時(shí)間:2023-03-17 18:06:41
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關(guān)鍵詞:視唱音準(zhǔn)節(jié)奏音樂(lè)教學(xué)效果
視唱的教學(xué)內(nèi)容包括調(diào)性訓(xùn)練、節(jié)拍節(jié)奏訓(xùn)練、變化音及轉(zhuǎn)調(diào)訓(xùn)練、多聲部視唱訓(xùn)練、看譜唱詞訓(xùn)練等等。為了視唱的音準(zhǔn)、節(jié)奏和音樂(lè)表現(xiàn)等綜合能力得到全面發(fā)展,在唱視唱時(shí),要“眼看”、“口唱”、“耳聽(tīng)”、“手劃拍”等動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)。要取得好的教學(xué)效果,對(duì)于視唱的有關(guān)技術(shù)處理是相當(dāng)重要的。
一、音準(zhǔn)
音準(zhǔn)是由某一個(gè)固定音高的要求來(lái)確定的,它可由某一樂(lè)器或音笛、音叉來(lái)認(rèn)定,也可能由視唱者的內(nèi)心感覺(jué),而有時(shí)這種內(nèi)在感覺(jué)和樂(lè)器的固定音高有一定的誤差。音準(zhǔn)問(wèn)題有兩種基本類型:(1)當(dāng)演唱時(shí),可能與原確定的音高逐漸降低或逐漸升高。(2)整個(gè)曲子基本維持在確定的音高上,但某一個(gè)音、某一個(gè)音程、某一個(gè)樂(lè)句不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定。音準(zhǔn)問(wèn)題與不同的因素有著密切的聯(lián)系。
1、音質(zhì)是決定條件
漏氣的、暗淡的聲音常會(huì)導(dǎo)致音準(zhǔn)的下降。依靠音質(zhì)可以保證正確的音準(zhǔn),如果是在輕柔流暢的聲音時(shí)就容易達(dá)到好的音準(zhǔn)。因?yàn)樵诔@種聲音時(shí),視唱者更加準(zhǔn)確地聽(tīng)到自己和其他人的聲音。在這種情況下就能維持應(yīng)有的音高。
2、呼吸是重要條件
致力于呼吸支持,可減少聲音的偏低。要維持一個(gè)好的音準(zhǔn),隨時(shí)以平穩(wěn)的呼吸來(lái)送到聲帶上是非常重要的。
3、姿勢(shì)是輔助條件
正確地坐姿及呼吸是必須加強(qiáng)的,倘若視唱時(shí)交叉了雙足,或者一種垂頭彎腰的坐形,就不可能產(chǎn)生好的、自由的橫隔膜的活動(dòng)。
4、音域是決定因素
女高音在較高的音上容易偏高,特別在強(qiáng)音上。頻率越快,越使歌者難于控制音準(zhǔn)。而對(duì)低聲區(qū)的音適用了過(guò)多的壓力,形成一個(gè)不平衡而沉重的低聲區(qū)的音,就容易偏低。
現(xiàn)在結(jié)合常用的大小調(diào)式,看看音高在調(diào)式各級(jí)音的高低傾向。
大調(diào)式中的第一級(jí)音(如C大調(diào)中c),從它本身來(lái)看,是大調(diào)中的基柱,是穩(wěn)定的。因此唱的時(shí)候總是平穩(wěn)而無(wú)傾向。
大調(diào)式中的第二級(jí)音(如C大調(diào)中的d),它與第一級(jí)音的關(guān)系是大二度,是上行的,因此,第二級(jí)音在上行的大調(diào)式中,是傾向高的。
大調(diào)式中的第三級(jí)音(如C大調(diào)中的e),是顯示大調(diào)式的特性音。第三級(jí)音在旋律中不允許任何細(xì)微的含糊,不然會(huì)有損大調(diào)式的特性。大調(diào)式中的第三級(jí)音必須經(jīng)常以傾向高的要求來(lái)演唱。
大調(diào)式中的第四級(jí)音(如C大調(diào)中f),有著傾向第三級(jí)音的要求,因此演唱它時(shí)必須帶有傾向低的趨勢(shì)。
大調(diào)式的第五級(jí)音(如C大調(diào)中的g),時(shí)大調(diào)中基柱音之一,是穩(wěn)定的。同時(shí),它又是大調(diào)音階后半段的始音,因此大調(diào)是中的第五級(jí)音必須唱得平穩(wěn)。
大調(diào)式中得第六級(jí)音(如C大調(diào)中的a),無(wú)論對(duì)第一級(jí)主音活第五級(jí)屬音來(lái)說(shuō),它是大音程,因此上行時(shí)帶有傾向高的趨勢(shì)。
大調(diào)式中的第七級(jí)音(如C大調(diào)中的b),有上行傾向主音的趨勢(shì)。因此它帶有傾向高的要求。
大調(diào)式各音上下行差別最大的是第二與第六級(jí),它們?cè)谏闲袝r(shí)傾向高,在下行時(shí)傾向低。而第三級(jí)和第七級(jí)在上下行都是傾向高的。第五級(jí)在上下行時(shí)有著不同的傾向,但它因?yàn)槭侵е簦绕溆伤位魰r(shí)總是平穩(wěn)向前。而第六級(jí)音下行時(shí)傾向低是因?yàn)榈谄呒?jí)下行達(dá)到它而產(chǎn)生的。一般情況達(dá)到第六級(jí)音(下行)往往是由別的音開始,所以在一般情況下,它仍有趨高的傾向。在小調(diào)中除了主音由傾向高的要求外,第二及第五級(jí)也有傾向高的要求。小調(diào)中的第二級(jí)音是關(guān)系大調(diào)中的第七級(jí)音,小調(diào)中的第五級(jí)音是關(guān)系大調(diào)的第三級(jí)音。而小調(diào)中第三級(jí)音是小音階的特性音,必須有傾向低的趨勢(shì),傾向主音,這樣才能顯示小調(diào)中小三度的特性。
小調(diào)中各音的緊張度是非常微妙而復(fù)雜的,這種情況是由于小調(diào)主三和弦不穩(wěn)定性和它與大調(diào)關(guān)系無(wú)形的聯(lián)系所造成。
另外,調(diào)外變化音的音準(zhǔn)同樣存在傾向性。
第一小節(jié)為助音性變音,帶升號(hào)的c要緊貼d唱;第二小節(jié)為經(jīng)過(guò)性上行,帶升號(hào)的c傾向后面的d,即有趨向高的傾向;第三小節(jié)為經(jīng)過(guò)性下行,帶降號(hào)的d傾向后面的c,即有偏低的傾向;第四小節(jié)為換音性變音,帶升號(hào)的c傾向后面的d,即有趨向高的傾向;第五小節(jié)為跳入級(jí)出變音,帶升號(hào)的d傾向后面的e;第六小節(jié)為級(jí)入跳出變音,帶升號(hào)的d緊貼前面的e;第七小節(jié)為跳入跳出變音,因?yàn)楹颓昂蠖紱](méi)有太近,所以按正常音高唱。
二、強(qiáng)弱
1、強(qiáng)弱是表達(dá)樂(lè)感最重要的方式之一,它普通分為:pppmpmffff,但實(shí)際在表達(dá)音樂(lè)作品時(shí),每一級(jí)音量的大小是根據(jù)作品表現(xiàn)時(shí)的要求及演唱者對(duì)作品的理解、情緒和感受來(lái)決定的,同是一個(gè)等級(jí)的音量,在不同的作品活不同的演唱者手中,都會(huì)產(chǎn)生不同程度的差別。當(dāng)然基本上是一致的,但在程度上存在著一定的差別。強(qiáng)與弱是相對(duì)的,是由相互比較而取得的。同樣的力度在同一作品中不同的位置,也會(huì)因前后的安排而產(chǎn)生不同的效果。如兩個(gè)樂(lè)句的力度:(1)從pp逐漸上升到ff,(2)從pp逐漸上升到f,再回到p又突然上升到ff,雖然兩者都達(dá)到ff,顯然,第二句的ff在感受上比第一句的ff要強(qiáng)。因此,在一般情況下,作品中所采用的力度及作品時(shí)所用的力度,盡管標(biāo)記著同樣的力度記號(hào),但實(shí)際上卻因安排的不同而存在著不同程度的區(qū)別。
音的強(qiáng)弱或句子的力度表現(xiàn),通常伴隨著音的高低軌跡,即漸強(qiáng)時(shí)一般音往上走,減弱時(shí)音往下行。漸強(qiáng),大都伴隨著加速或緊張的情緒;漸弱,大都伴隨著減速和松弛的情緒。例如法國(guó)《視唱教程》1B第93條片段。此曲主要體現(xiàn)在每一個(gè)樂(lè)句隨著音的降低而漸弱,而樂(lè)句與樂(lè)句之間又是漸強(qiáng)的。第一二小節(jié)平穩(wěn)進(jìn)行,略帶漸弱,第三四小節(jié)總體上也是漸弱,音往下走,但三四小節(jié)比一二小節(jié)在句子的強(qiáng)度上要大;第五小節(jié)和第六小節(jié)在音的走向上都是往下,即漸弱,但第六小節(jié)比第五小節(jié)在句子的強(qiáng)度上又要大,特別是第一個(gè)音;五六七三個(gè)小節(jié)的第一個(gè)音呈上升趨勢(shì),所以三個(gè)句子是漸強(qiáng)趨勢(shì),第七小節(jié)第一個(gè)音為最高音,也是爆發(fā)點(diǎn),但三個(gè)樂(lè)句本身的趨勢(shì)是隨著音的降低而漸弱下來(lái)。后面小節(jié)的處理和前面的一樣。此曲的重點(diǎn)就是做好音與音的強(qiáng)弱和句子與句子的強(qiáng)弱對(duì)比。
2、強(qiáng)弱還體現(xiàn)在對(duì)某一個(gè)音的強(qiáng)調(diào)。我們知道,一個(gè)音符單獨(dú)是不存在什么音樂(lè)思想的,只有幾個(gè)音符互相組成了一個(gè)樂(lè)句,這時(shí)才產(chǎn)生音樂(lè)作品中最基本的音樂(lè)思想。在樂(lè)句中,它必須有一定的起伏,那么起伏的最高點(diǎn)稱之為“邏輯重音”。怎樣找到邏輯重音,一是根據(jù)節(jié)拍的強(qiáng)弱來(lái)決定,即節(jié)奏;二是旋律進(jìn)行的方向,即上行時(shí)增強(qiáng),下行時(shí)漸弱。正確選擇邏輯重音的位置,才能準(zhǔn)確表達(dá)曲目的思想。比如上面這條曲目,每一個(gè)樂(lè)句的重音幾乎都在第一個(gè)音。
3、恰當(dāng)?shù)乩斫夂捅磉_(dá)力度的增強(qiáng)和漸弱,是塑造正確音樂(lè)形象的基本條件之一。但漸強(qiáng)必須由弱開始,而漸弱必須由強(qiáng)或較強(qiáng)開始。同時(shí),漸強(qiáng)時(shí)必須預(yù)見(jiàn)頂點(diǎn)的所在,漸弱時(shí)必須預(yù)見(jiàn)終點(diǎn)的所在。
三、句法
視唱的句法猶如語(yǔ)言的標(biāo)點(diǎn)符號(hào),起到抑揚(yáng)頓挫的作用。良好地準(zhǔn)確地劃分樂(lè)句,是對(duì)視唱作品的框架結(jié)構(gòu)的正確體現(xiàn)。分句依賴連線、呼吸、甚至節(jié)奏的不同運(yùn)用。如法國(guó)《視唱教程》1B第110條片斷:
水處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)論文范文一:焦化廢水處理技術(shù)
