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血氧电路毕业论文

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血氧电路毕业论文

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1,这个是光电电流,流过R89产生电压,然後经过仪表放大器进行放大2,你可以使用电流×1K=输入电压,如果电流=1uA,那麼电压就是1mV3,AD623放大倍数是R54电阻,可以改变其阻值进行设计

要看探头的匹配的血氧电路是什么,数字的还是模拟的?双波长的还是多波长的?不过对于发光管部分不管是数字的还是模拟的,均一致;根据Beer-Lambert定律;一般通常会采用660nm、940nm两种,实际测量过程为电路控制交替发光,也有其他波长的915nm、904nm;如果是模拟探头接收端一般采用与波长匹配的光敏二极管,注意参数选择(匹配后级电路);如果是数字探头 一般接收管采用光频转换器,详细规格网上都有;希望对你有帮助

脉搏血氧仪设计毕业论文

的单片血氧监测解决方案 1.优点: (1).单芯片解决方案,成本低; (2).8051内核,基于C语言开发成本低; (3).国产,供货稳定。

通过对脉搏血氧测量原理的研究,人们已经发现只要测量出两种波长的透射光在一个完整的脉搏波中光强度的变化量就可以计算出血氧饱和度。现代的光电和微电子技术为这种测量原理的实现提供了可能。根据脉搏血氧测量原理可以设计出各种各样的血氧测量计.血氧测量计的基本结构包括两部分:血氧传感器器和血氧电路。从理论上来看,血氧传感器的由简单的两部分组成:光发射和光接受部分组成。但是在临床上使用的血氧传感器除了包括这两个核心的器件外,还包括相应的机械部件、信号传输电缆、探头识别接口等。这些因素直接影响探头的可靠性、舒适性。探头能否在实际临床上被可靠的稳定的使用很大程度上取决于这些外围的部件。因此,在工程设计是,除了对传感器工作原理的分析外,对传感器其他部件的分析,寻求一个合适的解决方案是一项技术能否实现产品化的关键。信号处理电路对来自传感器的信号进行处理,信号经过放大、滤波,得到一定幅度的信号。这个信号送入到A/D转化电路,实现模拟到数字量的转化,被数字化之后的信号经过单片机按照血氧算法计算后得到血氧饱和度。在血氧测量原理我们提到,用两种特定的波长就可以实现脉搏血氧饱和度的测量。这两种光的波长是660nm和940nm。通过对人体生理波形的分析可以知道,人体的脉搏次数在30~250次/分钟,对应的频率是,。采样定理指出:对于一个具有有限频谱的连续信号进行采样,当采样频率大于信号频率的两倍是,有采样后得到的输出函数能无失真的恢复到原来的信号。在实际上,我们取采样频率为120HZ,可以保证信号的无失真。即使是120HZ,对单片机控制电路来讲,频率也是比较低的,因此对与红光和红外光的采样采用分时采样的方法,即对红光和红外光的采样在不同时刻,但是这两个信号的采样时刻非常的接近。此外,考虑到减少传感器电缆线的芯线数量,降低成本和增强电缆的可靠性,因此在设计红光和红外光的连接方式式采用的红光和红外光反向并联的方式。传感器采用发光二极管LED作为光源,以光电二极管作为光检测器件。在前面的讨论中我们提到采用660nm和940nm波长的LED时可以减少测量误差。因此最终确定选用660nm和940nm波长的LED作为光源。光源采用脉冲驱动。采用脉冲驱动的好处是两路光源可以交替发亮,检测电路可以采用对两路光响应电平一致的光敏元件接收。

