厌氧生物处理机理研究
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摘要：由于社会的发展、人口的增加，水资源短缺的矛盾日益显现出来，废水排放逐年增加，每年处理废水的费用也在飞速上涨，一直以来人们认为厌氧微生物处理低浓度的废水不能很好的实现，本文通过对厌氧处理废水的基本生物化学过程和动力学两个角度作出分析，并提出了在低浓度废水中的莫诺方程形式，提出在动力学和生物化学两个方面都是可以很好的实现厌氧处理低浓度废水的，只是在工程实施工程中没有做到生物反应其他的一些条件，本文还根据反应动力学和生物化学原理对厌氧处理低浓度废水中试和实际工程中的设计和启动给出一些建议。心若冰清，天塌不惊
万变犹定，神怡气静
尘垢不沾，俗相不染
虚空甯宓，浑然无物
无有相生，难易相成
份与物忘，同乎浑涅
天地无涯，万物齐一
飞花落叶，虚怀若谷
千般烦忧，才下心头
即展眉头，灵台清幽
参考资料：心无罣碍，意无所执；解心释神，莫然无魂；水流心不竞，云在意俱迟；一心不赘物，古今自逍遥！
关键词：厌氧生物处理低浓度废水反应四个阶段莫诺方程反应速率启动
一、概述
厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐，由于其具有良好的去除效果，更高的反应速率和对毒性物质更好的适应，更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗，使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制，所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间，可最近的一些报道和试验表明，厌氧如果提供合适的外部条件，在处理低浓度废水方面仍然有非
常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
二、厌氧反应四个阶段
一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：
（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢，同时也是最为重要的反应过程，在前面几个阶段中，废水的中污染物质只是形态上发生变化，COD几乎没有什么去除，只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体，使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡，维持废水中的PH 稳定，保证反应的连续进行。
三水解反应
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化成简单的溶解性单体和二聚体的过程。水解反应针对不同的废水类型差别很大，这要取决于胞外酶能否有效的接触到底物。因此，大的颗粒比小颗粒底物要难降解很多，比如造纸废水、印染废水和制药废水的木质素、大分子纤维素就很难水解。
水解速度的可由以下动力学方程加以描述：
ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ——可降解的非溶解性底物浓度（g/l）；
ρo———非溶解性底物的初始浓度（g/l）；
Kh——水解常数（d－1）；
T——停留时间（d）。
一般来说，影响Kh的因素很多，很难确定一个特定的方程来求解Kh，但我们可以根据一些特定条件的Kh，反推导出水解反应器的容积和最佳反应条件。在实际工程实施中，有条件的话，最好针对要处理的废水作一些K h的测试工作。通过对国内外一些报道的研究，提出在低温下水解对脂肪和蛋白质的降解速率非常慢，这个时候，可以不考虑厌氧处理方式。对于生活污水来说，在温度15的情况下，Kh＝0.2左右。但在水解阶段我们不需要过多的COD去除效果，而且在一个反应器中你很难严格的把厌氧反应的几个阶段区分开来，一旦停留时间过长，对工程的经济性就不太实用。如果就单独的水解反应针对生活污水来说，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。
把这些参数和给定的条件代入到水解动力学方程中，可以得到停留水解停留时间：
T=13.44h
这对于水解和后续阶段处于一个反应器中厌氧处理单元来说是一个很短的时间，在实际工程中也完全可以实现。如果有条件的地方我们可以适当
提高废水的反应温度，这样反应时间还会大大缩短。而且一般对于城市污水来说，长的排水管网和废水中本生的生物多样性，所以当废水流到废水处理场时，这个过程也在很大程度上完成，到目前为止还没有看到关于水解作为生活污水厌氧反应的限速报道。
四发酵酸化反应
发酵可以被定义为有机化合物既作为电子受体也作为电子供体的生物降解过程，在此过程中有机物被转化成以挥发性脂肪酸为主的末端产物。
酸化过程是由大量的、多种多样的发酵细菌来完成的，在这些细菌中大部分是专性厌氧菌，只有1％是兼性厌氧菌，但正是这1％的兼性菌在反应器受到氧气的冲击时，能迅速消耗掉这些氧气，保持废水低的氧化还原电位，同时也保护了产甲烷菌的运行条件。
酸化过程的底物取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。对于一个稳态的反应器来说，乙酸、二氧化碳、氢气则是酸化反应的最主要产物。这些都是产甲烷阶段所需要的底物。
在这个阶段产生两种重要的厌氧反应是否正常的底物就是挥发性脂肪酸（VFA）和氨氮。VFA过高会使废水的PH下降，逐渐影响到产甲烷菌的正常进行，使产气量减小，同时整个反应的自然碱度也会较少，系统平衡P H的能力减弱，整个反应会形成恶性循环，使得整个反应器最终失败。氨氮它起到一个平衡的作用，一方面，它能够中和一部分VFA，使废水PH具有更大的缓冲能力，同时又给生物体合成自生生长需要的营养物质，但过高的氨氮会给微生物带来毒性，废水中的氨氮主要是由于蛋白质的分解带来的，典型的生活污水中含有20-50mg/l左右的氨氮，这个范围是厌氧微生物非常理想的范围。
另外一个重要指标就是废水中氢气的浓度，以含碳17的脂肪酸降解为例：
CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14
脂肪酸的降解都会产生大量的氢气，如果要使上述反应得以正常进行，必须在下一反应中消耗掉足够的氢气，来维持这一反应的平衡。如果废水的氢气指标过高，表明废水的产甲烷反应已经受到严重抑制，需要进行修复，
一般来说氢气浓度升高是伴随PH指标降低的，所以不难监测到废水中氢气的变化情况，但废水本身有一定的缓冲能力，所以完全通过PH下降来判断氢气浓度的变化有一定的滞后性，所以通过监测废水中氢气浓度的变化是对整个反应器反应状态一个最快捷的表现形式。
五产乙酸反应
发酵阶段的产物挥发性脂肪酸VFA在产乙酸阶段进一步降解成乙酸，其常用反应式如以下几种：
CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MO L
CH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL
CH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL
CH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MO L
4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL
2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL
从上面的反应方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不会被降解，但由于后续反应中氢的消耗，使得反应能够向右进行，在一阶段，氢的平衡显得更加重要，同时后续的产甲烷过程为这一阶段的转化提供能量。实际上这一阶段和前面的发酵阶段都是由同一类细菌完成，都在细菌体内进行，并且产物排放到水体中，界限并没有十分清楚，在设计反应器时，没有足够的理由把他们分开。
六产甲烷反应
在厌氧反应中，大约有70％左右的甲烷由乙酸歧化菌产生，这也是这几个阶段中遵循莫诺方程反应的阶段。
另一类产生甲烷的微生物是由氢气和二氧化碳形成的。在正常条件下，他们大约占30％左右。其中约有一般的嗜氢细菌也能利用甲酸产生甲烷。最主要的产甲烷过程反应有：
CH3COO-+H2O－>CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL
HCO3-+H++4H2－>CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL
4CH3OH－>3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL
4HCOO-+2H+－>CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL
在甲烷的形成过程中，主要的中间产物是甲基辅酶M（CH3-S-CH2-SO 3-）。
在甲基辅酶M还原成甲烷的过程中，需要作用非常重要的甲基还原酶，其中含有重要的金属离子Ni+。这对生活污水来说是比较缺乏微量金属离子，所以在生活污水的厌氧生物处理过程中补充一定的微量金属离子是非常必
要的。
七低浓度废水反应速率的选择
以生活污水为例，一般来说影响废水厌氧反应速率的因素有很多，包括反应温度、废水的毒性、原水基质浓度、原水的PH值、传质效率、营养物质的平衡、微量元素的催化作用等等。对于生活污水来说，影响比较大的因素有反应温度、原水的基质浓度、传质效率以及微量元素的催化。因为生活污水的营养比和PH值被公认为非常适合生物的生长的。在前面的叙述中，已经提及了厌氧反应的前三个阶段对于生活污水来说，很快就可以完成，尤其水解阶段，不存在传质的限制，同时通常长距离的管网也给水解提供了足够的时间。因此我们提出的厌氧处理低浓度废水设计思想中，主要考虑产甲烷过程作为限速步骤。
由于产甲烷阶段遵循莫诺方程，整个速率的确定以莫诺方程为基础。
μ－生物反应速率 KgCOD/KgMLSS.d
μmax－生物最大反应速率KgCOD/KgMLSS.d
ρ－废水中基质浓度 mg/l
Ks－半反应速率常数 mg/l
在上式中，很难把总体反应的Ks值估算出来，因为它受到的影响因素很多，对于不同类型的废水差别很大。对于生活污水来说可以根据不同的单个因素影响列成很多分式莫诺方程，最后各式相乘再加上修正系数，这个方程可以得出比较接近的Ks值，作为厌氧处理生活污水时的参考设计数据。
具体思想如下：
1、假定条件：a、厌氧处理该污水过程中主要受温度、传质速率、基质浓度以及微量元素的影响；b、微量元素可以通过外界条件的干预给予补充；c、反应器为一体化反应器；d、产甲烷单元反应也近似遵循莫诺方程。
2、模型总体方程
Kst－温度响应半反应速率常数 mg/l
Ksv－传质速率半反应速率常数 mg/l
K－修正系数
在上式中，Kst针对不同的废水是可以确定的，Ksv对不同的反应器差别比较大，我们可以通过外界干预给以降低到一固定值偏差不大的范围内，比如通过强制搅拌或是提高反应器的高径比，出水回流都是比较好的解决办法。
通过众多的工程实例以及文献报道，初步确定Kst在15摄氏度时针对生活污水值为3200mg/l左右。Ksv在有搅拌足够的情况下15摄氏度时针对生活污水值为532mg/l。K值在重庆地区可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，这样针对进水浓度为300mg/l的生活污水最大反应速率为：
μ1＝5KgCOD/KgMLSS.d×（300/（3200＋300））×（300/（532+300））×0.85
＝0.132 KgCOD/KgMLSS.d
在一体式反应器中由于出水浓度很低，导致总体反应速率降低，但对于几种高效厌氧反应器（包括UASB、EGSB、IC内循环反应器、流化床、上流式厌氧生物滤池）可以假设其为推流式厌氧反应器，浓度随反应器高度的增加均匀的减少，即反应器中的浓度分布与高度成反比。这样我们可以通过设定的出水浓度计算一个反应器最低反应速率，最后取平均值就得到整个反应器的平均反应速率。
同样根据前面的莫诺模型，得出出水COD＝80mg/l的厌氧反应速率：
μ2＝5KgCOD/KgMLSS.d×（80/（3200＋80））×（80/（532+80））×0.8 5
＝0.014 KgCOD/KgMLSS.d
所以反应器的平均反应速率为
μ＝（μ1+μ2）/2＝0.073 KgCOD/KgMLSS.d
如果我们能够在反应器内保持稳定的污泥浓度为20KgMLSS/m3，则整个反应器的容积反应速率为FV＝0.073 KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3
＝1.46 KgCOD/m3.d
在实际反应器的设计时，需要考虑污泥、气体、液体分离的容积，反应部分容积只占整个反应器容积的40％，这样实际整个反应器设计平均负荷变为：
FV‘＝1.46 KgCOD/m3.d×0.4＝0.99 KgCOD/m3.d
核算停留时间为：HRT＝7.5h
八中试与工程应用应注意的问题
通过上述实验室里理论的研究和推断，采用新型高效厌氧反应器处理城市污水完全是可行的。在中试和工程设计中，我们应该从上述分析角度出发，完善厌氧系统，以下措施是必要的：
1、在反应器的形式上优先考虑推流式的活塞反应器；
2、为了减少低浓度时，基质传质速率（包括液相中的有机物向菌胶团或颗粒污泥传质以及细胞壁外向细胞壁内传质）对整个反应速率的影响，在反应器底部投加一定数量的活性炭作为载体是非常有必要的，但考虑到沼气和布水的影响，投加数量不宜过多，初步考虑为40g/L颗粒状活性炭；
3、建议在反应器的上部设置气、水、固三相分离系统；
4、设置一套完善的出水回流系统，并可以调节回流量，用仪表显示并控制；
5、出水设置MLSS浓度计加以监测，随时了解反应器的污泥情况；
6、在反应器的底部、中部、顶部设置碱度监测系统，随时监测反应器内的生物反应条件；
7、设置一套启动用的营养物质和微量元素添加系统是十分有必要的；
8、设置温度传感器，了解原水水温的变化对反应器的冲击影响；
9、进水设置流量传感器和有机物在线监测仪器，并通过程序加以显示到中央控制室中，随时计算进水污泥负荷以及上升流速；
10、必要的预处理措施，比如除渣处理措施；
11、在北方的废水处理系统，反应器建议修建在室内或采取严密的保温措施；
12、其他必要的辅助系统，如消除泥水界面泥渣层的喷淋系统。
同样，一套设计好的系统，没有按照反应机理进行的启动，是不能称之为成功的系统的，在这里，根据一些工程实践以及国内外一些报道，笔者对厌氧
处理低浓度废水时启动提出一些参考性建议（针对生活污水）：
1、启动时，先投加载体，在投加污泥，污泥的数量按照25KgMLVSS/ m3池容计算，投加时的污泥必须通过筛网进行粗渣的清除（这一点非常重要）；