【摘 要】作為一個(gè)焦炭的生產(chǎn)和使用大國(guó),我國(guó)的焦炭行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,但是在焦炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量的、成分復(fù)雜的焦化廢水嚴(yán)重的污染了環(huán)境,并威脅著人類的健康,因此焦化廢水的處理一直以來(lái)是人們所關(guān)注的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)單的對(duì)焦化廢水作了介紹,分析了其特點(diǎn)及對(duì)環(huán)境的危害,重點(diǎn)就焦化廢水的處理技術(shù)進(jìn)行了深入的探討,包括生物脫氮技術(shù)、活性污泥技術(shù)等已發(fā)展成熟的技術(shù)和催化式氧化法等新型處理技術(shù),最后展望了未來(lái)處理焦化廢水的技術(shù)發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】焦化廢水 處理技術(shù) 有機(jī)物 污染物
一、引言
中國(guó)的焦炭生產(chǎn)量和消費(fèi)量相對(duì)于世界其他國(guó)家而言是比較大的,近年來(lái)我國(guó)焦炭的產(chǎn)量占到全球產(chǎn)量的一半以上,但是伴隨著焦炭的大量生產(chǎn),焦化廢水也大量產(chǎn)生,對(duì)環(huán)境的污染也逐漸加劇。在煉焦生產(chǎn)、煤氣回收和焦化產(chǎn)品的回收等過(guò)程中,產(chǎn)生的各種類型的廢水統(tǒng)稱為焦化廢水,由于煤源性質(zhì)各異,煤化產(chǎn)品的回收工藝的不同,焦化廢水的成分復(fù)雜,其中酚類化合物為主要成分,此外,有機(jī)物還包含有芳香族化合物等,而無(wú)機(jī)物的主要包括硫化物、硫酸鹽等,因?yàn)榻够瘡U水的氨氮元素的含量很高,有機(jī)物所占比例較大,導(dǎo)致生物降解的難度較大,不易處理,使得處理后的焦化廢水的水質(zhì)不能達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn),如果排放出去,將會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,甚至威脅到人類的生存健康。所以,必須重視焦化廢水的處理問(wèn)題,完善已有處理技術(shù),研發(fā)新型的處理技術(shù)。
二、焦化廢水的處理技術(shù)
因?yàn)椋须y降解物質(zhì)的焦化廢水排放到環(huán)境中會(huì)造成嚴(yán)重的污染,所以人們一直以來(lái)都致力于焦化廢水處理技術(shù)的研究,隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,目前,對(duì)于焦化廢水的處理已研發(fā)出多種類型的技術(shù),主要包括生化方法、物化方法、化學(xué)法及物理法等,以及各種方法的綜合使用。
(一)生化法――活性污泥法和生物脫氮技術(shù)
生化法作為焦化廢水處理中使用范圍最廣而且較為有效的一種方法是通過(guò)微生物的氧化分解及吸附作用來(lái)將焦化廢水中的有機(jī)物除去。隨著不斷的研究和開發(fā),以生化法的作用原理為基礎(chǔ)研發(fā)出了活性污泥法、生物脫氮技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦化廢水中有機(jī)物的有效降解。生化法處理廢水的處理量大而且應(yīng)用廣泛,但是,由于設(shè)施的規(guī)模較大,花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),所需費(fèi)用較高,再加上依賴于廢水的水質(zhì)條件,所以生化法仍需改進(jìn)。
1.活性污泥法:在活性污泥法中,起到主要作用的物質(zhì)為生物絮凝體和活性污泥,二者通過(guò)與有機(jī)物發(fā)生接觸而將可溶解的有機(jī)物吸收、吸附,經(jīng)過(guò)氧化做作用最終生成以一氧化碳為主的產(chǎn)物,此外,不具溶解性的有機(jī)物在被轉(zhuǎn)化為可溶解的有機(jī)物后被微生物代謝和利用,最終將廢水中的大部分有機(jī)物降解,但是,此種處理技術(shù)并不能使焦化廢水完全達(dá)標(biāo),其對(duì)廢水中的含氮有機(jī)物的降解幾乎為零,所以仍舊有待完善。
2.生物脫氮技術(shù):由于上述的活性污泥廢水處理法并不能將焦化廢水中的化學(xué)需氧量(COD)及含氮有機(jī)物充分降解,所以以普通生化技術(shù)為理論基礎(chǔ)的生物脫氮技術(shù)得以研發(fā),其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工藝、厭氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多種工藝技術(shù),使用生物脫氮技術(shù)對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理厚,結(jié)果表明生物脫氮的各項(xiàng)工藝不僅能脫氮還能將廢水中的許多有機(jī)物降解掉,經(jīng)過(guò)處理的焦化廢水基本可符合排放標(biāo)準(zhǔn)。相比較與活性污泥法,生物脫氮技術(shù)的除污率明顯提高。但是,生物脫氮技術(shù)的各項(xiàng)工藝對(duì)于廢水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等的好氧與厭氧特性的針對(duì)性不同,因此有時(shí)幾種工藝需結(jié)合使用對(duì)其進(jìn)行綜合處理。
(二)物化法處理技術(shù)
經(jīng)生化法處理技術(shù)處理后的焦化廢水的含氮有機(jī)物等的含量雖明顯減少,但是一些難降解的芳香族化合物依然存在,這些芳香族化合物的難以降解是導(dǎo)致化學(xué)需氧量(COD)較高的根本原因,這就需要物化法即物理化學(xué)方法的處理,主要是應(yīng)用其吸附作用和氧化作用,對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度的處理,而且這種方法的污染物去除率較高,成本較低,是一種使用較為普遍的焦化廢水深度處理技術(shù)。
(三)化學(xué)法在焦化廢水處理中的應(yīng)用
化學(xué)法,顧名思義就是利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)達(dá)到除污或改變污染物性質(zhì)的目的?;瘜W(xué)法通過(guò)向焦化廢水中加入各種類型的絮凝劑,使絮凝劑與廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成利于降解或去除的化學(xué)物質(zhì),或者是難溶的物質(zhì),從而凈化污水?;瘜W(xué)沉淀法作為化學(xué)法處理廢水中的一種有效方法多用來(lái)降解含NH,一N的有機(jī)物,有時(shí)為了更加有效地去除氨氮有機(jī)污染物通常將此法提前在生物處理法之前。
(四)物理法在焦化廢水處理中的應(yīng)用
物理法相對(duì)于其他的焦化廢水處理技術(shù)來(lái)說(shuō)原理相對(duì)簡(jiǎn)單,操作也不是非常復(fù)雜,規(guī)模也相對(duì)較小,主要是通過(guò)物理方法將可見(jiàn)的、可以懸浮在焦化廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行分離過(guò)濾。物理法處理過(guò)程中,污染物的化學(xué)性質(zhì)并不發(fā)生改變。目前,應(yīng)用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脫法等,由于吹脫法的操作更加簡(jiǎn)單、易控而且成本相對(duì)較低,對(duì)含氮物質(zhì)的去除效果較好,所以使用較普遍,對(duì)其的研究改進(jìn)的投入也較多。但是,吹脫法的針對(duì)性較高,只能對(duì)含有氨氮元素的污染物進(jìn)行處理,而且容易對(duì)大氣造成污染,技術(shù)還有待提高。此外,物理法的缺點(diǎn)是對(duì)污水的處理難度較大、處理所需費(fèi)用較高,相對(duì)來(lái)說(shuō),不是非常適合對(duì)焦化廢水的處理。
三、展望
通過(guò)對(duì)焦化廢水處理技術(shù)方法的探討,不難看出,焦化廢水的處理問(wèn)題一直以來(lái)都受到重視,人們不斷地研發(fā)處理技術(shù)以求降低焦化廢水排放對(duì)環(huán)境造成的污染程度。物理法、化學(xué)法、生化法等各種類型的處理方法中均不斷有新的工藝手段被研發(fā),但是單單一種處理方法并不能將焦化廢水中的污染物有效地去除,必須將多種工藝結(jié)合使用,才能達(dá)到降解廢水中有機(jī)物的目的,所以說(shuō),未來(lái)焦化廢水等的處理技術(shù)必將朝著多種技術(shù)工藝結(jié)合使用的方向發(fā)展,只有這樣,才能使不斷研發(fā)的新技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用??偠灾?,隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,必須致力于焦化廢水的處理技術(shù)的研發(fā),最大程度的減少其對(duì)環(huán)境的污染。
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水處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)論文范文二:淺析水處理技術(shù)
摘 要現(xiàn)今隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們生活中飲水的質(zhì)量安全問(wèn)題也越來(lái)越重要,從而對(duì)水處理技術(shù)也提出了更高的要求。本文根據(jù)對(duì)現(xiàn)今水處理技術(shù)的基本情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)主要的水處理技術(shù)進(jìn)行深入的闡述,從水處理技術(shù)當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容和操作的難點(diǎn)進(jìn)行全面的分析,力求在實(shí)際當(dāng)中加強(qiáng)此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用,為城市以及農(nóng)村地區(qū)的飲水安全問(wèn)題作出微薄的貢獻(xiàn),也為人民的生活提供更高的保證。
關(guān)鍵詞水處理;技術(shù);應(yīng)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