论文标题:长期氧疗的护理 内容摘要: 吸氧是治疗各种肺部疾患合并低吸氧是治疗各种肺部疾患合并低氧血症的基本手段。长期氧疗的适应症:为慢性呼衰稳定期的慢性阻塞性肺病患者治疗后PaO27. 33kPa(55mmHg),或Sa(O2)88%,或PaO2 7. 33~9 .33kPa,(50~70mmHg)且伴有继发性红细胞增多症(血细胞比容55%),肺动脉高压、肺心病临床表现之一者。其次是夜间低氧血症患者。长期氧疗可以纠正慢性缺氧患者低氧而不会明显加重CO2潴留,减缓肺功能恶化、降低肺动脉压延缓肺心病进程,疗程4~6周就可使红细胞压积减少、血液粘稠度降低、心肺氧供增加,改善心功能,提高生存率。但是长期氧疗中给患者也造成不适感,主要原因有对氧疗的方式不习惯,对氧气的气味不适应,影响睡眠、行动不方便、家庭经济困难等。所以,我们护理人员在保证准确、迅速、安全、有效的氧疗护理中,增加舒适感、减少噪音、提高和改善氧疗的依从性,给患者心理和生理带来尽可能的满足,使长期氧疗护理更具有重要意义和迫切性. 论文内容: 长期氧疗的护理 吸氧是治疗各种肺部疾患合并低氧血症的基本手段。长期氧疗的适应症:为慢性呼衰稳定期的慢性阻塞性肺病患者治疗后PaO27. 33kPa(55mmHg),或Sa(O2)88%,或PaO2 7. 33~9 .33kPa,(50~70mmHg)且伴有继发性红细胞增多症(血细胞比容55%),肺动脉高压、肺心病临床表现之一者。其次是夜间低氧血症患者。长期氧疗可以纠正慢性缺氧患者低氧而不会明显加重CO2潴留,减缓肺功能恶化、降低肺动脉压延缓肺心病进程,疗程4~6周就可使红细胞压积减少、血液粘稠度降低、心肺氧供增加,改善心功能,提高生存率。[1]但是长期氧疗中给患者也造成不适感,主要原因有对氧疗的方式不习惯,对氧气的气味不适应,影响睡眠、行动不方便、家庭经济困难等。所以,我们护理人员在保证准确、迅速、安全、有效的氧疗护理中,增加舒适感、减少噪音、提高和改善氧疗的依从性,给患者心理和生理带来尽可能的满足,使长期氧疗护理更具有重要意义和迫切性。 1.氧疗的健康宣教 给氧应该属于一种药物治疗,但人们低估了氧气治疗低氧血症的能力,如果给氧不当可致死亡。我们护士要懂得供氧的方法和病员吸氧的目的,还要教会病员如何接受正确、安全、舒适的氧疗,懂得用氧的基本常识、使用时的注意事项、可能遇到的问题加以说明、理解动脉血气分析及动脉血氧饱和度的意义。加强氧疗的科普教育自始至终贯穿整个氧疗护理全过程。 安全指导 要强化患者的安全用氧意识。氧气本身不会燃烧,但它是助燃气体,使用时注意防热、放火、防油、防震,严禁在病区内吸烟。使用氧气筒时随时查看氧气的压力,小于5Mpa时应换瓶,以免充气时发生危险。 给氧的目的 针对呼吸困难的病人,提供合适的氧疗非常重要。某些缺氧的病人如果接受了高浓度的氧可能会死亡,如慢性阻塞性肺部疾病的患者不能吸入高浓度的氧,因为患者对血液中的二氧化碳的敏感性降低,血液中的低氧状态较二氧化碳更能刺激呼吸中枢,如果此时吸入高浓度的氧可抑制呼吸中枢,导致二氧化碳潴留,甚至死亡。 严格执行氧疗浓度和时间 长时间高浓度的会引起氧中毒,呼吸抑制等副作用。有研究表明,控制氧浓度在24%-28%范围内,即使疗程超过10年也不会发生氧中毒。[2 3]对于需要长期氧疗的病员每天接受氧疗的时间越长,疗效越高,但是每天24小时不间断吸氧是不现实的。目前一致认为每天吸氧至少15小时,可使动脉血氧分压大于才能获得氧疗效果[4]护士在夜间巡视病房时,常发现病员擅自将氧流量调高现象,以为这样能改善缺氧症状。有些病员缺氧症状稍有改善后就拒绝氧疗,这重错误的行为要及时制止,使病员理解,所以这方面的宣教尤其重要。 2.给氧导管的选择 一次性单腔吸氧导管(鼻塞式) 这种给氧导管比以往鼻导管给氧法对鼻黏膜的刺激性明显减少,但它不容易固定,用胶布固定影响美观又造成皮肤不适。 一次性单腔吸氧导管(鼻勾式) 这种给氧导管弥补了上述这点,他利用软塑料卡住鼻翼,使导管不容易脱落,缺点是:单腔吸氧导管可使氧气气流集中冲击一侧鼻孔,加上软塑料卡住鼻孔,长期可使鼻黏膜充血、肿胀、降低氧疗。 一次性双腔吸氧导管(耳套式) 它有两个通气孔,将两个鼻塞塞入鼻孔,可使氧气气流分散吸入,鼻导管可用戴眼镜的方式套在耳朵上。活塞可根据病员的脸型长短,调节长度,增加稳固度和舒适度。有研究表明:以上三种给氧方式后呼吸、脉搏、血氧饱和度结果,差别无显著性。[5] 一次性面罩吸氧导管(松紧带式)面罩给氧对患者气道黏膜无刺激、固定好、氧流量大、氧浓度可达较高水平,缺点是清醒患者有憋气感[6]、妨碍交流、咳嗽咳痰不方便。 由上可以看出一次性双腔吸氧导管是长期氧疗患者的首选。 3.减少吸氧带来的噪音 原理:使通到氧气湿化瓶内的管子,鼓出的大水泡变成多个小水泡,而且开口对准瓶壁,受重力的影响,使小水泡撞击瓶壁的力量明显减少,最终消除噪音。 方法:先将开塞露空囊的颈部留取1cm,其余部分剪掉,用7号针头在球囊上刺入小孔(底部除外),大小要均匀,间距2cm,消毒后备用。用长3cm的压脉带将开塞露与湿化瓶内的通气管下端连接在一起,其余按吸氧操作常规进行。[7] 李敏[8]等人也对氧气湿化瓶进行改进:取长截面直径为4cm的圆柱形海绵柱,其中央为长,截面直径为的空心,将其放入湿化瓶内使海绵柱的空心套在湿化瓶内的长管上。海绵每周清洗消毒1次,用2%戊二醛溶液浸泡15min,再用蒸馏水洗净晾干后备用。他们对氧气湿化瓶改进前后不同流量吸氧时噪音均降低。 这样可以消除吸氧带来的噪音,保证长期氧疗患者夜间安静的休息环境。 4.注意氧气的加温、湿化 刁尚芝[9]等人对电子温控氧气湿化器对慢性阻塞性肺病急性期患者疗效的影响,结果表明:加热湿化的氧可湿化气道内分泌物顺利排出,防止小气道阻塞及闭塞性支气管炎的发生或加重,改善临床症状。经湿化的痰液纤毛易于推移,痰液排出明显加快。湿化的黏膜有利于炎症的消退,气道通畅度得以明显改善。 对于要长期氧疗的患者来说吸入的氧气以温度37C,湿度80%左右为宜,在湿化瓶中盛50-70C温水达瓶容积的1/3-1/2,每日更换,也可用暖瓶塞上打两个小孔,在瓶内盛4/5瓶50-70C温开水,按照吸氧装置的湿化瓶形式来安装暖水瓶,使氧气通过后达到加温、湿化的效果,保证适宜的温度、湿度的氧气吸入。