2、由于原水具有比较好的生化性，进水不需要驯化，但第一次进水进满池体后，停止进水，通过临时配备的水下搅拌机进行池底强制搅拌，连续8个小时搅拌以上，停止搅拌静止8个小时，通过排泥管排除池体标高2米以上的污泥，再搅拌8个小时，这8个小时同时按照比例投加氮肥和磷肥，投加微量金属元素，保证池内液相中的COD；
3、24个小时后，开始按设计负荷进水并采取一定的出水回流，回流比根据反应器的高度调整；（注意，出水带出来的污泥不要回流）
4、24个小时后，减少回流比，保证出水不带泥，如果出水继续带你就停止回流，并进行污泥回流，同时投加营养物质；
5、连续这样运行一个星期，随时监测各项出水指标，以便正确反应反应器内生物的反应状态作一些镜检。
九结论
通过对厌氧微生物处理污水的机理研究得出，厌氧在常温状态下处理城市污水是有可能的，我们在实际中由于种种非生物本身反应的原因而错过了利用厌氧处理城市污水的机会，并且在国外已经有了成功的厌氧处理城市污水的情况，出水COD<40mg/l。完全能满足有机物排放标准，如果加上简短脱硝曝气工艺（在去除了BOD后，只需要1.5H的时间就可以进行NH3-N 到NO-N的转化），就是一个非常适合中国国情的低浓度废水处理工艺，但在设计中，应详细认真的作出设计前的调查和设计后的启动工作。
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来源：中国水处理网
高密度沉淀池工作原理及优缺点 石英砂,纤维球高密度沉淀池属于水处理领域中最先进的技术一族。高密度沉淀池是沉淀技术进化和发展的最新阶段，在水处理技术中，属于三代沉淀池中最新的一代。二十世纪二三是年代采用的是第一代沉淀技术——“静态车垫”；五十年代开发了称为“污泥接触层”的第二代沉淀池并投入使用；八十年代被称为“污泥循环型”的第三代沉底池登上了历史舞台，以密度沉淀池为代表。 石英砂,纤维球高密度沉淀池的原理 用沉淀筒实验说明，在充满悬浮物的量筒内进行沉淀观察，上端为自由沉淀，特点是悬浮物浓度低，颗粒小，沉降速度慢；下端主要是集团沉淀，特点是悬浮物凝聚，颗粒大，沉降速度快。所以要提高沉降速度，要求将悬浮物凝聚成大颗粒。 石英砂,纤维球优点： 高密度沉淀池自20世纪90年代中期从欧洲引入国内。其特点是集良好的机械混合、絮凝、澄清和高效混合于一体，分离效率高、陪你水量低、占地面积小，出水浊度低。 石英砂,纤维球特点： 最佳的絮凝性能，矾花密集、结实。在装置中回流一部分沉淀污泥至絮凝段，利用回流污泥与金水混合，使金水中的脱稳微粒与活性泥渣充分接触，再加上高分子助凝剂的吸附架桥作用，有利于使水中的脱稳微粒形成大颗粒絮凝，提高絮凝沉淀效果。 石英砂,纤维球回流污泥中的混凝剂、助凝剂在絮凝池中得到充分利用，节约混凝剂及助凝剂的投加量。沉淀池采用斜管沉淀，可达到泥水快速分离的目的，水力停留时间明显减少，使沉淀池的占地面积明显减少，节约工程费，经初步工程方案比较，相对于平流沉淀池，高效沉淀池可降低工程造价约20%。斜板分离，水力配水设计周密，原水在整个溶气内被均匀分配。提高的上升流速，上升速度在15~35m/h之间。外部污泥循环，污泥从浓缩区到反应池。集中污泥浓缩。高密度沉淀池排泥浓度较高高你读沉底池具有以下优点：优质的出水；除去剩余的矾花；适用于多类型的原水；由于循环使污泥和水之间的接触时间较长，从而使耗药量低于其他的沉淀装置，在特点条件下达30%；节约用地，高密度沉淀池的沉淀速度较高，它是世界上结构最紧凑的沉淀池，结构紧凑减少了土建造价，并且解药安装用地无以下负作用：原水水质变化，药处理率调节不好，关机后再启动流量变化；由于污泥循环，反应
轴流式通风机工作原理 一、矿井通风设备的意义： 向井下输送足够的新鲜空气，稀释和排除有害、有毒气体，调节井下所需的风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证矿井安全生产。二、矿井机械通风： 1. 抽出式通风 通风机位于系统的出口端，借助通风机的抽力， 使新鲜空气从进风井流入井内，经出出风井排出。 2. 压入式通风 设备位于系统的入口处， 新鲜的空气借助通风机的动力压入井内，并克服矿井巷道阻力，由出风井排出。 3. 两种通风方式的比较 抽出式通风由于是负压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会略有升高，瓦斯涌出量就会减少，有抑制瓦斯的作用； 压入式通风由于是正压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会下降，瓦斯涌出量会增加，是安全受到威胁，一般禁用。 h 2 3
h 三、矿井通风方式 中央并列式 对角式中央分列式（中央边界式） 四、矿井通风机的工作原理 目前煤矿上使用最广泛的是轴流式对旋风机，因为其相较离心式通风机有便于全矿性反风，便于调节风量等优点，得到广泛应用，随着科技进步，轴流式对旋式风机由于效率高、风量大、风压高、噪音低、节能效果显著，是目前使用最广泛的通风机。 1. 集流器：流线型的集流器可以使进入风机的气流均匀，提高风机的运行效率和降低风机的噪声。 2. 进、出口消声器：为两层圆筒结构。 3. 整流罩：流线型的整流罩可以使风机内流场得到优化，提高风机的运行效率和降低风机的噪声。 4. 电动机： 5. 一级叶轮： 6. 二级叶轮： 7. 扩压器：可以回收一定的动压，提高风机的静压比。
五、对旋风机优点： 1、为了适合煤矿通风网路的阻力要求，并确保通风机效率，该机采用了对旋式结构，两机叶轮互为反向旋转，可以省去中导叶并减少中导叶的损失，提高了风机效率。 2、采用电机与叶轮直联的型式，避免了传动装置损坏事故，也消除了传动装置的能量损耗，提高了风机装置效率。 3、电机均安装在风机主风筒内的密闭罩中，密闭罩具有一定的耐压性，可以使电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝，同时还起一定的散热作用，密闭罩设有两排流线型风管道，通过主风筒与地面大气相通，使新鲜空气流入密闭罩中，同时又可使罩内空气在风机运行中保持正压状态。 4、风机最高装置静压效率可达86%以上，高效区宽广，可确保矿井在三个开采阶段主扇效率均为75%以上。扭转了我国大型矿山主扇运行效率低的状况，可节约大量电能。 5、风机可反转反风，其反风量可达正风量的60%，不必另设反风道，具有节约基建投资和反风速度快的优点。 6、叶轮的叶片安装角的可调整，可根据生产的要求来调整叶片角度。 该风机采用特殊设计，性能曲线无驼峰，在任何网络阻力的情况下，均能稳定运行。 六、通风机的附属装置 （1）反风装置 作用：使井下风流反向的一种设施， 以防止进风系统发生火灾时产生的 有害气体进入作业区； 有时救护工作也需要反风。 （2）反风方法： 反风方法： 1）离心式通风机的反风 利用反风道 2）轴流式通风机的反风 反转反风法 反风道反风法 （3）防爆门(防爆井盖) 作用：当井下一旦发生瓦斯 或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用， 自动打开，以保护主通风机免受毁坏；
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