現(xiàn)在,在許多地方,由于常年開發(fā)與環(huán)境的污染破壞,導(dǎo)致水源被污染的程度比較的嚴(yán)重,對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣竦娘嬎|(zhì)量安全造成了較大的威脅。所以,為了保證飲用水的安全,根據(jù)國(guó)家頒布的生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn),需要對(duì)水源進(jìn)行一系列技術(shù)上的處理,使其達(dá)到相關(guān)的要求和規(guī)范,減少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等問(wèn)題,解決影響人民生和質(zhì)量和身體健康的質(zhì)量問(wèn)題。本文根據(jù)對(duì)水處理技術(shù)進(jìn)行多角度的詳細(xì)分析和探討,對(duì)其中存在的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入的剖析,力求這項(xiàng)技術(shù)可以在人們的日常生活當(dāng)中得到更加廣泛的運(yùn)用,根據(jù)對(duì)技術(shù)特點(diǎn)和操作的詳細(xì)分析,得出各種技術(shù)分別適用于哪些環(huán)境下,并且,針對(duì)實(shí)際使用和操作當(dāng)中的情況,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)比得出不同的水處理技術(shù)當(dāng)中的優(yōu)缺點(diǎn),幫助水處理技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中得到更好的應(yīng)用,為人民的生活質(zhì)量提供更加優(yōu)質(zhì)的保障,也為社會(huì)的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。
一、主要水處理技術(shù)的分析
一般的來(lái)講,在水處理的技術(shù)當(dāng)中,比較常用的是離子交換技術(shù)、膜反滲透技術(shù)、電滲析技術(shù)、復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)以及電絮凝技術(shù),在這幾項(xiàng)技術(shù)當(dāng)中,根據(jù)實(shí)際的使用和操作情況來(lái)看,膜反滲透技術(shù)存在有運(yùn)行成本較高的問(wèn)題,在操作和使用過(guò)程當(dāng)中,會(huì)造成成本的增加,不利于解決實(shí)際的問(wèn)題。同時(shí),電滲析技術(shù)也存在有同樣的問(wèn)題,雖然其在理論上面操作的成本不是非常的高,但是在實(shí)際工程當(dāng)中不同的設(shè)備,造成的運(yùn)行費(fèi)用會(huì)比較的高。離子交換技術(shù)由于介質(zhì)更換較為頻繁的緣故,在實(shí)際的使用和操作當(dāng)中會(huì)造成管理的復(fù)雜和應(yīng)用上的不便,運(yùn)行費(fèi)用則是根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定,不同的介質(zhì)來(lái)源和更換的頻率都會(huì)造成其成本的不同。另外兩種技術(shù),電絮凝技術(shù)和復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù),是現(xiàn)今的兩種較新的技術(shù),本文將對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的分析,其中,電絮凝技術(shù)集中了電化學(xué)技術(shù)上的一些優(yōu)勢(shì),與此同時(shí),此種技術(shù)還具有運(yùn)行操作費(fèi)用較低、管理較為簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn),而復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù),克服了其他的離子交換技術(shù)上的一系列的缺點(diǎn),在運(yùn)行成本和操作使用上面進(jìn)行了多方面的改進(jìn)和提高。這兩項(xiàng)技術(shù)是當(dāng)今運(yùn)用最為廣泛的兩種技術(shù),不僅是因?yàn)槠淇梢院芎玫目刂剖褂玫某杀?,更是因?yàn)槠涔芾矸矫婧筒僮鞣矫娴膬?yōu)勢(shì),符合現(xiàn)今水處理技術(shù)的選擇原則。一般的來(lái)講,水處理技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循幾個(gè)方面的原則,首先,最為重要的一點(diǎn)就是一定要保證飲用水的安全,在進(jìn)行相關(guān)的處理之后一定要達(dá)到相應(yīng)的要求和規(guī)范;第二,技術(shù)需要安全可靠,需要成熟的技術(shù),設(shè)備以及理論方面都較為全面;第三,運(yùn)行費(fèi)用要較低、管理要較為方便,不能選擇會(huì)造成很大成本的技術(shù)和設(shè)備,同時(shí)也不能選擇管理起來(lái)較為麻煩的技術(shù),尤其是在一些較為貧困的地區(qū),更是要對(duì)技術(shù)的成本進(jìn)行嚴(yán)格的控制,要對(duì)技術(shù)的繁瑣程度進(jìn)行嚴(yán)格的把握;最后一點(diǎn),投資需要盡量的節(jié)省,在滿足了以上幾點(diǎn)原則之后,需要對(duì)技術(shù)的投資進(jìn)行一系列的節(jié)省,這一點(diǎn)對(duì)于維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證經(jīng)濟(jì)效益來(lái)講,有著較為重大的意義和作用。根據(jù)以上的闡述,可以對(duì)現(xiàn)今的水處理技術(shù)現(xiàn)狀有著一個(gè)較為詳細(xì)的了解,下文就將對(duì)電絮凝技術(shù)和復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行深入的剖析,通過(guò)采集數(shù)據(jù)的結(jié)果對(duì)兩種技術(shù)進(jìn)行多方面的對(duì)比,旨在加強(qiáng)水處理技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用。
二、電絮凝技術(shù)原理和流程分析
電絮凝技術(shù)是一種電化學(xué)技術(shù),它集中了電化學(xué)當(dāng)中的一些優(yōu)點(diǎn),使用電能來(lái)對(duì)化學(xué)試劑進(jìn)行有效的替代,在減少了經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí),還能較為有效的去處水源當(dāng)中的重金屬以及懸浮固體等等物質(zhì),對(duì)乳化有機(jī)物以及其他的污染物質(zhì)都能進(jìn)行科學(xué)合理的去除,是一項(xiàng)新興的技術(shù),在實(shí)際的使用和操作當(dāng)中已經(jīng)得到了不斷的完善,效果也得到了多方面的認(rèn)可。電絮凝技術(shù)真正起步于上個(gè)世紀(jì)末期,但是其理論在上個(gè)世紀(jì)的初期就已經(jīng)逐步的建立起來(lái),由于設(shè)備的不成熟和實(shí)踐較少,所以一直都沒(méi)有得到廣泛的運(yùn)用,一直到上個(gè)世紀(jì)的末期,才真正的在實(shí)際使用當(dāng)中得到改進(jìn)和提高?,F(xiàn)今,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有了較大的突破,在歐美等國(guó),已是水處理當(dāng)中使用的主要技術(shù)之一,在合理的控制了經(jīng)濟(jì)成本和設(shè)備的管理的同時(shí),取得的效果也是比較的顯著。下文將對(duì)其主要的技術(shù)和操作進(jìn)行詳細(xì)的分析。
電絮凝技術(shù)通過(guò)對(duì)多塊鋼板進(jìn)行直流加電,從而在鋼板之間產(chǎn)生電場(chǎng),待處理的水流在進(jìn)入到鋼板之間的縫隙之后,正在進(jìn)行通電的鋼板會(huì)有一部分被消耗,進(jìn)入到水源當(dāng)中,與此同時(shí),電場(chǎng)中的離子和非離子的污染物質(zhì),在受到了電場(chǎng)的作用之后,和電場(chǎng)中電離出來(lái)的產(chǎn)物進(jìn)行相互的反應(yīng)作用,電場(chǎng)中的消耗水也加入到反應(yīng)中去,各種離子之間相互作用,以最為穩(wěn)定的形式結(jié)合成一些固體顆粒,在水流中逐漸的沉淀出來(lái),達(dá)到了凈化水的目的,這就是電絮凝技術(shù)的主要工作原理。在電絮凝技術(shù)當(dāng)中,水源由井池進(jìn)入到均化池當(dāng)中,均化池的作用是平衡水泵當(dāng)中的水量,很好的控制其與電絮凝反應(yīng)器當(dāng)中的水流量之差,對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行作嚴(yán)格的保障。然后,水流進(jìn)入到反應(yīng)器當(dāng)中,一般的來(lái)講,是兩個(gè)反應(yīng)器連接在一起,將水從均化池當(dāng)中抽入至反應(yīng)器,內(nèi)部置有鋼板,可以與水中電離出的離子進(jìn)行反應(yīng),可以達(dá)到預(yù)處理的目的和效果。在反應(yīng)器的底部,設(shè)置有一個(gè)傾斜的空腔,這個(gè)空腔的作用是將水流當(dāng)中的較重的顆粒吸引進(jìn)去,對(duì)水流中還存在的一些鐵垢等污染物質(zhì),一并進(jìn)行處理,這些物質(zhì)由于質(zhì)量較重,會(huì)逐步的沉入到空腔當(dāng)中,不會(huì)隨著水流一起前進(jìn)。然后,水流會(huì)依次經(jīng)過(guò)污泥儲(chǔ)存設(shè)備、除沫池、沉淀池以及沙濾池等等,在其中進(jìn)行進(jìn)一步的污染物質(zhì)處理,完成一系列的工藝流程,除去水中的顆粒、塵埃物質(zhì)以及砂石等等,達(dá)到最佳的水處理效果。根據(jù)實(shí)際當(dāng)中的使用和操作情況來(lái)看,電絮凝技術(shù)的效果比較良好,在合理的控制了成本和設(shè)備管理的情況下,達(dá)到了較好的使用效果。
三、復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)原理和流程分析
