环境工程专业的文章,开始我也没办法苦恼啊,还是学长介绍的莫‘文网,没几天就过关了天然气长输管道工程生态环境影响评价及脆弱生态环境保护河道整治工程陆生生态环境影响评价研究环境工程项目的技术经济分析水利工程环境影响评价法制研究基于挣值法的环境工程项目审计程序工程建设的环境影响识别与景观格局影响评价大连围填海工程对周边海洋环境影响研究滨州港3万吨级散杂货码头工程对周围海洋环境影响的预测组织环境对工程项目成本管理影响研究线型工程的景观环境影响评价研究海洋石油开发工程环境影响后评价研究桥梁工程生命周期环境影响成本分析方法生活垃圾处理工程环境影响研究我国防治海岸工程污染海洋环境法律制度研究天津站后广场交通枢纽工程环境影响分析新江水利工程水环境规划设计与评价研究建筑工程中环境管理的法律制度研究工程建设项目的环境管理与控制研究水利工程对生态环境影响后评价研究论环境法制对西部工程建设的规制广东省水利工程水环境效益量化模型及应用研究国防系统工程环境支撑能力评价指标体系研究水电工程陆生生态环境影响评价与生态管理研究公路建设项目工程环境监理及其决策支持系统研究对三峡工程的环境伦理研究与批判汉川市城区污水处理工程环境影响与研究XX油田井下作业工程公司配液站改扩建项目环境影响后评价海洋工程污染海洋环境防治法律制度及其研究水坝工程环境影响后评价与环境资源价值损失核算
1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高,城市污水的水质也在发生着变化,污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道,到2000年,我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座,设计处理能力达到1050×104m3 /d,其中二级生化处理能力约750×10 4m3 /d,这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1];尤其是一些中小城镇的污水处理厂,由于其水量较小,水质波动较大,在用水高峰期,大量餐饮污水进入处理厂,对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例,该厂占地20亩,日处理能力1×104m3/d,服务人口30000人左右,采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质,但自2003年5月运行以来,发现进水中油类物质逐渐增多,尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后,其状况更加严重。在过去的三年间,每到冬季,油类物质覆盖整个氧化沟表面,严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况,对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L~420mg/L之间,其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L,冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类:化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用;物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法;生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。2.1 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质,使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应,达到将油类物质从水中去除的目的。目前,在污水的除油过程中,化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂,在无机絮凝剂方面,大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3],认为在浮选投加复合聚合铝铁,在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型,由于分子量大,吸附悬浮物及胶质能力强,形成的絮体尺寸大,沉降快,用量少,且产生的污泥量少,易脱水,对处理水不产生负面影响,近年来备受青睐。在其应用方面,已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面,唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4];段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD-1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5];除此之外,还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年,污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12],如磁化学技术的研究[9~11],废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理,使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜,磁种吸附油后,用磁场回收磁种即可除油;后者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁种层来过滤油,通过磁场来固定滤层,为增加滤层与污水中油珠的碰撞,可使用交变磁场。另外,在电化学方面[11,12],可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。2.2 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法,其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中,物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发,其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。2.2.1 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异,浮选处理法大体上可分为四大类,即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法,其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下,使气体溶解于污水,又在常压下释放出气体,产生微小气泡。在减压下,使溶解于水中的气体释放出来,产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙,产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体,并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极,使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极(Fe、Al等)在阳极上产生微小气泡,在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应,产生微小气泡(生成CO2,O2)。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 2.2.2 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段,并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段,由于圆锥截面的收缩,使流体增速,并促使已形成的螺旋流态向前流动,由于油和水的密度差,使水沿着管壁旋转,而油珠移向中心。流体进入细锥段,截面不断缩小,流速继续增大,小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段,由于流体恒速流动,对上段产生一定的回压,使低压油芯向溢流口排出,而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年,经过多年的科学研究和工程应用,现已进入重大技术发展阶段。目前,美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亚 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作,如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。2.2.3 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23],其核心思想是利用半透膜作选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点,已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面,天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23],表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想,而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好;中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水,取得较好效果[24]。但在膜技术应用中,都不同程度的存在膜的清洗问题。2.3 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺,现有的污水处理厂的生物处理单元,对污水中的油类物质有部分去除效率,但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究,发现将其回接污水后,平均除油率达68%,其优选菌种回接污水24h后的除油率达90 %,而同批污水自然存放10d后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理,可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质,2003年~2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来,但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面;沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污,但石灰同时会对部分微生物产生抑止,其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来,带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题,我们将氧化沟出水堰的挡板去掉,使漂浮的油污随出水进入接触池,在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时,我们也考虑了水力旋流器等物理方法,但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰,故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一,我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池,分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理;同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物,通过微生物技术对其余的油类进行处理,从而达到节约费用,提高除油效率的目的。4 结论4.1 污水处理厂除油的方法很多,目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。4.2 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素,在设计过程中往往没有考虑除油设施,而运行中油类的污染又直接影响其处理效果,因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。4.3 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂,从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。4.4 微生物技术作为一种新兴的技术,在污水除油领域的研究应用正在不断深化,筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。