心率血氧检测仪论文

工作原理是:游离血红蛋白与进入人体的氧气结合,可形成氧合血红蛋白,而两者在可见光和接近红外线的频谱范围内具有不同的光吸收特性——前者吸收较多红光、较少红外光;而后者恰好相反,吸收较少红光、较多红外光。

具体到指夹式脉搏血氧仪,其通过检测外周动脉血液对两束不同波长光线的吸收情况,在光敏元件获取测量信号并经由处理器完成计算后,即可显示最终结果,也就是血氧饱和度(SpO2)——在一定氧分压下,血液中氧合血红蛋白容量占全部可结合血红蛋白容量的百分比。换句话说,血氧仪并不需要采血,只要夹在患者的手指上,便能进行血氧饱和度、血流灌注指数等指标的实时监测。

血氧仪的原理是根据还原血红蛋白(R Hb)、氧合血红蛋白(O2 Hb)在红光和近红光区域的吸收光谱特性为依据,运用Lambert Beer定律建立数据处理经验公式;该仪器的工作原理采用光电血氧检测技术结合容积脉搏描记技术,用两束不同波长的光通过透视夹指式传感器照射人体指甲尖而由光敏元件获取测量信号,所获取信息经电子电路和微处理器处理后由两组LED显示所测结果。

血氧仪不仅是病人可以使用,对运动员也起到重要的作用;因为运动员往往要进行高强度的训练,在训练之后使用,对运动员进行实时状态的血氧监测,有助于了解运动员在大运动量后的血液循环情况,以指导对运动员运动量的制定。

通过上述文章内容大家可以了解一些有关血氧仪的知识,对于相当一部分人来说,血氧仪是生活中比不可少的医疗用具,它对于及时监测血氧状况是非常有效的;众所周知,血氧浓度影响到我们的身体健康,通过使用血氧仪可以预防许多问题。

