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处理工艺论文

时间:2022-08-26 23:07:15

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇处理工艺论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

处理工艺论文

第1篇

1生产中的问题

1.1渗碳+空冷二次加热淬火回火能够很好地满足M和AR级别要求,碳化物级别良好,但是,二次加热淬火又造成产品的变形量超差,约30%不合格。

1.2渗碳+空冷真空炉二次加热淬火回火金相组织能有效保证,变形量基本能保证合格,但是由于真空炉淬火油冷却速度慢,心部容易出现上贝氏体,且F也容易超标,真空炉装炉量小、前后清洗困难、生产效率低下。

1.3多用炉碳氮共渗+直接淬火回火热处理变形能保证合格,但是M、AR、K很难保证同时合格,金相组织难于控制。由于N原子的渗入,使得Ac1、Ac3线下降,从而使得材料的过热倾向性比渗碳要大,淬火后M和AR级别比同温度的渗碳工艺要高,因此,要控制好碳化物、M和AR级别通常采用较低的温度和适当的碳势和通NH3量。虽然,原始坯件经过调质处理,但是,M和AR级别很难“持续、稳定地”控制在3级以下,经常出现4~5级马氏体,这样给后续冷处理带来麻烦,有时AR级别达到4~5级,即使冷处理后AR也不会降到≤1%,需要进行两次冷处理加两次回火,并适当提高回火温度。另外,如果M、AR和K级别同时为1级的时候,产品的抗回火性能差,回火后往往硬度偏低,特别是后续磨加工后,表面硬度降到59HRC以下,偶尔还发现有的为58HRC。因此,必须将M和AR级别稳定地控制在2~3级、碳化物3~4级才能保证产品质量。

2改进工艺试验

2.1多次回火+适度升高回火温度针对上述碳氮共渗工艺,再通过多次回火来消除多余的AR、使M转化成回火马氏体。或采用适度升高回火温度,将温度由原来的175℃提高到190℃,通过两次回火,M和AR级别在4级的情况有所降低,但是评定为3级也很勉强,再增加回火次数,由于AR陈稳化,已经没有作用。如果继续升高温度,表面硬度将进一步下降,内孔表面硬度已经到了下极限。很显然,这种方法效果有限,每一炉产品都单独制定回火工艺,不是从根本上解决问题的有效办法。

2.2碳氮共渗抗回火性能的初步试验根据20CrMo钢[1]的Ac1、Ac3,确定碳氮共渗温度845℃,其他工艺参数见表1,其中氨流量及碳势均高于常规碳氮共渗热处理工艺。试验结果:产品变形量合格;;淬火状态下测定层深0.48mm(金相法测定全渗层),M和AR均4级,K是1级,心部F是8级,心部硬度33~34HRC,表面硬度58~61HRC;经260℃×3h回火,再次测量,M和AR均为2级,表面硬度55~56HRC,采用洛氏硬度机直接测量结果为79.5~80HRA,换算结果为57~58HRC。试验结果说明:升高回火温度后确实能降低M和AR级别至合格范围;虽然表面硬度已经不合格,但是通过HRA测定,表面硬度并没有过分降低,说明抗回火性能较好,只是因为渗碳层太浅,承载能力差,需要增加渗层深度提高承载能力,同时适当降低回火温度;心部F及心部硬度不合格,淬火温度过低。

2.3高氮、高碳势共渗及适度升高回火温度由于20CrMo渗碳后,特别是采用高碳势渗碳后其化学成分具有类比性的钢号是GCr9轴承钢,该钢在220℃回火能保证硬度≥60HRC[1],据此采用220℃回火。因碳氮共渗具有提高耐回火性的作用[2],试验了采用高氮、高碳势碳氮共渗以进一步提高工件的抗回火性。适度调整回火温度,可以分解过量的AR同时分解粗大的M针(保证M和AR≤1~3级,K1~4级),可以同时满足工件使用尺寸稳定性(AR≤1%)、耐磨性(内外表面硬度60~63HRC)及变形量小的技术性能要求,延长共渗时间增加层深,提高承载能力,具体热处理工艺参数改进如下:(1)通氨量由0.4m3/h增加到0.6m3/h,增加N固溶度,进一步增强抗回火性能。(2)采用1.10%的高碳势、降温阶段也保持高碳势1.0%~0.9%,以及提高共渗及扩散温度,使得工件表面获得高于常规碳氮共渗的碳势(0.95%~1.0%),增加淬火后的初始硬度,增强抗回火性。(3)共渗温度由845℃升高到860℃,加快共渗速度;共渗时间由110mim延长到490min,则共渗层深度由0.48mm提高到0.8mm的上极限附近,增强承载能力。(4)将淬火温度由805℃升高至840℃,保证心部硬度F≤4级。(5)选择适当高的回火温度220℃,保证表面硬度,同时分解大量的残余奥氏体和粗大的马氏体;同时,由于回火温度较高,淬火压应力更加松弛,使得冷处理时AR转变更加容易。高氮高碳势碳氮共渗工艺参数见表2所示。试验结果:产品变形量仍然合格;淬火状态测量层深0.80m(金相法测定全渗层),M和AR均为4~6级,碳化物3~4级,心部F3~4级,心部硬度35~37HRC,表面硬度≥63HRC。经220℃×4h回火后测量:M和AR均为2~3级,碳化物3~4级,心部F3~4级,心部硬度35~36HRC,表面硬度60~63HRC,各项指标全部合格。

3结语

(1)通过高氮、高碳势碳氮共渗更加进一步地提高了抗回火性能,适度升高回火温度通过部分马氏体和残余奥氏体的分解,保证M和AR始终稳定地控制在2~3级以内。(2)由于抗回火性、气氛碳势、产品表面碳质量分数的提高,避免了同时出现1级M、1级AR和1级碳化物的可能性,保证了在较高温度回火后产品内孔及外表面硬度≥60HRC,保证了耐磨性。(3)由于回火温度的升高,使得冷处理时AR能更容易充分地转变,保证了工件使用中尺寸的稳定性。(4)碳氮共渗及直接淬火保证了产品变形符合要求。

作者:徐斌李培泽单位:包头职业技术学院材料工程系易普森工业炉(上海)有限公司

第2篇

根据废水处理工艺流程,养鸭污水直接泵入细格栅,经细筛网分隔出鸭毛等污物后流入水解池进行大分子水解酸化降解,然后流入生物接触氧化池(设有微孔曝气装置),使小分子有机物进一步降解,达到排放标准,同时完成氨氮硝化,通过混合液回流,使硝态氮在水解池中还原成氮气,降低NH3-N含量,接触氧化池出水经斜板沉淀池泥水分离后清水自流入水生植物塘,经进一步吸附后泵回至养鸭池。

2工艺特点

2.1废水处理工艺的选择原则

在工艺选择和设计过程中充分考虑污水特点,并根据同类废水处理设计和实践经验,进行主体工艺选择时,注意重点考虑以下原则。一是采用生化处理原则。采用水解酸化结合生物接触氧化工艺流程,脱氮方式采用A/O泥膜法工艺。二是采用先进可靠的系统设备。降低系统维护工作量,保证系统长期正常运转。三是采用适宜的自动化控制系统。保证处理效果和减少劳动力需求。