丹麦大型城市污水处理厂运行、维护和管理崔成武1,* Gert Petersen1,2(1. 丹麦技术大学环境与资源学院,Lyngby,丹麦,2800; 2. EnviDan,Kastrup,丹麦,2770) 摘要:本文简要介绍了丹麦城市污水处理的现状,包括城市污水处理厂数量、类型、处理负荷以及欧盟和丹麦环保部门的相关要求等。另外,针对大型城市污水处理厂,本文以Lynetten、Damhusen、Lundtofte 和Avedre 四大城市污水处理厂为例,介绍其运行维护和管理方面的经验。最后,本文还介绍了丹麦以及上述四大城市污水厂的污水和污泥处理费用。 关键词:丹麦,污水处理,污泥处理,气体处理,城市污水处理厂,运行管理,运行费用 中图分类号:X703.1 文献标识码:AThe operation, maintenance and management of big domestic wastewater treatment plants in DenmarkCui Chengwu1,* Gert Petersen1,2(1. Institute of Environment & Resources, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2800 2. EnviDan, Kastrup, Denmark, 2770)Abstract: This paper briefly introduces the situation of domestic wastewater treatment in Denmark, which includes the numbers, types, capacities of domestic wastewater treatment plants and the effluent requirements from both EU and Danish EPA. The operational experiences and management of the big domestic wastewater treatment plants are explained mainly based on the data from Lynetten, Damhus?en, Lundtofte and Aved?re WWTP in Denmark. At last, this paper also introduces the average wastewater treatment fee in Denmark and the operational cost of both wastewater treatment and sludge treatment in those 4 WWTPs.Key words: Denmark, wastewater treatment, sludge treatment, gas treatment, domestic wastewater treatment plant, operation and management, operation fee1.简介 丹麦位于欧洲北部,经济发达,人均国民生产总值居于世界前列。同时,丹麦政府对环保建设非常重视,尤其是城市污水处理问题。在欧盟委员会关于91/271/EEC 法案(城市污水处理法案)执行情况的第三次和第四次总结报告中[1,2],丹麦与德国、奥地利等国共同被归属于欧盟城市污水处理较好的国家之列。自执行欧盟91/271/EEC 法案后,丹麦城市污水处理厂和工业废水处理厂出水质量均得到明显改善。自1989 年到2004 年,丹麦城市污水处理的发展可分为两个阶段,分别是1989~1996 年的快速成效阶段和1996~2004 年的平稳下降阶段。例如:在1989 年,丹麦城市污水处理厂出水中BOD5 总量为35000 吨,到1996 年,这一数据快速下降到5000 吨,而到2004 年,则平稳下降到2500 吨。 丹麦政府规定,当人口当量大于30PE1 时需建设相应的污水处理设备。根据2004 年统计结果[3],丹麦全国共有1193 个城市污水厂,其中237 个为私营污水厂。自1993 年到2004年的12 年间,丹麦城市污水处理厂的类型发生了巨大的变化。具有脱氮功能的生物污水处理厂的比例从1993 年的54%提高到2004 年90.4%。与此变化相符合的是城市污水厂出水氮磷含量明显降低。2004 年,城市污水处理厂TN 平均去除率为80%,TP 平均去除率高达96%。 在丹麦,尽管城市污水处理厂的数量较多,但规模普遍较小。在1193 个城市污水处理厂中,处理规模小于1000 m3/天的污水厂占到了77.5%,但却只处理全国6%的城市污水。绝大多数的城市污水是由大规模集中式城市污水处理厂处理的。如:处理规模大于10000 m3/ 天的污水厂只有62 个,但却处理了全丹麦70%的城市污水。 丹麦城市污水处理厂出水标准遵照欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门和地方行政 区所制定的出水标准来执行。具体出水标准见表 1。2.丹麦大型城市污水厂的运行和维护 丹麦大型城市污水处理厂(人口当量大于100000 PE,即进水量大于20000 吨/天的城市污水厂)所具有的共同特点之一就是污水和污泥处理的工艺非常接近。就下文重点讨论的Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂来说,其污水处理的核心技术均采用基于氧化沟工艺的Biodenitro 或Biodenipho 技术。而对于污泥处理,一般都需要经过厌氧硝化、离心脱水和焚烧处理后,外排到垃圾填埋场。 另外一个共同的特点就是污水厂的管理方式非常类似。一般来说,丹麦大型城市污水处理厂有两个具有不同功能的管理机构,分别称为董事会和市政业务委员会。董事会成员由污水厂管辖范围内的几个行政区的工作人员组成。董事会成员代表其所在行政区,主要工作是协调行政区与污水厂之间的关系以及监督污水厂的日常运行情况。同时,还需对该行政区污水处理进行详细的规划和总结。而市政业务委员会则主要负责污水厂的日常运行维护和管理工作。同时,在市政业务委员会中也会有各个行政区的负责人员,其主要负责与董事会成员进行对接,确保行政区与污水处理厂之间关系的通畅。以Aved?re 污水厂机构为例,该污水厂的污水来源于10 个行政区。该污水厂管理结构见图 1。2.1 基本情况简介 Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂均位于丹麦西兰岛上,负责周边行政区的城市污水和工业废水处理[4,5]。2004 年,污水厂处理负荷和进水负荷情况见表 2。Lynetten 是丹麦最大的城市污水处理厂,设计处理能力为15 万吨/天,2004 年实际进水负荷近20 万吨/天。Damhus?en 为丹麦第三大城市污水处理厂,设计处理能力为7 万吨/天。Damhus?en 与Lynetten 共属Lynettenf?llesskabet 公司(Lynetten 联合公司)经营管理。Aved?re 为丹麦第五大污水处理厂,设计处理能力6.4 万吨/天,归属丹麦Spildevandscenter Aved?re (Aved?re 污水中心)经营管理。Lundtofte 相对较小,设计处理量为2.2 万吨/天。 上述四个污水厂进水水质特性和出水情况见表 3 和表 4。对进水水质分析后发现:4 个污水厂进水水质的COD/BOD5 值属文献中[6]的中低值域范围,这可能与工业废水汇入有关。经过总结后发现:丹麦城市污水的COD/TN 和 COD/TP 均处于文献中[6]规定的中高值域范围内。从中发现,四个城市污水厂的重点污染物出水指标均低于欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门的相关要求。2.2 工艺流程 丹麦城市污水处理厂工艺一般可分为三部分:污水处理单元、污泥和废物处理单元以及废气处理单元。Lundtofte 污水厂是丹麦非常典型的城市污水厂,下面基于Lundtofte 污水厂的工艺流程对各部分进行讨论。Lundtofte 污水处理厂的具体工艺流程见图 2 所示。2.3 污水处理单元2.3.1 机械处理 对于城市污水厂来说,污水机械处理通常包括粗格栅、曝气沉砂池、细格栅、初沉池以及二沉池等工序。由于各种机械处理工艺的设计已经非常成熟,因此无需再进行详细讨论。但是,针对机械处理过程所产生的废物和废气处理问题是值得学习和借鉴的。 在进入曝气池前,一系列的机械处理过程会产生大量的废物。丹麦大型城市污水厂的做法是:固体废弃物并没有与剩余污泥混合进入厌氧消化池,而是经过脱水后直接进入污泥焚烧炉进行焚烧处理。这是因为此类固体中无机物含量相对较高,直接进入消化池会影响厌氧消化效果。另外,这类废物也没有应用于建筑方面的回用,主要原因是此类沙子中含有重金属以及持久性有机物,对人体健康具有潜在危害。 丹麦大型城市污水处理厂十分重视机械处理过程中由于曝气或搅动所产生废气的收集和处理问题。一般来说,曝气沉砂池全部采用铝质材料封顶。部分污水厂的初沉池上面也会封顶。处理过程中所产生的气体,如H2S 也会随特定的气体管路进入焚烧炉处理。2.3.2 生物处理 如前所述,丹麦大型城市污水厂污水生物处理工艺非常接近。上述四个污水厂均采用Biodenitro 或是Biodenipho 工艺。下面针对这两种工艺进行简单介绍。2.3.2.1 工艺简介 Biodenitro 和Biodenipho 工艺为丹麦Krüger 公司的专利技术。该种技术的特点是自动化控制程度高、占地面积小、有机物和氮磷的去除效果良好。与Biodenitro 工艺不同的是,Biodenipho 在前面添加了一个厌氧池(Bio-P tank),因此具有生物除磷功能。而Biodenitro 无法进行生物除磷,只能借助于化学除磷。 下面以Biodenitro 工艺为例,重点介绍该工艺的运行和控制。 Biodenitro 工艺的运行是基于氧化沟技术(丹麦城市污水厂多采用基于表曝的氧化沟技术)。通常是将两个氧化沟划分为一组,采用交替曝气的方式运行以达到硝化反硝化的目的。Biodenitro 工艺分为四个阶段,见图 3 所示。其中,值得注意的是设置b 阶段和d 阶段的主要目的有两个:一是去除第一阶段在缺氧池中残留的氨氮;二是由于硝化耗时相对较长,为了能够达到更好的出水标准。一般来说,尽管Biodenipho 工艺具有较强的生物除磷功能,但污水厂依然会辅助使用化学除磷的方法已达到更佳的出水TP 浓度。而采用Biodenitro 工艺的污水厂更是如此。投放的物质一般为FeCl3 或AlCl3,投放地点设置在曝气池前。在曝气池后安装了磷在线监控装置,当发现TP 浓度超标时会自动投加除磷。2.3.2.2 控制系统 上述4个大型城市污水处理厂均采用SCADA和STAR系统来控制污水厂的正常运行。SCADA 技术建立在3C+S (Computer、Communication、Control、Sensor)基础上。该系统主要用于控制泵站、流量以及污泥脱水工艺等等。而STAR系统(Krüger公司的专利技术)是建立在SCADA系统之上,是一种用于控制曝气池运行的应用软件系统。在氧化沟中会安装在线检测仪器,从而将主要的污染物参数,如:氨氮、硝酸盐氮、总磷以及溶解氧浓度的信息发送到中心PLC上。由微机程序控制曝气池各阶段的运行时间和曝气模式。因此,图3中所示的4个阶段的具体运行时间是由STAR系统通过曝气池中具体污染物浓度的数据来控制的,但是会有一个最长运行时间。Lundtofte污水厂各阶段的最长运行时间为90min。 另外,如果设备一旦发生问题,程序会自动向技术人员的手机发送短信息以告知其出现技术故障的具体位置。同时,微机程序还会自动向技术人员发送电子邮件告知其具体问题,技术人员可以据此判断是否应该立即处理该故障问题。2.4 污泥处理单元2.4.1 丹麦污泥处理情况简介 欧盟及丹麦政府非常重视城市污水处理厂所产生的污泥及其处理和排放的问题,并制定了相关的法案,如86/278/EEC 法案、91/271/EEC 法案等。对城市污水厂排放污泥中的重金属以及持久性有性有机物的含量做出了相关的规定。 经过统计后发现,1999—2005 年,丹麦城市污水厂污泥处理和排放都产生了一定的变化,见表 5 所示。可以看出,变化最为明显的是污泥焚烧比例大幅提高和填埋比例明显下降。其中,污泥焚烧比例从1999 年的6%提高到2005 年的25%。上述的四个丹麦大型城市污水厂的污泥都经过焚烧处理。另外,尽管污泥总产量有所提高,但人均污泥产量基本保持不变。2.4.2 污泥处理 初沉池和二沉池排出的剩余污泥首先进行脱水、絮凝,之后进行厌氧消化。丹麦城市污水厂多采用中温厌氧消化工艺,温度控制在32~37℃,SRT 控制在25~30 天。一般来说,经过厌氧消化后,污泥的固含率约为1.55~3%。 污泥经过厌氧消化后,进入离心机脱水,污泥固含率提高到20%~32%。经过离心脱水后的剩余污泥将会和沉砂池内的污泥混合,并进入焚烧炉。经过焚烧处理后的污泥收集后运送到垃圾填埋场。2.4.3 生物气 一般来说,丹麦城市污水厂厌氧消化池产生的生物气中甲烷含量在65%左右,而每产生1m3 生物气会削减1.15 kg 干污泥。生物气能够得到有效的收集并回用。回用主要的方式有两种:一是产热、产电,供本厂内部使用;另一部分则出售给附近的工厂或天然气公司等。2.5 废气处理单元 丹麦城市污水厂在污泥焚烧处理过程中,十分重视潜在的大气污染问题。自焚烧炉产生的废气都要经过深度处理后才能排放到大气中。下面以Lundtofe 污水厂为例,简单介绍污泥焚烧后气体深度处理设备和装置。 从焚烧炉中排出的废气首先经过降温后进入旋风分离器,在这一过程中有85%~90%的灰分会从气体中分离出来。随后,气体进入湮灭炉中进行深度处理。在湮灭炉中,首先用水喷浇,使气体进一步降温。在水体内有溶解的NaHCO3 和少量的活性炭。主要目的是使用NaHCO3 吸附SO2、HCl 和HF 气体,并转化为Na2SO4、NaCl 以及NaF。活性炭则用来吸附汞等重金属。最后,经过处理后的气体进入布袋分离器进行固气分离,所有固体连同污泥被运送到垃圾填埋厂,而经过处理后的气体则通过烟筒排放到大气中。3.能耗、化学品消耗及污水厂运行费用 由于丹麦大型城市污水厂采用的工艺、运行方式以及管理结构大同小异,因此污水厂能耗、运行费用等统计数据也存在一定的一致性。对这些数据进行统计核算对于今后我国拟采用或已经采用类似工艺的城市污水厂的设计、运行、管理和评估工作具有一定的价值和意义。 但是,鉴于国情不同,环境和污水管理方式也有所差异,因此,利用单一货币形式(如欧元)来描述污水处理厂的运行费用是不合理的。因此,在运行费用的具体核算上,分以下几方面进行讨论。化学药品以药品使用量作为衡量标准;能量采用kWh 作为衡量标准。3.1 污水处理厂能耗 丹麦大型城市污水厂电耗在35~45 kWh/(PE·年),和0.5~0.6 kWh/m3 污水。而生物污水处理电耗约为0.20~0.25 kWh/m3 污水,占总电耗的30%~50%;污泥处理电耗约占总电耗的30%~40%;而污水提升、机械处理和管理电耗约占总电耗的15%~35%。对于污泥处理来说,处理1kg 干污泥需耗能0.02~0.06 kWh。3.2 化学药品使用量 污水厂化学物质主要用于化学除磷和污泥脱水等。针对化学除磷,不同污水厂采用的物质不同。例如:Lynetten 污水厂采用FeCl3;而Lundtofte 污水厂采用AlCl3。化学物质投加量与污水水质、工艺以及出水指标有直接关系。Lynetten 和Lundtofte 污水处理厂化学除磷的情况见表 6。从表 6 的数据可以看出,在进水TP 浓度基本相当的情况下,采用具有生物除磷功能的Biodenipho 工艺更加节省化学除磷物质量,而且可以获得更好的出水TP 效果。