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文章:合成氨工业废水污染治理技术现状? <DIV id=articaltitle> <H6>合成氨工业废水污染治理技术现状</H6> <DIV id=articalinfo><SPAN></SPAN> </DIV><!--articalinfo--></DIV><!--articaltitle--> <DIV id=artical> < > 随着社会进步和可持续发展战略的逐步实施,国民的环境保护意识也在不断的提高。80年代以前,由于人们的节水意识比较淡薄,大量换热设备冷却用水采用直流式或少量二次水回用的供水方式,水的循环利用率仅为20~30%,造成了大量水资源的严重浪费。<BR><BR><STRONG> </STRONG><A href="http://www.iwatertech.com/tech/ammonia-industry-sewage/16931/"><FONT color=#0000ff><STRONG>1 两水闭路循水技术现状</STRONG></FONT></A><BR> 随着社会进步和可持续发展战略的逐步实施,国民的环境保护意识也在不断的提高。80年代以前,由于人们的节水意识比较淡薄,大量换热设备冷却用水采用直流式或少量二次水回用的供水方式,水的循环利用率仅为20~30%,造成了大量水资源的严重浪费。自80年代后期,原“化学工业部”针对合成氨工业水污染状况,提出了“两水”闭路节水、减污技术改造要求,人们做了大量的实验研究和新技术开发应用工作,取得了显著的成就。例如:对造气、脱硫工段排放的半水煤气洗涤<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16931.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>,采用混凝沉淀+过滤+冷却降温等措施后循环使用,即所谓的“浊循环系统’,将合成、压缩、碳化、变换、精练等工段排放的设备间接冷却水,经统一收集后,采用冷却降温+加药水质稳定+过滤处理后循环利用,即所谓的“清循环系统”。从而形成了合成氨工业的“两水”闭路循环水系统。使合成氨工业水的循环利用率由80年代以前的20%逐步提高到了85%以上。目前“两水”闭路循环水技术已普遍在大、中、小型合成氨企业得到广泛的应用,节水、减污效果十分明显。<BR>目前国内普遍采用的造气、脱硫循环水系统工艺流程见图1.2。 <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=213 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/01(124).jpg" width=528></TD></TR></TBODY></TABLE></P> < > 来自造气、脱硫工段的洗气<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>(水温一般为40~60℃)通过排水沟首先自流至平流式混凝沉淀池,通过药剂混凝和重力作用将水中的绝大部分悬浮物沉淀去除,澄清后的<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>再由热水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>加压送至防腐型冷却塔中,经冷却降温后流入冷水池,再由冷水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>加压通过密闭<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>道送回至造气、脱硫工段各洗气塔循环利用。该部分<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>循环利用后,可大大削减全厂<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>中悬浮物、氰化物、硫化物、氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>等污染物的外排量。为防止<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>中的氰化物、酚等有害成分在冷却塔中大量挥发而产生大气环境污染,许多厂家将冷却塔改为<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(16) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>填料</FONT></A></SPAN>式生物滤塔,利用微生物的吸附和氧化作用来降解<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16933.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>中的部分污染物质。为了保持微生物的活性和去除效率,经常需要人工投加适量的生物营养盐类。应用结果表明,该处理装置取得了明显的去除效果。</P> < >目前国内常采用的合成、碳化循环水系统主要工艺流程见图1.3。 <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=198 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/01(125).jpg" width=529></TD></TR></TBODY></TABLE></P> < > 合成、碳化等工段设备冷却<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16934.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>通过排水沟自流至热水池,由热水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16934.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>加压送至冷却塔,经冷却降温后流入冷水池,再由冷水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16934.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>加压通过<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16934.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>道送至合成、碳化等工段换热设备使用。水在循环冷却过程中由于水的不断蒸发,使水中盐份不断浓缩,从而导致换热设备及<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16934.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>道很容易产生结垢和腐蚀。加之空气和水直接接触,循环水中会繁殖菌藻。为减缓结垢、腐蚀和菌藻繁殖程度,常在冷水池中投加水质稳定药剂和杀菌灭藻剂。根据《工业 循环冷却水处理 设计规范》GB50050-95要求,循环水系统浓缩倍率宜控制在2-3倍,系统投药后控制碳钢腐蚀率蕊0.125mm/a,铜和不锈钢材质腐蚀率簇小于等于0.005mm/a。目前国内水质稳定药剂主要包括阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂三大系列。为了有效控制循环冷却水中悬浮物的含量不超过20mg/L,许多工程中采用旁流过滤装置对循环水进行旁流过滤</P> < ><BR><STRONG> </STRONG><A href="http://www.iwatertech.com/tech/ammonia-industry-sewage/16936/"><FONT color=#800080><STRONG>2 废稀氨水回收治理技术现状</STRONG></FONT></A><BR>合成氨装置废稀氨水主要产生于合成工段和精练工段目前生产碳酸氢钱产品的合成氨厂,工艺过程排放的稀氨水主要采取了以下两种回收治理技术:<BR><BR>1 废稀氨水回收制碳酸氢按<BR><BR> 在合成氨生产过程中,碳化尾气、合成弛放气、铜洗再生气中的HN<SUB>3</SUB>用软水逐级吸收提浓到氨浓度为6-20%,然后送入碳化副塔中吸收碳化尾气中的CO<SUB>2</SUB>,再由副塔<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16936.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>送入清洗塔,用以溶解清洗塔的结疤,清洗塔出来的清洗液送入碳化塔,吸收由压缩机送来的加压CO<SUB>2</SUB>,生成碳酸氢钱结晶,最后经离心分离制得碳酸氢馁产品,产生的母液循环使用。工艺流程见图1.4。 <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=195 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/01(126).jpg" width=527></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <;P>2 废稀氨水回收制碳化母液<BR><BR> 在合成氨生产过程中精练铜洗工段排放15%-3%0的废稀氨水在135~145℃、0.3Mpa条件下,解吸提浓,再通过CO<SUB>2</SUB>控制碳化度,使其生成主要含碳酸氢按的碳化母液供催化剂车间使用,也可直接提浓成15%的氨水送碳化工段回收利用。工艺流程见图1.5。</P> <;P> <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=205 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/02(10).jpg" width=519></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <;P> 以上两种稀氨水回收治理方法,均可应用于生产碳酸氢按产品的合成氨企业。但是对于以生产液氨、尿素和非碳钱产品的合成氨企业来说,由于不存在碳化工段及碳化塔,因此采用以上废稀氨水的回收工艺技术路线是不可行的。目前大部分以生产液氨、尿素和非碳按产品的小型合成氨企业,通常将合成工段产生的4-8%的废稀氨水,先打入精练工段的氨洗塔使用后再送入脱硫工段作为吸收剂,最后直接排入厂区排水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16936.