d-1~0.48 kg••kg-1•d-1），SVI值也很很低，這時營養物質缺乏，微生物發生內源消耗，此時污泥顆粒細小，無機物含量高，污泥缺乏活性，表現在隨后的污泥負荷增加，污泥體積指數雖然不變，但COD去除率卻沒有上升，出水COD增加。在運行約1個周期之后，污泥活性恢復，COD去除率增加。

從圖中還可以看出，當污泥負荷≥9.6 kg••kg-1•d-1時，COD去除率迅速下降，污泥沉降性能下降，有發生污泥膨脹的可能，實驗監測此時的裝置出口處的溶解氧約為1.4 mg/L 。

分析實驗結果表明，污泥負荷介于0.1 kg••kg-1•d-1~4.8 kg••kg-1•d-1之間時，污泥沉降性能好且生物活性高。

（3）沖擊負荷對污泥沉降性能的影響

當進水量由40L/h變化到160L/h時，運行2h，污泥體積指數由50mL/g上升到95mL/g，此時將進水量恢復到20L/h，運行約3h，污泥體積指數及降酚率均可恢復到原來水平，說明HCR裝置耐短時水力負荷沖擊能力強。

圖5 酚沖擊負荷對SVI值的影響 圖6COD對SVI的影響

圖5為酚沖擊負荷的影響。從圖中可以看出，在溫度25℃，污泥濃度6000mg/L，運行時間控制為4h~8h時，將酚負荷由0.72kg.m-3.d-1逐漸增加至2.52kg.m-3.d-1時，酚去除率大于80%，此時污泥沉降性能好。將酚負荷再增加3.24kg.m-3.d-1，去除率則下降至50%，沉降性能也在下降，監測水中溶解氧約1.8mg/L。此時，若將酚負荷恢復至設計值(50-150mg/L)附近（停留時間2h），運行2個周期，酚去除率即可恢復至90%以上，SVI也恢復至正常。

圖6為COD沖擊負荷對SVI的影響。從圖中可以看出，在溫度25℃，污泥濃度6000mg/L，運行時間控制為4h~8h時，將COD負荷由3.6kg.m-3.d-1逐漸增加至21.6kg.m-3.d-1時，COD去除率大于65%，此時污泥沉降性能好。此時，若將COD負荷恢復至設計值附近，運行2個周期，COD去除率即可恢復至80%以上，SVI也可恢復至正常。此實驗結果說明，HCR系統有較強的抗有機負荷沖擊的能力。

（4）pH值對污泥沉降性能的影響

pH值通過改變微生物細胞表面電荷、影響蛋白酶構象、及底物分子解離形態而影響活性污泥的活性及沉降性能。從圖中可以看出，pH值低時，污泥體積指數低，沉降性好，但酚去除率較低；pH值較高時，污泥體積指數增大，沉降性能變差，但酚去除率略高，也就是微生物活性較高。

這是由于活性污泥菌膠團外存在部分胞外粘性聚合物，主要包括多糖、蛋白質、核酸或脂類。但菌膠團結構不夠緊密，污泥顆粒間絲狀菌的支撐、橋連作用明顯，沉降性能差。由實驗結果可知，PH值介于6.5~7.5之間時，污泥沉降性能和活性均較好。

圖7pH對SVI的影響圖圖8 溫度對SVI的影響

（5）溫度對污泥沉降性能的影響

溫度對微生物集合體――活性污泥的反應活性及沉降性能均有較大的影響。實驗測得溫度對污泥沉降性能的影響如圖8所示。隨著溫度的增加，微生物活性逐漸增大，酚去除率提高，溫度為25℃時，酚去除率達到85%以上?？梢娞幚頍捰秃訌U水在25℃~35℃時活性高，且沉降性能也好，為適宜的可操作溫度范圍。