3.3 污水处理厂运行费用 丹麦城市污水厂运行费用主要费为四部分:员工工资、税费、能耗和化学药品费以及运行维护费用。以Lynetten 和Damhus?en 为例,2005 年两个污水厂运行费用为1.86 亿DKK,具体比例分配见图 4。一般情况下,丹麦污水处理厂最大的费用支出为员工工资。同时,在运行维护中还有相当部分是用于场地租用等。另外,丹麦污水处理厂需向政府缴纳污水和污泥处理税费。污泥焚烧以及外运到垃圾填埋场也都需要缴税。在丹麦,只有污泥回用时不用向政府交税。一般来说,丹麦城市污水处理厂污泥处理费用占总运行费用(不含人工费用和税费)的40%~50%。 上述四个污水厂运行费用统计见下表 7。值得一提的是,丹麦平均污水处理费用为15 DKK/m3,这与核算后的城市污水处理厂污水处理费存在较大差异。主要原因是丹麦总污水处理费用不但包括污水处理厂的运行费用,还需计算污水管道的建设和维护费用。而市政污水管道的维护和管理归各行政区。4.结论 丹麦自20 世纪90 年代至今,城市污水处理发生了巨大的变化。这一变化得益于丹麦政府积极执行欧盟91/271/EEC 法案及制定更为严格的相关出水标准。丹麦大型城市污水厂无论是运行工艺还是管理方式比较相似。总结其发展经验和管理体制,对有效数据进行统计并吸收消化对处于发展中的中国城市污水处理是十分有益的。参考文献:[1] 3rd Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52004DC0248:EN:NOT[2] 4th Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007): uwwtd_report/final_circa-per/_EN_1.0_&a=d[3] Milj?styrelsen 2005; Punktkilder 2004. Det nationale program for overv?gning af vandmilj?et; Fagdatacenterrapport. (In Danish)[4] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lundtofte Wastewater Treatment Plant, Denmark. China water & wastewater. (In Press)[5] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lynetten Wastewater Treatment Plant, Denmark. Water & Wastewater. (In Press)[6] Henze M., Harremoes P., La Cour J., Arvin E. (2001) Wastewater treatment biological and chemical processes. Third edition, Springer, Berlin, Germany.http://
肯定不正常,你可以检测下PH,VFA,温度,氨氮,盐分等各项水质数据,判断问题究竟出在哪了芬顿的预处理做的好,应该还是有提高生化性的效果的,但我个人不喜欢把芬顿放预处理阶段,泥量大,PH调来调去得,但一般看论文芬顿的去除率都是90%,95%的,别迷信那个,实际操作中做到那样不现实,即使做到了,你用芬顿做预处理,成本多少?谁用的起?所以芬顿预处理一般也就是用于大分子断链,提高生化性的
已发送 注意查收可以请采纳
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一,如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。1 制药废水的处理方法制药废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理 、生化处理 以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。1.1 物化处理根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。1.1.1 混凝法该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处理方法,它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。刘明华等以其研制的一种高效复合型絮凝剂F-1处理急支糖浆生产废水,在 pH为6.5, 絮凝剂用量为300 mg/L时,废液的COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明显优于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等单一絮凝剂。1.1.2 气浮法气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理,在适当药剂配合下,COD的平均去除率在25%左右。1.1.3 吸附法常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示, 吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%,并提高了BOD5/COD值。 1.1.4 膜分离法膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。朱安娜等采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,发现既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用,又可回收洁霉素。1.1.5 电解法该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。李颖采用电解法预处理核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。1.2 化学处理应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。1.2.1 铁炭法工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等[9]采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。1.2.2 Fenton试剂处理法亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大加强。程沧沧等[10]以TiO2为催化剂,9 W低压汞灯为光源,用Fenton试剂对制药废水进行处理,取得了脱色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。1.2.3采用该法能提高废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。如Balcioglu等对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理,结果显示,经臭氧氧化的废水不仅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均为75%以上。1.2.4 氧化技术又称高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。肖广全等[13]用超声波-好氧生物接触法处理制药废水,在超声波处理60 s,功率200 w的情况下,废水的COD总去除率达96%。1.3 生化处理生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。1.3.1 好氧生物处理由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。1.3.2 厌氧生物处理目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。(2)UBF法买文宁等将UASB和UBF进行了对比试验,结果表明,UBF具有反应液传质和分离效果好、生物量大和生物种类多、处理效率高、运行稳定性强的特征,是实用高效的厌氧生物反应器。(3)水解酸化法水解池全称为水解升流式污泥床(HUSB),它是改进的UASB。水解池较之全过程厌氧池有以下优点:不需密闭、搅拌,不设三相分离器,降低了造价并利于维护;可将污水中的大分子、不易生物降解的有机物降解为小分子、易生物降解的有机物,改善原水的可生化性;反应迅速、池子体积小,基建投资少,并能减少污泥量。近年来,水解-好氧工艺在制药废水处理中得到了广泛的应用,如某生物制药厂采用水解酸化-二段式生物接触氧化工艺处理制药废水,运行稳定,有机物去除效果显著,COD、BOD5和SS的去除率分别为90.7%、92.4%和87.6%。1.3.3 厌氧-好氧及其他组合处理工艺由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。2 制药废水的处理工艺及选择制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标,所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序,以降低水中的SS、盐度及部分COD,减少废水中的生物抑制性物质,并提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水,可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理,若出水要求较高,好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素,做到技术可行,经济合理。总的工艺路线为预处理-厌氧-好氧-(后处理)组合工艺。如陈明辉等采用水解吸附—接触氧化—过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水,处理后出水水质优于GB8978-1996的一级标准。气浮-水解-接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解-复合好氧-砂滤工艺处理抗生素废水、气浮-UBF-CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。3 制药废水中有用物质的回收利用推进制药业清洁生产,提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率,通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性,其废水中含有大量可回收利用的物质,对这类制药废水的治理,应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5%~10%的铵盐,采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明显经济效益;某高科技制药企业用吹脱法处理甲醛含量极高的生产废水,甲醛气体经回收后可配成福尔马林试剂,亦可作为锅炉热源进行焚烧。通过回收甲醛使资源得到可持续利用,并且4~5年内可将该处理站的投资费用收回[33],实现了环境效益和经济效益的统一。但一般来说,制药废水成分复杂,不易回收,且回收流程复杂,成本较高。因此,先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键。
到底是哪类制药废水。要看制药产品及生产工艺,一般中成药制剂、粉剂(中成药提取)项目类废水较易处理,生化方面厌氧、好氧均有效果;如果你处理的废水是抗生素类医药废水,那就要小心了,因为废水中抗生素对微生物有抑制甚至是破坏作用,这时,不管是好、兼氧、厌氧均无去除率,除非驯化或接入培养耐抗该类抗生素药剂的微生物。铁碳芬顿预处理效果同样要看处理对象是什么,催化氧化并非万能,可做小试找一下结果。
化工论文格式范文
导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!
题目:化学工程中的化工生产工艺
摘要:
化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。
关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术
目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。
1我国化工生产的现状
机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。
1.1化工生产效率较低
我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。
1.2对自然环境污染较为严重
化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。
2降低我国化工生产污染的措施
从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:
2.1优化反应环境,强化反应条件
反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。
2.2做好废料环保处理工作
目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。
2.3从化工生产技术入手
只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。
3结论
化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。
参考文献
[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.
[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.
[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.
[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.