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>网,这是造成氨污染的最大污染源。<BR><BR><STRONG> </STRONG><A href="http://www.iwatertech.com/tech/ammonia-industry-sewage/16937/"><FONT color=#0000ff><STRONG>3 综合污水治理技术现状</STRONG></FONT></A><BR>合成氨工业经过几十年来的不断技术革新改造,污水治理工作取得一定的成果,但是由于各企业产品结构、工艺路线和<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>理水平不尽相同,绝大部分企业外排水中COD、氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>、硫化物等污染物质仍存在超标现象,水污染问题一直未得到有效的控制。<BR><BR> 目前对于含氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>的治理方法主要分为物化法和生化法。物化法主要有化学中和法、氨吹脱法、蒸汽汽提法等。氨吹脱法和蒸汽汽提法在工业生产上用于处理含<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN><SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>较为普遍,但是氨吹脱法在环境温度低于0℃时,无法运行,且吹脱塔<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(16) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>填料</FONT></A></SPAN>上易产生结垢,而蒸汽汽提法则适于氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>含量在1000mg/L以上的高浓度含氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>的处理。<BR><BR> 近些年,生物脱<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>法发展较快,在传统的多级活性污泥生物脱<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>法的基础上,为进一步提高脱<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>效率、降低运行费用、减少占地面积、便于操作、降低能耗、避免二次污染等方面考虑,开发了许多各具特色的脱<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>工艺。如前置反硝化单级活性污泥脱<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16937.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>工艺,A/O工艺及其改进工艺有:BardenPho工艺、Phordexo工艺等;SRB序批式活性污泥法及改进工艺有:CIEAS、DAT-AIT、CASS等工艺;AB法、氧化沟法以及改进工艺等。目前在合成氨企业采用较多的处理工艺主要为生物接触氧化法,该方法对去除COD效果较好,但对水中的NH<SUB>3</SUB>-H脱出效果较差,难以做到稳定达标排放。<BR><BR><STRONG> </STRONG><A href="http://www.iwatertech.com/tech/ammonia-industry-sewage/16938/"><STRONG><FONT color=#0000ff>4 高浓度氨</FONT><SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16930.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN><SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16930.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>的短程硝化研究</STRONG></P><STRONG> <;P>1试验装置、材料与方法<BR><BR>  试验装置及工艺流程如图1所示。</P> <;P> <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=242 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/01(127).jpg" width=324></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <;P>  <SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>经由进水<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>从水箱中提升进入反应器底部,经反应后从出水口进到沉淀池中,沉淀后的上清液排走,污泥则经污泥<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>回流进入反应器底部。