四．結論

經過對HCR高效污水處理工藝處理煉油含酚廢水影響污泥沉降性能的因素研究及試驗，可得出如下主要結論：

（1）建立了反應器有效體積為40L的HCR處理煉油含酚廢水的污泥沉降性能實驗裝置，并以茂名石化公司某池塘生活污泥為馴化培養優勢降酚菌的菌源對影響污泥沉降性能的因素進行了試驗。

（2）污泥沉降性能實驗結果表明：當污泥負荷介于0.24 kg••kg-1•d-1~7.2 kg••kg-1•d-1之間時，在C/N/P質量比100∶5∶1，溫度為25℃~40℃，pH值為6.5~7.5的條件下，活性污泥菌膠團均能保持良好的生理活性及沉降性能。

（3）受短時有機負荷和水力負荷沖擊對污泥沉降性能影響不大。

參考文獻

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篇9

【關鍵詞】 運行優化 藥耗 濃縮 成本 效益 可持續發展

十一五期間，我國的水環境保護事業發展如火如荼，污水處理廠的建設進入空前時期，隨著水污染形勢日益嚴峻，污水處理廠的排放標準不斷提高，能耗占全國總能耗的比例也逐年增大。通過運行優化實現節能降耗，對污水處理廠正常生產和可持續發展起到有力的推動作用。

污水處理廠的能耗支出通常包括電耗、藥耗等，而藥耗通常包括化學除磷藥劑、有機高分子絮凝劑等。在總運行費用里，電費通常占60%～80%，藥費通常占10%～30%。本文就龍泉山污水處理廠剩余污泥處理的運行優化進行分析和總結。

1 剩余污泥處理工藝

龍泉山污水處理廠設計規模為25萬噸/天（其中一期10萬噸/天，二期15萬噸/天），采用A2/O同步脫氮除磷工藝，主要流程由粗格柵、進水泵房、細格柵、曝氣沉砂池、初沉池、A2/O生物池、二沉池、紫外線消毒、污泥泵房、污泥脫水車間、鼓風機房等組成，如圖1所示：

剩余污泥處理采用“轉鼓濃縮離心脫水泥餅外運”工藝，流程如下所示：

剩余污泥 泥餅外運

設計運行方式為：含固率約為0.5%的剩余污泥排放到集泥池時立即通過變頻螺桿泵送至轉鼓式機械濃縮機進行第一步脫水，此時出泥含固率達到2%～4%，出泥進入均質池后再通過變頻螺桿泵送至離心式脫水機進行第二步脫水，此時出泥含固率達到20%以上，形成泥餅外運進行集中處置或綜合利用。

2 運行優化的前期

剩余污泥處理自正常運行以來，每天記錄各項運行指標，特別是對重要指標做好統計，如剩余污泥排放量、干污泥產量、耗藥量等，及時形成日報、月報和年報，以便總結和形成基本資料，利于將來在此基礎上進行運行優化，達到節能降耗，降低運行成本的目的。

下面是2007年、2008年、2009年三年運行期里的一些基礎數據。

由2007年、2008年、2009年運行數據統計得出，三年平均單位污泥耗藥量為4.03kg/TDS。

3 運行優化的實施

采用轉鼓濃縮和離心脫水的方式進行剩余污泥處理，4.03kg/TDS的單位耗藥量屬于正常值，但在實際運營成本核算中，該藥耗成本并不經濟，而且員工上班時間長，班次多，設備連續運轉，難以有效安排日常檢修，若發生設備故障時對污泥處理效率影響很大，進而影響到污水處理工藝系統。經過認真思考和研究，通過原有設備和設施，不斷摸索，逐漸找到了一種更為優化的運行方式，使藥耗獲得大幅降低。