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众所周知,中医脉诊已有两千多年的历史,我国古1 光电式脉搏传感器的原理 人早巳把脉搏作为人体状态的一个信息窗口。但由于根据朗伯比尔(Lamber Beer) 定律, 物质在一定波长中医是靠手指获取脉搏信息,虽然脉诊具有简便、无处的吸光度和他的浓度成正比。当恒定波长的光照射到创、无痛的特点易为患者接受,然而在长期的医疗实人体组织上时, 通过人体组织吸收、反射衰减后测量到践中也暴露出一些缺陷。首先,切脉单凭医生手指感觉的光强将在一定程度上反映被照射部位组织的结构特征。辨别脉象的特征,受到感觉、经验和表述的限制,并脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生,在人体指尖,组且难免存在许多主观臆断因素,影响了对脉象判断的 织中的动脉成分含量高, 而且指尖厚度相对其他人体组 规范化;其次,这种用手指切脉的技巧很难掌握;再则,织而言比较薄, 透过手指后检测到的光强相对较大,因感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。脉诊的这种定性化和主观性,大大影响了其精度与可在恒定波长的光源的照射下,通过检测透过手指 行性,成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。将中医的切脉与现代电子技术结合可获取精确的脉搏信息,有助于对生理状况的诊断。 生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器,通过对手指末端透光度的监测,间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复等优点,本文讨论的就是基于光电式脉搏传感器的原理结构和具体实现。 收稿日期:2008-09-16 《中国医疗器械信息》2008年第14卷第11期 . 19 技术报告 Technology Report 推演出所需的信息,供医生准确地诊断疾病。 信号处理 2 光电式脉搏传感器结构 图2是光电式脉搏传感器结构示意图,它由红外发光二极管和红外光敏三极管构成。发光二极管发出的直接从传感器上采集到未经放大的原始信号,可以看见模糊的脉搏信号,但存在大量的干扰,很难分析出脉搏信号的好坏。传感器输出的信号要经过放大滤波处理。 红外光照射到血管上,部分光经血管反射被光敏三极管接收并转换成电信号送检测电路,测出血流状态。 3 信号获取的实现 脉搏信号具有如下具体特点:(1)强干扰下的微弱信号 由于脉搏信号幅度很小,大约是μV到mV的数量级范围。因此,极容易引入干扰,这些干扰有来自50Hz的工频干扰,有来自肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。 (2)频率低但能量相对集中的信号 人体的脉搏频率非常低,约为,一般情况下为1Hz左右,脉搏信号可看成一个准直流信号,也可看成是一个甚低频交变信号。根据脉搏功率谱能量分析,健康人脉搏能量绝大多数分布于1~5Hz,而病人脉搏在1Hz以下和较高频段(如5Hz以上或10Hz以上)仍有相当一部分的能量分布。(3)复杂且易变的随机信号 脉搏信号因人体生理、病理、心理的不同而不同,又受环境、时间、气候的影响,表现出同一个人在不同的时间、地点有不同的脉象,有时也会有不同的疾病表现出相同的脉象。由于脉搏信号的复杂性和变异性,一方面使得我们较难直接从观测结果中总结信号的特性和规律;另一方面,在有些情况下,有意义的信息恰恰蕴含在变异性之中。我们研究脉搏信息的主 要任务就是提取脉搏信号并加以处理,并由此分析、 . 20 《中国医疗器械信息》2008年第14卷第11期 信号处理装置具有信号放大、滤波等处理功能。系统的信号处理电路如图3 所示。整个电路工作于3V电源电压下,由三部分构成:① 传感器,接电源的上拉电阻R1,完成传感器供电和波动信号的放大输出。②放大级,由两级运放构成的放大器组成,同时放大器输入端的电容C1、C2 和接地电阻R2、R5 完成信号中直流分量的滤除。③ 整形级, 通过两级放大的波动信号电压已达到伏特数量级, 将该信号再通过一个同相滞回 比较器(深度正反馈运放) ,运放的反相输入端通过分压电阻RT 提供比较电压,直接将模拟的脉搏波动信号 整形为高低电平方波信号输出。 输出的信号以高信噪比和足够的幅度(1~5V)进入作为8031 单片机外围设备的AD574 转换器, 在MCS-51单片机的控制下,脉搏波信号以100次/s的采样率转换为数字量存储在8031单片机外部RAM62256中。在程序(EPROM2764)的管理下,对这些数据进行分析计算并在LED上显示出来,同时将所采集的数据通过串行口发送到以PC机为主的中央分析系统,做进一步分析,就可以得到脉搏信息中包含的各脉的量化特征,实现脉象信息自动、准确的分类。 4 结束语 无创伤监护技术将是未来医学工程发展的重要方向,而人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐 (下转第57页) 人口的老龄化对于医疗保健来说有非常显著的影化正在扩大家庭医疗市场中的潜在用户。2000年,接响,因为个人对医疗保健的需求会随着年龄的增加而受家庭医疗的病人中,约的病人年龄在65岁以上。 增加。当一个人逐渐变老时,与心脏有关的疾病、关以心血管市场作为例子,要说明的是,心脏病的节疾病以及癌的发生率都会增加,这就迫使人们注意 风险是随年龄的增加在增加的。当一个人逐渐变老时, 医疗保健。再者,稍老的人倾向于希望在家中接受治疗,他的动脉在逐渐变硬,血流通道变细,这会导致血压因为日常活动,诸如洗澡、吃饭、走路等等都会随着升高,心血管系统泵血和输送氧的最大能量会随年龄年龄的增加而变得困难。 的增加逐渐变弱。 下图显示美国2005和2006年慢性病与年龄段的心脏疾病可以用药物治疗,也可以通过手术处理。关系状况。 所以,一些从事心脏病治疗的药物公司和医疗器械公 结果,从老年人口增加中最受益的是在心血管、司很可能从这一逐渐走向老年化的趋势中得到好处。骨科和癌症领域工作的公司。此外,人口的快速老年 下图是国际上预期在2008年从老年人中获益的从事心血管业务的公司名单。 ■ 况 状行流病 ) 疾比的分择百(选龄年按病 压 症 病 疡 病 病 炎 脏血癌尿溃肾疾节心高类糖节关类各关的各性断慢诊生医信息源:国家健康访谈调查与弗若斯特公司 (上接第20页) 引起临床医生的很大兴趣,光电容积法(PPG)是当今参考文献 测量脉搏信号的一种有效途径,也可以通过这种方法[1] 刘继光, 范玮琦. 《人体脉搏信号的采集装置》 硕士学 测量血氧饱和度、氧分压、心搏出量等生理信号,为位论文 沈阳工业大学 2006. 3 临床诊断提供强有力的技术支持。 [2] 戴君伟,王博亮. 光电脉搏传感器的研制和噪声分析 [J] 传感器技术, 脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感器输[3] 焦洋,陈殿仁. 《指端脉搏信号测试系统研究》长春理 出的微弱信号提取问题,本文通过对脉搏信号特点的工大学 分析,利用光电式脉搏传感器采集脉搏信号,将微弱的[4] 王炳和. 脉搏系统建模与脉象信息分析的研究进展。生 信号经过处理。使之可以送入计算机作进一步分析,得物医学共程学杂志。2002,19(2) [5] 姜远海,霍纪文,尹立志. 《医用传感器》科学出版社 到准确丰富的脉象信息, 有很广泛的临床价值。 (170-174) ■ 《中国医疗器械信息》2008年第14卷第11期 . 57