2.2废水处理主体工艺的确定

2.2.1水解酸化工艺

水解池内培养厌氧菌,废水经厌氧菌降解,使大部分大分子有机物分解为小分子有机物。

2.2.2生物接触氧化工艺

好氧生物处理主要有活性污泥法和生物膜法。生物膜法工艺主要采用生物接触氧化法,生物接触氧化工艺占地面积较小,不会发生活性污泥法中易产生的污泥膨胀现象,运行较为稳定、简单。该工艺在生活废水处理中已经得到广泛应用,效果较好。处理工艺成熟可靠、具有较高的缓冲水质水量冲击能力,采用混合液回流进行硝化、反硝化使NH3-N达到排放标准。

3工艺优势

3.1社会效益

项目实施后,通过政府推介、客户指导、例行蛋鸭养殖技术人员培训等方式积极宣传本项目的成功经验,普及开展生态循环农业的必要性,促进养殖户、孵化场增产增收,加速蛋鸭养殖科学化、现代化。通过技术培训和宣传,极大提高了广大养殖户的环保意识,减少养殖业所带来的环境污染。

3.2经济效益

第3篇

关键词:混凝土施工减水剂

一、使用外加剂提高有关效益

混凝土中掺加有关外加剂,如高效减水剂和早强剂,可使混凝土的7天强度提高1倍以上,降低泌水率,提高减水率,并在标养28天后抗压强度比可达到150%以上,这样在配制高强或超高强度混凝土就易于实现。在混凝土掺加有关外加剂提高强度同时,改善了其和易性和泌水性,调节含气量,提高耐腐蚀性,减弱碱-集料反应,提高钢筋抗锈能力,提高粘结力,这不但扩大了混凝土的使用范围,并节省了建筑材料,节约水泥或替代特种水泥。而在混凝土中掺加缓凝型减水剂,可调节凝结时间、改善可泵送性,延缓了砼凝结时间和硬化时间,可满足不同工程,特别是大体积混凝土工程的施工及质量要求。在混凝土中选用外加剂时,要同时考虑水泥的品种和其他成分的特性,并根据目的不同选择不同类型减水剂,选用时既要考虑经济性,又要注意减水剂的质量稳定性。如遇到水泥和外加剂不适应的问题,必须通过试验排除有关因素,选择适当的减水剂类型,分析水泥有关质量问题,确定合适掺量,砼配合比影响等。在几种外加剂复合使用时,需注意品种之间的相容性及对砼性能的影响,使用前应进行试验,如聚羧酸系高性能减水剂与萘系减水剂不宜复合使用。随着混凝土外加剂的发展和应用,克服了工程中存在的“强度低、自重大、脆性高”等弱点,并确保了工程施工的连续性,大大缩短了工期,推动了流态混凝土技术及泵送浇注新工艺的发展,加速了商品混凝土的发展。而商品混凝土的发展给我国建筑业带来了很好的经济效益和环境保护效益,进一步推动了建筑业的发展和建筑技术的提高。

二、实现混凝土施工中的低用水量的技术途径

混凝土工作性特性是流动性和其强度的控制,主要取决于混凝土单位用水量和水灰比(水胶比)。我国现行混凝土设计规范中混凝土用水量的取值是依据混凝土坍落度和石子最大粒径确定的。设计高性能混凝土配合比时,用水量仍以满足其工作性为条件,按规范所列经验数据选用。往往用水量的多少,对控制砼强度的高低是有直接影响因素。有时在未使用有关外加剂时候,使用一定用水量时虽然满足了和易性(即坍落度要求),但是其强度往往上不去,甚至达不到设计强度,这是因为水灰比大了,并且水泥的用量又要满足有关规范要求,所以就无法设计出一个合理的配合比;而砼在较低塌落度时候,强度是比较容易提高的,但其和易性是不行的。所以,为了既保证和易性又要保证强度的不降低甚至提高,就必须使用有关外加剂。许多流动性混凝土利用高效减水剂的减水作用,改善了混凝土的和易性,并减少水泥用量,不仅达到同样的混凝土标号,节约了水泥15%~25%,而且使流动性混凝土施工省力、工效提高、造价低,大大满足了现代化施工要求和特种工程需要。

三、需掌握外加剂的掺量

每种外加剂都有适宜的掺量,并且由于生产厂家的不同,即使同一种型号外加剂,不同的用途都有不同的适宜的掺量。而且不能单凭厂家推荐用量来确定掺量,还需要通过试验试拌来确定。如果在掺量过大,不仅在经济上不合理,而且可能造成质量事故。如对有引气、缓凝作用的减水剂,尤其要注意不能超掺量。如对于粉剂和水剂又有不同掺量要求,粉剂掺量需少点,因其浓度更高,不宜大量掺入。高效减水剂掺量过小,失去高效能作用,而掺量过大(>1.5%),则会由于泌水而影响质量。氯离子的限制是有要求的,过量会引起钢筋锈蚀等等来控制外加剂的掺量。总之,影响外加剂掺量的因素较多,在掺加减水剂之前,需通过试验取得用途不同的适量掺量,有关试验可根据国标《混凝土外加剂GB8076-2008》和有关行业标准对所掺的外加剂量的减水率、泌水率、含气量、凝结时间之差、抗压强度比、收缩性等进行试验。

外加剂需采用适宜的掺加方法。在混凝土搅拌过程中,外加剂的掺加方法对外加剂的使用效果影响较大。如减水剂掺加方法大体分为先掺法(在拌合水之前掺入)、同掺法(与拌合水同时掺入)、滞水法(在搅拌过程中减水剂滞后于水2~3min加入)、后掺法(在拌合后经过一定的时间才按1次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中,再经2次或多次搅拌)。不同的掺加方法将会带来不同的使用效果,不同品种的减水剂,由于作用机理不同,其掺加方法也不一样。影响外加剂掺加方法的因素主要有水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、掺加时间及复合的其它外加剂等,均宜通过试拌确定。

四、新型外加剂中的聚羧酸高性能减水剂

该品种减水剂是国内外近年来开发的新型品种,具有“流状”的结构特点,有带有游离的羧酸阴离子团的主链和聚氧乙烯基侧链组成,用改变单体的种类,比例和反应条件可生产出各种不同性能和特性的高性能减水剂。而由分子设计引入不同功能团可生产出早强型、标准型和缓凝型高性能减水剂。其具有更高的减水率、更好塌落度保持性能、较小干燥收缩,且具有一定引气性能的减水剂。

聚羧酸高性能减水剂主要技术特征:

4.1聚羧酸系高效减水剂掺量低,减水率高聚数酸系高效减水剂掺量占胶凝材料的0.80%-1.25%,减水率可达(20-35)%,与粉煤灰配合使用,使得水胶比较低,适应配制中、高强度的高性能混凝土。

4.2混凝土流动性大,坍落度损失小由于聚羧酸系高效减水剂良好的分散稳定性,聚羧酸系高效减水剂所配制的大流动性混凝土(坍落度≥180mm)经时损失小,一小时基本无坍落度损失,二小时经时损失小于15%,弥补了常用萘系高效减水剂配制的混凝土坍落度损失大、易泌水等方面的缺陷,与粉煤灰配合使用,减水剂的小掺量即可获得优异的流动性,适应生产商品混凝土的工艺要求,特别对于泵送混凝土不易发生堵管现象。

4.3与胶凝材料的适应性良好工程实践中,不同厂家生产的水泥配制泵送混凝土,同时掺有大量的粉煤灰,聚羧酸系高效减水剂掺入后,与不同水泥的相容性较好,无明显泌水离析、阻碍混凝土强度增长的现象产生,并因其高减水率,适应与粉煤灰配合使用,减小了粉煤灰混凝土的收缩,又使混凝土可泵性得到明显改善,而且提高了混凝土的耐久性。混凝土设计强度等级相同时,水泥用量增加,减水剂用量随着少量增加,水胶比下降,混凝土强度提高;不同设计强度等级的混凝土,减水剂用量随着胶凝材料用量增加而少量增加,水胶比下降,混凝土的强度随之提高,但混凝士和易性总体保持稳定,坍落度可达(180-240)mm。