集泥池建在剩余污泥處理車間的西面，長20米，寬10米，有效池深4.5米，有效容積達到了900m3，集泥池在原設計中僅僅當作剩余污泥的調節池，平面圖如圖5所示。

2011年1月至12月，全面實施運行優化。通過改變剩余污泥排放方式，由過去的隨時排放隨時處理改成提前若干時間排放，充分利用集泥池的有效容積，對剩余污泥進行初步沉淀濃縮。密切觀察溢流管出流情況，確保無污泥外溢的情況下最大程度地排放剩余污泥，達到集泥池的濃縮功能最大化，使變頻螺桿泵抽取濃度更高的濃縮污泥送至轉鼓式機械濃縮機，實現減小進泥量和降低耗藥量的目標。

圖6為2011年剩余污泥處理全年的干污泥產量和耗藥量的明細圖，全年平均單位污泥耗藥量為3.04kg/TDS，較之前三年的4.03 kg/TDS降低24.6%，降耗效果相當明顯。

4 結語

篇10

關鍵詞：污泥處置 利用 展望。

所謂污泥處置，是指利用人工或自然方式使處置后的污泥或污泥產品能夠長期處于穩定狀態并且對生態環境無不良影響的最終消納方式。隨著人們對生態環境保護的日益重視，世界各國對污泥的處置已經開始制定相應的法律法規，對污泥利用進行宣傳教育。由于我國相應的法律法規還不夠周全，也缺乏對污泥處置的宣傳教育，因此還存在大量盲目回收利用污泥而造成危害的現象，這就要求我們必須借鑒國外污泥處置的先進方法，并結合自身的實際情況，努力提高我國污泥處置的水平。

1 國外污泥處置現狀分析。

1.1 國外污泥處置的常見方法分析。污泥的處置應該遵循減少污泥中有機物的含量、使污泥中的有機物轉化為無機化合物、殺滅污泥中病原菌等微生物以及充分利用污泥中所含的有用物質的原則。

世界各國對污泥的處置由來已久，目前國外的污泥處置方法主要有以下幾種：

1.1.1 衛生填埋。衛生填埋的方法始于 20 世紀 60 年代，它在傳統填埋的基礎上，經過嚴格的科學選擇和場地防護，極大地減少了對環境的污染，具有操作簡單、處理費用低的優點。但是衛生填埋需要大面積的場地，對處理技術要求標準高，滲透液對環境危害大，而且隨著可填埋土地的日趨減少，因此此種方法在國外污泥處置中所占的比重越來越小。

1.1.2 污泥焚燒。污泥焚燒是處置污泥最徹底的辦法，它能將污泥中的有機物全部碳化，殺死多種微生物，減少污泥的體積，具有不需要專門的存儲設備，經濟有效的優點。但是污泥焚燒過程中會產生大量劇毒物質和有害氣體，因此需要專門的設備對尾氣進行處理。

1.1.3 土地利用。污泥的土地利用歷史悠久，污泥中含有豐富的有機物質及多種微量元素，因此可以用于農田、森林、園藝或者是廢棄場地的改造。土地利用具有能夠變廢為寶、充分回收利用污泥中的各種養分以及能耗低的優點，因此近幾年在國外受到越來越多的重視和應用。

1.1.4 海洋傾倒。海洋傾倒雖然具有操作簡單、不需要特殊處理裝置的優點，但是隨著人們對海洋環境保護意識的日趨增強，各國現已開始禁止向海洋傾倒污泥。

從國外對污泥處置的數據分析來看，國外目前對污泥的處置側重于土地利用和污泥焚燒，衛生填埋和海洋傾倒已經開始逐漸退出歷史舞臺。分析國外對污泥的處置情況，可以得到以下幾點體會：①不同的國家和地區需要根據本國的實際情況（土地資源、產業結構等）采取合適的污泥處置辦法；②污泥既是一種污染物又是一種可再利用的資源，將污泥的處置和利用結合起來是最好的解決辦法；③污泥的綜合利用要根據本國和本地區的實際情況，兼顧生態環境、社會和經濟，開發合適的處理辦法，實現資源的可持續利用。