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缺氧好氧一体化毕业论文

厌氧+好氧:主要功能生物除磷。溶解氧在及以下时,聚磷菌释放磷,在好氧段溶解氧2mg/L及以上时多摄取5倍以上的磷。在排放剩余污泥时,将磷一同排除。必须注意的是,污泥在浓缩池浓缩必须注意溶解氧的下降速率,如果溶解氧下降到以下,磷有释放到污泥滤液中。缺氧+好氧:主要功能生物脱氮。溶解氧在状况时,硝酸盐、亚硝酸盐、硝酸氮、亚硝酸氮、转换成氮气的过程。如果污水中氨氮还很高,将好氧段的污水回流到缺氧池,这时观察到缺氧池有很多气泡释放。目前有一种改良型倒置式氧化沟工艺:缺氧+厌氧+好氧,采用二点进水(缺氧、厌氧)三点回流(缺氧、厌氧、好氧回流到缺氧)。这种工艺科学合理地解决了除磷脱氮硝化一步进行的组合。我前后设计了几个污水处理厂,经数据监测,处理效果极佳。更多区别百度武汉格林环保详细了解,请采纳。

一、好氧池是营造好氧的环境(溶解氧在4mg/L左右),利于好养微生物生长。其作用是好氧活性污泥吸附、降解有机物。让活性污泥进行有氧呼吸,进一步把有机物分解成无机物。去除污水中的大部分cod、氨氮等有机物,去除污染物的功能。运行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需条件的最佳,这样才能是微生物具有最大效益的进行有氧呼吸。

通常将有机物中的碳元素氧化化合物氧化为CO2和H2O;将氮元素氧化为亚硝酸盐氮及硝酸盐氮;磷元素氧化为磷酸根;同时在好氧的环境下聚磷菌吸收几倍于厌氧条件下的磷酸根。

二、缺氧池是营造缺氧的环境(溶解氧在小于),指没有溶解氧但有硝酸盐的反应池。利于缺养微生物生长。其作用是活性污泥吸附、降解有机物。通常将回流混合液中的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮在反硝化菌的作用下生成氮气释放。

三、厌氧池是营造厌氧的环境(溶解氧约为零),指没有溶解氧,也没有硝酸盐的反应池。利于厌养微生物生长。其作用是活性污泥吸附、降解有机物。厌氧池内利用厌氧菌的作用,使有机物发生水解、酸化和甲烷化,去除废水中的有机物,并提高污水的可生化性,有利于后续的好氧处理。

四、缺氧、厌氧池、好氧池的相互作用是互为串连,互相影响。

拓展资料:

污水处理:为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

参考资料:百度百科 污水处理

厌氧+好氧与缺氧+好氧应用区别是:

1、应用区别。

厌氧一好氧:厌氧工艺能去除废水中大量的有机物和悬浮物,使与之组合的好氧工艺有机负荷减小,好氧污泥产量也相应降低,整个工艺的反应容积小得多。

厌氧(水解)工艺作为前处理工艺能起到均衡作用,减少后续好氧工艺负荷的波动,使好氧工艺的需氧量大为减少且较为稳定,既节约能源又方便工业上的实际操作。

缺氧+好氧:能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能,工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺,污泥沉降性较好。