题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究
摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。
关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设
引言
化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。
一、石化工业装置建设中的主要改造的部分
在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:
1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。
2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。
3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。
4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。
5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。
二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展
1.催化裂化技术
在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。
2.炼油装置
炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了79.12%,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。
3.催化重整技术创新
在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。
4.新型塔板、填料和冷换设备
在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。
三、化学工程技术创新在有机原料方面
1.乙烯成套技术
自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。
2.甲苯歧化和烷基转移成套技术
甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。
3.苯乙烯成套技术
在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。
4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术
化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。
结论
化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。
工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文,谢谢你的阅读。
浅谈工业废水处理技术
【摘要】随着工业现代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显著提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位,阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。
【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法
工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代,我国的工农业开始发展,水污染程度低,国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代,随着工农业的迅速发展,水污染程度升高,污染成分增多,国家开始设置环保组织机构,建立废水处理厂;20世纪末期,由于国家大量人力和财力的投入,我国的废水处理技术得到了显著提高,一些技术达到了国际领先水平,并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来,随着国家政策全力支持,全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂,大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用,要想把工业废水处理好,尽可能降低对环境的污染,我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。
1 工业废水特点和分类
与城市生活废水相比,工业废水的主要特点包括:
(1)种类多,防治途径复杂多样,废水处理后可以单独排放,或与城市废水一起处理,或是经过预处理后进入污水处理厂;
(2)污染物成分多,处理难度大,费用高,需要多种处理技术;
(3)有的污染物含量高,如果直接排放,会对环境造成很大影响;
(4)排放数量大,约占整个废水的70%左右;
(5)处理工艺复杂,往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;
(6)具有明显的酸碱度;
(7)有的废水温度高,容易造成环境的热污染;
(8)常常含有易燃易爆有毒物质。
为了划分工业废水的类别,了解各种工业废水的性质和危害性,并制定出相应的废水处理方法,工业废水主要按下面方法分类:
(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水,是有机废水。
(2)按企业的产品和加工对象分类,如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。
(3)按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。
第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,并能表明废水具有一定的危害性。此外,也可以按处理难度、危害性大小将废水分为:
(1)废热,主要是指设备和装置的冷却水,冷却水可以循环利用;
(2)一般污染物,无毒、易于生物代谢降解;
(3)有毒害污染物,有毒性而又不易生物降解的物质,主要是指重金属、有毒化合物等。
在实际生产活动中,单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水,而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如:皮革、纺织工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物,如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业,即使原料、产品和生产工艺不同,也可能排出性质相同或相似的废水,如石油化工厂和农药化肥厂的废水,可能均有含油类、酚类物质。
2 废水处理的原则和方法
由于工业废水量大,成分复杂,处理难,不易降解和净化,对环境的影响大,所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生,加强工业废水的科学管理,处理废水应该遵循一些基本原则:
(1)首选无毒生产工艺,改革淘汰落后工艺,从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;
(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时,要加强监管,提高操作人员技能,避免有毒有害物质流失;
(3)废水分类回收,特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流,便于处理和回收其他有用物质;
(4)排放量大而污染较轻的废水,经过处理后可以循环使用,但不宜直接排入下水道;
(5)生物可以降解代谢的有毒废水,如含有酚、硫酸盐废水,要经处理达到国家废水排放标准后,再做进一步生化处理;
(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水,应单独处理,禁止排入城市下水道;
(7)类似生活废水的有机废水,如食品、造纸等废水,可以直接排入城市污水管道。
19世纪末期,国外就开始了对废水处理的研究,做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括:物理法、化学法和生物法。
物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质,是对废水的预处理,也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构,放置于废水渠里,主要用来去除悬浮颗粒物,保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力,使废水中比水重的物质下沉,达到与水分离的效果,沉淀的类型分为:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气,产生气泡并附着在细小污染物上,形成比水轻的浮体,使之浮在水面上,用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力,使不同质量的悬浮物、水体分离。
化学处理法主要是向废水中加入化学物质,与废水反应,产生无害物,例如:酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同,把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。
生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中,微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强,具有氧化分解有机物的能力等特性。因此,被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求,废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类,常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。
上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点,某一种废水究竟优选哪种方法处理,必须经过详细调研和科学试验,根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择,同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染,取长补短,相互补充,往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。