4.4适应浇筑防水抗渗混凝土,对施工环境温度要求低羧酸系高效减水剂配制泵送商品混凝土,由于混凝土流动性大,易于浇筑密实,加之聚合物对水化产物的聚合活性,生成具有胶凝状态的水化物填充空隙,混凝土密实度、强度大幅度提高,聚合物的填充作用和聚合物膜的密封作用使混凝土抗渗抗裂的性能得到改善;并且粉煤灰掺量大,混凝土水化热小,减水剂的保塑功能明显,适宜大体积混凝土及夏季施工,对于冬季施工,因为水胶比较低,聚合物形成的空间柔性网络,提高了混凝土拌合物的粘聚力,使得混凝土早期抗冻性能增强。

第4篇

关键词:金属热处理工艺;教学改革;实践能力

作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师,北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生;胡晓燕(1980-),女,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学实训中心,讲师,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古 包头 014010)

基金项目:本文系内蒙古科技大学教学(教改)研究项目(项目编号:JY2012011)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0166-02

随着社会的发展,对高级专业技术人才的需求越来越高,因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分,对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业,因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而,传统的实验教学体系规模小,实验项目相对独立、分散,且严重依附理论教学,不利于相近课程或专业知识的交叉与融合,已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始,结合内蒙古科技大学实际情况,我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革,单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结,为进一步整合实验教学提供参考。[1]

一、“金属热处理工艺学”课程特点

内蒙古科技大学(以下简称“我校”)金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况,选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。

“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”(即金属热处理原理)的五大转变:奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变,四把火:退火、正火、淬火和回火,再加上表面热处理和化学热处理,包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。

该课程实践性很强,学生毕业后,在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息,遇上具体钢的热处理的时候,他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。

二、课程的实验环节存在的问题

“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题,那么怎样提高学生理论与实际联系的能力?实验教学是解决这一问题很好的途径,通过实验教学环节,既可以培养学生理论联系实际的思维方式,提高学生的实践能力,反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]

因此,为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力,目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课,实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验,例如,钢的淬透性测定实验,材料的热处理过程由实验教师完成,仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线,确定硬化层深度,比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获,但这样的实验教学,都是老师制备好试样后让学生去观察组织,或是老师制定好热处理工艺,学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少,遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的,在本科生做毕业论文的过程中,要求学生制定热处理实验方案,完成热处理操作过程和分析实验结果的时候,我们发现:大部分的学生都不知道如何制定热处理方案,也不会热处理操作,在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时,都遇到很多困难。因此,有必要进行该课程实验教学的改革。

三、课程实验教学改革的措施

鉴于以上的问题,我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”,该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象,目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后,能在实验实践课程中实践实习。例如,钢的淬透性测定实验,改革后该实验为综合设计性实验,学生根据给定材料的化学成分,基于学习过的理论知识,首先合理制定淬火工艺路线,然后在实验室独立完成热处理工艺操作,这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性,强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺,并亲自动手去完成热处理的过程,分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用,热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助,对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。

一直以来,我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程,在传统的教学体制下,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多,但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目,部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后,这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习,对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。

四、总结

为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革,同时为了适应目前社会的发展,将学生培养成实用型人才,在教学中根据课程性质、内容及特点,针对该课程存在的问题,提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施,目的是提高学生的实践动手能力,使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识,毕业后能够很快转变角色,在岗位上得心应手地工作。

另外,由于这几年毕业生就压力很大,很多用人单位对学生考取的各种证件很看重,多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此,我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置,学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书,一举两得。按照本课程的改革后体系教学,能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。

总之,在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中,不仅要重视知识的教授,更要重视理论联系实际,要不断深入地改进教学手段,提高教学质量,培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力,分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系,以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。

参考文献:

第5篇

关键词:污水处理厂建设;厂址选择;工艺;控制系统 ;设备

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

一、污水处理厂的工艺选择

我国污水处理厂工艺选择繁多,处理效果差异较大。当前,污水处理新工艺、新技术不断出现并具有极大的优越性和吸引力,一些设计单位片面追求工艺新,追求工艺时髦,而不考虑当地的进水水质、处理水量以及出水用途的问题,将污水处理厂建成污水处理新工艺实验厂。如有的地区本来进水水质比较低,还要选择AB法,结果不能得到充分的利用,造成设施设备的闲置;有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉,还过分强调除磷脱氮,采取A/A/0法,增大了建设投资,也提高了日常运转成本。

笔者认为设计者不应仅仅考虑到达标排放的问题,还必须合理把握工艺的先进性和成熟性(可靠性)的辩证关系,一方面应当重视技术经济指标的先进性,第二就是必须要适合中国国情和工程性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目,它作为城市基础设设施工程,具有规模大、投资高的特点,应该确保百分之百的成功,工艺选择必须注重成熟性和可靠性。因此应强调技术的合理,把技术的风险降到最小程度,而不是简单地提倡技术先进。城市污水处理的技术政策规定“对在国内首次应用的新工艺,必须经过中试和生产性试验,提供可靠设计参数后再进行应用”,也是强调了可靠性原则。在选择城市污水处理厂的处理工艺时,主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下,应着重研究运行费用与管理水平。已一些污水厂建成后,由于运行费用高而无法正常运转,而另一些处理厂引进高级监控仪表设备,由于缺乏具有一定水平的维护人员,这些仪表设备被闲置。所以,要从目前国内的现状出发,选择合适的处理工艺,切忌盲目跟风。笔者认为,中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法具有明显的优点,而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。同时在同一地区有多个污水处理厂建时,工艺选择在保证处理效果的前提下,尽量选择相同或相近工艺,这样可增加污水处理厂之间管理经验的互通,提高管理运行水平。

二、污水处理厂的厂址选择

污水处理厂位置的选择,应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求,并根据下列因素综合确定:厂址必须位于集中给水水源下游,并应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求厂址应与城市工业区居住区保持约300m以上距离;厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧,及主导风向的下风侧;结合污水管道系统布置及纳污水域位置,污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站;有良好的交通、运输和水电条件,有良好的工程地质条件,厂区地形不受水淹,有良好的防洪、排涝条件;尽量少拆迁、少占农田,同时因厂区规划有扩建的可能,应预留远期发展用地仁。在拟建新的污水处理厂时,一般由建设单位提出2~3个污水处理厂备选地址,由设计部门从中比较选择。这就要求设计人员不要盲目迁就建设单位的意见,应亲自考察当地实际情况,在全面分析的基础上提出合适的厂址。

三、自动控制系统问题

当前各类污水处理工艺对自动控制系统的要求越来越高,向T型氧化沟、ICEAs工艺、sBR工艺都需要自动控制来保证运行。许多污水处理厂都配备了自动控制系统。但调查发现,不少污水处理厂自动控制系统根本没有使用或使用效果不理想,其原因在于有的控制参数设置不合理,运行问题较多;有的自控设备落后,损坏后无法更换,造成自控系统闲置。自动控制系统应与污水处理厂同步设计,分批建设。待污水处理厂调试完成,达到处理要求后,再根据实际情况确定控制参数。自控设备尽量选择具有可替换性的设备,防止出现因某个设备无法替换而造成整个自控系统瘫痪的现象。