2、功能不同。

厌氧+好氧:主要功能生物除磷溶解氧在及以下时,聚磷菌释放磷,在好氧段溶解氧2mg/L及以上时多摄取5倍以上的磷。

缺氧+好氧:主要功能生物脱氮溶解氧在状况时,硝酸盐、亚硝酸盐、硝酸氮、亚硝酸氮、转换成氮气的过程。如果污水中氨氮还很高,将好氧段的污水回流到缺氧池,这时观察到缺氧池有很多气泡释放。

3、含义不同。

厌氧+好氧是对流量变化大甚至间歇排放的工业废水有较强的经济适用性,在废水生物脱氮、除磷方面显示出的优势为解决水体富营养化的难题提供了方案。

缺氧+好氧是一种常用的二级污水处理工艺,具有同步脱氮除磷的作用,可用于二级污水处理或三级污水处理。

A2/O工艺处理城市污水(一) (2011-12-03 21:13:00)转载▼标签: 教育 分类: 博文 摘要本次毕业设计的题目为江阴某经济开发区污水处理厂设计— A2/O 工艺。主要任务是完成该经济开发区排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物施工图设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张;单项处理构筑物施工图设计中,主要是完成A2/O 平面图和剖面图及部分大样图。该污水处理厂工程,近期规模为万吨/日。该污水厂的污水处理流程为:从泵房到沉砂池,进入A2/O 反应池,进入辐流式二次沉淀池,进入接触池,再进入巴氏计量槽,最后出水;污泥的流程为:从A2/O反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井,再由污水泵送入浓缩池, 再进入储泥池,最后外运处置。污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。所选择的A2/O 工艺,具有良好的脱氮除磷功能。关键词:A2/O 工艺;脱氮除磷;ABSTRACT The topic of this graduate design is about the design of the sewage disposalplant in the development area of economy and techonology in Jangyin City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond. The task of the primary design isthata design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage; in the single disposal build design, the harvest is that the section plane drawing 、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The construction of this plant is 25000 steres per day. The process of the sewage in the plant is that the sewage runs from pumphouseto sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough ,at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant. The outlet water of the plant meets the level one of the National SewageDischarge Standard (GB8978-1996). There is an Anaerobic-Anoxic-Oxic more than the craft of SBR in the craft of CASS. it prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus ,andstrengthens anti-nitration. Key words: The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and thephosphorus;第一部分第1章 设计概论 设计任务本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O 工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括:1.确定开发区排水体制,完成排水管网规划设计图;2.进行污水处理厂方案的总体设计:通过调研收集资料,确定污水处理工艺方案;进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计;完成污水处理厂总平面及高程设计图。3.进行污水处理厂各构筑物工艺计算:包括初步设计和施工图设计(每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度)、设备选型,图中应有设备、材料一览表和工程量表。4.进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计:包括尺寸、面积、层数的确定;完成设备选型和设备管道安装图。 开发区概况及自然条件 开发区概况1.城市规划江阴临港新城位于江阴市西部,东临主城区、北枕长江、西面和南面与常州接壤,下辖“两街、两镇、一办”:夏港街道、申港街道、利港镇、璜土镇、港口办事处,总计行政区划面积188平方公里,总人口约20万人。2005年12月, 临港新城被列入无锡在“十一五”期间重点建设的五大新城之一;2006年1月,临港新城开发建设正式启动;2006年9月,临港新城被国家发改委正式核准同时被省政府批准为省级经济开发区,命名为江苏江阴临港经济开发区。江阴临港新城始终坚持“以港兴城、港以城兴、港城共荣、互动发展”的战略,全力打造苏锡常都市圈临港产业中心和江阴城市副中心。全面做好港口码头、临港产业、国际商务、现代服务、绿色生态等“五篇文章”,加快实施《临港新城培育四大千亿产业集群纲要》,推动经济与城市全面转型、同步提升。产业是城市发展的根本。依托港口,发展低碳、新材料、机械装备、现代物流四大临港特色产业,全力培育千亿级产业集群是构筑临港新城新一轮区域经济发展比较优势,打造临港经济新增长极,实现可持续发展的必由之路。2.地面水环境状况在开发区范围内长江为主水体,根据江阴市环境监测中心站编制的《江阴临港经济技术开发区环境质量报告书》,在上述7 个水体中共布设监测点19 个,并分枯水期和平水期对其进行采样监测。长江水质检测结果为:在枯水期平均值超标的(按地面水环境质量三类标准GB383888)污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项;在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。其中枯水期BOD5 值最高值和平均值分别为 和5mg/L ,分别超标 倍和 倍,亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 和 倍,凯式氮最高值和平均值分别为 和 ,分别超标 倍和 倍,总磷最高值和平均值分别为 和,分别超标 倍和 倍, 大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333 个/升,分别超标91 倍和18 倍;而平水期凯式氮最高值和平均值分别为和 ,分别超标倍和倍。另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出,长江申港段污染负荷比最大,在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷;在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。3.开发区排水现状及规划开发区为新建区域,根据开发区排水总体规划,以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况,依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖,开发区污水将汇集排入长江。目前开发区已初具规模,随着开发区的建设及工业企业的逐步开工,开发区的废水排放量将不断增多,对上述已被污染的长江申港段将进一步加大其污染负荷比,给开发区环境将带来严重的影响,也将直接影响到开发区的投资环境。另外,开发区位于长江江阴段上游,未经处理的污水直接排入长江,也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此,为优化投资环境,改善和提高城区生活环境质量,保证城市居民身体健康,决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。 