空气通过气<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(13) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>泵</FONT></A></SPAN>,经 气体流量计 控制气量后进入反应器。反应器置于恒温水浴[(35±1)℃]中。试验中采用了pH在线控制,通过自动投加Na<SUB>2</SUB>CO<SUB>3</SUB>溶液将pH值控制在7.0~7.8。<BR><BR>  CSTR反应器由有机玻璃加工而成,呈圆柱状,高45cm,内径为14cm,有效容积为6L。进水口位于反应器底部,曝气<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(5) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>管</FONT></A></SPAN>从中部取样口(距底部19cm)进入反应器,出水口距反应器底部39cm。<BR><BR>  原水的配制:在自来水中加入一定量的氯化铵作为基质,同时加入一定量的磷酸二氢钾和微量元素。<BR><BR>  接种颗粒污泥取自北京红牛维他命饮料有限公司的曝气池(污泥的SS为14.2g/L,VSS为11.4g/L,VSS/SS=0.8)。在反应器中接种约2.5L污泥后的SS和VSS分别为6.3和4.7g/L。<BR><BR>  分析时,COD测定:COD速测仪;pH值:pH计;SS和VSS:标准称重法;氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>:纳氏试剂分光光度法;NO<SUB>2</SUB>-N和NO<SUB>3</SUB>-N:离子色谱法和N-(1-萘基)-乙二胺光度法;溶解氧:溶解氧仪。<BR><BR>2 试验结果<BR><BR>2.1 运行结果<BR><BR> 根据反应器的运行情况,可将试验过程分为两个阶段:启动期(第1~23天)和提高负荷期(第24~141天)。在提高负荷期又可分为无回流阶段(第24~40天)、间歇回流阶段(第41~93天)和连续回流阶段(第94~141天)。<BR><BR> 整个运行过程中进、出水氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>浓度及出水NO<SUB>2</SUB>-N和NO<SUB>3</SUB>-N浓度的变化如图2所示。</P> <;P> <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=221 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/02(11).jpg" width=269></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <;P> 从图2可以看出,在整个运行过程中多数情况下出水的氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>浓度<800mg/L,而在第125~139天时则基本保持在50mg/L以下。此外,出水NO<SUB>2</SUB>-N浓度在第84天以前一直保持上升趋势,后期则由于受进水氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>浓度下降的影响,也相应地有所下降,而出水中的NO<SUB>3</SUB>-N先是逐渐升高,然后再下降,到第26天时出水中的NO<SUB>3</SUB>-N浓度已经低于NO<SUB>2</SUB>-N浓度,NO<SUB>2</SUB>-N浓度与NO<SUB>2</SUB>-N、NO3-N浓度之和的比值达到了0.57,说明此时该反应器已成功实现了短程硝化。此后,NO<SUB>3</SUB>-N浓度一直在持续下降,到第73天时已经检测不到NO<SUB>3</SUB>-N,在试验后期即使增加了污泥回流,出水中也没有检测到NO<SUB>3</SUB>-N,这表明反应器中几乎完全淘汰了硝化细菌。<BR><BR> 反应器内MLSS的变化如图4所示。</P> <;P> <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=1 width=200 align=center border=0> <TBODY> <TR> <TD><IMG height=200 alt="" src="http://www.iwatertech.com/u/131/image/lk08/03(12).jpg" width=267></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <;P>2.2 污泥状况<BR><BR>  反应器运行到第87天时从排泥中取样进行扫描电镜观察,发现泥中细菌数量较多(以短杆菌和球菌为主),但其表面似乎包裹着一层粘性物质。从细菌形态看,球菌可能是亚硝化球菌属的细菌,而杆菌则可能是亚硝化单胞菌属的细菌。<BR><BR>3 讨论<BR><BR>  有、无污泥回流的运行试验结果均表明,泥龄的长短并不影响短程硝化的实现,即使在比1.5d更长的泥龄条件下硝化细菌仍逐渐被淘汰出反应器,从而实现了NO<SUB>2</SUB>-N的稳定积累。