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在我國城市污水廠通常與排水管網的鋪設同期進行或按城市規劃中遠期進行建設,因此污水廠建成后所接納的水量、水質會與設計值存在一定差異,而且這種差異往往在污水廠運行初期較為明顯。同時小城鎮污水廠具有進水水質水量隨季節變化明顯的特點。這都要求污水廠在運行中需要根據實際條件進行運行模式與參數的調整,以實現最佳的處理效能和能耗的節約。作為一種SBR的變型,CAST工藝不但繼承了其耐沖擊負荷強、運行方式靈活、能耗低等特點,而且進一步強化了抗污泥膨脹和脫氮除磷性能,使其成為了適合我國國情,特別是水質、水量變化較大的小城鎮的污水處理技術[1,2]。但CAST工藝在我國的研究尚處于發展完善階段,雖然在國外的應用積累了較多經驗,但其運行條件和客觀環境與我國實際存在較大差別,難以直接借鑒[3,4]。本文以重慶市萬盛污水廠為研究對象,在常溫較低污染物濃度、低C/N條件下進行了運行模式調控研究,在提升脫氮效果的同時大幅度的降低了運行能耗。
1 工程概況
1.1 工藝流程
萬盛污水處理廠位于重慶市萬盛區萬東鎮,占地約3ha,總設計處理能力為5×104m3/d,服務人口約15萬。一期工程處理能力2×104m3/d于2007年3月建成投入使用,主體采用CAST工藝,生物脫氮,生物輔以化學除磷。工藝流程見圖1。
圖1 萬盛污水廠工藝流程
Fig.1 Flow chart of treatment process of
Wansheng WWTP
CAST生化池按近期規模2×104m3/d進行設計,分為兩組4個池子,單池尺寸為30m×18m×6.8m,有效水深為5.8m;生物選擇區容積為282m3,主反應區容積為2850m3;最大潷水深度為1.6m;充水比為0.2~0.2.8;SRT為18d節能減排論文,HRT為14h;設計循環周期為4h,其中進水/曝氣2h、沉淀1h、潷水1h。
1.2 水質水量
表1為萬盛污水廠的設計進出水水質。
表1 設計進出水水質
Tab.1 Design quality of influent and effluent
Mg.L-1
項目
COD
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
進水
360
180
220
35
40
5
出水
60
20
20
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)22-0200-03
畢業設計是理工科高等學校專業教學計劃的重要組成部分,是學生在畢業前最后也是最重要的一個實踐性和綜合性教學環節,是強化培養學生工程實踐能力和創新能力的著力點。
相對于其他教學環節,畢業設計環節獨具的培養功能是促進學生全面系統地總結、鞏固和消化已學的理論知識,相對集中地培養學生運用基礎知識解決實際工程技術問題的綜合能力,亦作為學生畢業和學位資格論證的重要依據。
一、畢業設計的目的和作用
在畢業設計的過程中,包括畢業實習、收集設計資料、撰寫設計說明書、繪制工程圖紙和設計答辯各個教學環節,都滲透相應的具體明確的培養目的和作用,歸納起來有:(1)培養學生探求真知的科學精神、優良的人文素養和品質,以及改革創新的意識和團隊合作精神。(2)培養學生獨立運用所學知識分析研究和解決實際工程技術問題的能力,特別是獨立獲取、探索和開發新知識的能力。(3)訓練學生從事科學研究的基本功,包括實驗研究和設計方案的制訂,數據測定、整理和處理方法,調試和使用新型儀器設備,工程技術計算和圖表繪制的能力,特別是計算機應用能力。(4)查閱、選取和使用技術參考文獻資料和工程技術手冊的能力。(5)編輯設計文件、寫作和文字(語言)表達能力。
二、畢業設計的工作程序
畢業設計工作通常按下列程序進行:(1)確定指導老師和設計題目。(2)擬定和下達教師擬定的設計任務書,設計前發給學生。(3)學生在教師指導下作開題報告(是否進行根據題目而定)。(4)學生赴生產單位進行畢業實習,收集設計資料。(5)撰寫設計說明書(包括繪制工程圖紙)。(6)組織畢業設計答辯(由專業教研室或院系負責)。(7)評審設計說明書(有指導老師和專聘的評閱人進行)。(8)評定設計成績。
三、畢業設計的選題
1.選題的重要性。選題是否恰當是能否保證設計質量和達到教學基本要求的關鍵。選題的重要作用是很大程度上決定設計水平和應用價值,能促使學生消化和擴展專業知識,進行知識重組,以至確定學生今后學習和從事研究工作的方向,成為日后專業深造的導航標
2.選題的原則。選題時要遵循下列基本原則:(1)符合專業培養目標,滿足實踐教學基本要求。(2)具有應用價值。(3)具有可行性。(4)具有創造性。(5)具有科學性。
3.選題的途徑和方法。(1)選題的途徑包括:從生產實踐中、科研項目中、市場需求中或實驗教學中選題,從專業發展方向的前沿選題,結合個人興趣愛好選題。(2)選題方法有多鐘:如教師提供、學生自選、師生商定。如承擔教師科研課題中的子課題或其中部分研究(設計)模塊,原則上學生每人一題,多名學生合作的題目,須明確各人的主攻或側重點。
四、畢業設計的基本內容
1.設計說明書內容結構。設計書是畢業設計主要的書面文件,能全面反映學生的設計思想、設計能力和對題目及其背景知識掌握的深廣度。畢業設計不同于一般的工程設計計算書,除了有關的計算內容外,還包括可供選擇的方案、選擇依據和方案論述;除了符合工程實踐要求外,還要滿足教學上的基本要求。根據國家標準(GB7713-87)的規定,一份規范的畢業設計說明書通常由前置部分、主體部分和其他部分所組成。(1)前置部分:封面;題名頁(扉頁);序言(緒論,前言);摘要(中、英文);關鍵詞(中、英文);目錄。(2)正文部分:引言;正文;結論。(3)其他部分:參考文獻;謝辭;附錄(必要時)。
2.正文的主要內容和要求。(1)主要內容。正文包括的主要內容一般有:①概述。②生產方法(工藝路線)的選擇。③工藝流程設計。④工藝計算。⑤設備的設計計算和選型。⑥車間設備布置設計。⑦管道布置設計。⑧三廢防治和環境保護。⑨技術經濟分析。(2)寫作要求。正文是設計說明書的核心內容,最能體現設計的質量和水平。理工科大學的畢業設計,雖然不同學科(專業)的設計對象、內容和方法各有差異,但具有下列共同要求:①在設計內容上,資料翔實可靠,分析問題論點鮮明,論據充分,論證嚴密,結構明確;實驗數據真實可靠,重復性好,實驗結果能從一定理論高度進行分析,有一定的獨立見解或新意。②在表達形式上,立題突出,層次分明,思路清晰,文體格式規范,符合國家標準。③在治學態度上,實事求是,不夸大渲染,不因“為我所用”而主觀臆斷,任意取舍,更不能抄襲編造。