开发区的自然条件1.气象资料开发区属亚热带季风气候,全年四季分明,日照充足,雨量充沛,其气象特征如下:(1) 气温年平均气温:℃;最高气温:℃;最低气温:℃。(2)降水量年平均降水量: ;年平均降雨天数: 天。(3) 湿度年平均相对湿度:72%(4)降雪24 小时最大积雪深度:(2008年南方雪灾) 。年降雪日:一般在10 日以内(5)风全年主导风向为东北偏北,冬季以北风和东偏北为主,夏季多为东南风。年平均风速: ;最大风速: 。(6)雾日数年平均雾日数: 日;年最小雾日数:10 日。(7)蒸发量年平均蒸发量:1294mm 。 设计水量与水质⒈ 设计水量污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d 。2.污水水质及净化要求原污水水质:COD 320mg/L,BOD5 150mg/L,SS 200mg/L,TN 35 mg/L,NH3-N 15mg/L,TP 4 mg/L。污水经处理后应符合以下具体要求:CODCr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,TN ≤15 mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP 1 mg/L。第2 章总体设计 排水体制在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水,排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排,构成了不同的排除方式,称之为排水系统的体制。 合流制排水系统目前我国大多数城市排水体制为合流制,合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式:1.合流制这种方式是将管渠系统分成若干排出口,将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。这是一种合流制排水方式,国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。在过去,工业尚不发达,人口少,污水相对不大,采取水体的自净作用,这种排水体制被长期采用。但是在当今,科技的发展,人口增加,使污水不断增加,水质也日趋复杂,从环保卫生上来看,合流制是水环境污染的主要原因,所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。 截流式合流制这种方式就是在江河岸边修建截流干管,并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时,混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放;雨天时,当混合水是超过截流干管输水能力后,其超出部分通过溢流并泄八水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理,对保护水体是有利的,但周期性地给水体带来一定程度的污染,很明显,同为合流制,它又前者优越。这种方式,对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。 分流制排水系统当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,称为分流制排水系统。其中排除生活污水,工业废水的系统称为污水排水系统;排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式: 1.完全分流制将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理,雨水直接排入水体,对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区,大都采用这种形式,分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体,对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。2.不完全分流制只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。 排水体制的比较排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体,其对水体污染的严重性是不言而喻的,截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走,送往污水处理厂,这对保护水体是有利的,但在暴雨时,仍有部分混合污水通过溢流井进入水体,造成污染。分流制排水系统,将城市污水全部送至污水厂处理,但初期雨水未经处理直接排入水体,是其不足之处。一般情况下,分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越,而且较灵活,较易适应发展的需要,因此应用较广泛。从基建投资方面来看,合流制只需一套管渠系统,其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同,虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些,造价要高一些,但在总体造价还是低于完全分流制,大约要低20-40%。不完全分流制由于没有雨水排水系统,所以其投资最省,施工期最短,发挥效益也快,所以对于一般新建地区,地形坡度比较好,雨水又能沿坡度流入水体,为节约初期投资,可先采用不完全分流制,以后随着建设的发展,再逐步造雨水管渠。从维护管理方面来看,合流制管渠维护管理较简单,对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷,但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大,增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂,流量变化不大,不致产生沉淀物,有利于污水处理厂和管渠的运行管理。 排水体制选择选择排水体制时,应当根据当地的实际条件和环保要求,通过技术经济比较来确定。1.新建城市(1)对于新建城市,当地形有利,在城市发展初期,可采用不完全分流制。人卫生角度上看,虽然雨水沿着地面流动,会带入一些污染物质进入水体,但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理,因此不致于对环境卫生产生很大影响;从经济上看,由于只建污水管渠,造价可大为降低,这在城市发展初期具有很大经济意义;从技术上看,由于已预留雨水管渠的位置,它可随城市发展逐步增设雨水管渠,成为较理想的完全分流制。(2)对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市,应采用完全分流制。2.旧城改造和扩建旧城排水系统的改造和扩建,应在原排水体制的基础上加以考虑。旧城排水系统,一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统,污水就近排入水体,没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制,这在经济上要花费一笔可观的费用,在技术上也十分困难,往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时,才可考虑改建成其他体制。3.因此,对某城区排水系统的改造和扩建工程中,采用具有截流制合流制排水系统为宜,截流后污水排入到污水处理厂进行处理。总之,影响排水体制的因素较多,我们应立足于本地实际条件,同时考虑污水管排水能力发展的余地,使城市排水体制更加合理完善。根据该经济开发区的较为平坦的地势因素,故管道敷设主要以管长最短为原则,沿街道敷设,一起送入污水处理厂处理后排入长江。 污水处理厂设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625 升/人.日,综合污水量按照给水量标准的80%计,则平均污水量标准为500 升/ 人.日。按近期规划人口10 万人计算,则该污水处理厂的近期设计污水量为:平均日25000m3/d。第3 章污水处理厂设计 污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中,已按自然地形,用地规划预留了污水处理厂位置。 