四、污泥的处理与处置

污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言,其数量大约为进水量的0.5%~1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够,大部分中小型污水厂产生的污泥,经浓缩、机械脱水后直接外运,这些污泥实际上均未达到稳定要求,是否会带来环境的二次污染是值得注意的。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究,目前常用的污泥稳定方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法;污泥综合利用的试验研究已有各种报道,例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料,甚至从污泥中提炼维生素B,等等,但大部分是实验室试验,与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路,还是用作绿化或农田肥料,改良土壤,这似乎是较现实的综合利用方案,但目前尚缺少组织推广应用的机构,在政策上也缺少支持。事实上,城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。一个城市若有多座污水处理厂,可把各处理厂污泥集中起来,建一座具有相当规模的污泥处理厂,包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后,可减少单位投资,降低日常费用,也便于污泥综合利用。

总之,城市污水处理厂的建设由于投资大、牵涉部门多,设计人员平时应该多留心积累污水处理厂操作运行管理中出现的问题,在设计之前主动、深人地进行实际调查,虚心听取建设单位,尤其是污水处理厂一线运行管理人员的意见,在全面考虑的基础上,设计投资运行费用低、处理效果好、操作管理方便、对环境影响小的污水处理厂,避免污水厂的频繁改造给国家造成经济损失,同时也更有利于设计院自身增强竞争力。

作者简介:唐艳丽,专业环境工程,单位肥西县环境保护局

【参考文献】

[1]eBJ14-57室外排水设计规范〔s〕

[2]许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论.给水排水,2001,27(7):15~18

[3]熊正为;刘金香;左洪泽 深圳真益电子厂污水处理工程的设计[期刊论文] -工业水处理 2002(04)

[4]李湘摘;郑加利 深圳市横岗污水处理厂的设计[期刊论文] -西南给排水2004(04)

第6篇

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。 

 

 

水是我们人类所共有的、有限的资源。大气中的水分变成雨水降到地表,其中一部分蒸发或者渗入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通过江、海、河、湖返回大气中,形成完整的大自然水循环体系。在这一循环过程中,人类所利用的水被污染,而被污染的水只有经过处理得到净化,才能重新回到大自然的水循环体系中。因此,污水处理的作用是极为重要的,是保护人类水环境,提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的重要环节。 

 

1城市污水处理工程设计中的关键问题 

 

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。 

 

参考文献: 

[1]徐志嫱,魏红,黄廷林.污水采用集中或分散处理再生回用的经济比较[j].中国给水排水,2007. 

[2] 张丽丽,徐得潜.城市污水处理厂布局优化的经济性判据[j].山西建筑,2009. 

[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. 

第7篇

    一、提高对课程的认识,树立创新教育观念

    材料科学对于科技进步、国防建设和经济发展都是一个关键领域,起着先导和基础作用,各个行业都离不开材料的研究与应用。例如,在讲课中,列举南京长江大桥、年产30万吨乙烯工程、大庆和大港油田的建设成就等生动例子,以及在纳米材料、超导材料等研究工作中取得的重大成果,结合授课内容,密切联系我国经济建设中所取得的成就和科研成果,潜移默化,进行正确的引导,就能让每个专业的学生认识到这门课程的意义,树立创新教育观念,激发学生主动学习的积极性,意识到在信息社会和知识经济时代创新精神和创新能力的重要性。

    二、根据专业特点选择与更新教学内容,采用启发渗透式的教学方式

    工程材料的课程内容具有基础性、前沿性和时代性。针对机械类学生,根据他们的专业特点,应合理安排教学内容。

    (一)基本理论部分。简要阐述工程材料学的基本概念和基本理论。

    (二)工程材料知识部分。重点介绍常用的钢铁材料,包括结构材料、工具材料的成分、组织、性能及其应用知识。如以下一些常用钢种:碳素工具钢T8、普通低合金钢16Mn、弹簧钢60Si2Mn、轴承钢GCr9、调质钢40Cr、高速钢W6Mo5GrV2、冷模钢Cr12等。简要介绍高分子材料、陶瓷材料、复合材料,引入功能材料,纳米材料等新材料的内容,扩展学生的材料知识面,培养学生创新意识。

    (三)工程材料应用部分。介绍机械零件的失效与选材知识以及工程材料在汽车、机床等领域的应用情况。当前科学技术发展迅速,材料工程和机械工程中新材料、新工艺不断涌现。教师要及时捕捉这些信息,将新材料、新工艺等前沿知识充实到讲课内容中,使学生感到课程内容新颖、有现代气息。这对培养21世纪社会主义建设事业所需人才无疑有很大益处。采用启发渗透式相结合的教学方式,在机械工程材料的基本概念与基本理论方面注意概念严谨、基础扎实。在讲授基本理论在机械工程材料中的应用方面则注重讲解扼要,要求学生有重点、有选择的自学。从而激发学生强烈的求知欲望和浓厚的学习兴趣,产生探索问题的愿望和积极思维的动力。例如,我们在讲齿轮材料时提出以下问题,以期达到启发渗透式的教学效果:1、齿轮工作时受力特点是什么?2、齿轮类零件常见失效形式是什么?3、齿轮材料应具有哪些性能要求?4、机床齿轮和汽车变速箱齿轮的选材有何区别?5、机床齿轮和汽车变速箱齿轮的生产工艺路线是什么?6、生产工艺路线中各热处理工序的作用是什么?通过类比联想、循序渐进的启发渗透,引导学生全面细致地分析问题、解决问题。

    三、加强形象化教学,充分利用第二课堂

    工程材料的授课过程中要大力开展多媒体教学和网络教学。多媒体和网络教学可以清晰描述微观、动态的变化过程与状态,显着加大课堂教学信息量,简化信息传输转换过程,增加教学内容的趣味性和吸引力,从而显着提高教学效果与效率。充分利用第二课堂教学。组织学生到相关的工厂、企业参观,进行现场教学,以增加学生的感性认识。例如,在讲热处理这章时,组织学生到热处理车间现场参观,了解淬火、正火、退火、回火,表面热处理,化学热处理的工艺过程,这样学生能把这些名词牢牢记入脑海里。培养学生提出问题的能力和习惯,要启发学生多问“为什么”,然后带着问题有目的地去学习,引导学生的创造性思维。通过组织兴趣小组,参与教师的科研等课外学习方式,激发创造精神,强化自己的实践能力。教师应该适当地对学生的课外学习予以指导,针对其感兴趣的研究方向,提供参考书目,引导学生了解最新动态,把握研究方向,与学生之间展开讨论,鼓励学生走出学校,参加各种讲座,参与校外组织的相关活动,开阔自己的视野,增加自己的才干,逐步培养自己的研究能力和创新能力。

    四、在实验中培养创新能力

    实验在培养学生创新能力方面能起到非常独特有效的作用。工程材料课程有较强的实践性,在课程的教学过程中,要重视学生观察能力和动手能力的培养,我们在教学中安排了多种形式不同层次的实验。一是基本技能性实验。如金属材料的硬度和冲击韧性测定、铁碳合金平衡组织显微镜观察和碳钢的热处理及热处理后的显微组织观察,由实验教师操作演示,最后由学生结合实验CAI课件独立完成实验。二是综合性实验。如分别对20钢、45钢和T10钢进行完全退火处理,观察并画出显微组织,测出其硬度,要求学生实验前编制一套完整的实验方案,包括具体的工艺参数和详细的实验步骤(需查找相关资料),经实验教师审查通过后开始。三是研究性实验。例如研究与分析不同晶粒度的金属(低碳钢和铝)经不同程度拉伸变形后,在回复和再结晶的过程中,其组织与性能的变化情况。本类实验,教师只需要提出问题,整个实验方案由学生自主讨论决定。通过多种形式的实验,有效锻炼了学生自主获取知识和综合应用知识的能力,提高了分析和解决问题的能力,充分发挥了学生的主动性和创造性,实践动手能力大为增强,创新意识和创新能力得到了培养和提高。