3.概述。概述一般包括下列主要內容:(1)產品介紹,包括產品名稱、用途、化學結構式、分子式、性能(理化性質)、質量標準及檢驗(測定、鑒別)方法、處方和輔料介紹等。(2)產品在國民經濟和民生中的作用和市場需求。(3)產品在國內外的生產、開發概況和發展遠景。(4)生產方法簡述。(5)所需的主要原材料和水、電、氣等地區性供應條件。
4.生產方法(工藝路線)的選擇。根據查閱和在實際生產中收集到的生產資料和工藝技術參數,對該產品當前在國內外的生產方法和工藝流程進行技術經濟分析、對比,選定最佳生產方法,作為工藝流程設計的依據
5.工藝流程設計。生產方法確定后,即可進行工藝流程設計,益據此確定車間設備布置。(1)工藝流程設計主要任務和成果。主要任務:①確定工藝流程的組成,即確定原料、中間產品、成品和排出物等的來去走向和順序以及整個生產過程所需的各單元操作的組合方式、順序及相互間的連接,以達到據此流程可由原料變成產品的目的。②確定載能介質的技術規格和流向(制藥工藝中常用的載能介質為水、水蒸汽、冷凍鹽水、壓縮空氣等)。③繪制工藝流程圖,即以圖解形式表示出從原料到成品的流程中物流和能量發生的變化和走向以及生產中采用的設備;生產中所需控制的工藝參數(溫度、壓力、流量等)及其檢測控制點。④編寫工藝操作方法(設計說明書),包括原輔料和中間體的名稱、規格、用量,工藝操作條件(溫度、壓力、流量、時間等),控制方法和設備名稱等。成果:工藝流程設計的成果是初步設計階段帶控制點的工藝流程圖和工藝操作方法說明。(2)流程設計的基本原則。①保證產品質量符合規定的技術標準。②滿足《藥品生產質量管理規范》(GMP)的要求。③盡量采用成熟先進的技術和設備。④在保證產品質量的前提下盡量簡化流程,縮短生產周期,提高原來利用率,降低原輔料消耗和生產成本。⑤確保人身和設備的安全。⑥盡量減少三廢排出量,實施三廢綜合利用、處理和回收。⑦考慮現代過程裝置的趨向(大型、高效、節能、自動化、機械化、微機化)和精細產品的趨向(小批量、多品種、高質量)。(3)流程設計的基本程序。①對選定的生產方法進行工程分析和處理。②繪制工藝流程框草圖。③繪制物料流程圖。④繪制設備工藝流程圖。⑤繪制帶控制點的工藝流程圖。
6.工藝計算。工藝計算注意包括物料平衡計算(簡稱物料衡算)和熱(能)量平衡計算(簡稱熱量衡算)。
7.設備的選型和工藝計算。制藥工藝所用設備分為定型設備和非定型設備兩類。定型設備是廠家已標準化和系列化的產品,可按工藝要求,在有關產品說明書中選用。非定型設備是滿足制藥工藝特殊要求的專用設備,須按工藝要求進行專門設計和制造。對畢業設計而言,從教學要求考慮,根據專業特點,一般只須對1~2個主要設備(以非定型設備為主,也可選定型設備)進行工藝性計算,對輔助設備直接進行選型即可。選型方法在相關教科書、手冊中均有詳細描述,可以查閱。
8.車間布置設計。在繪制生產工藝流程圖、物料衡算、熱量衡算和設備設計選型等工作完成以后,就可著手進行初步的車間布置設計。車間布置是否合理,關系到項目的總投資、設備的安裝、檢修、操作環境的安全方便和經濟指標的完成等問題,因此必須統籌考慮。
制藥工業包括原料藥工業和制劑工業。原料藥工業包括化學合成藥、抗生素、中草藥和生物藥品的生產。原料藥屬精細化學品,在車間布置設計上與化工車間有共同的特點。但制藥產品(原料與制劑)是關系到人的健康和生命的特殊產品,必須嚴格保證質量。原料藥生產的精制、烘干、包裝工序和制劑生產的灌封、制粒、干燥、壓片等工序,其車間的新建、改造必須符合《藥品生產質量管理規范》的要求。
9.管道布置設計。管道設計內容就是管道布置圖的內容。管道布置設計主要包括管道設計計算和管道布置設計兩部分內容。
10.三廢防治和環境保護。在制藥生產中產生的三廢(廢水、廢氣、廢渣)中,可能會有毒害物質,對人類生活危害極大。因此畢業設計中必須具體體現生產可持續發展的思想和環保意識,把三廢防治和環保措施列為重要的設計內容。根據防治結合,以防為主的原則,采取綜合利用原材料,變廢為寶和減少三廢排放量的有力措施。
(1)廢水處理方法。廢水種類復雜,處理方法有多種,一般分成四類,物理法、化學法、物理化學法和生化法,見下表,可根據廢水的特點加以選用。
(2)廢氣處理方法。廢氣處理分除塵法和氣體凈化法兩類。
(3)廢渣處理方法。制藥生產中產生的固體廢棄物,統稱為廢渣,包括工業原料渣、反應物渣和未反應完全的原料渣等。廢渣往往是可以利用、轉化為其他材料的有用資源。因此,廢渣處理首先應研究其資源化的途徑,變廢為寶,然后才考慮填埋處理(見下表)。
11.技術經濟分析。技術經濟是指技術方面的經濟指標問題。正確可靠的藥物生產工藝設計體現為技術上的先進性和經濟上的合理性,對此進行評價,需要進行技術經濟分析和基建投資概算。在畢業設計中,技術經濟分析部分一般包括兩個主要內容,即勞動人員的編制和產品生產成本的概算。
(1)勞動人員的編制。勞動定員數是工廠投產后全面達到設計指標和正常管理水平的標志。根據勞動定員數和計劃產量(或產值、利潤)相比較可以算出勞動生產率。①編制全廠人員的依據:a.工廠和車間的生產計劃。b.勞動定額、產量定額、設備看管定額和服務定額。c.工作制度(連續或間歇生產、每日班次數等)。d.出勤率(全年扣除法定節假日、病、事假等因數的有效工作日和工作時間數)。②勞動定員的類別和組成。行政管理人員和技術人員實行責任制,人工實行崗位制。勞動人員確定后,列出車間(或工段)定員表和全廠定員表。
(2)產品生產成本概算。生產成本是反映工廠生產經營和管理的重要指標之一,是制定產品價格的重要依據之一。
產品車成本的組成如下:
①原材料費(原料+主要材料+輔助材料)。
原材料費=消耗定額×該種材料價格
式中:材料價格系指材料的入庫價格
入庫價格=采購價格+運費+途耗+庫耗
式中:途耗指原材料采購后運進倉庫前運輸途中的損耗
庫耗指原材料入庫至出庫間的損耗。
②燃料費(煤、重油等),計算方法與原材料費相同。
③動力消耗(水、電、風等)。
動力消耗費=消耗定額×動力單價
④生產工人工資及附加費。
生產工人工資及附加費=(某產品生產工人平均工資+附加費/某產品年產量)×某產品生產工人人數
⑤車間經費。
車間經費(項目建設前期估算)=車間固定資產折舊費+維修費+車間管理費
⑥企業管理費。
企業管理費=車間成本×企業管理費百分率
式中:車間成本=原材料費+燃料費+動力消耗費+生產工人工資及附加費+車間經費
⑦銷售費用。銷售費用=產品銷售額(或工廠成本)×銷售費百分率 其中:工廠成本=生產成本+企業管理費
以上①~⑦項費用相加,構成了產品生產成本(又稱銷售成本)。
⑧產品出廠價格。
產品出廠價格=生產成本+稅金+利潤
參考文獻:
[1]周永強,胡玉杰,武衛莉.高等學校畢業設計(論文)指導[M].北京:中國建材工業出版社,2002.
[2]國家教委高等教育司,等.高等學校畢業設計(論文)指導手冊《化工卷》[M].北京:高等教育出版社,2002.