污水污泥处理工艺选择 水质根据《江阴临港新城经济开发区污水处理厂可行性研究报告》及江阴临港新城经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”,开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家《污水综合排放标准》(GB18918-2002) 提出污水处理厂进、出水水质指标列于表 污水处理厂进、出水水质指标单位:毫克/升 表序号 项目 原污水质 出水水质1 BOD5 160 202 CODCr 400 603 SS 125 204 TN 45 205 NH3—N 28 8(15)6 TP 5 污水、污泥处理工艺选择1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下,所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑各处理单元构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。污水处理工艺流程的选定,主要以下列各项因素作为依据。① 污水的处理程度② 工程造价与运行费用③ 当地的各项条件④ 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2 /O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。A2O工艺污水处理量:25000m3/d氧化沟工艺污水处理量:3000m3/dSBR工艺污水处理量:5000m3/d2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除,应采用二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐,以及国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有:AA /O 工艺,A/O 工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺。一、A2O处理工艺 (1)A2/O 处理工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O 工艺是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)A2/O 工艺的特点:A:厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能;B:在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C:在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI 一般小于100,不会发生污泥膨胀。D:污泥中含磷量高,一般为以上。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理,并且污水处理量25000m3/d。所以A2O工艺符合要求。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能;具有改善污泥沉降性能的作用的能力,减少的污泥排放量;具有提高对难降解生物有机物去除效果,运行效果稳定;技术先进成熟,运行稳妥可靠;管理维护简单,运行费用低;沼气可回收利用;国内工程实例多,容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟,运行稳妥可靠,最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建费用,占地面积相对较小,在市场经济的形势下,寸土寸金,该工艺无疑具有非常大的吸引力。 法同步脱氮除磷工艺的原理:A2/O 分为三大部分,分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区,同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥,本反应器的主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器,这一反应器单元是多功能的,去触BOD ,硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的,混合液中含有NO3-N ,污泥中含有过剩的磷,而污水中的BOD 则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。 主要生产构筑物工艺设计 进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方,具体布置见污水厂平面总体布置图,另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。⑴ 格栅间平面尺寸:长×宽= 米× 米,地下深 米,为钢筋砼结构,格栅间内设三道进口粗格栅,两道为机械格栅,另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽 米,高 米,栅条间隙20 毫米,安装倾角600 ,机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽 米,高 米,栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。⑵ 泵房采用半地下室钢筋砼结构,平面尺寸:长× 宽= 米× 米,地下埋深 米,采用立式污水泵抽升污水,泵房内设五台型号为250QW700—11—37 的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690 米3/时,扬程为 米,转速970 转/分,电机功率37 千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀,起吊设备采用电动单梁起重机,最大起重量为2 吨。 细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅,安装在出水井与沉砂池的连接渠道上,用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物,以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置,每组设2 道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1 道人工应急格栅(国产),渠宽为1.3m,栅隙宽为10mm,最大过栅流速为/s 。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2 池,型号旋流式沉砂池Ⅱ7),单池直径为、池深为,采用气提排砂,在排砂之前有一气洗过程,这使得排出的砂含有机物较少,有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2 台国产的砂水分离器处理后外运处置。 A2/O 池A2/O 生物池分两组(共2 座),污泥负荷为0.12kgBODs/(kgMLSS·d),污泥浓度为 g/L,单池平面尺寸为×(包括隔墙厚度),池深为 m(有效水深为 m),每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区,厌氧区设4台、缺氧区设4 台进口潜水搅拌机,单台搅拌机的功率为 kW。好氧区设有2938 个进口膜式微孔曝气器,曝气量为1~3m3 /( h × 个)。每池设有3 根进气总管,每根总管设有1 个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O 工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的2~4 倍),这使得其能耗较高。为此,在设计时结合了循环流式生物池的特点,采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型,省去了混合液回流以降低能耗,同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构,充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理,这大大提高了氧的利用率,在确保常规二级生物处理效果的同时,经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/O 工艺降低能耗约0.045(kW·h)/m3。

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