3 结语
水资源缺乏是全球性问题,经过处理后的废水可以二次利用,随着科技的进步,废水处理技术越来越完善,废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段,所面临的环境污染压力大,并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快,工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展,促进了废水处理技术的发展,采用新技术、新工艺和新设备,对废水进行安全有效环保经济处理,引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。
参考文献
[1] 邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003
[2] 金兆丰,余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003
[3] 黄霞. 水处理工程[M].北京:清华大学出版社,1985
[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业,2009,(7)
作者简介
王青华(1983-),女,河北石家庄人,化工分析助理工程师,研究方向:工业污水分析。
点击下页还有更多>>>工业废水处理技术论文
前言通常是放在论文最前面的,也称为“导言”、“序言”、“引言”。它是用来初步介绍论文所涉及的研究的,通常是用一段或者数段短文来做论文的开场白。读者对这篇论文的感兴趣程度基本上取决于序言。那么,如何写好论文的序言,我们应该注意些什么呢?现在让我们来看看!
一、论文前言怎么写
1.首先要介绍这一课题的历史背景和理论基础,以及前人或他人对本课题的研究进展和成果是否存在不同的学术观点。
2.告诉读者你做这项研究的确切原因。语句要简洁明了。如果研究项目从未被他人开展过,那么创新性是显而易见的,要说明这项研究的创新点在哪里。
3.然而,在大多数情况下,研究项目已经是前人开展过的,这个时候就一定要说明与他人研究的不同之处和本质上的区别,不只是单纯重复前人的工作。
二、撰写论文前言时应该需要注意什么
1.前言的内容不要和摘要发生雷同,注意不要用客套的话,诸如:“才疏学浅”、“水平有限”、“恳请指正”、“抛砖引玉”此类的用词。
2.前言最好是不要分段去论述,不用插图、列表、公式的推导与证明之类的。篇幅最好不要过于冗长,不然会让读者感到乏味,也不能太短,否则会交代不清楚。
3.在介绍背景知识的时候,一定要紧扣你现在研究的课题,不要偏题,或者去介绍一些无关联的知识。同时也要避免过于简单地罗列之前相关的研究发现。
作为论文的开头,写好前言是非常必要的。所以在写论文前言的时候,一定要考虑周全,做到最好!另外需要提醒大家的是,写完论文别忘了用论文查重系统检测论文的重复率哦!
你好,中知网的文献1酚试剂分光光度法测定甲醛含量的不确定度分析GuangxiSciences2010/01中国期刊全文数据库2偶合反应流动注射化学发光法测定甲醛含量襄樊学院学报2009/11中国期刊全文数据库3目视比色法测定甲醛含量化学教育2008/06中国期刊全文数据库4色谱柱内衍生反应测定甲醛的含量山东化工2007/05中国期刊全文数据库5自动电位滴定法测定甲醛含量云南化工2001/05中国期刊全文数据库6离子电极法测定甲醛含量郑州工业高等专科学校学报2000/02中国期刊全文数据库7过氧化氢氧化酸碱滴定法测定甲醛的含量江苏石油化工学院学报1997/04中国期刊全文数据库8次碘酸盐氧化法测定甲醛含量应注意的问题中国皮革1986/06中国期刊全文数据库9次碘酸盐氧化法测定甲醛含量应注意的问题中国皮革1986/06中国期刊全文数据库希望对你有帮助~知道举手之劳团队队长:晓斌
控制建筑装饰工程室内环境甲醛污染【作者中文名】 宋广生; 【作者单位】 中国室内装饰协会室内环境监测委员会; 【文献出处】 建设科技, Construction Science and Technology, 编辑部邮箱 2007年 24期 期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊 【摘要】 <正>据统计,2006年我国百姓用于住宅装饰装修的费用在7500- 8000亿元间,而且这一数据加还在持续增长。但与此同时,建筑、装饰装修和家具造成的室内环境污染已成为一个突出问题。虽然国家制定了一系列室内环境方面的相关标准,但从目前调查情况看,城市装修家庭室内环境污染问题仍然存在,比较突出的是室内环境甲醛污染问题。 【DOI】 CNKI:SUN:KJJS.0.2007-24-035 相似文献 [1] 新规定控制室内环境污染[J]. 建筑装饰材料世界, 2006,(10) [2] 室内环境污染十大典型案件[J]. 科学大观园, 2005,(15) [3] 宋广生. 控制建筑装饰工程室内环境甲醛污染[J]. 建设科技, 2007,(24) [4] 郭林 , 虎振洪. 民用建筑室内环境污染的危害及预防[J]. 河南科技, 2005,(11) [5] 王本明. 甲醛污染,防你没商量[J]. 安家, 2003,(Z2) [6] 李韵谱, 吴亚西, 徐东群, 宿燕兵, 任改英, 陈国平. 室内甲醛污染状况分析[J]. 环境化学, 2005,(02) [7] 杨虹, 李裕生, 黎智, 黄江平. 民用建筑工程室内环境污染监测质量控制[J]. 中国公共卫生, 2005,(09) [8] 陈建安, 兰天水, 杨文芳. 旅店室内空气甲醛污染对从业人员健康影响的调查报告[J]. 现代预防医学, 1997,(04) [9] 易震伟, 王经华. 广州市东山区某会所装修后甲醛污染情况调查[J]. 海峡预防医学杂志, 2004,(01) [10] 来宝和. 旅店甲醛污染对从业人员健康影响的调查[J]. 环境与健康杂志, 1999,(01) 怎样防止室内环境甲醛的污染【文献出处】 中国质量万里行, , 编辑部邮箱 2005年 10期 期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊 【摘要】 1、在装饰和装修的设计上特别要注意室内环境因素,合理搭配装饰材料,充分考虑室内空间的承载量和通风量,提高室内空气质量。2、在室内装饰装修材料的选择上要严格按照国家标准选用合格的室内装饰装修材料,目前国家已经制定了《室内装饰装修材料木家具有害物质限量》10项强制性标准,消费者进行装饰装修时一定要选择无污染或者少污染、有助于消费者健康的绿色产品。选用不含甲醛的粘胶刘,不含甲醛大芯板、贴面板等。3、新装修的房屋和新购买的家具,或当感觉室内空气质量不好时,最好可请具有资质的检测单位进行检测。4、装修后不宜立即入住,应开窗、通风让室内污染空气散发,高温、高湿、负压会加快甲醛的散发力度,加强通风频率有利于甲醛的散发和排出。一般说装修数个月,室内甲醛浓度可降至0.08mg/m3以下,达到室内合格的标准。5、若室内环境中甲醛已超标应及时进行治理。可选用甲醛治理产品:①空气净化器... 【DOI】 cnki:ISSN:1005-149X.0.2005-10-014 【相似文献】 [1] 怎样防止室内环境甲醛的污染[J]. 中国质量万里行, 2005,(10) [2] 朱振华. 警惕甲醛对人体的侵害[J]. 中国检验检疫, 2002,(07) [3] 纺织品的甲醛问题及其对策[J]. 纺织信息周刊, 2002,(03) [4] 杨春贤. 甲醛市场走跌之浅见[J]. 人造板通讯, 2004,(11) [5] 泓水. 警惕身边甲醛污染[J]. 建材工业信息, 2004,(03) [6] 王向龙. 啤酒“甲醛”震荡波[J]. 中国质量与品牌, 2004,(06) [7] Graham lampard , 徐明骥. 甲醛——最后一根稻草?[J]. 西部皮革, 2002,(04) [8] 许树松. 甲醛的生产、消费及市场前景预测[J]. 江苏化工, 2000,(Z1) [9] 钱伯章. 世界甲醛需求和产能[J]. 精细与专用化学品, 1996,(10) [10] 李颖. “甲醛风暴”袭击啤酒业[J]. 沪港经济, 2003,(09)
我为大家整理的汽车科技论文题目,希望你们喜欢。 汽车科技论文题目 1发动机排放技术的应用分析 2微型车怠速不良原因与控制措施 3柴油机电子控制系统的发展 4我国汽车尾气排放控制现状与对策 5发动机自动熄火的诊断分析 6汽车发动机的维护与保养 7柴油机微粒排放的净化技术发展趋势 8汽车污染途径及控制措施 9现代发动机自诊断系统探讨 10关于****型不能着车的故障分析 11***动力不足的检测与维修 12上海通用别克发动机电控系统故障的诊断与检修 13现代伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修 14广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检修 15电子燃油喷射系统的诊断与维修 16帕萨特1.8T排放控制系统的结构控制原理与检修 17广本雅阁排放控制系统的结构控制原理与检修 18汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨 19汽车排放控制系统的检修 21论汽车检测技术的发展 22奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修 23丰田凌志400发动机电控系统故障的诊断与检修 24奥迪A6B5电子燃油喷射系统的诊断与维修 25标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修 27汽车转向盘摆振故障分析 28防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析 29汽车底盘的故障诊断分析 30汽车的常用转向系统的性能分析 31汽车变速箱故障故障诊断 32安全气囊的发展与应用 33汽车制动系统故障诊断 34分析国产几种汽车行走系统特点 35分析国产几种汽车制动系统特点 36分析国产几种汽车转向系统特点 37机电液一体化技术在汽车中的应用 38丰田系列ABS故障诊断方法的探讨 39通用系列ABS故障诊断探讨 40奔驰560SEL车型ABS系统故障案例分析 41AL4自动变速器的结构控制原理与检修 42汽车四轮定位的探讨 434T65E自动变速器的结构控制原理与检修 44上海通用别克转向系统故障的诊断与检修 45上海通用别克制动系统故障的诊断与检修 46现代伊兰特转向系统故障的诊断与检修 47现代伊兰特制动系统故障的诊断与检修 48SONATA制动系统的结构控制原理与检修 49电控悬架系统的结构控制原理与检修 50上海帕萨特B5自动变速器的结构控制原理与检修 51丰田佳美制动系统的结构控制原理与检修 52丰田凌志400悬架系统的结构控制原理与检修 53标致307制动系统故障的诊断与检修 54标致307手动变速器的结构控制原理与检修 55上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修 56电控液动式自动变速器的结构控制原理与维修 57分析轮胎性能对汽车行走行使的影响 58捷达轿车底盘常见故障分析与检修 59汽车转向系课件设计 60汽车ABS综述 61车用防抱死制动系统设计 62汽车蓄电池的维护与故障控制 63信息技术在汽车中的应用 64现代汽车渗漏故障与控制技术 65汽车点火系统故障诊断 66丰田凌志400空调控制系统分析 67桑塔纳故障诊断方法的研究 68汽车空调技术浅析 69蒙迪欧的空调系统分析 70氧传感器故障检测 71传统诊断在轿车维修中的应用 汽车科技论文范文 现代高科技汽车维修技术浅谈 摘 要:现代汽车行业在高科技的道路上蓬勃发展,其技术含量与日俱增,传统的修车模式已经不能满足现代汽车的维修。