在连续进行污泥回流的情况下仍能够稳定地实现短程硝化,表明该工艺有望进一步直接应用于处理低浓度氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN><SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>中。<BR><BR>4 结论<BR><BR> ①以自行配制的高氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN><SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(14) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>废水</FONT></A></SPAN>为进水,以普通活性污泥为种泥,在温度为35℃、CSTR反应器平均DO浓度为0.5~2.5mg/L、pH值为7~7.8的条件下连续运行,在无污泥回流的状况下从第26天开始出水中的NO<SUB>2</SUB>-N浓度超过了NO<SUB>3</SUB>-N浓度,成功地实现了短程硝化;<BR>  ②反应器在增加间歇污泥回流的条件下运行,出水中NO<SUB>3</SUB>-N浓度仍一直呈下降趋势,约30d后出水中检测不出NO<SUB>3</SUB>-N;当反应器采用连续污泥回流的方式运行时,反应器出水中也一直检测不到NO<SUB>3</SUB>-N,表明在泥龄较长的运行条件下也能够成功地实现短程硝化;<BR>  ③反应器在进水氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>容积负荷达到1.2kg/(m<SUP>3</SUP>&#8226;d)时,氨<SPAN class=keyword><A onmouseout=javascript:closead(12) href="http://www.iwatertech.com/ammonia-industry-sewage/16938.htm#"><FONT color=#800080>氮</FONT></A></SPAN>去除率仍保持在95%以上;<BR>  ④扫描电镜的观察结果表明污泥中的细菌以短杆菌和球菌为主。<BR> </P></A></STRONG></DIV> [ ]查看更多 0个回答 . 5人已关注
液化气的化验单? 我们公司有 液化气 (轻烃组分)化验 ,但是那个我不知怎么样看,请教各位!查看更多 3个回答 . 5人已关注
秸秆发电及其可行性分析? 秸秆发电及其可行性分析 姜新政,高卫华(许昌供电公司,许昌 461000) 一 概述 随着全球工业化的快速发展,石油、煤炭、天然气等能源消耗量不断增加。人类为了自身的生存和发展,不断寻找新的能源,以减少或替代这些一次性能源的消耗。但由于受到技术发展和自然环境的影响以及受到经济发展水平的限制,到目前为止,一次性能源的消耗仍占有相当大的比重。为改变这一现状,世界各国都在积极进行再生能源的开发和利用工作。 作为再生能源中的一部分,目前,生物质能源的研究与开发已经成为世界各国政府和科学家研究的诸多热门课题之一。将生物质能转化为高品位能源在国外已具有相当可观的规模,我国是一个人口大国,也是一个最大的发展中国家,农林作物十分丰富,特别是农作物秸秆年产量巨大。但由于受种种条件限制,大量的农作物秸秆被农民一把火烧掉,既浪费了资源也严重污染了空气。因此,研究并大力推广秸秆发电技术,可以有效把秸秆转化为电能,减少一次性能源消耗,保障我国能源安全,并且对保护环境非常有利,还可为农民增收增加一条途径。 二 秸秆发电技术及其重要意义 秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是目前实现规模化应用唯一现实的途径。 目前采用的秸秆发电主要是秸秆燃烧发电,这是基于一种创新的锅炉燃烧技术和传统的蒸汽循环系统带动汽轮机发电的技术。将这以秸秆为原料制作的燃料送入锅炉燃烧后,蒸汽被送入汽轮机,经汽轮机带动发电机做功后,排气进入 冷凝器 ,并经过冷却,从冷凝器中出来的凝结水通过水泵重新送入锅炉用于产生新的蒸汽,整个发电过程如图1所示。 图1 秸秆发电流程图 1 秸秆发电现状介绍 秸秆发电在欧洲,尤其是北欧的一些国家已经有10余年的历史。20世纪70年代爆发世界第一次石油危机后,能源一直依赖进口的丹麦,在大力推广节能措施的同时,积极开发生物质能和风能等清洁可再生能源。其中丹麦BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,并在1988年投运了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂(Haslev,5MW),此后BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38MW,现在以秸秆发电等可再生能源已经占丹麦能源消耗的24%以上。 我国秸秆发电起步晚,目前仍属起步阶段。2005年,我国首个秸秆生物燃烧发电厂在河北省晋州市开工建设,该项目引进了丹麦的秸秆发电设备,建成后每年处理秸秆20万吨,发电量为1.2亿度,年可节约煤炭16万吨,减少二氧化硫排放量60多吨,减少烟尘排放量400吨。按照每吨秸秆100元的收购价测算,通过收购秸秆,每年可使当地农民增收2000万元。河南省目前已经有多个秸秆发电项目,主要分为两种模式,一种是新建项目,目前主要有鹤壁、浚县、南阳、周口、鹿邑等,大多采用进**术,散装运储上料,适用于麦秸秆;另一种是小火电改造,已实施的有长葛和新密,大多采用常温固化技术,即压块和造粒,适用于玉米秸秆。 