復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù),根據(jù)對(duì)水源進(jìn)行一系列的物理處理,符合環(huán)保以及能耗低的要求,沒(méi)有化學(xué)藥劑的使用,在達(dá)到水源處理的要求和標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),對(duì)成本也進(jìn)行了較好的控制,整個(gè)處理的過(guò)程只需要使用較少的逆清洗水,所以,在實(shí)際的使用當(dāng)中也得到了多方面的認(rèn)可,技術(shù)也比較的成熟,應(yīng)用較為廣泛。在復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù)當(dāng)中,由于一系列現(xiàn)代化全自動(dòng)處理系統(tǒng)的運(yùn)用,可以更加方便的對(duì)水源情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,讀讀數(shù)和操作起來(lái)較為的便捷,可維護(hù)性較強(qiáng),整個(gè)的工藝流程較為簡(jiǎn)易,同時(shí),費(fèi)用成本也較低,是一項(xiàng)現(xiàn)代化的技術(shù)。
在復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù)當(dāng)中,水源首先進(jìn)入到加壓泵當(dāng)中,加壓泵根據(jù)流量以及壓力的要求,將水泵入至水處理系統(tǒng)池當(dāng)中,進(jìn)行初步的處理,然后水流經(jīng)過(guò)全自動(dòng)的逆洗介質(zhì)處理器當(dāng)中,處理器可以很好的過(guò)濾水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在過(guò)濾完畢之后,水流進(jìn)入到逆洗的活性炭吸附器中,此過(guò)濾器根據(jù)椰殼活性炭的使用,對(duì)水流當(dāng)中的異味進(jìn)行有效的處理,還可以進(jìn)一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次經(jīng)過(guò)除砷裝置、阻垢器、水紫外線消毒進(jìn)口等等,對(duì)水中存在有的砷、鐵、錳等介質(zhì)進(jìn)行一些列的處理,除去水中的水垢,對(duì)水流進(jìn)行臭氧分解以及殺毒,進(jìn)一步的除去水中的污染物質(zhì),達(dá)到最佳的水處理效果。上述過(guò)程即是復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù)的主要工藝流程。
四、數(shù)據(jù)分析和效果對(duì)比
根據(jù)某地區(qū)使用和操作的效果進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)比采集的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),在使用了水處理技術(shù)之后,水中的有害物質(zhì)明顯的下降,對(duì)污染物質(zhì)起到了很好的處理效果,同時(shí),根據(jù)電絮凝技術(shù)和復(fù)合多介質(zhì)過(guò)濾技術(shù)的數(shù)據(jù)對(duì)比,可以看出,兩中技術(shù)都有各自的優(yōu)勢(shì)所在,先絮凝技術(shù)對(duì)比多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù),其使用和操作方面較為成熟、成本較低,同時(shí)管理方面比較的方便,設(shè)備的使用壽命以及維護(hù)程度都比多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù)強(qiáng),但是,電絮凝技術(shù)也有其自身的劣勢(shì)所在,其一次性投資較高,對(duì)于較為貧困的地區(qū),不是非常的適用。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,可以對(duì)現(xiàn)今主要的水處理技術(shù)有著一個(gè)比較詳細(xì)的了解,通過(guò)對(duì)電絮凝技術(shù)和多介質(zhì)過(guò)濾處理技術(shù)的詳細(xì)闡述,可以對(duì)相關(guān)技術(shù)的工作原理和工藝流程有著較為詳細(xì)的掌握,加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)在實(shí)際中的使用和操作,加強(qiáng)水處理技術(shù)的效果,進(jìn)一步的降低成本,加強(qiáng)管理,以最佳的方式對(duì)水源進(jìn)行處理,為人民的生活提供最優(yōu)質(zhì)的保障。
參考文獻(xiàn)
葉銳.淺析水處理技術(shù)和工藝流程【J】.水電原理技術(shù),2005.6
關(guān)鍵詞:造紙污水;處理技術(shù);污泥床;吸附;過(guò)濾;治理;污泥處理
1、試驗(yàn)研究
1.1設(shè)備原理
造紙污水經(jīng)絮凝反應(yīng)后能分離出大量的污泥,這些含有纖維的絮狀泥有類似活性碳的很好的吸附能力,以往的沉淀或氣浮工藝,只把這些固形物分離,沒(méi)有再充分發(fā)揮這些污泥泥的只附過(guò)濾作用。則EWP高效污水凈化器就是利用這些絮凝反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物在凈化器內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的、可連續(xù)自動(dòng)更新的只附過(guò)港督流化床,令污染物起到活性碳的作用,使進(jìn)入的污水除了得到平?;炷磻?yīng)之后的固液分離效果外,還讓污水得到過(guò)濾和吸附的凈化處理,即可達(dá)到比普通的氣浮或沉淀的物化處理工藝提高10-20%的去除率。由于EWP高效污水凈化器沒(méi)有用任何的濾料或填料作為濾床,不會(huì)堵塞,所以免除了砂濾池或其他過(guò)濾裝置必需的反沖洗的麻煩和額外的動(dòng)力消耗,更解決了處理裝置偶然停用后濾料干涸板結(jié)造成的堵塞問(wèn)題。EWP高效污水凈化器是集污水絮凝反應(yīng)、沉淀、吸附、過(guò)濾、污泥濃縮等功能于一體的設(shè)備。
1.2試驗(yàn)效果
在試驗(yàn)的五個(gè)月中,分六個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試。
2、工程應(yīng)用
2.1處理規(guī)模珠江紙廠治理工程中,采用兩臺(tái)處理量100m3/h(高13m)和兩臺(tái)50m3/h(高11m),共4臺(tái)凈化器,分別處理黃板紙和白紙的制槳、抄紙廢水。人民紙廠采用六臺(tái)處理量100(高15)的凈化器,處理黃板紙和灰板紙的制槳、抄紙廢水。配有污泥濃縮槽和加藥系統(tǒng)2套、調(diào)節(jié)池刮泥機(jī)、污泥脫水機(jī)等設(shè)備。兩個(gè)工程處理量分別為7200和15000,總投資分別為590萬(wàn)元和980萬(wàn)元,占地1600和2800.廣州頭號(hào)城紙箱廠應(yīng)用EWP高效污水凈化器,污水處理后回用到造紙生產(chǎn)中,使得該廠達(dá)到1噸水造1噸紙的先進(jìn)水平。
2.2工藝流程
比試驗(yàn)流程增加了調(diào)節(jié)池刮泥李、泵后加藥系統(tǒng)、污泥脫水機(jī)等設(shè)備。
今日世界經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)是全球競(jìng)爭(zhēng),全球各地的公司都在尋找最佳的生產(chǎn)地點(diǎn),并把該處生產(chǎn)的產(chǎn)品供應(yīng)給每一個(gè)客戶。利用法令保護(hù)一國(guó)的物流行業(yè)阻止了該國(guó)企業(yè)——物流服務(wù)的用戶——通過(guò)物流來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
近來(lái)計(jì)算機(jī)功能的提高和隨之產(chǎn)生的信息處理技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)為物流業(yè)創(chuàng)造了很多的機(jī)會(huì),因此,人們希望能為將來(lái)創(chuàng)造一個(gè)新的物流系統(tǒng)。
制訂產(chǎn)品責(zé)任法乃是大勢(shì)所趨,這使物流質(zhì)量保證成為物流業(yè)中的新問(wèn)題。
在本論文中,我把物流分成三個(gè)階段——過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái),并把它們與計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段相比,列舉了一些例子,諸如半導(dǎo)體的存貯能力和計(jì)算機(jī)計(jì)算速度。在區(qū)別每個(gè)階段所創(chuàng)造和運(yùn)用的各種各樣的物流技術(shù)時(shí),文章討論了隨著新技術(shù)發(fā)展,將來(lái)在物流行業(yè)中可能產(chǎn)生的重大變革。后者的一個(gè)例子就是計(jì)算機(jī)和In-temet及其他通信技術(shù)的融合。
下面是我在’97年亞太國(guó)際物流研討會(huì)的發(fā)言。
物流和信息處理技術(shù)
主席先生、女士們。先生們:
早上好,能有機(jī)會(huì)在這里發(fā)言,我感到莫大的榮幸。
今天,我想大略地說(shuō)一下信息技術(shù)發(fā)展和物流發(fā)展二者之間的聯(lián)系。
在開始話題之前,我先作個(gè)自我介紹,并解釋一下我為什么覺(jué)得當(dāng)前的物流形勢(shì)不容樂(lè)觀。
其實(shí)我在日本最大的一家合成纖維公司里任職,擔(dān)任化學(xué)工程師。
那時(shí),日本的制造企業(yè)都處于技術(shù)發(fā)和生產(chǎn)率提高的急流之中。作為年輕的工程師,我每天都在試驗(yàn)革新了的生產(chǎn)過(guò)程或改良生產(chǎn)過(guò)程以提高生產(chǎn)率。
大約二十年前,有人邀請(qǐng)我加人一家倉(cāng)儲(chǔ)公司,未經(jīng)慎重考慮,我就答應(yīng)了。
之后我的第一印象是當(dāng)今世界上竟然還有象倉(cāng)儲(chǔ)這樣不發(fā)達(dá)的行業(yè),這真讓我難以置信。最讓人奇怪和迷惑的是對(duì)安全的漠不關(guān)心,在我的工廠標(biāo)準(zhǔn)里,有很多操作都不合安全要求。
同樣讓我覺(jué)得奇怪的是經(jīng)營(yíng)方法陳舊和缺少創(chuàng)新。
在我看來(lái),除了叉車以外,一切就是處于封建時(shí)代。
交通部制訂了眾多的規(guī)章,卻缺乏有力的革新和家長(zhǎng)式的引導(dǎo),這破壞了物流業(yè)的發(fā)展。
我受到了震動(dòng),覺(jué)得自己無(wú)能為力,因此我決定辭掉工作,再回到學(xué)校學(xué)習(xí)。
我去了一家美國(guó)商學(xué)院校學(xué)習(xí)有關(guān)商業(yè)的知識(shí),在那里,我學(xué)到了企業(yè)經(jīng)營(yíng)最重要的兩個(gè)要素。
當(dāng)我從商學(xué)院畢業(yè)并獲得工商管理碩士學(xué)位的時(shí)候,我的金融教授問(wèn)道:“威雄,你在校期間學(xué)到了些什么?”