    五、课堂讨论的开展

    工程材料课程包括三个主要环节:课堂教学、金相实验、课堂讨论。课堂讨论是教学工作中的一个重要环节,通过对讲课中的一些重点和难点的讨论,进一步掌握本课程的重点、基本概念和基本理论。课堂讨论共有三次:铁碳相图、钢的热处理和选材及热处理工艺分析。以第三次讨论选材及热处理工艺分析为例。高质量机械产品的获得,应以设计为主导,材料为基础,而热处理则是关键。此次课程讨论是本课程内容在机械产品设计和制造中的应用。对于不同的机械专业,典型零件的选择可以各不相同,有所侧重。在一般机械制造和设计中,大量遇到的是齿轮类和轴类零件,这些零件在选材和热处理工艺上有较大的代表性。我们以机床齿轮、汽车—拖拉机齿轮、机床主轴和汽车内燃机曲轴等零件的选材及热处理为例,讨论步骤包括四部分内容:1、根据工作条件和使用性能进行选材;2、工艺路线分析;3、热处理工序作用;4、热处理工艺及达到的组织和性能。这三次课堂讨论不仅是对整个教学内容的概括、总结和应用,而且集中体现了该课程的主要教学目标和要求。也就是通过该课程的学习,使学生了解在机械产品的生产过程中,优良设计、优质材料和高质量热处理对提高机械产品质量的重要意义,并使学生进一步掌握和应用这方面的知识和技能。为此我们不应该把这三次课堂讨论看成可有可无,当作一般阶段小结来对待,必须认真对课堂讨论内容进行合理的组织,这是搞好讨论课的关键所在。通过思考分析、获取信息、发现问题,并运用学过的知识和技能来解决问题。在解决问题的过程中,学生学会了学习、学会发现,学会分析。因此,课堂讨论的顺利开展能给与学生更多的主动权,能激发学生的求索精神与创新意识。

第8篇

论文关键词:上向流曝气生物滤池,水温,水力负荷,COD容积负荷,NH4+-N容积负荷,气水比

 

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF),是20世纪80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺,工艺经历了下流式、下流两段式、上流式、上流两段式曝气生物滤池4种工艺形式[1],从单一的结构逐渐发展到综合结构。它将接触氧化工艺和给水快滤池工艺结合在一起,用于去除水中的有机物,也可以通过硝化反硝化达到脱氮效果[2-4],具备了容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、出水水质好、运行能耗低、运行费用省等诸多优点。

本试验采用两段上向流曝气生物滤池(Up-flowbiological aerated filter,UBAF)处理城市污水,通过控制运行条件,研究了影响两段UBAF脱氮效果的各种因素。

1.试验装置及方法

1.1 试验装置

本试验装置如图1所示,采用两段上流式BAF。以陶粒为填料, 其性能参数如表1所示。A段曝气生物滤池的主要是对原污水中的少部分氨氮及有机物进行去除,B段曝气生物滤池主要对剩余COD及氨氮进行去除。两座曝气生物滤池均采用上向流的运行方式,其结构设计参数完全相同, 主体材料为有机玻璃,总高2.5m、直径0.25m,填料层高1.50m。底部设有反冲洗供气管、放空管、穿孔配水管。

表1 陶粒填料的性能参数

Tab.1 Theproperties of ceramics filter

 

分析

项目

粒径

(mm)

比重(g/cm3)

孔隙率(%)

容重

(g/cm3)

比表面积(m2/m3)

SiO2

(%)

Al2O3

(%)

Fe2O3(%)

数值

3~4

1.56

50~75

0.78~0.85

4250

65~70

第9篇

关键词:MBBR;典型废水;组合工艺

中图分类号:X703.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0000-00

移动床生物膜反应器( moving bed biofilm reactor,MBBR)工艺是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司与SINTEF研究机构联合开发的一种新型生物膜污水处理工艺,其结合了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点。其核心部分就是以密度接近于水的悬浮填料直接投加到反应池中作为微生物的活性载体,在反应池内的曝气和水流的提升作用下,使得悬浮填料处于流化状态[1],从而获得良好的净化效果。目前,国内外对MBBR 工艺进行了广泛的研究和生产性应用,涉及造纸废水、印染废水、炼油废水、养殖废水和垃圾渗滤液等。

1.在养殖废水处理中的应用

孙峰[2]研究了MBBR对畜禽养殖废水的处理效果,研究表明:在填料填充比例为50% (体积比),单级反应器的水力停留时间为10 h,CODcr进水浓度为491~ 1312 m g /L的条件下,反应器运行稳定且处理效果好,最终出水CODcr平均为125 m g /L,去除率大于90%,出水NH3 - N 平均为70 m g /L,去除率为80%,均达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》( GB18596-2001) 的要求。邱光磊等[3]将MBBR 用于模拟养猪废水深度处理,试验结果显示:新型MBBR 反应器可实现模拟养猪废水中有机物和营养物的同步良好去除,在HRT 为8 h,气水比12:1,填料填充比例为40%的条件下,化学耗氧量( COD), NH 4+-N 去除率达90%以上;同时实现了总氮( TN) 的同步硝化反硝化( SDN) 脱除,去除率达85%以上。MBBR也成功用于了养猪场污水和猪场废水厌氧消化液的处理,均可达到排放标准[4-5]。

邹俊良[6]采用MBBR-金鱼藻系统处理模拟水产养殖废水,在HRT为8 h,DO为3.0±0.25 mg/L的条件下,COD和氨氮出水达到地表水III类水水质标准,将金鱼藻净化MBBR出水的时间延长至2 d,能使氨氮及亚硝态氮浓度分别降低到0.5 mg/L和0.1 mg/L以下,溶解氧升高到5.0 mg/L以上,满足淡水健康养殖的要求。

段海霞等[7]针对肉鸡屠宰废水有机物浓度高、悬浮物多、氨氮含量高、臭味大等特点,采用混凝-水解酸化-移动生物膜法对该废水进行治理。废水处理后各项污染指标达到《肉类加工工业水污染物排放标准》( GB13457- 92)一级标准。

2.在炼油废水处理中的应用

袁志宇等[8]采用厌氧- 好氧- 好氧- 移动床生物膜反应器( A/ O2/MBBR) 组合工艺对炼油废水处理进行了中试研究,考察中试装置对炼油废水中的CODCr、氨氮的去除情况及系统的耐冲击负荷能力。研究结果表明:A/ O2/MBBR 组合工艺出水水质明显优于A/ O2 工艺出水,MBBR 可以提高A/O2 工艺的容积负荷率和处理效率,具有处理效率高、停留时间短、抗冲击负荷能力强的特点。还有采用厌氧- 好氧- 移动床生物膜反应器(A/O+MBBR)组合工艺[9]及A /三级MBBR工艺[10]进行炼油废水处理的研究。