中國有色集團撫順紅透山礦業有限公司(原紅透山銅礦)已具有50年的生產經歷,為采、選、冶聯合企業。目前,礦山保有地質儲量900萬噸,選礦各項經濟技術指標都達到了歷史較好水平,銅回收率:92.57%;鋅回收率:73.22%;硫回收率:73.50%。前幾年由于處理礦量逐年增加,礦石性質隨著開采深度的變化也發生著變化,原浮選設備已不適應選別工藝的要求,導致生產指標下降。通過對充氣式浮選機的研究和原浮選設備的對比分析,銅、鋅、硫浮選設備全部改用充氣機械攪拌式浮選機,提升了設備裝備水平,改善了技術作業條件,使三種產品的回收率得到大幅度提高,取得了較好的經濟效果。
1 原礦性質
撫順紅透山礦業有限公司為典型的銅、鋅多金屬硫化礦石,礦床類型為中溫熱液充填交代礦床,并以充填為主交代為輔。
礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等,主要脈石礦物有綠泥石、石英、絹云母、透閃石、角閃石、綠簾石和方解石等。
礦石中銅、鋅與鐵的硫化物致密共生,閃鋅礦、黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填交結,具有交代溶蝕作用,黃銅礦呈點滴狀分布在閃鋅礦中,礦石中的黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦嵌布緊密。黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦均賦存于石英—絹云母片麻巖中。畢業論文,回收率。畢業論文,回收率。黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦以粗粒為主,黃銅礦以細粒為主,粗粒較少。金屬礦物嵌布極不均勻。
2生產工藝流程
撫順紅透山礦業有限公司選礦廠采用的是兩段磨礦、優先浮選工藝流程,即兩段連續磨礦、優先選銅、銅尾選鋅、鋅尾選硫的優先浮選工藝。此工藝于1991年7月改造并投入運行后,比較適合選礦廠的選礦生產。經過幾次局部改造后,各項技術指標都取得了較好的效果。工藝流程詳見圖—1
工藝流程圖圖—1
3 改造前存在的問題
優先選銅浮選工藝的最初設計生產能力1400t/d,為了發揮規模效益,以適應市場經濟的發展,選礦廠的處理礦量逐年增加,由優先浮選改造之初的40多萬噸/年擴大到60多萬噸/年。處理礦量的增加造成浮選設備生產能力不足,導致原有的設備配置與生產作業量不匹配,進而導致選礦工藝條件達不到要求,最終影響選礦生產指標,通過對前幾年的指標統計分析(見表—1)可說明浮選時間短和浮選設備生產能力的不足。
歷年來主要技術指標統計 表-1
年份 礦量 原礦品位(%) 回收率(%) 改造情況 (萬噸) 銅 鋅 硫 銅 鋅 硫 94 48.5 1.449 2.584 21.304
89.55 71.48 70.88
95 51.93 1.491 2.466 20.432
90.50 72.7 71.64 增加4臺浮選機 96 54.21 1.46 2.444 20.515
89.6 70.58 67.45
97 56.82 1.477 2.408 20.386
90.51 70.4 68.11
98 61.77 1.466 2.532 21.911
90.14 71.7 69.51
99 62.62 1.507 2.52 20.691
89.94 71 69.14
2000 61.7 1.59 2.28 19.950
90.26 72.4 69.09
2001 64.7 1.529 2.55 20.937
91.04 72.51 70.65
2002 64.88 1.57 2.479 20.228
91.16 72.12 62.92
2003 64.45 1.605 2.400 20.748
91.41 72.33 72.7
2004 57.8 1.659 2.324 21.206
91.55 71.52 71.95
2005 53.5 1.618 2.287 20.700
實習地點: 自貢市第一水廠(長土)
自貢市中聯環水凈化有限公司污水處理廠
實習時間: XX年.3.12至XX年.4.9
自貢市第一水廠實習
(一).水廠簡介: (二).實習內容:
1.了解城市水資源情況,水廠水源情況,水廠廠址選擇原則,出水水質要求。 水廠水源情況:主要水源是雙溪水庫的優質水,其備用水源為旭水河河水。
水廠地址:在旭水河的上游土丘處,距河岸較近,便于修建岸邊式的取水泵站。地距供水區:貢井區、自流井區的位置相對較近,且方便來水從榮縣的雙溪水庫重力自流到自貢市的長土鎮。距公路較近,交通方便。
出水水質:采取遠程在線監控:原水水質控制點(在線濁度監控儀、原水水質采樣導管)、濾前水質控制點、濾后水質控制點(水質取樣、濁度、余氯量監測儀)、出水水質控制點、出水水量計、出水水壓表,嚴格控制出水水質。
2.了解水廠的規模,工藝流程,平面及豎向布置情況。
水廠規模:自貢市供排水公司第一水廠規模為10萬m3/d的老水廠
工藝流程:
3.了解水廠使用凈水藥劑(混凝劑、助凝劑)的品種、投量和投加方式方式;消毒方法、投加量及投加設備。
4.熟悉和了解各單項構筑物的型式、構造、工作過程、基本設計參數以及運行管理的內容、方法和經驗。
1)取水構筑物:設計原則及位置選擇,形式和構造,操作管理的內容和方法,取水泵房的布置,給水水泵的選擇及附屬設備的選擇。
2) 混合、反應設備(絮凝池):混合設備類型,設計運行參數。反應池形式、構造及設計要點,設計運行參數(流量、停留時間、g、gt)。
3) 斜管沉淀池:構造、工作特點、設計運行參數和附屬設備情況。
4) 重力無閥濾池:構造,工藝尺寸,配水系統形式,濾料種類,級配及層數,沖洗方式、強度及歷時,膨脹度,沖洗水的供給及排除,管廊布置,自動控制設備,濾池運行操作程序,處理效果等。
5) 消毒設備:消毒方法,加氯量,加氯間及氯瓶庫布置。
6) 清水池及送水泵站:清水池容積、構造及尺寸,送水泵站的工作特點,水泵布置和調度方式。
5、了解水廠自動化設施及運行情況。
6、了解水廠的組織管理及運行的指標,包括人員編制、漏失水量和水廠自用水量,每噸水的電耗、藥劑消耗量、制水成本和水價等。
(三)實習體會:
通過到水廠實地參觀學習,首先對水廠近期的工作情況,工作任務,水源問題,生產工藝有了更進一步的了解,尤其是對水源的突變問題,提出的解決方案有了初步的了解。其次,實地觀察制水工藝,這是一座的傳統工藝,60年代建成時產水幾千噸,后由于城市的發展需要,經改造擴建后變成2萬噸、3萬噸、8萬噸,其中無閥重力式濾池老系統是95年建成投產,新系統是99年建成投產,逐漸完成生產能力增大的改變,對處理工藝:絮凝—沉淀—過濾的工藝流程,以及其工作原理有了更深入的了解,并將理論聯系實際,從理論認識到感性認識,更加深刻地掌握了以往所學的知識,理論指導實踐,并在這個過程中發現自己理論認識不完善、不全面的地方,更發現了一些自己錯誤的認識,再結合書本,進一步糾正和完善自己的理論知識,以此完善和提高自己的專業知識。
(四)實習反思: 水廠設計的不足:1.設計時未充分考慮到水廠的發展需要,沒有預留足夠的發展用地。2.對水源水質、水量的變化,以及一些突發性問題沒有足夠的預見,所以在問題出現時,沒有及時的解決方案。3.由于水廠的建立是在60年代,雖然后經過一系列的改造,但其生產工藝仍然較為落后,抗沖擊能力較弱。
反思:在以后的學習、工作中,我們一定要站在一個高度看問題,分析問題要深刻、仔細、全面,尤其是在我們做設計的時候。