我回答說(shuō):“我只學(xué)到了兩樣?xùn)|西,它們對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)至關(guān)重要,這就是‘競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)’和‘現(xiàn)金流’?!比缓笏嬖V我:“威雄,學(xué)校想教給學(xué)生的,你已經(jīng)都學(xué)會(huì)了”。帶著這兩樣?xùn)|西,我回到了日本,并開始了新的工作——一家倉(cāng)儲(chǔ)公司的總裁。那時(shí)候,我的公司是一個(gè)很小的地方性倉(cāng)儲(chǔ)公司,年銷售額為四千萬(wàn)美元,員工約380名。我想弄清楚的第一件事就是我們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是什么,并詢問(wèn)了每一個(gè)經(jīng)理,他們都答不上來(lái),有的甚至說(shuō)我們沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
這種形勢(shì)非常嚴(yán)峻。從所學(xué)的知識(shí)里,我認(rèn)識(shí)到如果一個(gè)公司沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),它就將倒閉。
我想我必須從頭做起,創(chuàng)造出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
如前所述,我是一名工程師,用過(guò)很多計(jì)算機(jī),所以我認(rèn)為把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到倉(cāng)庫(kù)作業(yè)中是一個(gè)不錯(cuò)的主意。許多持反對(duì)意見(jiàn)的員工抱怨說(shuō)顧客并不要求倉(cāng)庫(kù)提供實(shí)時(shí)庫(kù)存信息。另外有的人問(wèn)我,使用這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能將我們的銷售量提高多少呢?我無(wú)法回答這樣的問(wèn)題。
我讓他們把這當(dāng)作是新總裁的愛(ài)好,并允許我建立這個(gè)系統(tǒng)。
非常有趣的是,為了準(zhǔn)備這篇稿子,我查了查計(jì)算機(jī)的能力方面的資料,發(fā)現(xiàn)我念大學(xué)時(shí)最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)如IBM386,其效率只及今日PC機(jī)的百萬(wàn)分之一,或者更低。
當(dāng)我試著使用計(jì)算機(jī)時(shí),把它當(dāng)作是一個(gè)能快速進(jìn)行大數(shù)據(jù)量運(yùn)算的計(jì)算器,在此之前,我們使用算盤或計(jì)算器。
為了達(dá)到第一個(gè)目標(biāo)——庫(kù)存控制系統(tǒng),我在資金、人力和時(shí)間上進(jìn)行了大量投資。非常幸運(yùn)的是,這種實(shí)時(shí)庫(kù)存報(bào)告服務(wù)贏得了顧客的滿意并大受歡迎。
盡管這個(gè)模型非常簡(jiǎn)單,且只能提供有限信息,但它作為銷售工具,為我們贏得了很多新的顧客。
現(xiàn)在,我們開始把計(jì)算機(jī)看作信息處理機(jī)器,而不是一個(gè)大型計(jì)算器。”在這18年間,我們不斷改進(jìn)系統(tǒng),現(xiàn)在使用的是該系統(tǒng)的第4版,并剛成立了一個(gè)專門小組對(duì)我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作全面更新。同顧客一起完成了在線系統(tǒng)后,我們注意到一件有趣的事情是,由于線路總是開放著,任何時(shí)候我們都能傳送各種各樣的信息而不費(fèi)分文。從這一時(shí)刻起,我們啟動(dòng)了室內(nèi)電子郵件系統(tǒng)。
之后,有人提出我們可以用這個(gè)系統(tǒng)為那些想得到貨物信息系統(tǒng)的卡車司機(jī)服務(wù),非常幸運(yùn),該系統(tǒng)在卡車司機(jī)中同樣大受歡迎。
正如前述,我是一名工程師,所以總是想著改善工作條件。我注意到,當(dāng)業(yè)務(wù)繁忙時(shí),倉(cāng)庫(kù)工作人員必須工作到半夜,為第二天的裝運(yùn)作準(zhǔn)備。在我們一家倉(cāng)庫(kù)里,工人必須工作到凌晨,這種情況持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間。
我覺(jué)得應(yīng)該在這方面做些事情。
我了解到自動(dòng)叉車已經(jīng)問(wèn)世,所以要求制造商制造一臺(tái)用于公共倉(cāng)儲(chǔ)。我問(wèn)過(guò)日本所有的叉車制造商,他們都說(shuō)把自動(dòng)叉車用于公共倉(cāng)儲(chǔ)是不可能的。其理由是自動(dòng)叉車只能用于單一貨物倉(cāng)庫(kù),而不能用于多貨物系統(tǒng)。
這是一個(gè)很奇怪的理由,因?yàn)槿绻四馨岩环N貨物同其他貨物區(qū)分開來(lái),那么在人的大腦里應(yīng)該有某種位置鑒別系統(tǒng),它應(yīng)該是某種數(shù)學(xué)系統(tǒng)。我不想自己去解復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程式,但計(jì)算機(jī)卻可以。所以我告訴一個(gè)制造商,我會(huì)支付全部開發(fā)費(fèi)用,并許諾說(shuō)即使開發(fā)失敗了,也絕不會(huì)責(zé)怪他們。我信心十足能制造出這種叉車。
我們花了一年時(shí)間和一百萬(wàn)美元來(lái)開發(fā)該系統(tǒng),而它運(yùn)行得非常成功。
該系統(tǒng)比堆垛機(jī)、起重機(jī)和貨架系統(tǒng)便宜得多。許多年前,美國(guó)教授參觀了我的倉(cāng)庫(kù),要求我展示該系統(tǒng)。那時(shí),美國(guó)政府覺(jué)得他們?cè)诩夹g(shù)上可能落后于日本,并組成了一個(gè)新的調(diào)查小組。該小組的主要目的是調(diào)查高科技領(lǐng)域,他們參觀了一些大公司,如三菱重工或富士通,但同樣對(duì)我的機(jī)器人叉車系統(tǒng)感興趣。
那時(shí),我堅(jiān)持認(rèn)為還有眾多的領(lǐng)域需要用低級(jí)技術(shù)來(lái)改善人類工作條件。
后來(lái),他們提交了一份題為《日本技術(shù)調(diào)查》的報(bào)告,并評(píng)論說(shuō)鈴木先生強(qiáng)調(diào)存在著眾多技術(shù)上的要求以改善人類工作條件。我引以為自豪。
我因發(fā)明了另一種貨物定位系統(tǒng)方法而獲得了一項(xiàng)專利。對(duì)區(qū)分位置而言,我覺(jué)得這真是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的方法。
當(dāng)我想到這個(gè)主意時(shí),整夜都不能人睡,因?yàn)樗侨绱梭@人,除了我以外沒(méi)人能提出來(lái)。
它是這樣的,當(dāng)你要找屋里的某個(gè)人時(shí),你絕不會(huì)考慮用一個(gè)座標(biāo)X、Y、Z來(lái)找出他的位置,而會(huì)喊他的名字:“你在哪里,鈴木先生?”然后鈴木先生會(huì)回答:“我在這里?!苯酉聛?lái)的問(wèn)題就是為什么我們不能讓貨物回答“我在這里”。所以我試圖讓貨物在被叫到時(shí)能作出回答,非常有趣的是,貨物的確能做到。我把感應(yīng)器放在托盤上,把信號(hào)發(fā)射器放在叉車上,當(dāng)發(fā)射器發(fā)出信號(hào)時(shí),感應(yīng)器就能答復(fù)。盡管我認(rèn)為這是一個(gè)非常好的主意,但要把這套系統(tǒng)投人商用卻有一些困難。
為能探測(cè)到信號(hào),感應(yīng)器必須大聲回答,叫喊幾次過(guò)后,聲音就嘶啞了,或者沒(méi)音了。電池不可能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,當(dāng)它停止回答時(shí),從理論上來(lái)說(shuō)就無(wú)法再找到它。所以這種方法尚未應(yīng)用于商業(yè)之中。條碼技術(shù)和各種各樣識(shí)別的技術(shù)亦會(huì)有大的進(jìn)步。
在我看來(lái),計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)人了另一個(gè)新的階段。
直到幾年之前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu)都還是中央控制式系統(tǒng),現(xiàn)在,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主流變成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并且客戶機(jī)服務(wù)器類的系統(tǒng)將變得越來(lái)越流行,同時(shí),衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信的運(yùn)用將會(huì)顯著增加。在不久的將來(lái),我們能在任何遠(yuǎn)離自己辦公室的地方做生意,例如:在旅游勝地的賓館或者甚至在飛機(jī)上。
總而言之,物流在人類社會(huì)中的作用將變得越來(lái)越廣泛和越來(lái)越重要。與此相適應(yīng),信息處理的作用同樣變得至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:固相微萃取;分配系數(shù)
1固相微萃取
固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一項(xiàng)新型的無(wú)溶劑化樣品前處理技術(shù)。固相微萃取以特定的固體(一般為纖維狀萃取材料)作為固相提取器將其浸入樣品溶液或頂空提取,然后直接進(jìn)行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次報(bào)道,近10年來(lái)固相微萃取技術(shù)已成功應(yīng)用于氣體,液體及固體樣品的前處理。
1.1固相微萃取技術(shù)及原理
固相微萃取法是以固相萃取為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的幾何效應(yīng),其裝置結(jié)構(gòu)的超微化決定了它能避開經(jīng)典固相萃取的許多弱點(diǎn)。固相微萃取技術(shù)多在一根纖細(xì)的熔融石英纖維表面涂布一層聚合物并將其作為萃取介質(zhì)(萃取頭),再將萃取頭直接浸入樣品溶液(直接浸沒(méi)-固相微萃取方法,簡(jiǎn)稱DI-SPME)或采用頂空-固相微萃取方法(HS-SPME)采樣。由于聚合物涂層的種類很多,因而可對(duì)樣品組分進(jìn)行選擇性富集和采集。固相微萃取的原理是一個(gè)基于待測(cè)物質(zhì)在樣品及萃取涂層中分配平衡的萃取過(guò)程。
固相微萃取利用表面未涂漬或涂漬吸附劑的熔融石英纖維或其它纖維材料作為固定相,當(dāng)涂漬纖維暴露于樣品時(shí),根據(jù)“相似相溶”原理,水中或溶液中的有機(jī)物以及揮發(fā)性物質(zhì),從試樣基質(zhì)中擴(kuò)散吸附在萃取纖維上逐漸濃縮富集。萃取時(shí),被測(cè)物的分布受其在樣品基質(zhì)和萃取介質(zhì)中的分配平衡所控制,被萃取量(n)與其他因素的關(guān)系可以用下式描述:
n=kVfC0Vs/(kVf+Vs)
式中:k為被測(cè)物在基質(zhì)和涂層間的分配系數(shù),Vf和Vs分別為涂層和樣品的體積,C0為被測(cè)物在樣品中的濃度。如果樣品體積很大時(shí)(Vs>>kVf)上式可以簡(jiǎn)化成:
n=kVfC0
萃取的被測(cè)物量與樣品的體積無(wú)關(guān),而與其濃度呈線性關(guān)系,因而從分析結(jié)果中得到的萃取纖維表面的吸附量,就能算出被萃取物在樣品中的含量,可方便地進(jìn)行定量分析。
1.2固相微萃取操作條件的選擇
萃取頭的構(gòu)成應(yīng)由萃取組分的分配系數(shù)、極性、沸點(diǎn)等參數(shù)來(lái)確定,在同一個(gè)樣品中,因萃取頭的不同可使其中一個(gè)組分得到最佳萃取而使其他組分受到抑制。平衡時(shí)間往往由眾多因素所決定,如分配系數(shù)、物質(zhì)擴(kuò)散速度、樣品基質(zhì)等。此外,溫度、離子濃度、樣品的攪拌效率和pH值等因素都可影響萃取效率。
1.3影響固相微萃取萃取率的因素
1.3.1萃取頭的種類及膜厚
固相微萃取的核心部分-萃取頭材料特性或涂層的種類和厚度對(duì)靈敏度的影響最為關(guān)鍵,因此,對(duì)其選擇要十分慎重。