3.在垃圾渗滤液处理中的应用

季民等[11]采用厌氧生物滤池-好氧移动床工艺( AF-MBBR )处理垃圾卫生填埋场高盐渗滤液。结果表明:好氧移动床生物反应器对渗滤液中的氨氮具有非常高的去除率;但高盐量对AF-MBBR 去除COD产生了明显的抑制作用,致使对COD 的平均去除率仅为22% 。经研究发现从垃圾渗滤液中分离、筛选出的专性耐盐菌,对高盐渗滤液生物处理系统具有显著的强化作用。陈胜等[12]采用复合式厌氧-好氧移动床生物膜( MBBR) 串联工艺处理城市垃圾渗滤液,探讨了各种操作条件对垃圾渗滤液生物降解效率的影响。郭耀文[13]选用磷酸钱镁沉淀法(MAP)和移动床生物膜反应器(MBBR)处理晚期高氨氮、难降解垃圾渗滤液。用正交实验及单因素实验得出MAP反应的最优条件下,渗滤液的氨氮去除率达85%以上。通过对比MAP、MBBR和厌氧滤池(AF)在不同组合方式下的运行结果,证明了MAP脱氮前处理的必要性,以及MBBR在系统中起重要作用,为建立成套的渗滤液处理工艺提供了参考。杜月等[14]采用好氧移动床生物膜反应器(MBBR) 对经过厌氧脱碳处理的垃圾渗滤液进行了深度短程硝化研究,考察了在中温( 25℃ ) 条件下DO 浓度、pH 值、C/N 等因素对氨氮去除效果和短程硝化效果的影响。结果表明:在进水氨氮浓度为400 mg/L,HRT 为24 h 情况下,当控制DO 为2 mg/L、pH 值在8 左右和C/N 小于3 时,氨氮去除率能达到70%以上,亚硝酸盐氮的积累率高达90%。间歇试验证明了该生物膜反应器中亚硝化菌的数量和活性要远高于硝化菌。该移动床生物膜工艺可以选择性固定和积累氨氧化细菌,从而实现较高的氨氮去除率和稳定的亚硝酸盐氮积累率。

4.在造纸废水处理中的应用

造纸废水中含有大量有机污染物,特别是有机氯化物,CODCr、BOD5 负荷较高,由于废水中有机氯化物的分子质量相对较高,成分较为复杂,且对环境具有很大的毒性,用一般生物方法难以除去。因此,必须采用高效的生物处理方法,才能取得比较满意的处理效果[15]。

孙玲玲等[16]通过现场中试考察了ABR /MBBR组合工艺处理草浆中段废水的效果。结果表明:当ABR 进水COD为1339~ 2948 mg /L、HRT为24~ 48 h时,其对COD 的去除率约为50%;ABR出水流入MBBR,当MBBR 的HRT为6~ 12 h时,其对COD 的去除率约为60%,MBBR出水COD稳定在350 mg /L左右。在Fe2 ( SO4 ) 3 投量为1 250~ 1 750mg /L的情况下,经混凝、沉淀处理后出水COD < 100 mg /L。移动床生物膜反应器(MBBR)还可用于造纸中段废水深度处理,运行结果表明:在进水COD负荷为0. 8 kg / (m3.d)、悬浮填料填充率为30% 、DO > 2 mg /L、水温为26~ 32 ℃、水力停留时间为6. 5 h的条件下,MBBR 反应器运行稳定且处理效果良好,对COD、SS的去除率稳定达到50%以上,出水水质达到《造纸工业水污染物排放标准》 ( GB 3544-2001)中非木浆类的一级排放标准[17]。

5.在印染废水处理中的应用

印染废水具有颜色深,COD 值高,组成复杂,分布面广等特点,一直是工业废水治理的重点和难点之一。聚二甲基二烯丙基氯化铵( PDMDAAC )在水处理方面有絮凝剂用量少、脱色效果显著等优点,在水处理领域应用广泛。因此,鉴于上述原因邓书平和牟淑杰[18]采用聚二甲基二烯丙基氯化铵( PDMDAAC )-移动床生物膜反应器(MBBR) 组合工艺处理印染废水,运行结果表明:在填料填充比例为60% (体积比),单级反应器水力停留时间为24 h, PDMDAAC投加量为0.8 g /L的条件下,组合工艺对色度、COD 和NH3-N 的去除率分别达到97%、92% 和90%。出水CODCr和NH3-N平均浓度分别低于50 mg /L和15 mg /L,达到了GB 4287-1992《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放标准。移动床生物膜反应器(M BBR)还可以用于处理印染废水二级出水,在进水COD 为300 ~ 600 m g /L,曝气量0.55 m3 /h,水力停留时间( HRT) 为1.5 d 条件下,MBBR 处理后的COD 和色度的去除率分别达85% 和90%,出水也可达到GB 4287-1992一级排放标准[19]。李艳平[20]采用水解酸化-好氧氧化移动床生物膜反应器处理哈尔滨某印染厂印染废水,目的在于通过水解酸化提高废水可生化降解性,从而为后续好氧氧化反应器处理创造有利条件。

6.结论

MBBR是一种新型的生物膜反应器,具有处理能力高、能耗低、不需要反冲洗、水头损失小、不发生堵塞的工艺特点。已经广泛应用于各种高浓度有机废水的处理中。可依据具体水质特点与其它工艺联合使用,确保出水水质稳定。

参考文献:

[1] 崔延龄. 采用MBBR工艺处理造纸废水[J]. 中国造纸,2010,29(8):43-46.

[2] 孙峰. MBBR处理畜禽养殖场废水的实验研究[J]. 科学技术与工程,2009,9(2):482-485.

[3] 邱光磊,宋永会,袁鹏,彭剑峰,崔晓宇,向连城. 新型移动床生物膜反应器深度处理模拟养猪废水试验研究[J]. 北京师范大学学报( 自然科学版),2009,45(5/6):631-635.

[4] 邓书平,牟淑杰,包清华. MBBR 法处理养猪场污水实验研究[J]. 长春理工大学学报(自然科学版),2009,32(1):157-159,156.

[5] 曹玉成,张妙仙,单胜道. MBBR处理猪场废水厌氧消化液的研究[J]. 环境工程学报,2008,2(5):591-594.

[6] 邹俊良. 生物集成系统净化水产养殖废水的研究[D]. 浙江大学硕士学位论文,2013

[7] 段海霞,班福忱,曲家惠,霸书红. 肉鸡屠宰废水治理工程设计[J]. 沈阳理工大学学报,2010,29(4):76-78.

[8] 袁志宇,刘 锋,陆大培. A/ O2/ 移动床生物膜反应器组合工艺处理炼油废水的中试研究[J]. 现代化工,2009,29(4):79-81,83.

[9] 张有贤,王金相,李圣峰,张文琪,苏建平. A/O+MBBR 组合工艺在炼油废水处理中的应用[J]. 水处理技术,2010,36(12):122-126.

[10] 袁志宇,刘 锋,陆大培. A /三级MBBR法处理炼油废水的中试研究[J]. 精细化工,2009,26(10):1016-1018.

[11] 季 民,王苗苗,姜少红,刘卫华,赵 勇,张奎铭. AF-MBBR技术处理高盐垃圾渗滤液的试验研究[J]. 中国给水排水,2006,22(21):93-95,98.

[12] 陈胜,孙德智,陈桂霞,Jong Shik Chung. 厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理垃圾渗滤液[J]. 环境科学,2006,27(10):2076-2080.

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[14] 杜月,陈胜,孙德智. 移动床生物膜反应器对垃圾渗滤液短程硝化研究[J]. 环境科学,2007,28(5):1039-1043.

[15] 陈壁波,李友明. 移动床生物膜反应器及对造纸废水处理的意义[J]. 中国造纸,2004,23(8):47-50.