二.自貢市中聯環水凈化有限公司污水處理廠實習 (二).實習內容:
1.了解污水處理廠廠址選擇原則、工藝流程、投資模式。
污水處理廠廠址:自貢市大安區和平鄉金子村(戴家壩)釜溪河旁,地處城市主導風向的下風側和釜溪河城區河段下游。
工藝流程:厭氧+改良型氧化溝
鼓風機房
↓
進水→粗格柵→細格柵→提升泵站→沉砂池→厭養池→氧化溝→二沉池→出水
↑ ↓
外運填埋←脫水機房← 回流泵房
污水處理采用厭氧——氧化溝處理工藝。工程建成后,對環評時的工藝流程作了稍微改動,主要變動在將轉盤曝氣更改為鼓風曝氣,并撤消了選擇池和接觸池工序。該污水處理工藝因為水力停留時間和污泥齡比一般的生物處理法長得多,懸浮狀有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的降解,因此,活性污泥在系統中已得到高度穩定,故剩余活性污泥只需進行濃縮脫水處理從而省去了污泥消化池。處理流程的簡化減少了占地面積,節省了基建投資,并便于運行管理。
投資模式:bot模式,實現公共資源市場化配置和資源向資本的轉變,最大限度分散了政府公益性環保項目建設和運行的風險。
2.了解污水處理廠的規模及平面和豎向布置情況。
污水處理廠的規模:總規模10萬t/d,一期工程5萬t/d。
3.了解污水處理廠的污水組成及進出水水質,處理能力,處理程度,處理效率,污水處理和污泥處置的工藝流程以及構筑物選型等情況。
4.熟悉和了解各項構筑物的形式和構筑,基本設計參數,運行方式和運行管理的確各種控制指標。
一級處理部分:
1)泵房:格柵的設計尺寸,柵條間距和斷面形狀,格柵傾角,柵間流速,截留污物量和污物清除方式;集水池形式、尺寸及容積;泵房形式、平面布置、主要工藝尺寸,泵及電機的選取、泵的啟動方式,進出水管的管徑及高程布置等。
高通量反應堆是一種重要的工程試驗堆,具有較高的中子通量水平,堆內通常有多個不同的輻照空間和特殊輻照設施,可以用于進行動力堆的研究,或用于材料、化學、同位素、醫學等領域的輻照研究工作。鑒于高通量堆的重要特性,各個國家都有自己的高通量工程試驗堆,雖然種類和堆型有所差異,但都具有高中子通量和較大輻照空間的特點。
作為重要的工具堆,高通量堆通常造價較高,其運行和維護費用也比較昂貴,除了常規運行時的燃料消耗以外,其反應堆內部設備的裝拆、檢修、維護等活動也是影響其性能以及運行成本的重要因素。因此,在反應堆設計和建造初期,就應對堆內設備的裝卸、轉運、貯存工藝進行綜合考慮,開展試驗和研究,規劃專用設備工具并進行研制。
1 堆內設備裝卸總體方案
高通量堆為水池型反應堆,反應堆壓力容器整體置于堆廳水池內,運行期間反應堆水池內一直保有一定的充水量。研究堆的反應堆結構比較特別,為了便于開展各項試驗,堆內設置了許多用于試驗的專用裝置,堆內結構的設計也更趨向于試驗操作的便利性,因此增設了不少的輔助機構,這樣就提高了堆內設備裝卸的復雜性。
高通量反應堆的堆內設備由三個主要的功能部件構成,分別為上部堆內構件、下部支承組件以及堆內測量組件。其中,上部堆內構件包括燃料裝卸輔助轉換架、吊籃組件、控制棒導管及支架等結構;下部支承組件上安裝有測量裝置固定板,組件的每一個控制棒孔道內安裝有緩沖裝置,用于實現控制棒落棒時的水力緩沖;堆內測量組件包括了堆內、堆外中子測量裝置、堆芯溫度測量裝置,所有的測量裝置都有相應的支承結構,保證其在反應堆的正確位置就位。
堆內構件裝卸的難度在于內部操作空間狹小,而各部件均有不小的重量和一定的復雜程度[1]。所有的堆內設備都必須合理規劃其初次安裝定位、檢修維護時的拆除、轉運、暫存,以及檢修完成后的復裝,保證所有的設備都能得到有效的維護,確保反應堆的運行安全。堆內設備的裝卸總體方案包括拆卸工藝和安裝工藝方案,初次安裝定位與復裝流程相同,但復裝時還需要考慮放射性防護問題,因此方案相對更為復雜。總體方案如圖1所示,按照反應堆從外到內的順序,根據堆內設備之間的相互裝載關系進行拆卸和復裝。拆卸過程中,首先拆卸的是控制棒組件以及驅動機構、控制棒導管等,之后拆卸堆內和堆外測量組件,以及與之相應的支承結構,最后拆卸上部堆內構件和下部支承組件。復裝是拆卸的逆過程,但由于復裝精度要求較高,因此使用了許多專用輔助裝置來保證在強輻照場下完成對中及安裝就位的操作,同時,堆內構件的裝拆工具必須滿足特殊的設計要素如水下遠距離操作,高中語文教學論文范文防止人員輻射等[2]。
2 裝卸工藝系統設計
2.1 主要工藝流程
作為燃料裝卸貯存系統的相關設備,堆內構件的裝卸應嚴格遵守燃料裝卸及貯存系統設計準則的相關原則,將人員輻射安全作為首要考慮的因素,同時應保證設備安全、有效的監測并控制堆內設備的裝卸精度。
在確定了裝卸總體方案后,根據總體框架逐步細化形成詳細的工藝流程;將工藝流程進行步驟分解后針對每一步操作規劃專用裝卸工具設備,為整個工藝過程配備完善的設備系統,確定每一項設備的功能及滿足的技術指標等;最后開展工藝系統設備的詳細設計,設計過程中應充分考慮設備的性能指標、使用環境特點及要求、運輸、現場使用及存放方案等,最終完成設備的設計和加工制造,形成完整的堆內設備裝卸工藝系統。
根據總體裝卸方案,堆內設備拆卸采取由外圍至核心的拆卸方法,從驅動機構和控制棒組件開始拆卸,直至內部的堆內組件,逐步將堆內設備全部拆卸出堆。裝卸工藝流程見圖2所示。
2.1.1 驅動機構拆卸工藝流程
除了壓力容器頂蓋以外,控制棒驅動機構密封結構是反應堆的另一個重要的壓力邊界。高通量試驗堆的驅動機構設置在反應堆底部的堆下小室內。驅動機構共分為兩層,依據其布置特點,按照由外及內的順序進行拆卸。拆卸驅動機構前,首先將控制棒組件取出。控制棒組件由上下兩部分組成,互相連接后再與絲杠連接,驅動機構通過控制絲杠的升降帶動控制棒對堆芯的反應性進行控制。基于此種連接方式,同時為避免拆卸時放射性冷卻劑漏入堆下小室,驅動機構采取上下兩端分別拆卸的方式,即打開壓力容器頂蓋,從上部吊取控制棒組件,依次取出絲杠與控制棒連接桿并吊離堆芯進行暫存和檢修維護,帶強放射性的控制棒組件則直接從水下轉運至貯存設施內。完成上端的拆卸后,關閉壓力容器底封頭管座上的隔離閥,使用專用設備按照由外至內的順序對驅動機構進行拆除。拆除完畢的驅動機構必須考慮運輸問題,由于堆下小室內空間和運輸通道狹窄,必須采用專用的運輸設備將驅動機構零部件轉運至檢修層進行維護。從裝卸環境空間來看,驅動機構裝卸最大的問題就在于堆下小室空間小且放射性強,故提出了提高裝卸操作效率的基本需求。
一、工藝流程及施工準備
(一)工藝流程
施工前必須全面掌握鉆孔灌注樁的施工工藝,因鉆孔設備不同,其施工工藝流程也不一樣。現以沖擊成孔為例,其主要施工工藝流程為:施工準備測量放線埋設護筒鉆機就位鉆孔清孔清孔檢查安放鋼筋籠吊放導管檢查沉渣厚度灌注砼拆除導管樁頭處理檢查驗收。
(二)主要準備工作
1.開工前施工單位結合場區內的具體情況編制施工方案,提前報送監理部進行審查。對現場施工人員進行圖紙和施工方案交底。
2.認真做好測量放線工作。測量定位是整項工作的關鍵,它關系到孔位的準確性,鉆孔的垂直度及基準面的標高的至關因素。在具體操作過程中,嚴格按三檢制的要求層層落實,及時與監理溝通,與監理認真復核并與驗收相結合,偏差要嚴格控制在設計或規范允許范圍內。
3.鉆機就位時必須保持平整穩固、不傾斜和位移,并采取一定的固定措施放止鉆進過程中位移和搖晃。為控制鉆孔深度,對每樁位地面測設標高,以便施工控制和記錄。鉆機就位時,應采取措施保證鉆具中心和護筒中心重合,其偏不大于2 cm。護筒有導正鉆具、控制樁位、防止孔口坍塌、臺高孔內靜壓水頭和固定鋼筋籠等作用,應認真埋設。護筒內徑比樁直徑宜大10~15 cm,并視地面情況而定。護筒壁厚由4~10mm厚鋼板經卷制焊接而成,護筒底口應超過雜填土深度;上口應高于地面20cm,護筒間連接時要求對焊平直,密封性好,上口加焊吊環。埋置時護筒中心軸線對正樁位中心,其偏差不宜大于20 cm,護筒外圍用黏土分層回填夯實。