目前,世界上已有七種商品萃取頭問(wèn)世,固定相可分為非鍵合型、鍵合型、部分交聯(lián)型以及交聯(lián)型四種。非鍵合型固定相對(duì)于某些水溶性有機(jī)溶劑是穩(wěn)定的,但是當(dāng)使用非極性有機(jī)溶劑時(shí)會(huì)引起輕度溶脹現(xiàn)象。對(duì)于鍵合型固定相,除了某些非極性溶劑以外,對(duì)所有的有機(jī)溶劑均很穩(wěn)定。部分交聯(lián)型固定相在大多數(shù)水溶性有機(jī)溶劑和某些非極性有機(jī)溶劑中很穩(wěn)定。高度交聯(lián)固定相類似于部分交聯(lián)固定相,只不過(guò)在同一交聯(lián)中心產(chǎn)生了多個(gè)交聯(lián)鍵。
最常用的也是最早使用的高分子涂層材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中,100μm的PDMS適用于分析低沸點(diǎn)、低極性物質(zhì),7μm的PDMS適用于分析中沸點(diǎn)及高沸點(diǎn)物質(zhì),PA適用于分析強(qiáng)極性物質(zhì)。以后,又陸續(xù)出現(xiàn)了聚酰亞胺、聚乙二醇等涂層材料?;旌瞎潭ㄏ鄳?yīng)用也較廣泛,如聚乙二醇——膜板樹脂,聚乙二醇——二乙烯基苯,聚二甲基硅氧烷——模板樹脂以及環(huán)糊精等。為了開發(fā)聚合物的導(dǎo)電性質(zhì),一些科學(xué)家還嘗試用聚砒咯涂層來(lái)萃取極性甚至離子型待測(cè)物。此外,還開發(fā)了纖維雙液相涂層,它可以克服單一液相涂層萃取有機(jī)化合物范圍狹窄的缺點(diǎn),萃取范圍更廣,是目前研究和發(fā)展的趨勢(shì)和方向。萃取頭涂層越厚,對(duì)待測(cè)物吸附量越大,可降低最低檢出限。但涂層越厚,所需平衡萃取時(shí)間越長(zhǎng),使分析速度減慢。因此,應(yīng)綜合考慮各種情況。
1.3.2萃取時(shí)間
萃取時(shí)間即萃取達(dá)到平衡所需的時(shí)間由待分析物的分配系數(shù)、物質(zhì)的擴(kuò)散速率、樣品基質(zhì)、樣品體積、萃取頭膜厚等因素決定。一般萃取過(guò)程均在剛開始時(shí)吸附量迅速增加,出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點(diǎn)后上升就很緩慢。因此,可根據(jù)實(shí)際操作目的對(duì)靈敏度的需求不同,適當(dāng)縮短萃取時(shí)間。
1.3.3攪拌和加熱
在萃取過(guò)程中對(duì)樣品進(jìn)行攪拌和加熱有助于樣品均一化,縮短平衡時(shí)間。對(duì)頂空固相微萃取(HS-SPME)加熱可提高液面上易揮發(fā)有機(jī)化合物的濃度,而提高萃取效率。
1.3.4無(wú)機(jī)鹽
向樣品中加入(NH4)2SO4,Na2SO4,NaCl和K2CO3等無(wú)機(jī)鹽可降低有機(jī)化合物與基質(zhì)的親和力而提高萃取效率。
1.3.5pH緩沖溶液
萃取酸性或堿性物質(zhì)時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)樣品的pH值可改善組分的親脂性,從而大大提高萃取效率。
1.4固相微萃取操作模式
根據(jù)被分析樣品的物理性質(zhì)和狀態(tài),進(jìn)行固相微萃取時(shí)可以采取不同的操作方式,常見(jiàn)的操作方式有如下三種。
1.4.1固相微萃取直接法
將固相微萃取的纖維頭直接浸入水相或暴露于氣體中進(jìn)行萃取的方法稱為SPME直接法,對(duì)于氣體樣品或較干凈的水樣,能在1min內(nèi)迅速達(dá)到萃取平衡,因而常使用直接固相微萃取模式。
1.4.2頂空固相微萃取法
把萃取頭置于待分析物樣品的上部空間進(jìn)行萃取的方法叫做固相微萃取頂空法。這種方法只適于被分析物容易逸出樣品進(jìn)入上部空間的揮發(fā)性分析物,對(duì)黏度大的廢水、體液、泥漿或固體樣品,則只能采用上空取樣的頂空固相微萃取模式,萃取從基質(zhì)中釋放到樣品上空的化合物。
1.4.3衍生化固相微萃取法
通過(guò)衍生化作用來(lái)降低極性化合物的極性后進(jìn)行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法,極性化合物通過(guò)在其水溶液基質(zhì)中加入衍生劑或?qū)⒗w維涂層浸入適當(dāng)?shù)难苌噭┍谎苌筮M(jìn)行萃取,衍生化后極性分析物極性降低,萃取后更適于色譜分析。
1.5固相微萃取與其它分析方法相結(jié)合
固相微萃取萃取待測(cè)物可與氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等分析分離技術(shù)聯(lián)用進(jìn)行分離。使用的檢測(cè)器可以是質(zhì)譜(MS)、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、火焰光度檢測(cè)器(EPD)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、原子發(fā)射光譜檢測(cè)器(AED)、紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)以及離子淌度譜儀等。
1.6固相微萃取的應(yīng)用
1.6.1固相微萃取在有機(jī)金屬形態(tài)分析中的應(yīng)用
樣品預(yù)處理對(duì)于得到準(zhǔn)確而又重現(xiàn)性好的分析結(jié)果非常重要。在進(jìn)行形態(tài)分析時(shí),為保證樣品中各種形態(tài)在樣品預(yù)處理過(guò)程中不發(fā)生變化,一般需要采用較為溫和的消化或浸提的方法將待測(cè)有機(jī)金屬化合物釋放到液相中,常用的有酸/堿(常用HC1)浸提、微波或超聲波輔助消化、CO2超臨界流體萃取等技術(shù),浸提法簡(jiǎn)便但結(jié)果的準(zhǔn)確性難以考證,后幾種方法需要借助于其它儀器,操作不便,費(fèi)用較高。固相微萃取用于樣品中金屬及有機(jī)金屬形態(tài)分析是最近幾年才開始,其應(yīng)用具有很大的潛力。將SPME用于有機(jī)金屬的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六屆國(guó)際毛細(xì)管色譜大會(huì)上提出的,將SPME用于魚體和水樣中汞及水體中的有機(jī)錫的萃取,降低了測(cè)定的檢測(cè)限,但精密度差,RSD在24.1~68.8之間。1995年報(bào)導(dǎo)了汞及甲基汞中加人四乙基硼化鈉衍生,而后由SPME萃取,GC-MS進(jìn)行測(cè)定的方法。從此,SPME用于各種有機(jī)金屬的萃取方法逐漸建立。
Tutschku等研究了環(huán)境樣品中有機(jī)錫和有機(jī)鉛的萃取方法,TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME-GC測(cè)定了水中四乙基鉛及無(wú)機(jī)物。Dumemann等人將SPME用于烷基鉛、汞、錫的分離,樣品被消化和分解后加入四乙基硼化鈉衍生(pH值在4~5)以提高分析物的揮發(fā)性,10min后室溫下將SPME萃取頭放在樣品的上部空間。Mester和Pawlisyzn將SPME萃取頭直接浸入樣品溶液,對(duì)尿液中的一甲基腫和二甲基腫進(jìn)行了分析。
1.6.2在天然產(chǎn)物分析中的應(yīng)用
對(duì)于分析中草藥及中藥材中的揮發(fā)性成分來(lái)說(shuō),SPME是一種很有用的方法。在中藥分析方面,馬長(zhǎng)華等人使用固相微萃取技術(shù)測(cè)定中藥石菖蒲中揮發(fā)性成分并鑒定出16種化合物。運(yùn)用HS-SPME-GC-MS方法可從新鮮的紫蘇中鑒定出20多種揮發(fā)性成分。劉百戰(zhàn)等使用HS-SPME-GC-MS方法分離梔子鮮花頭香成分,并鑒定了54種化學(xué)成分。Miller等測(cè)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,以此來(lái)確定肉桂類植物的植物學(xué)起源及鑒別。Winkle等人使用技術(shù)分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技術(shù)可從冷杉葉中提取揮發(fā)性成分,以及蛇麻草中的各種揮發(fā)性成分。Schafer等人應(yīng)用HS-SPME分析了針葉松葉中的蒎烯、樟烯、月桂烯等單萜類成分。應(yīng)用HS-SPME法可萃取脫氧麻黃堿及其主要代謝產(chǎn)物苯異丙胺,方法快速、靈敏、準(zhǔn)確,可避免常用測(cè)定方法所遇到的干擾。PDMS纖維可從中藥丸中頂空萃取出17種萜類化合物。
在天然香料分析方面,劉揚(yáng)岷等用SPME-GC-MS分析白蘭花的香氣成分,分離了114個(gè)色譜峰并鑒定了其中的75個(gè)成分。An等人使用HS-SPME-GC-MS方法從新鮮的熏衣草中分離測(cè)定了香氣成分。Jan等人從青霉菌和尼日爾黑霉菌的表面測(cè)定到了經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化的檸檬醛、香葉醇和橙花醇。
SPME技術(shù)可以用于從食品中提取分析組分。SPME技術(shù)可檢測(cè)曲奇餅上薄荷油的含量,薄荷油中基本的成分是薄荷醇,前處理簡(jiǎn)單而干擾較少。Garcl等人對(duì)葡萄酒中的酒香組分進(jìn)行了分析,建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化結(jié)合新的樣品預(yù)處理方法,并應(yīng)用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)葡萄酒中極性有機(jī)物進(jìn)行了分析,對(duì)其中的白藜蘆醇苷進(jìn)行了定量分析,方法簡(jiǎn)單快速,靈敏度高。Hmenryk等人用HS-SPME技術(shù)(用PA作液相)與靜態(tài)頂空法(SHS)對(duì)比研究啤酒的香味物質(zhì)發(fā)現(xiàn),對(duì)于低濃度的香味化合物,二種方法都具有較高的可重復(fù)性,與啤酒香味的分析結(jié)果也高度相關(guān)。1996年Coleman用SPME提取mailard反應(yīng)產(chǎn)物中的香味成分,檢測(cè)靈敏度可達(dá)ng/L級(jí)水平。Clark等采用HS-SPME技術(shù)分析了烤煙、白肋煙、馬里蘭煙的頂空揮發(fā)物。衍生化法是用于分析極性較強(qiáng)的半揮發(fā)、不揮發(fā)有機(jī)物。Lin等人進(jìn)行了衍生化SPME-GC聯(lián)用萃取水樣中的脂肪酸,待測(cè)物為乙酸、丙酸、辛酸等11種脂肪酸,衍生試劑為芘基重氮甲烷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為衍生化SPME對(duì)含較長(zhǎng)碳鏈的(C6~C10)脂肪酸檢測(cè)限為pg/L級(jí),對(duì)含較短鏈的(C2~C4)的脂肪酸在ng/L級(jí)。如果在涂層上完成衍生化反應(yīng),則檢測(cè)限還可以進(jìn)一步降低。
1.6.3在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
(1)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著固相微萃取技術(shù)的廣泛應(yīng)用,必將會(huì)對(duì)生理、病理、毒理學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究和發(fā)展起著較大的推動(dòng)作用,如應(yīng)用SPME檢測(cè)人體體液中抗組胺類化合物以及細(xì)菌代謝產(chǎn)物等。RalfEiscrt等采用管內(nèi)自動(dòng)SPME-HPLC聯(lián)用與強(qiáng)極性萃取涂層和手性涂層分別對(duì)多種維生素和手性藥物進(jìn)行了分析。Lillian等對(duì)人體尿液、血液和乳汁中的單環(huán)芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了研究,認(rèn)為這些檢材可以用作生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)。這必將在預(yù)防醫(yī)學(xué)特別是職業(yè)病防治方面發(fā)揮重要作用。
(2)在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
(3)在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