[16] 孙玲玲,何仕均,王建龙,李坤豪,解明曙. ABR /MBBR组合工艺处理草浆中段废水的中试研究[J]. 中国给水排水,2007,23(19):91-93.

[17] 王 庆,丁原红,马英华,任洪强,胡 兵,毕建华,王德青. MBBR法深度处理造纸中段废水的工程应用[J]. 中国给水排水,2009,25(14):72-74,78.

[18] 邓书平,牟淑杰. PDMDAAC-MBBR组合工艺处理印染废水[J]. 印染,2009,(6):36-38.

第10篇

[论文摘 要] 本文从三个方面论述了热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。

引言

在现代工业生产中,金属零件的制造是一个重要的环节,具有举足轻重的作用,因此提高金属零件的制造水平成为一项不可缺少的工作。而在金属零件的制造过程中,热处理工作又是提高其制造水平的重要措施。在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。因此,设计人员应根据金属材料成分,准确分析金属材料与热处理工艺的关系,制订合理的热处理的工艺,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果,提高金属零件的制造水平。

在现代工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。

为了得到更好的金属性能,满足制造和使用要求,我们将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能,这就是金属材料热处理过程。

不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。

一、提高金属材料的切削性能和加工精度

在各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品金属材料的切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。为了得到最佳切削性能,就要求被加工材料具有合适的组织状态,这就要用到预先热处理。

通过预先热处理,可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷,并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态,从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。

举例1:齿坯材料在切削加工中,当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象,在前倾面上形成积屑瘤,使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火+不完全淬火处理,切屑容易碎裂,形成粘刀的倾向性减少。并随着齿坯硬度的提高,切屑从带状向挤裂状过渡,从而减少了粘刀现象,提高了切削性能。

举例2:铝合金在加工过程中,通常都是先经强化处理(固溶处理+时效;时效),这样可以得到晶粒细小、均匀的组织,比铸态或压力加工状态的切削性能好,不仅改善了切削性能,而且同时提高了机械加工精度。

二、提高金属材料的断裂韧性

金属材料的断裂韧性指含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错,使金属材料中的位错密度下降,从而提高金属强度,而减少金属晶体中位错的一种重要方法,就是细晶强化,其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。而金属组织的细晶强化的过程实际上就是金属热处理。

在金属热处理过程中,当冷变形金属加热到足够高的温度以后,在一定的应力和变形温度的条件下,材料在变形过程中积累到足够高的局部位错密度级别,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶。再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散,因此必须将变形金属加热到一定温度之上,足以激活原子,使其能进行迁移时,再结晶过程才能进行。

那么,对于不同的金属材料,我们就可以通过控制不同的热处理的温度,来提高金属材料的断裂韧性。

举例:在SY钢坯料上线切割适当的小圆柱,机加工后,选择在700℃,800℃,900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50%,然后在空气中冷至室温,再进行680℃×6hAC(空冷)的退火处理,再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开,研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。实验现象为:在700℃时,扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现,但仍然以变形拉长的晶粒为主。在900℃变形开始,晶粒突然变得细小,几乎全部为等轴晶粒,晶粒度达到YBl2级。在900℃以上.晶粒开始长大。因此,对此种钢来说,900℃左右温度进行热处理,可以提高其断裂韧性。

三、减少金属材料的应力腐蚀开裂

金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。残余应力是金属在焊接过程中产生的。金属在加热时,以及加热后冷却处理时,改变了材料内部的组织和性能,同时伴随产生了金属热应力和相变应力。金属材料在加热和冷却过程中,表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致,由于温差导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于冷却时金属表层温度低于心部,收缩表面大于心部而使心部受拉应力:另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随材料体积的膨胀,材料各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与拉应力相反。金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力,正是其存在造成了应力腐蚀开裂。

举例:金属热处理中,通过控制淬火冷却速度,可以显著地控制淬火裂纹,为了达到淬火的目的,通常必须加速材料在高温段内的冷却速度,并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。

3、结论

金属材料的热处理在机械零件制造中占有十分重要的地位,在金属材料加工的整个工艺流程中,如果将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合,将有效地提高金属零件的制造水平。

参 考 文 献

[1] 雷声,齿轮热处理变形的控制.机械工程师.2008年5期.

第11篇

[论文摘要]染色废水属于典型的难生化降解废水,如何低成本、高效率的对其处理,且保证出水的稳定达标,一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述,并对各类工艺进行了比较分析,归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。

一、研究背景和意义

纺织工业是我国的传统支柱工业之一,也是出口创汇较多的行业之一,目前我国占有15%左右的国际市场份额,是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设,纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强,已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。

纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同,主要分为上游、中游、下游三类产业,纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工,如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域;中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域;下游产业主要指服装加工等生产领域。

染色行业作为纺织工业中的中游行业,在纺织工业中起到承上启下的作用,即将各类纤维加工制造的坯布,通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中,棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业,其生产过程中用水量较大,据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万~400万立方米,染色厂每加工100米织物,产生废水量3~5立方米。而且,染色废水成份复杂,含有的多种有机染料难降解,色度深,对环境造成非常严重的威胁。

随着工业化的不断深入,全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡,并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力,世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施,我国作为世界大国,对环境保护也越来越重视,并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。

二、废水处理方法分类

根据使用技术措施的作用原理和去除对象,废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下:

1.废水的物理处理法

利用物理作用进行废水处理,主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有:

(1)格栅和筛网 格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上,用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物,以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备,用以去除较细小的悬浮物。

(2)沉淀法 利用重力作用,使废水中比水重的固体物质下沉,与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。

(3)气浮法 在废水中通入空气,产生细小气泡,附着在细微颗粒污染物上,形成密度小于水的浮体,上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小,靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。

(4)离心分离 利用离心作用,使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。

2.废水的化学处理法

(1)酸性废水的中和处理

酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是:可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物,对水质水量的波动适用性强,中和剂利用率高,过程容易调节。缺点:劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重,应从长远利益出发,允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。

(2)碱性废水和废渣中和法

投酸中和法可用药剂:硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳,可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来,缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。

3.生物处理法

利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能,经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

(1)好氧生物处理法

应用好氧微生物,在有氧环境下,把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法,主要处理工艺有:活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等,这种方法处理效率高,应用面广。

(2)厌氧生物处理法

应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。

(3)自然生物处理法

应用在自然条件下生长,繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单,建设费用和运行成本都比较低,但其净化功能受自然条件的限制,处理技术有稳定塘和土地处理法。

三、染色污水处理系统的工艺设计

在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题:(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下,根据自己的工程经验和直觉进行设计,这样往往造成工程缺陷,使建成的处理系统处理废水不能达标排放;(2)在有些设计中,因为对出水的达标要求严格,使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高;(3)在许多现有的处理系统中,由于所要处理的水质发生改变,原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。

如何优化污水处理工艺,降低污水处理成本,提高污水处理效果,对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是,染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题,从目的上它不仅要基于污水水质分析,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案,并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的,某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优,但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优,因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路,并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。

四、系统工艺改造的总体思路

污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水,各染色子行业排放的废水所含污染物质不同,其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理,工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势,但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果,但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低,并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质,为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放,因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则,以生物处理工艺为重心,尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水,是典型的难生化降解的有机废水,水质性质有其特殊性,而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性,以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺,才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前,应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上,确定各单元处理方法和改造工艺流程,以验证改造工艺的有效性。