现代汽车越来越多的由计算机进行控制,各系统模块由程序完成执行操作,这样的发展导致现代汽车维修行业成为了一种新兴技术应用的行业,传统维修理念的改革势在必行,针对我国现代汽车的现状分析,进行策略改革。 关键词:现代汽车;维修;策略;发展趋势 中图分类号:U472.4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 24-0000-02 科学技术日新月异,带给汽车行业的也是新兴技术的革新,新技术、新材料、新工艺等高新技术产物,被广泛的集成于汽车制造行业,特别是电子技术、液压技术。新技术的应用使现代汽车俨然成为了先进技术的集成。随着现代汽车的不断翻新,其产生的故障也越来越复杂,对现代汽车的维修已经不能局限于传统观念,对于汽车故障的诊断不能只靠手摸眼看,汽车维修也不再是一门手艺,而是对与时俱进的科技的调试。所以,伴随汽车行业的成长,现代汽车的维修技术也要相应的做出改变,修车理念要不断更新、不断创新。 一、现代汽车维修特征 (一)故障诊断新技术 现代汽车的发展已经与科技的发展相契合,汽车不再是一个代步的机械产物,而是一个集无数高新技术于一身的高科技结晶体。电子技术、数字技术、电脑控制技术被广泛的应用到汽车的各个系统。现代汽车中一些系统的故障检测,已经不再是依靠人为触摸、观察可以感受到的,而是依靠电控元件的自我诊断。汽车中一些主要系统总成均由电控元件全面控制,这些系统有电子燃油喷射系统发电机、安全气囊系统、加速滑动调整器、电子悬挂系统、自动巡航系统、动力牵引系统、防抱死制动系统、电子控制自动变速箱系统、自动空调系统、动力转向系统、中控门锁及防盗系统、还有自我诊断系统。这些高度自动化的系统,如果出现故障,电控单元会自动进行诊断,将诊断的结果以程序代码的形式记录,存储到存储器中。然后工作人员再利用解码器解读故障中的诊断报告,得到故障码,从而对故障发生的地方进行定位,也可以通过在线帮助为顾客提供故障排除。 (二)高新技术维修工具 伴随着现代汽车技术的革新,故障诊断系统的升级,现代汽车检修、维修的设备也有了新的突破。汽车维修保养设备不再以机械工具为主,而是以同样是高科技集成产物的检测设备、仪器为主体。上世纪90年代,我国针对汽车行业引进了一大批先进技术以及仪器设备,其中包括一些检测仪器、维修设备等,如四轮定位仪、汽车专用示波器、解码器、汽车专用电表、发动机分析仪、电脑动平衡机、尾气测试仪等。对于那时的汽车维修行业,这些仪器只能起到精确故障范围、节省人力物力的微小作用,但是现在,这些仪器设备已成为现代汽车维修不可缺少的工具,以其自身精密、高新的技术原理,来应对现代汽车故障,大大增加了现代汽车维修的科技含量,使得汽车维修更加简洁、方便、准确、精密,减少了人工检测时,因经验不足而导致的失误。所以,现代汽车维修的前提,是要求维修人员了解电子技术、数字技术、电脑控制技术的相关知识,了解各种维修检修仪器设备的设计原理和使用方法。 (三)维修人才培训特征 现代汽车维修的理念与传统的维修理念大相径庭。传统汽车维修,大多以一种“江湖手艺”的形式出现,师傅传授徒弟,大多以实践为主,直接上手,在亲手操作中摸索方法、积累经验来实现维修技术的提高,这种模式直接导致汽车维修行业中维修工人文化水平不高、普遍理论基础相当薄弱、外语水平较低、接受新技术的能力较差。随着汽车技术的发展,现代汽车的维修理念需要改革,维修人员的培训模式做出革新。从事汽车维修的人员首先要进行技术理论培训,掌握现代汽车中应用到的科学技术、设计原理,还需进行各种修车必要的仪器设备的使用培训,了解其原理,掌握一门外语,能够看懂国外对汽车先进技术的介绍,同时还要求汽修人员能够熟练的使用电脑控制技术,进行分析和查询,能够通过互联网进行在线查询、维修、咨询、帮助。提升自身素质,才能够适应现代汽车发展的步伐。 二、制约现代汽车维修技术提高的因素 伴随世界汽车技术的蓬勃发展,我国现代汽车技术也在与时俱进,但是,对于现代汽车的维修技术,还有待提高,其中制约我国现代汽车维修技术发展的因素有以下几点: (一)从业人员水平偏低 从传统修车方式发展而来,导致现在的从业人员技术水平、文化水平、业务素质水平普遍偏低,大多从业人员对现代汽车的制造原理、内含的科学技术不是很了解,对于现代设备仪器的原理和使用方法不够明确,学习能力较低,不能够很快适应现代汽车技术的发展。从而,制约了我国现代汽车维修技术的发展。 (二)检测维修设备落后 伴随着现代汽车的迅猛发展,世界先进水平的现代汽车维修技术,已经达到高科技、自动化、数字化、智能化。但是,我国汽车修理行业一直处在闭关状态,依旧保持原有保守传统的修理模式,与外界的先进技术严重脱轨。现阶段,我国维修行业所应用的检测、维修方面的设备,相较世界先进水平,还很落后,与现代汽车的高新技术不同步,这也是我国现代汽车维修技术落后的主要因素之一。 (三)维修理念陈旧 传统维修理念,周期长,成本高,人力物力消耗过大,主要以对汽车进行大拆大卸的解体方式,和简单的手工工具进行故障检测,靠的是长期积累的经验和猜测。这样的检测不准确、不科学、不省时,更不能应对现代汽车高新技术方面出现的问题。陈旧的维修理念已经严重阻碍了我国现代汽车维修技术的发展了,所以,建立现代的维修理念迫在眉睫,必须要向机、电、液一体化的现代化理念转变,以检测、诊断技术为现代汽车维修技术的核心。 三、现代汽车维修策略 为适应现代汽车的发展步伐,我国现代汽车维修技术应该做出相应的改革,制定现代汽车维修策略,以提升现代汽车的维修技术,使其摆脱落后局面。 (一)掌握现代汽车新技术的发展方向 现代汽车的发展蓬勃迅猛,新技术如雨后春笋相继应用到汽车的各个系统,使现代汽车成为智能化、自动化的产物。所以,掌握现代汽车新技术的发展方向,提前进入对其的研究,对其可能出现的故障进行预测,模拟检修。例如,环保作为各行各业永恒的话题,现代汽车为了达到环保的要求,减少尾气排放对环境造成的污染,增加改进了很多装置,汽油机电控燃油喷射系统、高能电子点火系统、双燃料汽车的CPG系统等。还有,人们对现代汽车的要求已不只是代步工具,而更多地要求其舒适度、安全性,所以微电脑控制系统在汽车中逐步开始应用,安全气囊防碰撞系统、制动抱死系统、自动变速控制系统、空调自动控制系统、渐进式动力转向机构等。所以,如果维修人员能够掌握这些新技术的原理及应用,那么当汽车在这些方面出现故障的时候,就可以轻车熟路的解决问题,从容的面对汽车中新技术的改进。 (二)改变传统的维修理念 现代汽车的高科技进程,传统的维修理念已经不能够满足其需求。传统修理理念是凭借经验、手感、猜测进行故障检测,将汽车大拆大卸之后,逐一排除,周期长、成本高、耗资大,不科学、不经济。现阶段,对于科技含量高的现代汽车,这种传统的修理模式,只会使系统故障更加复杂,增加汽车故障检测、修理的难度。所以,要想提高我国现代汽车维修技术,必须要摒弃传统陈旧的维修理念,建立新兴的、高科技水平的维修理念。增加维修人员的理论基础,使他们了解汽车行业现应用的科学技术、应用原理,理论联系实践,将维修重点放在故障的检测及排查上面,善用高科技仪器设备,进行检测维修。建立现代的维修理念,才能适应现代汽车的发展,才不会在面临汽车故障时束手无策,在改进维修理念的同时,维修人员自身的知识储备、眼光见解、维修经验都会得到升级。 (三)提高维修技术水平 现代汽车维修技术越来越向智能化、自动化、现代化发展,在维修汽车时,经验不再是修车的主体,技术才是修理现代汽车不可缺少的。基于现在汽车行业的发展,不但现代汽车本身为高新技术的产物,而且维修汽车要用到的设备仪器也是高科技含量的,低水平的技术人员如果仅凭经验,是无法诊断故障所在,更不要说进行修理。所以,维修人员作为汽车修理的操作者,应该具备一定的专业素养,对汽车中各个系统的组成及原理较为了解,能够通过使用一些检测仪器对其进行诊断,提高诊断的准确率,减少不必要的人力物力的浪费,其中应掌握的知识应包括:现代汽车的原理结构、传感器技术的应用、液压控制技术、自动控制技术等。汽车维修企业的管理也直接关系到汽车维修人员的技术水平,企业应该积极引进新的技术,为维修人员的学习研究提供平台。维修人员的水平提高,定能够提高现代汽车维修技术的整体水平。 (四)诊断时注重数据的分析和应用 信息时代,通讯发达,使各个领域都是一派新气象。汽车行业也不例外,汽车不论从外观,还是结构原理都离不开数据、程序、资料等。对于汽车这样一个高科技产物,其中的数字化、自动化应用设备层出不穷,各种软件控制模拟控制,需要大量的数据、程序。仅靠经验积累已经不能主宰汽车维修这个行业,技术人员对数据、信息的采集,和通过对其分析处理来发现故障所在,针对诊断结果进行检修。所以,技术人员在进行诊断时,应该注重数据积累,提高数据信息的利用率,通过网络进行信息管理以及在线查询帮助等。现代汽车维修技术中,熟练查阅各种汽车数据、正确运用汽车数据是技术人员必须要掌握的技能。 (五)配备现代化的检测、诊断、维修设备 现代汽车技术中很多系统都是程序化、智能化,依靠数据、程序进行控制,基本已经实现机、电、液一体化,其中大部分故障是仅靠经验或手感无法检测出来的。应对高科技水平的现代汽车,我们的维修设备不能仅局限于手工工具,而是应该引进高科技含量的设备仪器,对其进行检测,对其内部代码、组成、结构进行自动诊断,发现其内部控制的故障。诊断时现代汽车维修的重中之重,正确的诊断出故障所在,不但能够减少人力物力的资源浪费,还能够将维修时的失误降到最低,这便需要高精度的仪器设备。对于内部故障,如程序代码、或控制系统出现异常,维修时也要依靠外加设备,进行漏洞修补和完善。针对现代汽车技术的维修,检测、诊断、维修设备已成为必不可少的工具,如四轮定位仪、汽车专用示波器、解码器、汽车专用电表、发动机分析仪、电脑动平衡机、尾气测试仪等。 (六)建立故障诊断专家系统 目前,我国车辆数目逐年快速增加,进口先进车型也越来越多,品种繁多,车型复杂,各种品牌的车的结构控制方式有所不同,汽车修理人员不可能熟悉所有车型的构造,应对一种车型的经验,也不足以支撑其它车型的修理调试,所以很多汽车维修企业因缺乏相关维修专家的技术指导而不能适应现代汽车维修市场的需求,所以需要建立一个故障诊断专家系统,利用计算机网络强大的信息处理功能,广泛采集各种品牌、车型的技术数据、故障表现、诊断程序、修理工艺以及各个系统的组成原理、可能出现的故障和处理预防办法。