鉆機是鉆孔及灌注混凝土的支架,要安裝平整穩固、安全,并具有一定的剛度,在鉆孔中或其它操作時,不易產生位移和晃動。應根據工程地質資料和設計資料選用適當的鉆機種類、型號,并配合適用的鉆頭。在鉆孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鉆機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量后底座用枕木墊實塞緊,頂端用纜風繩固定平穩,并在鉆孔過程中經常檢查,以保證轉盤面水平、鉆機機架垂直,進而確保樁身的垂直度和孔徑大小均勻。
二、原料選用與砼灌注
砼骨料宜優先選用礫石或卵石,最大粒徑
砼灌注分為首批砼灌注與后續砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,都與導管內徑及樁直徑有關。孔徑越大,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,攪拌時間長,因此可能出現離析現象,首批砼在下落過程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現導管中堵滿砼,甚至漏斗內還有部分砼,此時應稍拉導管,晃動漏斗,以便迅速向漏斗加砼,這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續向漏斗加入砼,進行后續灌注。在后續灌注中,當出現非連續性灌注時,漏斗中的砼下落后,應當牽動導管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。
牽動導管的作用有兩點:
1.有利于后續砼的順利下落,否則砼在導管中存留時間稍長,其流動性能變差,與導管間摩擦阻力隨之增強,造成水泥漿緩緩流墜,而骨料都滯留在導管中,使砼與管壁摩擦阻力增強,灌注砼下落困難,導致斷樁。同時,由于粗骨料間有大量空隙,后續砼加入后形成的高壓氣囊,會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水,有時還會形成蜂窩狀砼,嚴重影響成樁質量。
2.牽動導管增強砼向四周邊擴散,加強樁身與周邊地層的有效結合,增大樁體摩擦力,同時加大砼與鋼筋籠的結合力,從而提高樁基承載力。
在砼灌注后期,由于孔內壓力較小,往往上部砼不如下部密實,這時應提高漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時,必須合理地加快灌注速度,這時提高灌注質量十分重要,因此應做好灌注前的各項準備工作,以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。
三、選擇打樁順序
打樁順序一般分為:由一側向單一方面打,自中間向兩個方面對稱打,自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此,應結合地基土壤的擠壓情況,樁距的大小,樁機的性能,工程特點及工期要求,經綜合考慮予以確定,以確保樁基質量,減少樁機的移動和轉向,加快打樁速度。
四、結語
施工人員要認真學好專業基礎知識,認真總結,正確應用有關規范;熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求,不斷提高自身的業務素質和技術水平,抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環節的質量控制,采取各種有效的措施,確保灌注樁的成樁質量。
年春末夏初,太湖流域藍藻暴發,導致太湖流域周邊若干個縣市的飲用水水源受到污染,群眾的飲水安全受到嚴重地威脅。根據國家和江蘇省太湖流域水污染防治工作的總體部署,2008年底前江蘇省需完成對太湖流域139個已投運、30個在建城鎮污水處理廠的除磷脫氮提標改造,尾水水質排放指標執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準。
1工程背景
鎮江市丹徒污水處理廠位于丹徒新區工業園區南部,服務范圍9.9km,工程設計規模4×10萬m/d,其中一期工程土建2×10m/d,設備安裝1×10m/d,采用百樂克(BIOLAK)工藝,出水排入小涇河,該河屬于太湖流域水系,設計出水指標為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準,2005年12月建成試運行,具體工藝流程如圖1所示:
圖1丹徒污水處理廠工藝流程圖
Fig.1FlowchartofDantuWWTPprocess
丹徒新區的經濟結構是以物流、商貿、旅游為重點產業,工業園區以機械、電子等輕污染企業為主,污水廠進水是丹徒新區的生活污水和類似生活污水水質的工業廢水,考慮到園區產業發展定位以及新建的管網全部是雨污分流制,本次升級改造設計仍采用原設計進水水質,丹徒污水處理廠目前進、出水水質及排放標準如表1所示:
表1丹徒污水處理廠進、出水水質及排放標準
Tab.1InfluentandeffluentqualityanddischargestandardsofDantuWWTP
項 目
COD
(mg/L)
BOD (mg/L)
SS
(mg/L)
NH -N (mg/L)
TP (mg/L)
進水標準
400
200
200
25
4
實際進水
216
72
87
16
1.2
出水標準
60
20
20
8(15)
1.5
實際出水
46
8
18
12
0.9
升級改造出水標準
50
10
論文摘要:采用地下滲濾系統處理淇池流域的村鎮生活污水,進行了工程的設計和建設。工程設計處理水童為30m3/d,設計水力負荷為0.08m3/(m2·d)。該工程對COD,總氮,總磷的去除率分別可以達到86.7%,85.5%和96.5%。工程的基建投資和運行費用不高,管理簡單,兼具有美化景觀的作用,并可產生一定的經濟效益。
近年來,由于大量工農業廢水和生活污水排放到滇池,使得滇池中的氮磷污染物不斷富集累積,造成了水體的嚴重富營養化,直接威脅到昆明地區工農業生產的發展和當地居民的身體健康。研究表明,滇池流域中50%以上的氮、磷來自農村面源,因此面源污染控制是全面實現滇池水質目標的關鍵川。
滇池流域有農業人口70余萬,分散在全流域的大小村落,由于絕大多數農村無下水道系統,使污染的發生非常分散。村鎮生活污水是滇池流域農村面源污染的重要組成部分。選擇經濟有效的工藝對村鎮生活污水進行處理是滇池富營養化控制的重要環節。考慮到農村經濟基礎差,農民管理水平低的現狀,本課題選擇具有基建和運行費用節省,管理簡單,氮磷去除效果好等特點的地下滲濾系統對滇池流域的村鎮生活污水進行處理。
1地下滲濾系統設計
1.1設計基礎資料與依據
由于國內缺乏對村鎮生活污水治理的基礎資料,設計前進行了為期2年的場地信息調查及現場工藝試驗研究,獲得了主要的設計資料,確定了工藝流程及工藝參數。
(1)確定生活污水的排放量及水質。在面源污染控制示范區的4個行政村,采用普查和典型戶跟蹤調查兩種方式對村鎮生活污水的排放規律進行了深入調查。普查采取隨機抽樣的方法,內容包括家庭人口、取水方式、日用水量、洗衣方式、洗澡方式、家庭廁所等。共調查農戶530戶,占4個村總戶數的27%。選擇16戶作為典型戶,連續3天跟蹤調查排放污水的水量及水質。