五、结论

印染生产废水可生化性差,原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理,管理水平落后等缺陷,从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准,运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题,而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且,还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制,并且各种印染废水水质各异,水量大小不一的设计情况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难,某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的,但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此,在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识,转变观念,为创造一个更好的环境多做努力。

[参考文献]

第12篇

[关键词]PSPC 工法技术 分段涂装 生产管理 质量管理体系 涂层保护

中图分类号:TD265 文献标识码:TD265 文章编号:1009914X(2013)34028601

前言:PSPC是指:《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》。中文简称:《涂层性能标准》。英文全称:Performance StandardsforProtectiveCoatings。该标准适用于各种类型不小于500总吨船舶的专用海水压载舱及船长150m以上的散货船双舷侧处所。对于在2008年7月1日及以后签订建造合同的船舶,与2012年7月1日及以后交船的船舶都将强制实行此标准。2006年12月8日,IMO第 82届 海上 安全委员会正式通过 《船舶 专用海水压载舱 和散货船双舷侧处保护涂层 性 能标 准 》(简称:PSPC),该标准在分段表 面处理、结构表面缺陷处理、涂装前表面可溶性盐限制、清洁度等级、涂层厚度与控制、合拢后的表面处理、涂层检查人员的资质、涂层的合格预试验和验证、车间底漆要求和涂装技术文档(CTF)等方面的技术要求有明显提高。强制性要求不小500总吨位的所有类型船舶专用海水压载舱及不小于500米的散货船双舷侧处所都必须满足该标准要求,从2008年7月1日起签订合同的船舶开始实施。

1船舶设计方面

深化舾装 生产设计,推动舾装前移在模拟PSPC载体船的建造过程中,压载舱内舾装件的增补、修改比例还是较高的,导致部分压载舱涂层破损率超过2%。针对这种情况,我们深化舾装 生产设计,把船舶制造过程中壳舾涂作业之间的矛盾和可能出现的问题通过生产设计提前给以化解。可燃气体探测、阀门遥控多芯管等的管码设计在预装管上,电缆固定件、贯通件和管支架座标明确,以便预装;压载海底门标志改为总段安装,并更改分段梯脚形式,将梯脚提前预装。对于压载舱外六面即货油舱、上甲板、外板、侧推舱、水手长间、舵机舱、机舱内的设计进行优化,首先货油舱内跨分段的吸油井、梯脚和旁板的平台改预装,船舶标志、加热盘管、舯吃水标志、船名和港籍名、机舱后壁上的上平台面以下的舾装件都提前在分段涂装前预装,上甲板导缆孑L、软管托架等附件拦水扁铁在分段制作时安装,甲板眼板SWL标志堆焊改钢板焊接。

对压载舱结构通焊孔、流水孔、透气孔开孔设计在60 mm以上,对不允许开设较大的通焊孔,改成10.10的切角形式,避免自由边打磨工作。对难施工的狭小空间改成密闭空间,以利于涂装作业,避免出现施工死角。按工序前移的原则,优化设计,将部分舾装件前移到涂装前安装,提高预舾装设计率,电缆管100%放样。甲板面采用舾装垫板预装方式,减少舾装件安装支架对涂层的破损。本船主要骨材选用球扁钢,并要求厂家来料时将球头背面直角改成圆角(R2),减少了大量的打磨工作。设计时减少全船开坡口焊缝长度,舾装专业提前与船东沟通,并提供管子等三维图给船东审阅,提早提出修改,避免在船坞现场修改造船大量的涂层破损。在施工图纸上对需要满足PSPC标准的零件做好标识,方便施工人员从钢板进预处理线到分段涂装前对PSPC区域零件进行相应的控制处理工作,避免遗漏。

2工艺技术方面

工艺技术方面,在前期策划做好充分准备,对实施PSPC有可能遇到的困难需做到了未雨稠缪,前期做好各个工序实施PSPC的宣贯工作。针对PSPC标准专门制定分段制作及搭载等各工位应对措施枪查表,方便现场实施PSPC标准的相关工作。并及时与船东、船检进行有效的沟通,依据规范的要求,使相关技术资料得到进一步完善。推行PSPC标准工作,必须从五项关键共性技术(精度管理、焊接变形控制、预舾装完整性、焊缝预密性、涂层保护)着手。

以工艺研究为基础,实施精度策划、精度设计、精度测量,完善尺寸链管理,规范精度计划书编制,完成典型中间产品工艺变形特征及补偿量标准的制定,完善运作机制。精度问题是关系到合拢涂层破损能否控制在2%以内,制定精度控制工艺、分段建造工艺、带缆桩加强等舾装设备对应结构的控制工艺、分段自由边火调工艺及检验方法,基础管理重点开展了Nc切割大板精度检查、推进靠模切割精度、组件吊运和堆放规范管理。为了避免由于合拢精度超差造成大量的开刀工作,对需要满足PSPC分段采用全站仪进行报验工作,并在利用模拟搭载软件,提前对精度超差的分段进行修正,并收集相关数据进行对比分析,为我们下一步精度控制工作提供数据依据。对于分段线型比较难保证的曲面分段,采用首尾端口模板保型,或者假肋框、及相应加强,并要求安装位置保证在计算涂层破损区域以外。对分段重要节点进行相应的控制措施。

3施工管理方面

在推进PSPC标准管理上,严格要求内部检查控制和人员培训。在推进PSPC标准之初,对管理及施工作业人员进行全面的PSPC失rl识培训,使管理及施工作业人员认识PSPC标准,对PSPC标准该要做哪些工作,清楚相关作业规程及标准。并把相关PSPC作业标准发放到每个施工班组,并在车间设立PSPC实物样板展台,安排相关工艺技术人员进行现场指导。针对PSPC零件自由边R2倒圆控制上,工人及管理人员每人发放一个R2、R3卡尺进行自检,要求随身携带,自由边R2处理方面取的满意的效果,并得到船东、船检的认可。在分段制作控制过程中,责任项目明确,哪道工序出现的质量问题及时进行处理,决不允许流到F道工序处理,并对班组及相关人员制定考核制度。明确报验项目,并制定相应的报验流程,对分段结构、舾装件、吊环完整性进行专项枪,对不达标分段坚决不能进棚涂装,特殊情况需要进棚涂装的分段,需有项目组签字方能进棚涂装。针对分段涂装后三防布保护及防雨措施明确施工责任单位及施工时机,制定涂层保护措施,强制执行5S工作。在施工节奏上,以总组搭载需求为导向,严格按照生产计划进行,避免中日J涂层消耗,增加涂层保护难度。虽然我们在各项目进行PSPC策划时就对船舶设计、工艺技术、施工管理等各方面全面规划,并取得了一定效果。根据PSPC标准对涂装系统(车间底漆和主涂层系统)的兼容性和性能提出了要求:被破坏的车间底漆和焊缝处达到Sa2.5;如车间底漆按未通过涂层合格证明试验,完整车间底漆至少要去除70%,达到Sa2。按照PSPC标准规定,如果车间底漆通过涂层合格证明试验,完整的车间底漆就可以保留,这样将大大地降低二次表面处理工作量,涂装工作效率也能够得到有效提高,那么制约快速造船的涂装因素将在很大程度上消除。

4 结语

涂层性能新标准(PSPC)的实施,既是挑战,同时也是机遇。推行PSPC标准有助于清理不合理的建造流程,优化造船模式,提高管理和工艺水平,促进造船技术的发展。PSPC标准的推行正是迈向总装造船和实现壳舾涂一体化的加速器。

参考文献

[1] 徐晓凯.李玉山 船台PSPC船总组建造策划与实施[期刊论文]