这样的网络,能够实现现代汽车维修技术的共享,使我国现代汽车维修技术的整体水平得到提升。 (七)建立网络平台提供在线咨询服务 现代汽车维修设备新、车型复杂、技术含量高,如果没有相应的结构介绍、诊断数据、电路图、相关程序等大量数据信息,技术人员无从下手。而汽车构造越复杂,可能出现的故障越细微,对其检测维修的难度越大,维修人员越是需要数据信息对其进行分析、排查,但是,对车型的不熟悉、控制的不同会导致维修进行的很艰难,所以建立网络平台提供在线咨询服务,能够减轻维修技术人员的压力,能够为技术人员收集数据提供一个平台,解决在维修中遇到的疑难杂症。 四、现代汽车的发展趋势 随着局域网控制、数据总线技术和嵌入式系统的成熟,汽车电子技术的集成化将成为现代汽车的发展方向,如发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制等。智能控制方法将自适应控制、模糊控制、鲁棒控制、最优控制、神经网络控制等引入,推动了汽车智能化的发展,汽车的智能化也将成为汽车发展的一个方向。同时,现代汽车也会向网络化继续发展,车载网络系统也将成为大势所趋。 面对现代汽车行业的发展趋势,现代汽车维修也应做出姿态,适应汽车的发展,与其同步。总之,在现代汽车维修行业中,要不断更新技术,改进设备,进行品牌化经营,提高技术人员的综合素质和诊断分析能力,摒弃传统观念,建立现代观念,注重维护,注重效率,倡导汽车维修行业的服务优质化、品牌化、现代化势在必行。 参考文献: [1]张晶,王云龙.现代汽车维修中应用传统诊断技术浅析[J].中国科技财富,2011(14):34-37. [2]潘彩凤.浅析传统故障诊断法在现代汽车维修中的应用[J].商品与质量・学术观察,2013(05):13-16. [3]张国彬.现代汽车维修的特征与技术分析[J].中国科技投资,2013(16):04-07. 看了“汽车科技论文题目”的人还看: 1. 关于汽车的科技论文3000字 2. 关于汽车的科技论文 3. 科技论文题目 4. 关于创新科技论文题目 5. 浅谈汽车技术管理论文
汽车牌照定位与分割技术的研究论文编号:TX069 字数:35716,页数:73摘 要汽车牌照自动识别技术是计算机视觉和模式识别技术在现代智能交通系统中的一项重要研究课题,是实现交通管理智能化的重要环节。汽车牌照自动识别系统是以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础的智能识别系统,它利用每一辆汽车都有唯一的车牌号码,通过摄像机所拍摄的车辆图像进行车牌号码的识别。在不影响汽车运行状态的情况下,计算机自动完成车牌的识别,可降低交通管理工作的复杂度。汽车牌照自动识别技术在车辆过路、过桥全自动不停车收费,交通流量控制指标的测量,车辆自动识别等方面有重要作用,因此ALPR技术的研究有重要的现实应用意义。本文重点介绍了汽车牌照自动识别系统中的关键技术,包括了图象预处理、汽车牌照定位与识别等内容。图象预处理方面主要介绍了图象灰度化和图象增强技术。在此基础上,还阐述了图像二值化和图像倾斜校正等方面的内容。对于汽车牌照定位与识别技术,重点是介绍了图像分割方法,简要提到了字符的识别技术。对于汽车牌照定位与分割系统的设计与实现,本文分别对该系统的两大模块进行了算法分析,并详细阐述了各模块实现的原理,最后给出了实验结果。关键词: 汽车牌照,图像预处理,牌照定位,图像分割,区域标识 ABSTRACTAutomatic license plate recognition (ALPR) is one of the most important aspects of applying computer techniques towards intelligent transportation systems. ALPR System uses computer vision and pattern recognition technology to management modern intelligent transportation. ALPR System is a smart identification system which based on digital image processing, pattern recognition and computer vision technology. ALPR System can identification license plate number because each vehicle have only one vehicle license plate number. Without affecting the operation of the vehicle, the computer can identify the license plate number automatically, which can reduce the complexity of the traffic management. Vehicle license automatic identification technology has important effect in vehicles crossing the bridge, measure the traffic indicators and automatic vehicle identification. Vehicle license automatic identification technology has played an important role in many different aspects. This paper focuses on the key technologies of the vehicle license plate recognition system, which include image preprocessing, vehicle license orientation and identification. In the part of image preprocessing introduces gray-scale image and image enhancement technology. On the other side, this paper also expounds on the value of the two images and proofread the gradient image. For vehicle licenses plate identification technology, the point is on the image segmentation method. This part also introduces the character recognition technique. In this paper, the design of the orientation and segmentation vehicle license plate system has two major modules. The most important is the algorithm analysis and the principle of the two modules. The end of paper is the experimental results.KEY WORDS vehicle licenses, image preprocessing, license positioning, image segmentation, regional identification 目录摘 要 IABSTRACT II第一章 绪论 11.1 研究背景及意义 11.2 国内外发展现状 21.3 车牌自动识别系统概述 41.4 论文组织结构 6第二章 车辆图像的预处理 72.1 图像的灰度化 72.2 图像增强 82.2.1 对比度增强 92.2.2 直方图均衡化 92.2.3 图像的滤波 102.3 图像的二值化 132.3.1 图像二值化的意义 132.3.2 二值化方法介绍 142.4 图像的倾斜校正 17第三章 车辆图像的分割 203.1 图像的分割 203.1.1 灰度门限法 203.1.2 灰度门限的确定 213.2 车牌分割的简介 213.2.1 基于区域的图像分割 223.2.2 基于边缘的图像分割 233.3 字符的分割与识别 243.3.1 字符的分割 243.3.2 字符的识别 25第四章 车辆定位与分割系统的设计与实现 274.1 图像预处理模块 274.1.1 图像灰度化算法实现 274.1.2 图像增强算法实现 294.2 牌照区域定位与分割模块 304.2.1 图像边缘检 31 4.2.2 阈值选取与图像二值化 324.2.3 定位车牌 334.3 设计介绍 354.3.1 系统模块分析 354.3.2 开发环境简介 364.3.3 界面功能介绍 37第五章 总结 415.1 工作总结 415.1.1 设计中遇到的困难 415.1.2 心得 425.2 工作展望 42致 谢 44参考文献 45附 录 程序 47--73以上回答来自:
3、在世界上我们只活一次,所以应该爱惜光阴。必须过真实的生活,过有价值的生活。——巴甫洛夫 4、一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。 5、一万年太久,只争朝夕。 ——毛泽东 6、不管饕餮的时间怎样吞噬着一切,我们要在这一息尚存的时候,努力博取我们的声誉,使时间的镰刀不能伤害我们。 ——莎士比亚 7、不要老叹息过去,它是不再回来的;要明智地改善现在。要以不忧不惧的坚决意志投入扑朔迷离的未来。 ——朗费罗 8、不要为已消尽之年华叹息,必须正视匆匆溜走的时光。 ——布莱希特 9、当许多人在一条路上徘徊不前时,他们不得不让开一条大路,让那珍惜时间的人赶到他们的前面去。 ——苏格拉底 10、 敢于浪费哪怕一个钟头时间的人,说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。 ——达尔文 11、成功=艰苦劳动+正确的方法+少说空话。 --爱因斯坦 12、放弃时间的人,时间也放弃他。——莎士比亚 13、没有方法能使时钏为我敲已过去了的钟点。 ——拜 伦 14、人的全部本领无非是耐心和时间的混合物。 ——巴尔扎克 15、任何节约归根到底是时间的节约。——马克思 16、时间就是能力等等发展的地盘。——马克思 17、时间是世界上一切成就的土壤。时间给空想者痛苦,给创造者幸福。——麦金西 18、时间是伟大的导师。——伯 克 19、时间是一个伟大的作者,它会给每个人写出完美的结局来。——卓别林 20、时间最不偏私,给任何人都是二十四小时;时间也是偏私,给任何人都不是二十四小时。——赫胥黎 21、忘掉今天的人将被明天忘掉。——歌 德 22、辛勤的蜜蜂永没有时间的悲哀。——布莱克 23、在所有的批评中,最伟大、最正确、最天才的是时间。 ——别林斯基 24、从不浪费时间的人,没有工夫抱怨时间不够。 ——杰弗逊 25、时间是我的财产,我的田亩是时间。