1.1.前言前言前言 数据库应用，在许多软件系统中经常用到，是开发中大型系统不可缺少的辅助。但如果对数据库资源没有很好地管理(如：没有及时回收数据库的游标 (ResultSet)、Statement、连接 (Connection)等资源)，往往会直接导致系统的稳定。这类不稳定因素，不单单由数据库或者系统本身一方引起，只有系统正式使用后，随着流量、用户的增加，才会逐步显露。 在基于Java 开发的系统中，JDBC 是程序员和数据库打交道的主要途径，提供了完备的数据库操作方法接口。但考虑到规范的适用性，JDBC 只提供了最直接的数据库操作规范，对数据库资源管理，如：对物理连接的管理及缓冲，期望第三方应用服务器(Application Server)的提供。 本文，以JDBC 规范为基础，介绍相关的数据库连接池机制，并就如果以简单的方式，实现有效地管理数据库资源介绍相关实现技术。 2.2.连接池技术背景连接池技术背景连接池技术背景 2.1 JDBC JDBC 是一个规范，遵循JDBC 接口规范，各个数据库厂家各自实现自己的驱动程序(Driver)，如下图所示: 应用在获取数据库连接时，需要以URL 的方式指定是那种类型的Driver，在获得特定的连接后，可按照固定的接口操作不同类型的数据库，如: 分别获取Statement、执行SQL 获得ResultSet 等，如下面的例子 : import java.sql.*; … DriverManager.registerDriver(new oracle.jdbc.driver.OracleDriver()); Connection dbConn = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:oracle","username","password"); Statement st = dbConn.createStatement(); ResultSet rs = st.executeQuery("select * from demo_table");
轴流式风机原理及运行 一．轴流式风机的结构特点 轴流送风机为单级风机，转子由叶轮和叶片组成，带有一个整体的滚动轴承箱和一个液压叶片调节装置。主轴承和滚动轴承同置于一球铁箱体内，此箱体同心地安装在风机下半机壳中并用螺栓固定。在主轴的两端各装一只支承轴承，为承受轴向力。主轴承箱的油位由一油位指示器在风机壳体外示出。轴承的润滑和冷却借助于外置的供油装置，周围的空气通过机壳和轴承箱之间的空隙的自然通风，以增加了它的冷却。 叶轮为焊接结构，因为叶轮重量较轻，惯性矩也小。叶片和叶柄等组装件的离心力通过推力轴承传递至较小的承载环上，叶轮组装件在出厂前进行叶轮整套静、动平衡的校验。 风机运行时，通过叶片液压调节装置，可调节叶片的安装角并保持这一角度。叶片装在叶柄的外端，叶片的安装角可以通过装在叶柄内的调节杆和滑块进行调节，并使其保持在一定位置上。调节杆和滑块由调节盘推动，而调节盘由推盘和调节环所组成，并和叶片液压调节装置的液压缸相连接。 风机转子通过风机侧的半联轴器、电动机侧的半联轴器和中间轴与电机连接。 风机液压润滑供油装置由组合式的润滑供油装置和液压供油装置组成。此系统有2台油泵，并联安装在油箱上，当主油泵发生故障时，备用油泵即通过压力开关自动启动，2个油泵的电动机通过压力开关联锁。在不进行叶片调节时，油流经恒压调节阀而至溢流阀，借助该阀建立润滑压力，多余的润滑油经溢流阀回油箱。 风机的机壳是钢板焊接结构，风机机壳具有水平中分面，上半可以拆卸，便于叶轮的装拆和维修。叶轮装在主轴的轴端上，主轴承箱用螺钉同风机机壳下半相连接，并通过法兰的内孔保证对中，此法兰为一加厚的刚性环，它将力(由叶轮产生的径向力和轴向力)通过风机底脚可靠地传递至基础，在机壳出口部分为整流导叶环，固定式的整流导叶焊接在它的通道内。整流导叶环和机壳以垂直法兰用螺钉连接。 进气箱为钢板焊接结构，它装置在风机机壳的进气侧。在进气箱中的中间轴放置于中间轴罩内。电动机一侧的半联轴器用联轴器罩壳防护。带整流体的扩压器为钢板焊接结构，它布置在风机机壳的排气侧。为防止风机机壳的振动和噪声传递至进气箱和扩压器以至管道，因此进气箱和扩压器通过挠性连接(围带)同风机机壳相连接。 为了防止过热，在风机壳体内部围绕主轴承的四周，借助风机壳体下半部的空心支承使其同周围空气相通，形成风机的冷却通风。 主轴承箱的所有滚动轴承均装有轴承温度计，温度计的接线由空心导叶内腔引出。为了避免风机在喘振状态下工作，风机装有喘振报警装置。在运行工况超过喘振极限时，通过一个预先装在机壳上位于动叶片之前的皮托管和差压开关，利用声或光向控制台发出报警信号，要求运行人员及时处理，使风机返回到正常工况运行。 轴流风机如下图所示
JAVA数据库连接池 ●基本概念及原理 ?数据库连接池是为了解决数据库对象 的共享出错问题。 ?实际就是建立一个缓冲池。 ?原理 预先在缓冲池中放入一定数量的连接， 当需要建立数据库连接时，只需从连接 池中取出一个，使用完毕之后再放回 去。 ?JDBC的API中没有提供连接池的方法。 ●连接池关键问题分析 ?使用线程同步来解决并发问题 ?使用一个单例模式的连接池管理类来 解决连接多个不同数据库。具体方法： ◆在连接池管理类的唯一实例被创建 时读取一个资源文件，其中资源文件 中存放着多个数据库的url地址()、 用户名()、密码()等信息。如 tx.url=172.21.15.123： 5000/tx_it，https://www.doczj.com/doc/e66107174.html,er=yang， tx.password=yang321。
◆根据资源文件提供的信息，创建多 个连接池类的实例，每一个实例都是 一个特定数据库的连接池。连接池管 理类实例为每个连接池实例取一个 名字，通过不同的名字来管理不同的 连接池。 ?使用资源文件来解决同一个数据库有多个用户使用不同的名称和密码访问的情况。具体方法： ◆资源文件中设置多个具有相同url 地址，但具有不同用户名和密码的数 据库连接信息。 ?可采用每一个事务独占一个连接来实现事务处理, 这种方法可以大大降低事务管理的复杂性。具体方法: ◆Connection类可以通过设置 Connection的AutoCommit属性为 false,然后显式的调用commit或 rollback方法来实现。 ?使用空闲池来解决连接池的分配与释放处理。具体办法:
◆把已经创建但尚未分配出去的连接按创建时间存放到一个空闲池中。 ◆每当用户请求一个连接时，系统首先检查空闲池内有没有空闲连接：●如果有就把建立时间最长(通过容 器的顺序存放实现)的那个连接分 配给他(实际是先做连接是否有效 的判断，如果可用就分配给用户， 如不可用就把这个连接从空闲池删 掉，重新检测空闲池是否还有连 接)。 ●如果没有则检查当前所建连接池是 否达到连接池所允许的最大连接数 (maxConn),如果没有达到，就新建 一个连接，如果已经达到，就等待 一定的时间(timeout)。如果在等 待的时间内有连接被释放出来就可 以把这个连接分配给等待的用户， 如果等待时间超过预定时间 timeout,则返回空值(null)。
高效沉淀池工艺 工艺概述： 高效沉淀池工艺是依托污泥混凝、循环、斜管分离及浓缩 等多种理论，通过合理的水力和结构设计，开发出的集泥 水分离与污泥浓缩功能于一体的新一代沉淀工艺。该工艺 特殊的反应区和澄清区设计，尤其适用于中水回用和各类 废水高标准排放领域。 工艺原理： 高效沉淀池由反应区和澄清区两部分组成。反应区包括混合反应区和推流反应区；澄清 区包括入口预沉区、斜管沉淀区及浓缩区。 在混合反应区内，靠搅拌器的提升混合作用完成泥 渣、药剂、原水的快速凝聚反应，然后经叶轮提升至推 流反应区进行慢速絮凝反应，以结成较大的絮凝体。整 个反应区（混合和推流反应区）可获得大量高密度均质 的矾花，这种高密度的矾花使得污泥在沉淀区的沉降速 度较快，而不影响出水水质。 高效沉淀池工艺结构图在澄清区，矾花慢速地从预沉区进入到沉淀区 使大部分矾花在预沉区沉淀，剩余矾花进入斜管沉 淀区完成剩余矾花沉淀过程。矾花在沉淀区下部累 积成污泥并浓缩，浓缩区分为两层，一层位于排泥 斗上部，经泵提升至反应池进水端以循环利用；一 层位于排泥斗下部，由泵排出进入污泥处理系统。 澄清水通过集水槽收集进入后续处理构筑物。 优点： ●絮凝体循环使用提高了絮凝剂的使用效果，节约10%至30%的药剂； ●斜管的布置提升了沉淀效果，具有较高的沉淀速度，可达20 m／h-40m／h； ●排放的污泥浓度高：可达30-550克/升。一体化污泥浓缩避免了后续的浓缩工艺，产生 的污泥可以直接进行脱水处理。