(2)地下滲濾系統的工藝研究工’一3]。通過地下滲濾小試和中試系統的研究,對不同填充介質及不同運行條件和環境條件下地下滲濾系統的工藝特性和污染物去除機理進行了較為系統的研究,確定了村鎮生活污水處理的工藝流程和地下系統的工藝參數。
(3)獲取示范區的氣象、水文資料。主要包括面源污染控制示范區近3年里氣溫、降雨量、蒸發量、地下水位及滇池水位變化等資料。
(4)地形勘測。為村內生活污水的溝渠收集系統設計和污水處理的場地選擇提供依據。
1.2水質水量
(1)設計水量。有效服務年限按20年考慮,人口年增長率按當地農村地區的9隔考慮,人均生活污水排放量按35L/(人·d)計算,生活污水收集率取90%。計算得到示范村污水處理設施的設計服務人口為957人,工程設計處理水量為30m3/d。
(2)設計進水水質。COD250mg/L,55120mg/L,磷smg/L,總氮15m酬L。
(3)設計出水水質。基于總量控制的基本原則,確定地下滲濾系統的設計總氮去除率大于85%,設計總磷去除率大于80%,設計COD去除率大于80%。
1.3工藝流程
村鎮生活污水處理地下滲濾系統的工藝流程見圖1。經示范村內污水溝渠收集系統匯集的生活污水依靠重力流入污水處理系統。由于村里的生活污水多數為明渠收集,容易混人垃圾,因此在進水渠中設置格柵攔截水中的大塊物體。然后,污水進入預沉池,通過沉淀作用去除污水中的懸浮物和部分有機物,以防止后續地下滲濾系統中土壤孔隙的堵塞。在昆明地區的6-9月份降雨量很大,因此在預沉池的進水口一側設置暴雨溢流口。
預沉池處理出水進入調節池,然后通過水泵將污水提升至地下滲濾系統,通過土壤、植物、微生物的綜合凈化作用實現對有機物、氮、磷等污染物質的有效去除。處理出水經集水管收集后排入農田排灌水溝渠,用于周圍農田的澆灌。
1.4主要處理單元設計
1.4.1格柵
采用不銹鋼制人工細格柵,置于進水渠道上,格柵寬0.6m,長lm,柵條間隙10mm。格柵傾角采用45。由于污水處理系統規模比較小,因此采用人工的方式清除格柵攔截的懸浮物。
1.4.2預沉池
預沉池可以有效沉淀污水中粒徑較小的無機和有機顆粒,減小后續地下滲濾系統的負荷,防止土壤孔隙的堵塞。預沉池設計水力停留時間取3h,預沉池長2.5m,寬1.5m,深1.6m。池體采用磚混結構,內壁貼防滲膜。
1.4.3調節池
通過調節池調節進水的水質和水量。在池中安裝潛污泵,將污水提升至地下滲濾系統的布水溝。調節池設計水力停留時間6h,調節池長2.5m,寬2.5m,深1.8m。池體采用磚混結構,內壁貼防滲膜。
1.4.4地下滲濾系統
根據實驗室小試系統和滇池流域現場中試系統的研究結果,綜合考慮強化脫氮效果和防止土壤堵塞問題,確定示范村地下滲濾示范工程采用以當地紅壤土為填充介質的淺層強化布水系統,水力負荷取0.08m3/(m2·d)[1],故所需要的土地面積為A=30/0.08=375(m2)。
地下滲濾系統的剖面見圖2。示范村的土壤為粘性紅壤土,通氣和透水性差,肥力較低,需要進行適當改良,以提高土壤的過水能力和肥力。本工程在地下滲濾系統的底層填充土壤(厚40cm)中摻加20%的昆明陶砂以增加土壤的過水能力,在表層填充土壤(厚30cm)中摻加25%的爐渣(爐渣過1cm篩子)以增加土壤的通氣和透水性能。為了提高土壤的腐殖質含量,改善土壤的團粒結構,為土壤微生物創造一個良好的生長環境,在滲濾溝內的土壤中摻加一定的草炭,使土壤的有機質含量達到5%左右。為有效防止土壤孔隙的堵塞和提高氮的去除效果,地下滲濾系統采用干濕投配操作模式。干濕比為1,即污水投配1d,落干1d。共建造兩塊地下滲濾系統,每塊長度為20 m,寬度為10 m。由于示范村地下水埋深較淺(
2工程運行情況
村鎮生活污水處理地下滲濾示范工程自2002年12月建成,調試1個月以后正常運行。對示范工程的處理效果進行了為期1年的監測。結果表明,系統在正常運行期間對總氮的平均去除率為85.5%,對總磷的平均去除率為96.5%,對COD的平均去除率為86.7%,達到設計要求。
本工程在建設過程中,還考慮了景觀和生態效果,在地表種植草坪,并建設了花壇,使污水處理系統成為一個優美的景觀生態系統(見圖3),給當地居民營造了一種愉快的工作和生活環境。系統地表種植的多年生黑麥草是一種優良的牧草,可以定期收割用來喂養牲畜,亦可以供給堆肥廠用來生產綠色復合肥,產生一定的經濟效益。
3經濟分析
地下滲濾系統的日常維護工作比較簡單,僅需要對溝渠和格柵內的垃圾進行定期清理。整個工程的建設費用(溝渠收集系統除外)為4萬元。處理設施的運行僅需要少量的人工管理費用和污水提升電費,其運行成本為0.15元/m3。
4結論
(1)地下滲濾系統處理村鎮生活污水,對COD,總氮,總磷的去除率分別可以達到86.7%, 85.5%和96 .5%。
(2)地下滲濾系統基建投資和運行費用不高,管理簡單,具有美化景觀的作用,亦可產生一定的經濟效益,非常適合于在滇池流域推廣應用。
參考文獻
我國北方地區地表水每年大約有4-5個月處于冰凍期。此期間水質呈現明顯的低溫低濁特征,水溫降為0~4℃,濁度一般為5~30NTU。溫度的降低使水的粘度增大,會影響絮凝劑的水解和絮凝過程的速度;而濁度的降低,水中的顆粒物減少,則使絮凝過程中效率降低,從而使所產生的絮體細小松散,不利于后續工藝的去除。因此,低溫低濁水的凈化多年來一直是一個未能得到很好解決的難題。近年來,新型處理工藝被應用于低溫低濁水的處理,取得了較好處理效果。
超濾技術被譽為二十一世紀水處理技術和第三代飲用水凈化工藝的核心,有著廣闊的發展空間。用超濾工藝處理低溫低濁水的處理具有出水濁度低、操作簡便和可長期使用等優點。然而由于低溫水粘度較大,超濾膜阻力隨之增加,在實際運行中主要通過降低通量和縮短過濾周期來維持超濾工藝的穩定運行,這樣必然會降低產水率。因此,如何提過超濾工藝的產水率是將超濾膜應用于低溫低濁水處理必須面對的問題。
在常規水處理中,生產廢水回用強化處理低溫低濁水和超濾工藝應用于生產廢水的處理均取得了良好的效果。因此,本試驗以冬季黃河水庫水為研究對象,在混凝-沉淀-超濾工藝中將超濾膜沖洗水的回收利用,考察其對低溫低濁水處理效果的影響,從而研究通過將超濾膜反沖洗水回用來強化處理低溫低濁水和提高超濾工藝產水率的可能性。
1試驗材料與方法
1.1工藝流程與試驗方法
本項試驗工藝流程如圖1所示,試驗采用混凝-沉淀-超濾組合工藝,系統產水量為2.0m·h,原水為黃河下游冬季水庫水。原水經過混合后進入機械絮凝池和斜管沉淀池,沉淀池出水通過膜進水泵加壓后經100mm疊片過濾器進入超濾膜過濾。當過濾時間到達30min時,系統自動進入水力清洗階段,其沖洗過程為正向沖洗10s,反向沖洗40s,然后再次正向沖洗20s。正向沖洗流量為5.0m·h,反向沖洗流量為7.0m·h。超濾膜經過物理清洗后重新進入過濾階段,以上所有過程由PLC控制。超濾膜沖洗廢水收集于調節水箱,沖洗廢水在其中經均質調節后經回流泵進入混合池重新利用。
圖1試驗工藝流程示意圖
Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentprocess
試驗中所采用的混凝劑為當地產液態聚合氯化鋁,其有效含量為10%,投加量按前期試驗所得為15mg·L。
1.2膜組件特性
試驗中所采用超濾膜為海南立升公司提供的LG1060X1-E型內壓式中空纖維膜,膜的材料改性PVC合金。試驗過程中,超濾膜通量為50L·m·h.