——歌德 26、合理安排时间,就等于节约时间。 ——培根 27、春光不自留,莫怪东风恶。 ——莎士比亚 28、抛弃今天的人,不会有明天;而昨天,不过是行去流水。 ——约翰· 洛克 29、抛弃时间的人,时间也抛弃他。——莎士比亚 30、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 31、利用时间是一个极其高级的规律。——恩格斯 32、合理安排时间,就等于节约时间。 ——培根 33、今天所做之事勿候明天,自己所做之事勿候他人。——歌德 34、今天应做的事没有做,明天再早也是耽误了。 ——裴斯泰洛齐 35、浪费时间是一桩大罪过。 ——卢梭 36、你热爱生命吗?那么别浪费时间,因为时间是组成生命的材料。 ——富兰克林 37、把活着的每一天看作生命的最后一天。 --海伦·凯勒 38、迁延蹉跎,来日无多,二十丽姝,请来吻我,衰草枯杨,青春易过。 ——莎士比亚. 39、普通人只想到如何度过时间,有才能的人设法利用时间。 ——叔本华 40、黄金时代在我们面前而不在我们背后。 ——美国作家 马克·吐温 41、人生苦短,若虚度年华,则短暂的人生就太长了。 ——英国剧作家 莎士比亚. 42、只要我们能善用时间,就永远不愁时间不够用。 ——德国诗人歌德 43、不管饕餮的时间怎样吞噬着一切,我们要在这一息尚存的时候,努力博取我们的声誉,使时间的镰刀不能伤害我们。 ——莎士比亚 44、不要老叹息过去,它是不再回来的;要明智地改善现在。要以不忧不惧的坚决意志投入扑朔迷离的未来。 ——朗费罗 45、不要为已消尽之年华叹息,必须正视匆匆溜走的时光。——布莱希特 46、敢于浪费哪怕一个钟头时间的人,说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。 ——达尔文 47、即将来临的一天,比过去的一年更为悠长。 ——福尔斯特 48、集腋成裘,聚沙成塔。几秒钟虽然不长,却构成永恒长河中的伟大时代。——弗莱彻 49、我们若要生活,就该为自己建造一种充满感受、思索和行动的时钟,用它来代替这个枯燥、单调、以愁闷来扼杀心灵,带有责备意味和冷冷地滴答着的时间。 --高尔基 50、完成工作的方法是爱惜每一分钟。 --达尔文 51、即将来临的一天,比过去的一年更为悠长。 ——福尔斯特 52、集腋成裘,聚沙成塔。几秒钟虽然不长,却构成永恒长河中的伟大时代。 ——弗莱彻
给你个详细的阐述:一:当今社会汽车已进入了千家万户,每个驾驶汽车的人都希望自己的汽车拥有最佳的舒适性的同时,还具有最可靠的安全性,而在汽车的结构中能够提供此保障的主要部件之一就是汽车的车轮和悬挂。在现代汽车中,为了使汽车直线行驶、转向轻便、受控力好,并减少轮胎及相关部件的磨损,在轮胎安装和前、后轮的悬挂系统均设置车轮定位角度(各汽车生产厂家根据不同车型,设置不同数据)。由于更换轮胎或减震器、机械的磨损、机件在剧烈颠波中疲劳变形或车架和机件在碰撞后变形,都会导致四轮定位参数发生变化。所以一般新车在驾驶3个月后就应做四轮定位检测,以后每行驶l0000公里或更换轮胎及减震器,以及发生碰撞后都应及时做“四轮定位”,检测其是否符合原车标准,并及时进行维修与调校。二、四轮定位仪简介当前担当车轮定位检测的仪器大部分为“四轮定位仪”,检测时四轮定位仪先测量出汽车现时的四轮定位参数,然后由计算机自动与相应车型的存储值对比,对汽车四轮定位算出偏差值,维修人员按照定位仪的提示进行修正就可以恢复原状了。现代高档四轮定位仪由软件系统和硬件系统两部分组成:软件系统主要包括:客户信息管理数据库;国内外各类汽车生产厂、年代、及型号的原始定位参数;车辆预检查及其定位故障诊断;标定调校程序等,程序运算、执行、数据存储和输出通过高档计算机、CD-ROM及打印设备完成。硬件系统除了计算机及外设,主要还包括:车轮倾角检测用的传感器和配套安装夹具,调整标定设备、光学传感器、遥控操作器等。对于不同四轮定位设备,起关键性作用的是测量传感器是否精确,软件功能是否完善,至于外观、体积以及是否有无线通讯功能都不是关键所在,毕竟汽车驾驶者所需要的是将汽车的安全与良好的运行状态。下面我们重点针对汽车车轮各定位角度的定义及作用,以及主要选用的倾角产品作一介绍。三、汽车车轮各倾角定义及作用现代轿车普遍都是采用前后独立悬挂,四轮定位仪检测的主要参数为车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角及前束等参数。1、车轮外倾角车轮外倾角是指车轮中心平面与汽车垂直平面的夹角,如图1所示。当车轮顶部向汽车外部倾斜时角度为正,反之为负。车轮外倾角主要作用是使车轮与地面的动态承载中心得到合理的分配,从而达到提高机械零件的使用寿命,减少轮胎的磨损等效果。若车轮外倾角不正确,轮胎会出现异常的磨损,汽车在行驶时也会发生偏驶的现象。2、主销后倾角主销后倾角是指悬架上球头或支柱顶端与下球头的连线(称为主销,汽车在转向时车轮绕其旋转)与铅垂线,且从汽车的侧面观察的夹角(如图2)。上球头在铅垂线的后方为正,反之为负。主销后倾角的主要作用是当汽车行驶时转向轮形成可自动的回正力矩,使汽车保持直线行驶。因此主销后倾角会影响汽车转向稳定性和方向盘的自动回正作用。3、主销内倾角 主销内倾角是指悬架上球头或支柱顶端与下球头的连线与铅垂线,且从汽车的正面观察的夹角。上球头向内为正,反之为负。合理的主销内倾角可使汽车转向行驶时转向轻便,减少路面通过转向轮传导到转向盘的冲击力,同时也具有一定的自动回正作用。主销内倾是指主销装在前轴略向内倾斜的角度,它的作用是使前轮自动回正。角度越大前轮自动回正的作用就越强烈,但转向时也越费力,轮胎磨损增大;反之,角度越小前轮自动回正的作用就越弱,因此这个主销内倾角都有一个范围,约5°~8°之间。4、前束角前束是汽车修理工非常熟悉的工作,汽车修理都要校对车轮前束。所谓前束是指两轮之间的后距离数值与前距离数值之差,也指前轮中心线与纵向中心线的夹角(如图3)。前轮前束的作用是保证汽车的行驶性能,减少轮胎的磨损。前轮在滚动时,其惯性力会自然将轮胎向内偏斜,如果前束适当,轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消,轮胎内外侧磨损的现象会减少。不同的汽车前束调校值是不一样的。前轮前束可通过转向横拉杆长度来调整,汽车说明书都会有详细的说明。四、倾角传感器在四轮定位测量系统中的应用1、四轮定位仪对倾角传感器安装要求四轮定位测量系统对于以上几种倾角的测量,除前束角一般通过转盘或转角传感器实现,其他角度一般采用倾角传感器。倾角传感器固定在四轮定位仪安装底版上,再通过夹具安装在汽车的车轮上。由于汽车结构的原因,汽车车轮定位角中的倾角测量分为直接测量和间接测量两种。从车轮倾角的定义中可知车轮外倾角测量可以直接利用倾角传感器测得其值,而主销内倾角和主销后倾角则不然,由于主销是安装在车轮的内侧,一般不能直接通过倾角传感器来测量。测量方法是通过以一定角度转动车轮,测得车轮绕主销摆动曲面的法线变化率来间接反映主销倾角值。因此测量主销倾角的过程是一动态测量过程,对传感器也相应提出了动态响应的问题。一般来说,这个动态变化的速度取决于测量时操作者转动方向盘的角速度。据笔者统计,正常操作时此角速度在5°/min,反映到主销倾角上约0.5°/min。除此之外,车轮倾角的测量范围应在以±15°左右。通过调查当今在用的车型,倾角的调整偏差值 一般在5¢左右,如:上海大众PASSAT B5前轮外倾角值为-0°35¢至±0°25¢。因此可知传感器的测量分辨率应小于等于5¢。根据以上具体要求 ,我们介绍两种倾角产品。2、单轴倾角产品 AccuStar®电子倾角传感器为美国Schaevitz®Sensor公司专利技术产品,其核心部分是一个已获专利、基于电容原理且无可动部件的敏感器件,经电子线路转换可输出一个与倾斜角度成正比的信号,敏感部件和低功耗的CMOS电路均封装在坚硬的塑料安装外壳内。其具有精度高、体积小、抗干扰等特点,并具有比率、模拟、串行和数字脉宽等输出形式,方便用户的信号处理。同时在安装形式上可选择水平安装或垂直安装(如图4)。图5所示为 AccuStar®-1的工作原理:其设计是将公共电容极板固定于两块精加工的镀锌密封壳体内,并将电容极板刻蚀成相似的两部分(如图5中C1、C2),加上聚四氟乙烯涂层,在密封腔体内充入电介液及惰性气体,也以聚四氟乙烯涂层隔离。当传感器在零位时,C1、C2两部分液体浸没面积相同(如图5a所示),既可得到平衡电容输出;当传感器灵敏轴产生一定角度偏差,C1、C2两部分液体浸没面积也发生偏差(如图5b所示),产生差动电容输出,将输出信号进行比较处理,即可得到角度输出。AccuStar®-1的主要技术参数参见表1。表1 AccuStar®-1主要技术参数参数 AccuStar®-1 总量程 线性量程 分辨率 线性 零点重复性 频率响应(-3dB)温度范围 EMC防护 防潮 价格 ±60° ±45° 0.001° ±1% ±0.05° 0.5Hz -30~65℃ 有认证 可防潮 适中 3、双轴倾角产品AccuStar®-11/DAS-20双轴倾角传感器是将两个单轴产品相结合,其也采用电容原理和独特的拱形结构(其结构如图6),可提供与X、Y轴呈线性的输出信号,同时输出比率和脉宽两种输出形式。其工作原理是由两个相隔仅3mm密封焊接的拱状板构成,拱状板分为大小、形状相等的四块。下层的聚酯塑料拱状板作为一个公共端,将高绝缘常数的液体密封入拱形板夹层内,并形成约占1/4空间的气泡位于正中央,当倾斜时,气泡从一侧移到另一侧,各极板被电介质浸没面积发生变化,导致电容值变化,即输出与角度呈线性的电信号。信号处理部分选用低功耗的CMOS电子线路,可将电信号转换为与X、Y轴呈线性的标准输出信号。AccuStar®-11的主要技术参数参见表2。表2 AccuStar®-11主要技术参数参数 AccuStar®-11 总量程 线性量程 分辨率 线性 零点重复性 频率响应(-3dB)温度范围 EMC防护 防潮 价格 ±20°±15°0.01°±2.5%±0.1°0.25Hz-20 ~ 65℃未认证不防潮低五、结束语我们在上面介绍的两类产品在性能、价格等方面有一定差别,四轮定位仪生产厂家可根据所生产产品系列标准、完成功能及成本几方面综合考虑进行选择。目前,AccuStar-1、11系列倾角传感器经山东、江苏、辽宁、浙江、广东等地汽保设备生产企业测试、选型后,已批量配套选用并投放市场,经几年的市场应用检验和用户反馈看,应用该产品的四轮定位仪从性能价格比上已超过国外同类产品的水平,同时结束了我国汽保设备四轮定位仪长期依靠进口的局面。--------------------------------------------------------------------------------参考文献: [1] 美国SchaevitzSensors公司选型样本,Catalog #SCH-2001[2] 美国SchaevitzSensors公司倾角产品设计应用手册,Catalog #LSS101A 5M 10/92[3] 美国SchaevitzSensors公司倾角产品设计应用手册,40.01.01.001 Catalog 7K5,USA 2K5,UK 6/96[4] 美国SchaevitzSensors公司倾角产品设计应用培训资料 7/96