处理效率高，单位面积产水量大，占地面积小，土建投资低，尤其适用于改扩建工程；▲应用领域： ◎饮用水：地表水的澄清和（或）软化； ◎工业自来水：工业自来水的制备； ◎城镇污水：初级沉淀和（或）深度除磷； ◎雨水处理：雨水收集处理后回用； ▲配套设备 1、反应区设备 高效沉淀池反应区设备由导流筒及提升式混合搅拌机组成。 结构说明： 导流筒由圆筒体、锥体及稳流栅组成。稳流栅的作用是消除上升流体的旋涡。 提升式混合搅拌机主要由减速机、立轴、搅拌桨叶（轴流式）及电控箱组成。减速机采用搅拌专用减速机，能同时承受弯矩和扭矩作用；立轴采用管轴结构，具有足够的刚度和强度；搅拌桨叶采用轴流提升设计，具有低扬程，大流量的特性；电控箱内设变频装置，可通过调节搅拌机的转速，实现最佳的搅拌、混合效果。 主要特点： ①特殊的轴流叶轮设计，提供大循环流量。 ②变频调速，适应性强。 ③搅拌专用减速机结构简单。 ④叶轮与导流筒间隙的合理设计，极大的提高了原水、絮凝剂和回流污泥的混合。 ⑤稳流栅内外双层的特殊设计，完全达到消除漩涡的目的。 2、澄清区设备 高效沉淀池澄清区设备主要由中心传动浓缩刮泥机、出水槽、斜管及支撑板组成。
轴流式通风机工作原理 一、 矿井通风设备的意义: 向井下输送足够的新鲜空气,稀释与排除有害、有毒气体,调节井下所需的风量、温度与湿度,改善劳动条件,保证矿井安全生产。 二、 矿井机械通风: 1. 抽出式通风 通风机位于系统的出口端, 借助通风机的抽力, 使新鲜空气从进风井流入井内, 经出出风井排出。 2. 压入式通风 设备位于系统的入口处, 新鲜的空气借助通风机的动力压入井内, 并克服矿井巷道阻力,由出风井排出。 3. 两种通风方式的比较 抽出式通风由于就是负压通风,一旦通风机停转,井下的空气压力会略有升高,瓦斯涌出量就会减少,有抑制瓦斯的作用; 压入式通风由于就是正压通风,一旦通风机停转,井下的空气压力会下降,瓦斯涌出量会增加,就是安全受到威胁,一般禁用。 2 3 h h
三、 矿井通风方式 四、 矿井通风机的工作原理 目前煤矿上使用最广泛的就是轴流式对旋风机,因为其相较离心式通风机有便于全矿性反风,便于调节风量等优点,得到广泛应用,随着科技进步,轴流式对旋式风机由于效率高、风量大、风压高、噪音低、节能效果显著,就是目前使用最广泛的通风机。 1. 集流器:流线型的集流器可以使进入风机的气流均匀,提高风机的运行效率与降低风机的噪声。 2. 进、出口消声器:为两层圆筒结构。 中央并列式 对角式 中央分列式(中央边界式 )
3.整流罩:流线型的整流罩可以使风机内流场得到优化,提高风机的运 行效率与降低风机的噪声。 4.电动机: 5.一级叶轮: 6.二级叶轮: 7.扩压器:可以回收一定的动压,提高风机的静压比。 五、对旋风机优点: 1、为了适合煤矿通风网路的阻力要求,并确保通风机效率,该机采用了对旋式结构,两机叶轮互为反向旋转,可以省去中导叶并减少中导叶的损失,提高了风机效率。 2、采用电机与叶轮直联的型式,避免了传动装置损坏事故,也消除了传动装置的能量损耗,提高了风机装置效率。 3、电机均安装在风机主风筒内的密闭罩中,密闭罩具有一定的耐压性,可以使电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝,同时还起一定的散热作用, 密闭罩设有两排流线型风管道,通过主风筒与地面大气相通,使新鲜空气流入密闭罩中,同时又可使罩内空气在风机运行中保持正压状态。 4、风机最高装置静压效率可达86%以上,高效区宽广,可确保矿井在三个开采阶段主扇效率均为75%以上。扭转了我国大型矿山主扇运行效率低的状况,可节约大量电能。 5、风机可反转反风,其反风量可达正风量的60%,不必另设反风道,具有节约基建投资与反风速度快的优点。 6、叶轮的叶片安装角的可调整,可根据生产的要求来调整叶片角度。该风机采用特殊设计,性能曲线无驼峰,在任何网络阻力的情况下,均能
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式沉 淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m ／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时间t=1.5h。采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 1.池子的总表面积 设表面负荷q'=2m3/m2.h A=Q*3600/q=360m2 2.沉淀部分有效水深h2=q't=2*1.5= 3.0m 3.沉淀部分有效容积V=Qt*3600=1080m3 4.池长设水平流速u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m 5.池子总宽度B=A/L=360/20=18m 6.池子个数，设每格池宽b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4个 7.校核长宽比，长深比长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求) 长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求） 8.污泥部分所需的总容积
钻井泥浆泵结构工作原理 泥浆泵原理 泥浆泵是在钻探过程中，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探机械设备的重要组成部分。它的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下，起着冷却钻头，清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后岩屑带回地面的作用。在常用的正循环钻探中﹐泥浆泵是将地表冲洗介质─清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下﹐经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端﹐以达到冷却钻头﹑将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的﹐由动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往復运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现压送与循环冲洗液的目的。 泥浆泵性能 泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。排量以每分钟排出若干升计算﹐它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关﹐即孔径越大﹐所需排量越大。要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底﹐并可靠地携带到地表。地质岩心钻探时﹐一般上返速度在0.4～1米/分左右。泵的压力大小取决于钻孔的深浅﹐冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。钻孔越深﹐管路阻力越大﹐需要的压力越高。随着钻孔直径﹑深度的变化﹐要求泵的排