由于法醫(yī)毒(藥)物分析所用檢材的特殊性和復(fù)雜性,自1993年美國(guó)Supelco公司推出商品化的SPME裝置后,SPME就很快應(yīng)用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME-GC-MS通過(guò)測(cè)定呼出氣體中乙醇含量而可以換算出血液中乙醇含量10min內(nèi)便可以完成。如果將SPME-GC便攜儀用于酒后駕車肇事現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),必將給交通事故的處理帶來(lái)極大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、臟器組織等生物檢材中的毒鼠強(qiáng)、氰化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、乙醇、麻醉劑等。Watanabe等人應(yīng)用頂空——固相微萃取——?dú)庀嗌V——質(zhì)譜聯(lián)用的方法(HS-SPME-GC-MS)分析血液中的5種麻醉劑,該方法已成功地應(yīng)用到法醫(yī)學(xué)鑒定中。
1.6.4SPME在環(huán)境分析中的應(yīng)用
在應(yīng)用研究領(lǐng)域,大量學(xué)者將SPME技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)分析領(lǐng)域,對(duì)大量的待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行了分析測(cè)定,得到了令人滿意的分析結(jié)果。其中又以其在環(huán)境分析中的應(yīng)用最多,主要有:
在氣態(tài)樣品的分析方面:研究者對(duì)空氣中的BTEX類化合物,甲醛,胺類物質(zhì),石油烴化合物等進(jìn)行了分析研究。而GorloDanuta等人通過(guò)利用SPME-GC-MS方法對(duì)幾種有機(jī)污染物的分析,建立了一種評(píng)估室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。
在液態(tài)樣品的分析方面:主要用于分析水中的有機(jī)氯化臺(tái)物,BTEX類化合物,脂肪酸及脂肪酸鹽,15種甘油醚,氯苯類化合物,殺蟲劑,環(huán)境水樣中的有機(jī)磷農(nóng)藥和除草劑等。我國(guó)的李攻科等人利用SPME-GC-MS聯(lián)用檢測(cè)了赤潮海水中的有機(jī)物,研究了其種類和含量的變化規(guī)律。陳文銳等人用SPME技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)樣技術(shù),對(duì)污染棕桐油中的低濃度二甲苯進(jìn)行了測(cè)定。此外,對(duì)水中和沉積物中的有機(jī)金屬化合物的分析也有大量報(bào)道。
在固態(tài)樣品的分析方面:土壤樣品中的氯代苯,對(duì)三嗪在沉積物中的吸附系數(shù)的測(cè)定,固體樣中的鹵代苯,鹵代酚,污泥及沉積物中脂肪酸與洗滌劑組分,紡織品及皮革品中的禁用偶氨染料的測(cè)定。
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1.1污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)
城市污水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著城市污水的收集和輸送,是連接污水產(chǎn)生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說(shuō),凡在新建市、區(qū)或擴(kuò)建新區(qū)建設(shè)污水處理工程時(shí),宜采用分流制;在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小城鎮(zhèn)等,宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng);在雨量稀少地區(qū),如我國(guó)西北的部分地區(qū)或者邊遠(yuǎn)小城鎮(zhèn),由于污水處理規(guī)模小,街道狹窄,兩側(cè)建筑密集,施工復(fù)雜,無(wú)條件修建分流制排水系統(tǒng),也可考慮采用合流制排水系統(tǒng)。值得注意的是,當(dāng)截流倍數(shù)較大時(shí),旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進(jìn)水水量及水質(zhì)都隨之發(fā)生相應(yīng)波動(dòng),造成沖擊負(fù)荷,因此在污水處理廠工藝流程設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)參數(shù)選擇時(shí)應(yīng)對(duì)該水量、水質(zhì)變化進(jìn)行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1.2垃圾滲濾液對(duì)污水處理廠的影響
國(guó)內(nèi)一些城市,特別是中小城鎮(zhèn),當(dāng)垃圾處理規(guī)模不大,且距城市污水處理廠較近時(shí),往往將垃圾滲濾液經(jīng)預(yù)處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設(shè)計(jì)城市污水處理廠時(shí),需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進(jìn)入而給處理廠進(jìn)水帶來(lái)的水質(zhì)變化。處理廠規(guī)模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越大,對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇、設(shè)備選型及工程費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)等影響越大。
1.3除臭技術(shù)
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術(shù)的發(fā)展,在設(shè)計(jì)污水處理廠的同時(shí),考慮除臭設(shè)施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學(xué)藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價(jià)格高;化學(xué)藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復(fù)雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產(chǎn)生二次污染及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在我國(guó)建議采用生物除臭更為經(jīng)濟(jì)合理。
2影響城市污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術(shù)要求并不太復(fù)雜,而城市污水處理工藝技術(shù)方案的關(guān)鍵因素是曝氣技術(shù)的選用。
2.1曝氣技術(shù)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質(zhì)。在城市污水處理工藝技術(shù)方案中,采用曝氣充氧培養(yǎng)微生物對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來(lái)還出現(xiàn)了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運(yùn)行中最重要的技術(shù)保障手段,也是工藝運(yùn)行的動(dòng)態(tài)控制核心;在城市污水處理運(yùn)行費(fèi)用中,動(dòng)力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動(dòng)力消耗的約80%;由此可見(jiàn),所選用的曝氣形式及技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)方案中的重要地位。
2.2曝氣技術(shù)的基本分類
①傳統(tǒng)的分類曝氣技術(shù)傳統(tǒng)的分類方法是按照設(shè)備性質(zhì)區(qū)分的,分為三種基本形式。表面曝氣—采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉(zhuǎn)刷(盤)表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風(fēng)曝氣—風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)經(jīng)曝氣器擴(kuò)散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的新分類曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉(zhuǎn)移,傳統(tǒng)的分類方法難以反映曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)問(wèn)題。使氣相中的氧轉(zhuǎn)移為液相中的溶解氧,是通過(guò)流體運(yùn)動(dòng)形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風(fēng)曝氣是曝氣技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在城市污水處理工藝技術(shù)中,有越來(lái)越多的工程技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到了鼓風(fēng)曝氣技術(shù)具有動(dòng)能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點(diǎn),因此鼓風(fēng)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)中越來(lái)越得到普遍的應(yīng)用。
2.4終端設(shè)備是鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的關(guān)鍵
鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的終端是關(guān)鍵設(shè)備氣流擴(kuò)散裝置——曝氣器。鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對(duì)氣流的擴(kuò)散而產(chǎn)生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運(yùn)行可靠程度的長(zhǎng)久性、氧傳遞均衡性與氧供給長(zhǎng)期穩(wěn)定性等等曝氣技術(shù)性能如何,完全是要取決于曝氣終端設(shè)備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀(jì)九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴(kuò)散問(wèn)題,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究與運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),確立了采用阻力小且無(wú)堵塞的大孔排氣結(jié)構(gòu),經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結(jié)構(gòu)擴(kuò)散作用產(chǎn)生細(xì)泡的曝氣技術(shù),生產(chǎn)制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應(yīng)用情況來(lái)看,旋混曝氣器突出表現(xiàn)了效率高、可靠性好、對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行有保障的優(yōu)點(diǎn),深得用戶的好評(píng)。
3結(jié)語(yǔ)
自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)叫復(fù)合系統(tǒng)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的城市污水處理系統(tǒng),就是一個(gè)開放的復(fù)合系統(tǒng)。所謂開放的復(fù)合系統(tǒng),是指這個(gè)復(fù)合系統(tǒng),還與外界環(huán)境中的種種系統(tǒng)進(jìn)行著交換。城市污水處理系統(tǒng)的整體目標(biāo)是:導(dǎo)、治結(jié)合,實(shí)現(xiàn)污水處理“四化”?!八幕薄皇菧p量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無(wú)害化,即污水處理的過(guò)程與結(jié)果對(duì)人及受納水體無(wú)害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產(chǎn)業(yè)化,即污水處理按市場(chǎng)機(jī)制形成產(chǎn)業(yè)。