表1膜組件主要性能參數
Tab.1Performanceparametersofthemembranemodule
參數
數值
參數
數值
有效膜面積
40m
截留分子量
50kDalton
膜內徑
1.0
膜外徑
1.5μm
設計產水量
40~120 m ·d
最大跨膜壓差
0.2MPa
推薦工作壓力
0.05~0.15 MPa
推薦進水濁度
≤10 NTU
工作溫度
“雙元制”,是指學生既在企業里接受職業技能和與之相關的專業知識培訓,又在職業學校接受職業專業理論和普通文化知識教育。學校和企業分別是“雙元制”職業教育中的“一元”。“雙元制”職業教育模式下職業院校主要負責學生的專業理論教育,企業負責學生的實踐與技能操作。
一、高職數字印刷專業人才培養模式
(1)圍繞校內基地,建設以“雙元制教學、‘2+1’訂單式”的教學模式為特征的人才培養方式。
該模式即第一、二學年學生在校學習,學習內容的基礎課和專業理論基礎課為主,基礎課由學校負責教育教學論文,專業理論基礎課由企業負責,第三學年學生在企業學習專業技能,并安排頂崗實習。學習方式為:理論+實訓+實習+頂崗。使師生在實訓基地中接受企業化管理,在真實職業環境中學習實踐,培養學生職業能力。
(2)重構“項目式、情境式”課程體系
圍繞工學結合的人才培養模式,依據工作過程系統化課程體系開發的理論,以國家精品課程標準為依據,召開實踐專家座談會,分析典型工作任務,確定崗位能力、素質要求,結合國家職業技能鑒定標準,校企合作,制定學習領域和教學內容,構建“項目式、情境式”課程體系。如下圖1。
圖1
(3)建設一支“雙師結構”的教學團隊
外引內培相結合教育教學論文,優化師資結構,提升師資隊伍素質。通過全員培訓,提高教學團隊基于工作過程系統化的教學設計和實施能力。通過進修和行業引進能把握專業、行業發展方向的專業帶頭人;通過到企業培訓,培養一批專業骨干教師;與企業合作,聘請具有豐富實踐經驗、熟練掌握最新技術的行業一線技術人員來校教學,形成一支穩定的兼職教師隊伍。
(4)完善生產性實習實訓基地
按照“五個共建”的辦學模式,即共建專業、共建教學計劃、共建課程體系、共建師資隊伍、共建實習實訓基地。校企共建,使校內實訓基地具有教學、生產、科研、培訓、技能鑒定等多項功能。
二、高職數字印刷專業人才能力結構分析
《2006年大學生求職與就業狀況的調查報告》顯示,企業對大學生基本能力要求依次為:環境適應能力占65.9%,人際交往能力占56.8%,自我表達能力占4.5%,專業能力占47.7%,外語能力占47.7%。這說明現在企業對于大學生的素質要求越來越全面和細致了,人才的需求向符合化發展教育教學論文,這對我們人才培養的方案提出更高的要求。
按照數字印刷專業目標,分析典型工作任務,確定學習領域,并依照職業崗位(群)能力要求,以技術應用能力和基本素質培養為主線,建立專業人才的知識、能力和素質結構。知識結構、能力結構、素質結構如圖2。
圖2 知識結構、能力結構、素質結構
三、高職數字印刷專業理論教學體系建設
(1)課程體系的解構與重構
結合高職高專教育的特點,圍繞以“項目化教學”的人才培養方案,打破傳統的按學科體系編排的教材作例,在分析典型工作任務的基礎上,確定核心學習領域,按工作任務展開,以情境為導向組織教學。主要專業課程體系見表1。
(2)精品課程建設
完善院級精品課程《企業形象設計》資源庫;按工作過程導向,把《企業形象設計》建設成省級精品課程。把《數字印后工藝與實訓》建設成院級精品課程。
(3)教材建設
吸收企業技術骨干參與教材建設,編印三本教材:《企業形象設計》(高職高專實訓教材)、《數字印前工藝與實訓》(工作任務導向教材)、《數字印后工藝與實訓》(工作任務導向教材)。
表1 核心課程體系
項目
工作任務
職業能力
專業課程體系
項目一:
廣告設計
廣告的設計
1.熟悉廣告的分類及創意思維
2.掌握廣告設計創意方法
數字印刷印前處理技術
數字印刷產品的加工與機器的操作
數字印刷印后加工技術
廣告的制作
1.熟悉廣告設計創意的草圖表現技法
2.掌握廣告設計創意的電腦制作技法
印前文件的整理
1.熟悉計算機基本操作
2.電腦軟件的操作
數碼印刷與互聯網的應用
1.熟悉互聯網網上資料的接收
2.掌握互聯網網上資料的處理方法
項目二: 包裝設計
包裝的設計
1.掌握外包裝設計基礎知識
2.掌握包裝設計創意的電腦設計
包裝的制作
1.熟悉各種包裝紙張類型和特殊材料的運用
2.掌握包裝制作的基本結構圖
數碼印刷機操作
1.熟悉產品性能教育教學論文,掌握工藝流程2.能獨自操作印刷機
印刷設備操作與維護
1.印刷設備維護各種技術2.掌握印刷設備各種操作
項目三:VI策劃與企業形象設計
VI策劃
1.熟悉VI策劃的工作流程2.掌握VI策劃的文案寫作
企業形象的設計
1.熟悉整個設計流程2.掌握企業形象的設計電腦制作
印前拼版
1.掌握數碼印刷的印前拼版技術
項目四:書籍裝幀設計
書籍裝幀的設計
1.熟悉書籍裝幀的設計整體設計流程
2.掌握其電腦設計的操作
書籍裝幀的制作
中圖分類號:TH162 文獻標識碼:A
1引言
我國自然資源分布的基本特點是富煤、貧油、少氣,決定了煤炭在我國一次能源中的重要地位短期內不會改變。根據《中國能源發展報告》提供的數據,2012年我國煤炭產量36.6億噸,其中50%以上用于燃煤鍋爐直接燃燒。預計到2020年我國發電用煤需求將可能上升到煤炭總產量的80%,每年將消耗約19.6~25.87億噸原煤。SO2、NOx作為最主要的大氣污染物,是導致酸雨破壞環境的主要因素,近年來燃煤電廠用于治理排放煙氣中SO2、NOx的建設和運行費用不斷增加,因此研究開發高效能、低價格的煙氣聯合脫硫脫硝一體化吸收工藝,有著極其重要的社會效益及經濟效益。
2 聯合脫硫脫硝技術
2.1 碳質材料吸附法
裝有活性炭的吸附塔吸附煙氣中的SO2,并催化氧化為吸附態硫酸后,與吸附塔中活性炭一同送入分離塔進行分離;然后煙氣進入二級再生塔中,在活性炭的催化作用下NOx被還原成N2和水;在分離塔中吸附了硫酸的活性炭在350℃高溫下熱解再生,并釋放出高濃度SO2。最新的活性炭纖維脫硫脫硝技術將活性炭制成直徑20微米左右的纖維狀,極大地增大了吸附面積,提高了吸附和催化能力,脫硫脫硝率可達90%左右[1]。
圖1 活性炭吸附法工藝流程圖