量也能随时加以调节。在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度﹐以达到改变排量的目的。为了準确掌握泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要安装流量计和压力表﹐随时使钻探人员瞭解泵的运转情况﹐同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。 泥浆泵分类 泥浆泵分单作用及双作用两种型式﹐单作用式泥浆泵在活塞往复运动的一个循环中仅完成一次吸排水动作。而双作用式泥浆泵每往復一次完成两次吸排水动作。若按泥浆泵的缸数分类﹐有单缸﹑双缸及三缸3种型式。 污水泥浆泵是单级单吸立式离心泵,主要部件有蜗壳、叶轮、泵座、泵壳、支撑筒、电机座、电动机等组成。蜗壳、泵座、电机座、叶轮螺母是生铁铸造、耐腐蚀性较好,加工工艺方便。叶轮为三片单园弦弯叶,选用半封闭叶轮,并采用可锻铸铁、所以强度高,耐腐蚀;加工方便,通过性好,效率高。为了减轻重量和减少车削量、泵轴是优质碳素钢冷拉园钢制造。泥浆泵座中装有四只骨架油封和轴套,防止轴磨损,延长轴的使用寿命。本泥浆泵可垂直或倾斜使用,占地面积小,蜗壳需埋在工作介质中工作,容易启动,不需引水,旋转方向应从电机尾部看是顺时针方向工作。总机长度备有各种规格,以便使用单位根据用途因地制宜地选用。
第一章总论 本次课程设计主要任务是对某城市50000m3/d污水处理厂三级处理工艺及部分构筑物进行设计。本设计所处理的原水，属于市政污水经过二级生物处理后的出水（中水），水的浊度、CODcr、SS等，均符合国家污水排放标准。但是作为景观用水和部分工业补充用水，其浊度和卫生指标偏高，需要进行进一步的深度处理，本次课程设计的目的就是以活性污泥法处理后的出水作为原水，采用混凝—沉淀工艺进一步处理，达到景观和部分工业用水的要求。 第一节设计任务和内容 一、设计任务 1、本次课程设计为初步工艺设计及部分构筑物设计计算，设计要求如下： (1)工艺设计：给出污水混凝—沉淀处理工艺流程图，并说明理由；给出设计高程图，要求为一次提升，自然流动。 (2)给出所要求单个构筑物结构设计，并设计计算，给出设计图。包括平面图、A－ A、B－ B、高程图以及工艺流程图。 2、处理工艺流程 来自于二级生物处理的污水，经格栅截留大颗粒有机物和漂浮物后，通过剂量槽后，经过泵提升后进入三级污水处理厂，经三级污水处理后符合要求的出水进入城市工业用水管道。 第二节基本资料 一、污水处理水量与水质 进入水处理厂的城市中水的水量与水质为： 设计流量：日处理废水50000m3 中水水质：PH值～7.0
水温4.5～25℃ ≤ 50 mg/L COD Cr ≤ 20 mg/L BOD 5 SS ≤ 250 mg/L TN ≤ 5 mg/L TP ≤ 0.05 mg/L 二、处理要求 中水经深度处理后应符合以下要求： PH值～7.0 ≤20 mg/L COD cr BOD ≤15 mg/L 5 SS ≤ 10 mg/L TN ≤ 5 mg/L TP ≤ 0.05 mg/L 三、气象及水文资料： 风向：冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风。风速：平均风速 < 2m/s, 最大风速 20m/s。 气温：年平均温度为6℃ 最冷月平均为－13.5 ℃ (1月) 最热月平均为22 ℃（7月） 水文：年平均降水量：417.5mm 年平均蒸发量：1824.2mm 地下水初见水位： 6～8m 地形地貌：厂区地势由西向东呈下降趋势。
平流式斜管沉淀池的工作原理 平流式沉淀池应用很广，特别是在采用地面水源的电厂中常被采用。 一、平流池的结构 平流式蜂窝斜管填料沉淀池为矩形水池，基本组成如图3-5所示。上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。添加混凝剂后的原水流入沉淀池，沿进水区整个截面均匀分配进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥连续或定期排出池外。 1.进水区 通过混凝处理后的水先进入沉淀池的进水区，进水区内设有配水渠和穿孔墙，如图3-6所示。配水渠墙上配水孔的作用是使进水均匀分布在整个池子的宽度上，穿孔墙的作用是让水均匀分布在整个池子的断面上。为了保证穿孔墙的均匀布水作用，穿孔墙的开孔率应为断面面积的6%-8%，孔径为125mm左右。配水孔沿水流方向做成喇叭状，孔口流速在0.2-0.3m/s以内，最上一排孔淹没在水面下12-15cm处，最下一排孔距污泥区以上0.3-0.5m处，以免将已沉降的污泥再冲起来。 2.沉淀区 沉淀区是沉淀池的核心，作用是完成固体颗粒与水的分离。在沉淀区固体颗粒以水平流速-v和沉降速度u的合成速度，一边向前行进一边向下沉降。 3.出水区 出水区的作用是均匀收集经斜管填料沉淀区沉降后的出水，使其进入出水渠后流出池外。为保证在整个沉淀池宽度上均匀集水和不让水流将已沉到池底的悬浮固体带出池外，必须合理设计出水渠的进水结构。图3-7给出三种结构。图3-7(a)为溢流堰式，这种形式结构简单，但堰顶必须水平才能保证出水均匀。图3-7(b)为锯齿三角堰式，为保证整个堰口的流量相等，锯齿堰应该用薄壁材料制作，堰顶要在同一个水平线上，图3-7(c)为淹没孔口式，在出水渠内墙上均匀布孔，保证每个小孔流量
轴流式风机叶片的工作方式与飞机的机翼类似。但是，后者是将升力向上作用于机翼上并支撑飞机的重量，而轴流式风机则固定位置并使空气移动。 气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后，在叶轮动叶中获得能量，再经后导叶，将一部分偏转的气流动能转变为静压能，最后气体流经扩散筒，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入到管路中。 1．叶轮 叶轮与轴一起组成了通风机的回转部件，通常称为转子。叶轮是轴流式通风机对气体做功的唯一部件，叶轮旋转时叶片冲击气体，使空气获得一定的速度和风压。 轴流风机的叶轮由轮毂和叶片组成，轮毂和叶片的连接一般为焊接结构。叶片有机翼型、圆弧板形等多种，叶片从根部到叶顶常是扭曲的，有的叶片与轮毂的连接为可调试，可以改变通风机的风量和风压。一般叶片数为4~8个，其极限范围则在2~50个之间。 2.集风器和流线罩 集风器（吸风口）和流线罩两者组成光滑的渐缩形流道，其左右是将气体均匀的导入叶轮，减少入口风流的阻力损失。 3.前后置导流器 前导流器的作用是使气流在入口出产生负旋转，以提高风机的全压；此外，前置导流器常做成可转动的，通过改变叶片的安装的角度可以改变风机的工况。 后导流器的作用是扭转从叶轮流出的旋转气流，使一部分偏转气流动能转变为静压能，同时可减少因气流旋转而引起的摩擦和漩涡损失动能。 4.扩压器 在轴流风机的级的出口，气流轴向速度很大。扩散筒的作用是将一部分轴向气流动能转变为静压能，使风机流出的气体的静压能进一步提高，同时减少出口突然扩散损失。 轴流式风机的横截面一般为翼剖面。叶片可以固定位置，也可以围绕其纵轴旋转。叶片与气流的角度或者叶片间距可以不可调或可调。改变叶片角度或间距是轴流式风机的主要优势之一。小叶片间距角度产生较低的流量，而增加间距则可产生较高的流量。 先进的轴流式风机能够在风机运转时改变叶片间距（这与直升机旋翼颇为相似），从而相应地改变流量。这称为动叶可调(VP)轴流式风机。