論文關(guān)鍵詞:城市污水曝氣技術(shù)工程設(shè)計(jì)
論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統(tǒng)的幾個(gè)主要因素,著重對(duì)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝的主導(dǎo)地位和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡述。
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論文摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高,城市環(huán)境已經(jīng)成為人們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)城市發(fā)展程度的重要指標(biāo)。城市廢水處理――這一影城市下游環(huán)境的重要工程,其實(shí)施效果對(duì)于我國(guó)環(huán)境有著重要的影響。文中就城市廢水處理新技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。
可持續(xù)發(fā)展路線的實(shí)施,增加了我國(guó)各級(jí)政府對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)和治理力度。城市污水處理,作為一個(gè)城市發(fā)展程度的重要標(biāo)志,其實(shí)施效果已經(jīng)成為了評(píng)價(jià)城市發(fā)展程度的重要指標(biāo)。城市污水處理的效果不僅僅關(guān)系到城市所在地周邊的環(huán)境保護(hù),更關(guān)系到下游城市人們的身體健康以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展。加快城市污水處理建設(shè),加快城市污水處理新技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)城市和諧發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展路線的實(shí)施,是目前我國(guó)城市污水處理相關(guān)部門的首要任務(wù)。
1.我國(guó)城市污水處理現(xiàn)狀分析
目前我國(guó)城市污水處理的面臨著重要的考驗(yàn),現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增加的城市污水量。而工業(yè)廢水、日常生活排放污水在城市內(nèi)部的流向?qū)α鹘?jīng)城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國(guó)多數(shù)城市水源受到污染,加大了城市生活用水處理的費(fèi)用,加劇了我國(guó)城市廢水污染程度。近年來(lái)為了加快我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施、促進(jìn)我國(guó)水資源優(yōu)化、保護(hù)環(huán)境,我國(guó)很多城市已經(jīng)開始了對(duì)城市內(nèi)污水流向的治理,減少污水在城市內(nèi)流向?qū)\層地下水的污染。同時(shí)大力應(yīng)用新的廢水處理技術(shù),加快污水處理建設(shè),為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展路線的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.城市污水處理新技術(shù)分析
2.1曝氣生物濾池技術(shù)分析
曝氣生物濾池是一種經(jīng)過(guò)改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級(jí)處理,也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理,并且能夠達(dá)到很高的排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應(yīng)器結(jié)合起來(lái),因此不再需要沉淀池;占地面積小,是常規(guī)工藝的1/4~1/5,節(jié)省大量征地和地基處理費(fèi)用;池容小,土建工程量比其它工藝少20%~40%;全部模塊化結(jié)構(gòu),改擴(kuò)建容易,工期短;上部出水為清水,濾頭不易堵塞,檢修和更換容易。無(wú)需放空濾池中濾料;可對(duì)廠區(qū)進(jìn)行全封閉,無(wú)臭味污染,視覺(jué)和景觀效果好;不需要單獨(dú)的反沖冼水和反沖洗水泵,降低了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用;穿孔管曝氣,節(jié)省設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi),效率高。而膜式曝氣頭通常在運(yùn)行兩年后開始喪失其效率;自動(dòng)化程度高,操作人員少;低溫運(yùn)行穩(wěn)定,受溫度影響很小;由于其具有連續(xù)的物理過(guò)濾能力,一旦生物反應(yīng)發(fā)生問(wèn)題,濾池仍可去除絕大部分的懸浮物;而且僅需要幾天即可恢復(fù)生物處理能力,而活性污泥法需要幾個(gè)星期才能恢復(fù);由于其具有的眾多有點(diǎn),我國(guó)已經(jīng)在2002年在廣東南海新建了一座設(shè)計(jì)流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠,從近6年的處理運(yùn)行情況來(lái)看,運(yùn)行穩(wěn)定,處理效果好,是投資較少的一種新技術(shù)應(yīng)用典型。
2.2天然有機(jī)化學(xué)污水處理技術(shù)的分析
天然有機(jī)化學(xué)在污水處理方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被人們認(rèn)可,也使得其在污水處理中的發(fā)展前景越來(lái)越好?;瘜W(xué)混凝與生物法共同作用污水處理法已經(jīng)成為了天然有機(jī)化學(xué)污水處理發(fā)展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮,使出水水質(zhì)達(dá)到一定的水平。有些國(guó)家把化學(xué)混凝法加生物處理作為主要的處理方法對(duì)城市生活污水進(jìn)行處理,如挪威、瑞典、丹麥,其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國(guó)家如美國(guó)和香港用一種叫做化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理法,該法比化學(xué)混凝法需要的混凝劑量更少,但足以去除大部分磷同時(shí)大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽,也有一定數(shù)量的有機(jī)聚合物作混凝劑或助凝劑。水和污水中的污染物去除是通過(guò)已知的機(jī)械原理即破壞膠體的穩(wěn)定性而混凝,或者是化學(xué)藥劑與固體水解產(chǎn)物共同沉降來(lái)完成?;炷ǖ男适鞘芑炷齽┑奈锢砑盎瘜W(xué)特性、進(jìn)水及工藝條件等因素的影響。
污水處理無(wú)疑是要花錢的。問(wèn)題是要找到一種不僅投資少而且長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用低的最經(jīng)濟(jì)最有效的方法。根據(jù)歐洲污水處理經(jīng)驗(yàn),要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脫除85%氮,則化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理+生物處理是最經(jīng)濟(jì)有效的?;瘜W(xué)處理法特別是在工業(yè)污水比例大、污水水質(zhì)日/年變化大時(shí)更顯其最經(jīng)濟(jì)有效。在快速發(fā)展的工業(yè)化城市,企業(yè)排放的污染物會(huì)影響甚至破壞傳統(tǒng)的生物處理過(guò)程,而化學(xué)處理法在這方面具有許多的先進(jìn)性,能處理很多不同的污水,能承受很大的沖擊負(fù)荷。對(duì)實(shí)際污水處理工程而言,首先用化學(xué)法進(jìn)行污水處理研究,不僅能承受沖擊負(fù)荷,將污水處理到一定的程度,還可以了解污水的組成和變化情況,為較易受污水沖擊負(fù)荷、毒性物質(zhì)影響的生物處理提供保護(hù)。種種優(yōu)勢(shì)預(yù)示了天然有機(jī)化學(xué)污水處理的良好發(fā)展前景。
2.3污水生物處理方法分析
生物污水處理是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,使污水得到凈化。按對(duì)氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸,甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應(yīng)器等。好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產(chǎn)氧等)為污水中好氧微生物提供活動(dòng)能源,促進(jìn)好氧微生物的分解活動(dòng),使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好,費(fèi)用低,技術(shù)較簡(jiǎn)單,應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。當(dāng)簡(jiǎn)單的沉淀和化學(xué)處理不能保證達(dá)到足夠的凈化程度時(shí),就要用生物的方法作進(jìn)一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點(diǎn),滿足其要求條件;污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大,冬季一般效果較差。
3.加快分流制排水管網(wǎng)的推進(jìn),促進(jìn)污水處理的實(shí)施
我國(guó)原有城市排水管網(wǎng)多位合流制排水管網(wǎng),其是通過(guò)在城市中鋪設(shè)一套排水管網(wǎng)用來(lái)排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網(wǎng)導(dǎo)致后期在進(jìn)行污水處理時(shí)加大了處理量,增加了污水處理費(fèi)用。而目前較為先進(jìn)的分流制排水管網(wǎng),是在城市中設(shè)兩套獨(dú)立的排水管網(wǎng),分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進(jìn)行污水處理過(guò)程中,可以不對(duì)徑流雨水進(jìn)行處理,只針對(duì)污水進(jìn)行處理,大大降低了污水處理費(fèi)用。鋪設(shè)分流制排水管網(wǎng)的費(fèi)用與合流制排水管網(wǎng)污水處理費(fèi)用相比,分流制雖然一次性投入較大,但是綜合比較可以發(fā)現(xiàn),其在管網(wǎng)運(yùn)行多年后,總體費(fèi)用只占合流制管網(wǎng)污水處理的42.7%。因此,加快我國(guó)老城區(qū)合流制管網(wǎng)改革,在建設(shè)新城區(qū)時(shí)積極采用分流制排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是污水處理發(fā)展的必然方向。
結(jié)論
城市污水處理新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),為城市污水處理提供了更過(guò)的選擇空間。同時(shí)也使得我國(guó)污水處理技術(shù)正在向著國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用及人們對(duì)日常生活中無(wú)磷清潔用品的廣泛使用,減少有害污水的產(chǎn)生,為我國(guó)環(huán)境保護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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