2.2 CuO吸收還原法
CuO吸收還原法通常使用負載型的CuO當作吸收劑,普遍使用的是CuO/AL2O3。此法的脫硫脫硝原理是:往煙氣中注入一定量的NH3,將混合在一起的煙氣通過裝有CuO/AL2O3吸收劑的塔層時,CuO和SO2在氧化性環境下反應生成CuSO4,不過CuSO4和CuO對NH3進行還原NOx有著極高的催化性。吸收飽和后的吸附劑被送往再生塔再生,將再生的SO2進行回收[2]。其吸收還原工藝流程如圖2所示。
圖2 CuO吸附法工藝流程圖
3 同時脫硫脫硝技術
3.1 NOXSO工藝
NOxSO為一種干式、可再生脫除系統,能脫除掉高硫煤煙氣中的SO2與NOx。此工藝能被用于75MW及以上的電站及工業鍋爐高硫煤煙氣的脫硫脫硝。此工藝再生生成符合商業等級的單質硫,是一種附加值很高產品。對期望提高SO2與NOx脫除率的電廠及灰渣整體利用的電廠,該工藝有極強的競爭力[3]。
圖3 工藝流程圖
3.2電子束法
電子束法[4]即是一種將物理和化學理論綜合在一起的脫硫脫硝技術。借助高能電子束輻照煙氣,使其產生多種活性基團以氧化煙氣中的SO2與NOx,得到與,再注入煙氣中的NH3反應得到與。該煙氣脫硫脫硝工藝流程如圖4所示。
圖4 電子束法脫硫脫硝工藝流程圖
3.3 脈沖電暈等離子體法
脈沖電暈等離子體法可于單一的過程內同時脫除與;高能電子由電暈放電自身形成,不需要使用昂貴的電子槍,也無需輻射屏蔽,只用對當前的靜電除塵器進行稍微改變就能夠做到,且可將脫硫脫硝和飛灰收集功能集于一身。其設備簡單、操作簡單易懂,成本相比電子束照射法低得多。對煙氣進行脫硫脫硝一次性治理所消耗的能量比現有脫除任何一種氣體所要消耗的能量都要小得多,而且最終產品可以作肥料,沒有二次污染。在超窄脈沖反應時間中,電子得到了加速,不過對不產生自由基的慣性大的離子無加速,所以,此方法在節能方面有著極大的發展前景,其對電站鍋爐的安全運行不造成影響。所以,其發展成為當前國際上脫硫脫硝工藝研究的熱點[5]。其工藝流程如圖5 所示:
圖5 脈沖電暈等離子體法脫硫脫硝工藝流程圖
4 煙氣脫硫脫硝一體化實例應用
本案例是根據石灰石-石膏濕法煙氣脫硫脫硝工藝試驗,使變成極易為堿液所吸附的。因為珠海發電廠脫硫系統在脫硝進行前己經完成,只用增加脫硝裝置就行。而且脫硫脫硝一體化的重點在于的氧化,所以為實現脫硫脫硝一體化技術,深入研究分析氧化劑的試驗功效并確定初步工藝參數,為以后工業試驗及示范工程提供理論及試驗基礎,在珠海發電廠脫硫裝置同時進行了脫硝測量[6]。
4.1氧化劑的配制
氧化劑配制:在氧化劑配制槽中,注入適量水及濃度在50%的氧化劑,其主要成分是,攪拌均勻后配制濃度分別是39.5%、30%的氧化劑[7]。
4.2 測量儀器
煙氣分析儀:英國KANE公司生產的KANE940,性能是對、、的濃度以及煙氣溫度,環境溫度,煙道壓力等分析。煙氣連續分析儀:德國MRU公司生產的MGA-5,功能是連續測量:、、、、溫度、壓力等;并配備專用數據采集處理軟件MRU Online View,自定義采集時間間隔。
4.3 試驗裝置以及流程
測量是在珠海發電廠脫硫裝置上進行的。脫硝裝置安裝在脫硫系統前部的煙道中,將煙氣注入到脫硫塔之前進行脫硝試驗。試驗過程和部分現場試驗裝置如下圖所示[8]:
圖5 脫硫同時脫硝測量示意圖
試驗中,煙氣由珠海發電廠總煙道設置的旁路煙道引出,由擋板門4控制煙氣流量。氧化劑從氧化劑泵注入管道,由閥門1和流量計一起控制氧化劑總流量,之后將氧化劑分成兩個支路從噴嘴逆流注入到煙道和煙氣中進行混合。在2、3處由各自的閥門開關控制前后兩支路,其中2處為前閥門,控制前支路;3處為后閥門,控制后支路,前后支路都安裝有兩個噴嘴。煙氣在6處同氧化劑發生反應后,經由圖中5、7煙氣測點煙氣分析儀連續記錄試驗前、后不同時間煙氣中、、等濃度變化,分析確定最佳試驗參數。之后將煙氣引入脫硫系統[9]。
4.4 測量結果分析
在珠海發電廠脫硫同時脫硝測量中[10]:
(1)氧化度同氧化劑注入煙道的方式有關。逆流是最宜的氧化劑注入方式,所以,工業試驗中脫硝劑最宜采用逆流注入方式。
(2)試驗加入氧化劑后,氧化劑脫硝效果效果,可在工作應用中深入分析研究;50%氧化劑試驗中,氧化度最高可達60%左右。
(3)試驗中,首先,濃度為50%的氧化劑氧化度最高;其次,整體上濃度在39.5%的氧化劑氧化度高于30%濃度氧化劑的氧化度。有條件情況下,以后的具體應用中應最宜選用濃度為50%的氧化劑。但出于經濟性和試驗效果的考慮,工業應用中普遍選用濃度為35%的氧化劑。
5 結論
燃煤電廠脫硫脫硝技術為一項涉及多個學科領域的綜合性技術,為了減少燃煤排放煙氣中與對大氣的污染。其一,改進燃燒技術抑制其生成;其二,應加強對排煙中與的煙氣脫除工藝設計。當前,煙氣脫硫脫硝技術是降低煙氣中的與最為有效的方法,尤其是電子束法、脈沖等離子體法等應用更是大大地促進了煙氣脫除工藝的發展。雖然相應方法有著很多優點,但還不完善,均還處在推廣階段。所以,研究開發高效能、低價格的煙氣聯合脫硫脫硝一體化吸收/催化劑,研發新的脫硫脫銷裝置及脫硫脫銷工藝是科研人員工作的方向。
參考文獻
[1] 胡勇,李秀峰.火電廠鍋爐煙氣脫硫脫硝協同控制技術研究進展和建議[J].江西化工,2011(2):27-31.
[2] 葛榮良.火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢[J].上海電力,2007(5):458-467.
[3] 宋增林,王麗萍,程璞.火電廠鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術進展[J]. 熱力發電,2005(2):6-10.
[4] 柏源,李忠華,薛建明等.煙氣同時脫硫脫硝一體化技術研究[J].電力科技與環保,2010,26(3):8-12.
[5] 呂雷.煙氣脫硫脫硝一體化工藝設計與研究[D].長春: 長春工業大學碩士學位論文,2012.
[6] 劉鳳.噴射鼓泡反應器同時脫硫脫硝實驗及機理研究[D].河北:華北電力大學工學博士學位論文,2008.
[7] 韓穎慧.基于多元復合活性吸收劑的煙氣CFB 同時脫硫脫硝研究[D].河北: 華北電力大學工學博士學位論文,2012.