泥浆系统工作原理及故障排除 非开挖钻机的泥浆系统可分五部分，即电路、液压动力传动、泥浆泵、泥浆搅拌系统和钻机用泥浆钻进。如图所示，电路由电源、三位开关、火线、零线、电磁铁构成。电路起控制作用，三位开关控制电磁换向阀，电磁换向阀控制液压油路、柱塞马达，从而控制泥浆泵。液压动力传动部分由柴油机、三联齿轮油泵、液压油、油箱、进油过滤阀、溢流阀、压力表、电磁阀、单向阀、柱塞马达、回油过滤阀、油管构成。柴油机动力通过液压油传递给柱塞马达，柱塞马达旋转做功。泥浆泵由柱塞马达、变速箱、泵体、安全阀、储能罐、泥浆压力表、吸水管、送浆管构成。泥浆泵的功能是将泥浆变成高压泥浆供给钻机，协助钻机钻进，扩孔，铺管。泥浆搅拌系统由搅拌机、供水、泥浆材料构成，泥浆搅拌系统功能是按设计要求搅拌泥浆。钻机由动力头部、钻杆、导向钻头和扩孔钻头构成。钻机是泥浆的用户，钻机在钻孔铺管过程中，必须借助泥浆来润滑冷却钻，切削、分解悬浮排除钻屑，护壁防漏防坍孔，减少铺管阻力。 泥浆系统工作原理 泥浆从水龙头进入动力头、钻杆、直流至钻头，从水嘴喷出，润滑冷却钻头，铺助钻头切削分解岩土。泥浆经钻孔返出地面，悬浮携带钻屑出孔口，泥浆在钻孔流动过程中，在孔壁形成一层簿泥皮，附和着孔壁，依靠自重支承孔壁，保持
孔内压力平衡，防坍孔。泥浆流出地面后可收储于泥浆池内，除沙后又可以重复利用，以降低工程施工成本。不可用泥浆应清除。 泥浆系统在工程施工中的注意事项: 设计制造泥浆搅拌机的目的就是均匀搅拌泥浆，搅拌优质泥浆。从漏斗加澎润土粉，羟甲基纤维素粉、碱粉时和聚炳稀酰胺水解时，加料均匀缓慢，水箱水连续翻旋，粉末入水后分解混合形成泥浆。如果粉末入水后不能立即分解，容易结成团，之后很难分解，悬浮或沉淀于水箱中，不仅浪费泥浆材料，还要阻塞泥浆系统，搅拌好的泥浆，泥浆功能强，泥浆未搅拌好，泥浆性能差，要求搅拌好泥浆。搅拌好一箱泥浆容易，搅拌好每一箱泥浆就不容易，而且很辛苦。 泥浆泵设计最大吸水杨程2.5米。泥浆泵运行时，往往达不到最大的吸水杨程。为保证泥浆泵吸水可靠，设计水箱供水给泥浆泵。吸水管底部装有底阀（止回阀）。启动泥浆泵之前，要给吸水管灌满水，排除吸水管内空气，泥浆泵启动后，泵体缸内有泥浆（或水），活塞在润滑条件动行，延长活塞和缸体使用寿命，如果不给吸水管安装底阀和灌水，泥浆泵吸水困难或吸不上水，活塞干磨会加速磨损，缩短活塞和缸的使用寿命。在回拖铺管时，泥浆泵吸不上水，泥浆供应不上，铺管被泥沙抱死。吸水管超长超大，也会使泥浆泵吸水困难，应按设计要求选择吸水管直径，长度不超过8米。 泥浆泵压力与档位，泥浆泵最低档位1档，最高档位4档。泥浆泵挂1档，如果钻头水嘴阻塞，泥浆压力达6Mpa后，泥浆泵照常转动工作，是因为档低位，扭矩小，马达能带泥浆工作。泥浆泵挂2档，钻头水嘴阻塞，泥浆压升至4Mpa，泥浆泵不转，是因为档高了，扭矩增大了，马达带不动。当泥浆泵挂 3 档，泥浆压力3Mpa泥浆泵不转。当泥浆泵挂4档，泥浆压力2 Mpa泥浆泵不转。在憋泵时，泥浆泵挂最低档，让泥浆憋压击穿钻头水嘴，泥浆压力下降后，再挂到高档位上。 根据地层地质来调配搅拌泥浆的质量，根据钻孔直径和长度来调节泥浆流量，泥浆在钻孔中流动并有一定量的泥浆返出孔口，说明钻孔畅通，成孔良好，无阻塞。如果泥浆不从钻孔中返出，泥浆被漏失，泥浆被地层浸吸，钻孔被阻塞，应查明原因，采取加大泥浆流量，改变泥浆成份，提高泥浆浓度，增加泥浆粘度措施让泥浆从孔道返出。泥浆通，钻孔通，铺管才畅通。
污水处理中沉淀工艺的原理及特点 针对沉淀是去除水中悬浮物的主要单元，对沉淀工艺的进展方面进行了论述，主要介绍 了平流式沉淀池、蜂窝斜管填料沉淀池、高密度沉淀池、拦截式沉淀池的特点和优点，旨在 提高沉淀池的沉降效率。 目前，国内外的给水处理工艺大多采用沉淀（澄清）过滤和消毒形式，其中沉淀部分对 原水中悬浮物的去除显得尤为重要。沉淀池作为去除水中悬浮物的主要设施之一，在水行业 得到了广泛的应用。纵观沉淀构筑物的发展可以发现，在20世纪6O年代以前主要采用平流式、竖流式和辐流式沉淀池，60年代起各种澄清池盛行一时，70年代后，主要是斜管、斜板及复合型沉淀池。沉淀构筑物形式的改进提高了沉淀分离的效率。沉淀池的设计和开发都是 围绕怎样增加沉淀面积和改变水流流态这两方面进行的。沉淀池的设计总是以提高沉淀池的 沉降效率为目的。提高沉降效率有两种方法：1）缩短颗粒的沉淀距离、增大沉淀池面积，斜管沉淀属这一类；2）增大矾花颗粒的下沉速度，通过采用高效絮凝剂和优化絮凝工艺来实现。 1、平流式沉淀池 平流式沉淀池是目前我国大中型给水厂使用最广泛的池型，具有结构简单、管理方便、 耐冲击负荷强等优点。平流式沉淀池为矩形，上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部有进水区，池后部有出水区。经混凝的原水流入沉淀池后，沿进水区整个截面均匀分配，进入沉淀区，然后缓慢流向出口区。水中的颗粒沉于池底，沉积的污泥定期排出池外。 2、蜂窝斜板（管）沉淀池 蜂窝斜板（管）沉淀是把与水平面成一定角度（一般为60。）的众多蜂窝斜板（管）组 件置于沉淀池中。水流可从下向上或从上向下流动，颗粒则沉于底部，而后自动滑下。从改 善沉淀池水力条件来分析，由于沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数R大为降低，弗劳 德数大为提高，满足了水流稳定性和层流的要求。为了进一步提高沉淀效率，许多改良型的 蜂窝斜板（管）沉淀池应运而生。 蜂窝斜管填料特点： 1. 湿周大，水力半径小。 2. 层流状态好，颗粒沉降不受絮流干扰。 3. 当斜管填料管长为1米时，有效负荷按3-5吨/米2·时设计。V0控制在2.5-3.0毫米/秒范围内，出水水质最佳。 4. 在取水口处采用斜管填料，管长2.0～3.0米时，可在50-100公斤/米3泥砂含量的高浊 度中安全运行处理。 5. 采用斜管填料沉淀池，其处理能力是平流式沉淀池的3-5倍，加速澄清池和脉冲澄清池的 2-3倍。 6．采用优质无毒,孔径表面积大,不易老化,耐久性强,表面光滑,耐酸耐碱,轻质耐压,使用寿 命长,组装方便,安装牢固。
高密度沉淀池的工作原理 更新时间：3-4 15:55 高密度沉淀池主要的技术是载体絮凝技术，这是一种快速沉淀技术，其特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂)，利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀。 美国EPA对载体絮凝的定义是通过使用不断循环的介质颗粒和各种化学药剂强化絮体吸附从而改善水中悬浮物沉降性能的物化处理工艺。其工作原理是首先向水中投加混凝剂(如硫酸铁)，使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳，然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒，使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核，通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用，快速生成密度较大的矾花，从而大大缩短沉降时间，提高澄清池的处理能力，并有效应对高冲击负荷。 