1.2 國外污泥處置的新方法分析。除了上述的污泥處置辦法外，目前國外開發出一些新的污泥處置方法，具體說來：

1.2.1 污泥制磚。污泥制磚的辦法主要有兩個，一是將污泥焚燒后制磚，二是使用干化污泥直接制磚。日本在污泥焚燒制磚方面走在世界的前列，由于污泥焚燒制具有磚操作簡單、產品可以銷售的優點，因此在日本受到越來越多的關注。

1.2.2 污泥制水泥。將污泥置于水泥回轉窯中焚燒，不僅可以減少污泥的體積、殺滅病原體等微生物，并且燃燒后的殘渣將成為污泥熟料的一部分，因此可以不用對焚燒后的灰燼進行處理，是一種兩全其美的好方法。

1.2.3 污泥制油。污泥制油是通過低溫熱化學反應，將污泥中的脂肪族化合物和蛋白質轉化為油、炭、氣和反應水。但是污泥制得的油含氧量較高，穩定性比較差，易發生聚合反應，粘度較大，且油氣味太重，因此限制了其在市場銷售。

2 我國污泥處置現狀分析。

研究數據表明，我國目前有很大一部分污泥沒有經任何處置而隨意棄置，這給環境帶來了極大的危害。未經處置的污泥會散發污染空氣的臭氣，含有的病原體等微生物對人類的健康有極大的危害，重金屬和有害物質會污染地表和地下水系統。造成我國污泥處置落后的主要原因有：①我國污泥處置起步較晚，很多地方沒有專門的污泥處置場所和設備，使得很多污泥得不到合適的處置；②我國污泥綜合利用的基礎比較薄弱，人們對污泥利用缺乏認識，沒有意識到污泥處置對環境的重要性；同時缺乏合適的污泥利用方法，很多地方選擇將污泥儲存后運到郊區或農村直接堆放，這樣不僅造成對當地環境的破壞，也造成污泥資源的浪費。

3 國外污泥處置對我國污泥處置的啟示。

3.1 逐漸放棄衛生填埋，充分利用土地利用。由于衛生填埋具有操作簡單、處理成本低的優勢，因此目前在我國污泥處置中占據了較大的比例。但是衛生填埋對污泥的處理所需時間較長，容易污染環境，因此必須逐漸放棄這種處置方式。土地利用是我國污泥處置必須充分利用的一種有效途徑，我國有很多的林田和農田，相對于其他污泥處置方式，土地利用比較符合我國的國情，具有較大的應用前景。

3.2 改進工藝，充分利用污泥焚燒的方式。污泥焚燒具有能將污泥中的有機物全部碳化，殺死多種微生物，減少污泥的體積，并且還能提供熱量的優勢。但是污泥焚燒成本較高，需要專業的設備，因此我國必須多與發達國家進行交流與合作，改進焚燒工藝，提高污泥焚燒的經濟性。

3.3 污泥的資源化利用是未來污泥最終處置的發展方向。污泥可以制水泥、制磚、制油、制陶粒等，但是由于這些技術對于設備和工業的要求較高，因此必須進一步研究。但是隨著科學技術的不斷發展，污泥的資源化利用必然是未來污泥最終處置的發展方向。

3.4 政府對污泥處置必須進行高效監管。政府有關部分必須高度重視污泥處置的重要性和必要性，加大對污泥處置的教育宣傳，提高人民對污泥處置重要性的認識，加強對污泥處置的監督和管理，加大對污泥處置研究的投入。

4 結果與討論。

污泥處置是我國實現可持續發展的必然要求，是保護生態環境的必然趨勢，因此對其進行研究具有重要的意義。我國污泥處置起步較晚，相應的技術也不成熟，政府必須加大對其的監控，人民必須提高對其的認識，這樣才能提高污泥處置的水平。在選擇污泥處置方式時，必須因地制宜，從環境、資源利用、經濟效益等方面來選擇適合的方案，同時借鑒國外的先進經驗，使得我國污泥處置得以良性發展。

參考文獻：

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