与传统絮凝工艺相比，该技术具有占地面积小、工程造价低、耐冲击负荷等优点。自20世纪90年代以来，西方国家已开发了多种成熟的应用技术，并成功用于全球100多个大型水厂。 高密度沉淀池的典型工艺 更新时间：3-4 16:04 高密度沉淀池的典型工艺有： 1 Acfiflo?工艺 Actiflo?工艺是由OTV—Kruger公司(威立雅水务集团的工程子公司)开发，自1991年开始在欧洲用于饮用水及污水处理，其特点是以45～150 m的细砂为载体强化混凝，并选用斜管沉淀池加快固液分离速度，表面负荷为80～120 m／h，最高可达200 m／h，是目前应用最为广泛的载体絮凝技术。 国内已有部分水厂引进了该技术，如2004年上海浦东威立雅自来水有限公司临江工程项目中即采用了Actiflo?快速沉淀工艺；北京市第九水厂针对原水低温、低浊、高藻的情况，在二期沉淀池改造工程中采用了Actiflo?高效沉淀池工艺。 2 DensaDeg?工艺 DensaDeg?高密度澄清池是由法国Degremont（得利满）公司开发，可用于饮用水澄清、三次除磷、强化初沉处理以及合流制污水溢流(CSO)和生活污水溢流(SSO)处理。该工艺现已在法国、德国、瑞士得到推广应用。 随着近年来国外各大水务公司进入中国市场，国内也有个别水厂利用该技术对现有工艺进行了扩建改造，如乌鲁木齐石墩子山水厂的扩建改造工程中即采用了该项技术。 ACTIFO?高速沉淀池工艺流程 更新时间：3-4 16:26 ACTIFO?高速沉淀池工艺流程简介：
风机是依靠输入的机械能，提高气体压力从而引导气体流动的机械，它是一种从动的流体机械。风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。 风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。 1.离心风机 气流进入旋转的叶片通道，在离心力作用下气体被压缩并沿着半径方向流动。 离心风机(图1) 离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。 2.轴流风机 气流轴向进入风机叶轮后，在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的风机。相对于离心风机，轴流风机具有流量大、体积小、压头低的特点，用于有灰尘和腐蚀性气体场合时需注意。
轴流风机(图2) 当叶轮旋转时，气体从进风口轴向进入叶轮，受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后流入导叶。导叶将偏转气流变为轴向流动，同时将气体导入扩压管，进一步将气体动能转换为压力能，最后引入工作管路。 3.斜流式(混流式)风机 在风机的叶轮中，气流的方向处于轴流式之间，近似沿锥流动，故可称为斜流式(混流式)风机。这种风机的压力系数比轴流式风机高，而流量系数比离心式风机高。
斜流式(混流式)风机(图3) 当叶轮旋转时，气体从进风口轴向进入叶轮，贝雷梁受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后流入导叶。导叶将偏转气流变为轴向流动，同时将气体导入扩压管，进一步将气体动能转换为压力能，最后引入工作管路。
泥浆泵（个人总结） 一、泥浆泵的结构： 液力端包括缸体、缸套、活塞、吸入阀、排出阀等部件，结构如图： 二、泥浆泵的工作原理： 泥浆泵的工作原理：活塞下行，钻井液在大气压的作用下，推开吸入阀，进入缸内，直到活塞到最低端完成钻井液的吸入过程。
当活塞前行，钻井液在缸内受挤压，吸入阀在弹簧作用下关闭，当压力升高时排出阀被打开,钻井液被活塞推出，经由排出阀和排出管排出，完成排出过程。 三、钻井泵液力端常见的几种故障： 1、缸套、活塞的损坏与磨损。缸套与活塞的损坏包括两种情况： 一是正常的磨损，使配合间隙增大； 二是活塞胶碗损坏。 2、凡尔体与凡尔座的损坏。凡尔体与凡尔座的损坏主要有以下几种情况： 一是本体密封面刺坏； 二是质量问题造成的扶正块断裂； 三是弹簧断裂； 四是扶正压板脱落等。 3、凡尔体卡死或异物阻卡。凡尔体卡死原因较多，但异物卡死现场也时有发生，比如泥浆净化不严格，上水管胶皮脱落等。 4、上水管密封不严。 5、空气包压力不足。 四、钻井泵液力端故障对压力的影响： 一般泥浆泵的上诉故障，大多都能对泵压产生不同的影响，但是影响的反映应分为两种，一种是造成压力的降低，另一种是造成压力的波动，应将二者区分开来。 (一)造成泵压降低的几种常见故障与判断（3~7为其他地面故障及原因）： 1、缸套与活塞刺坏。 2、凡尔体与凡尔座刺坏。 缸套、活塞、凡尔体及凡尔座刺坏使正常显示的泵压缓慢下降，但无波动现象发生，一般情况下泵压下降1MPa我们就会发现，判断这类故障也及其简单。 3、柴油机转数是否调整。
柴油机转数的调整，对泵压的影响因为调节的辐度大小影响也不一样，但绝不会引起泵压的波动，泵压平稳降低或增大。 4、泵传动皮带因雨季造成的摩阻减少（在无密封护罩的情况下）。 雨季因皮带摩阻减小而影响泵压的变化一般在1MPa左右，但泵压无波动，也不会再有变化。 5、地面整个高压管汇闸阀是否刺坏。 高压闸阀刺坏对泵压的影响比较显著，一般在发现泵压下降1MPa时我们就可以及时的发现，如发现较晚，则泵压持续下降，但泵压无波动，这种现象可以根据回水管的回液或温度或声音来判断。 6、泵保险凡尔是否损坏造成的钻井液短路。 泵保险凡尔刺坏或短路，凡尔的活塞刺坏易被操作者忽略，在发现泵压下降后，有好多忽略了检查这里，以致于误判断为井下钻具的故障，给生产带来不必要的损失。保险凡尔刺坏忽略判断主要发生在回液管与上水管相联或与钻井液罐相联的情况下。对压力的影响与其它的现象区别在于压力变化的大小，开始时与闸阀刺坏凡尔体、凡尔座刺坏相同，但后期压力下降辐度较大。 7、钻井液性能是否变化，如比重降低、粘度降低、加入润滑剂等。 泥浆性能的变化对压力的影响，主要发生在刚下钻到底，或者是刚加入处理剂的情况下，根据性能变化的大小辐度也相应变化，但影响不是很大，我们一般能及时发现与判断。 (二)造成泵压波动的几个常见故障与判断： 1、上水管密封不严或者上水管损坏。（不考虑罐液量不足） 这种现象表现在上水管有抽气现象，或者有钻井液渗漏，判断与解决比较容易，因为有空气进入可引起压力的波动，可表现在压力表指针上下浮动，水龙带晃动，压力波动范围根据上水管损坏程度略有不同，但一般在1~1.5MPa之间晃动。水龙带晃动不剧烈。 2、空气包无压力或压力数值较小。 空气包无压力或预充压力较小，在其他密封件无过大磨损的情况下，可表现为压力表浮动范围小，水龙带晃动不剧烈并有规则的晃动，一般情况下，我们必须将空气包充到设计泵压的30%，一是减少压力的波动，二是可以使故障判断不致于复杂化。 3、凡尔体卡死或者被异物卡死，无法关闭。 这种现象在钻井现场中时有发生，而且判断起来比较困难，发生的原因有以下几点： 1）弹簧断裂后，凡尔体卡死，无法关闭进水口。 2）扶正压板翻转后凡尔体无法回到原位关闭进入口（主要发生在设备老化，缸体上部被扶正压板撞击出坑槽） 3）凡尔体扶正块损坏或者脱落，造成凡尔体无法开启或者无法关闭。 凡尔体卡死一般多发生在吸入阀，凡尔体卡死后造成吸入口无法关闭，使排出过程无法正常进行，泵压下降幅度较大，一般在3~4MPa之间，而且伴着水龙带剧烈的晃动，缸体内无太大的声响，上水管膨胀幅度也开始剧烈起来。我们可以根据这几种现象来初步判断是阀体卡死，对于三缸来说，我们还要进一步判断是哪一个阀体卡死，我们主要根据《拉杆法》来判断如下图所示：