2 秸秆发电具有的重要意义 秸秆已经被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,推广秸秆发电,将具有重要意义: (1)农作物秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。表1中列出了中国农业部/美国能源部项目专家组编制的《中国生物质资源可获得性评价》中2000年秸秆资源分布及2010年的预计可获得量数据。从表中我们可以看出,2000年我国秸秆总产量可达6.4亿吨,其中有54.3%即3.5亿吨可用作能源,到2010年,预计总产量可达7.26亿吨,可用作能源的有3.76亿吨。 表1 2000年秸秆资源分布及2010年的预计可获得量 年份 秸秆总产量 造肥还田及收集损耗 作为饲料 作为造纸原料 可用作能源 2000 64792.3 9718.8 17744.7 2100 35229.8 2010(预计)72600 10890 21300 2800 37610 单位:(万吨) (2)秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明,秸秆的平均含硫量只有千分之3.8,而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的 氮氧化物 较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,烟气可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。 (3)各类作物秸秆发热量略有区别(各种秸秆的热值见表2所示),但经测定,秸秆热值约为15000KJ/Kg,相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小,低位发热量也有14.4MJ/kg,相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。 表2 不同秸秆热值表 麦类 稻类 玉米 大豆 薯类 杂粮类 油料 棉花 14650 12560 15490 15900 14230 14230 15490 15900 (4)秸秆通常含有3%~5%的灰分,这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。 (5)作为燃料,煤炭开采具有一定的危险性,特别是矿井开采,管理难度大。农作物秸秆与其相比,则危险性小,易管理,且属于废弃物利用,符合国家能源发展产业政策。 三 秸秆发电关键问题 对于目前采用的秸秆燃烧发电,其燃料的生产工艺技术又称生物质常温固化成型技术,简称CZSN技术。它是把秸秆、杂草灌木条乃至果壳果皮等农林废弃物在常温下压缩成热值达2850至4500大卡的高密度燃料棒或颗粒,这种颗粒比传统的燃烧效率高4倍,其燃烧方式、热值均接近煤炭却基本无污染物排放。这种发电方式与常规的火力发电相似,但又有所不同,其中的关键问题是秸秆发电中涉及到的燃料制备、储存以及锅炉技术。 1 秸秆燃料的制备和储存 在世界范围内,生物质能应用的瓶颈主要是收集、储运、压缩成本过高。农作物秸秆体积大、组织蓬松,必须晒干打捆后才便于储存。国外现行的技术一种是简单地将秸秆等生物质材料打包后燃料,我国正在大量引进的丹麦BWE秸秆发电技术就是这种,因为压缩比例小,仍未解决原材料的收集半径问题;另一种是瑞典、美国等国的热成型技术,是把粉碎后的生物质在摄氏170度至220度的高温高压下压缩成每立方米625公斤的高密度成型燃料,极大降低了燃料的储运成本。 目前我国国内采用的秸秆造粒技术主要有两种方案:一是南京农科院技术,平模活塞式,其加工成本100元/吨以内,挤压颗粒密度不超过1。另外一种是河南省电力行协根据河北加工饲料机研制的旋模螺旋式,其加工成本60元/吨以内,挤压密度在1.1-1.3,接近煤炭密度。 在发达国家,农庄自动化生产为秸秆的收集提供了便利条件,农业规模化经营,收集、存储、运输秸秆比较容易,因而在秸秆发电厂的原料供应商已经形成从大农场收集、捆扎、运输和存储的程序化。而在我国,农业生产的分散性,给秸秆的收购带来一定困难。为保证秸秆电厂有充足的燃料,应将秸秆的收购作为秸秆电厂建设的一个重要问题给予解决。应根据当地实际情况,设置秸秆收购,运输机构,配置必要的打包设备,设立二级储存仓库,制定燃料运输调拨计划,以保证秸秆电厂燃料的充足连续供应。 2 秸秆锅炉的研究和设计 目前国内对秸秆锅炉研究和设计采用的方式按燃烧方式分:一是层燃,即炉排式,又分为链条炉排河水冷式振动炉排(丹麦技术),也有层燃加悬浮等,也称为层燃。另一种是循环 流化床 燃烧。 按燃料采集形式又可分为:一是分散装打包利用新上料系统,另外一种是秸秆造粒技术。对于秸秆造粒技术,无锡锅炉厂已利用丹麦技术设计出了散装打包上料,水冷式振动炉排秸秆锅炉。该锅炉特点,水冷式振动炉排是考虑秸秆挥发会很高,进炉膛燃烧辐射发热比较快,避免烧坏炉排,又能让燃料燃尽。为避免高温过热器氯腐蚀,高温过热器采用特殊材料,低温过热器与高温过热器不在一个烟道,采用三烟道布置,同时也采取措施预防结焦。而上海四方锅炉厂则采取秸秆造粒上料方式,链条炉排燃烧方式秸秆锅炉,其特点比较适应电厂改造,上料系统简单,可以采用原来设施,便于秸秆燃料储存和运输。 四 秸秆发电在河南的可行性分析 秸秆从粉碎到成型再到燃烧所需设备必须配套,才能在农村、城镇中形成产业推广应用。 1 从秸秆资源产量来看,近年来,随着农村经济发展,我国农作物秸杆产量逐年递增,预计我国秸秆总产量到2010年可达7.26亿吨。对于河南省来说,作为一个农业大省,秸秆产量丰富,据估算,年产量在4000-5000万吨之间,除用于氨化青贮作饲料,生物食用菌、气化作燃料、部分还田作肥料外,估计每年2000多万吨可用来发电,按1个2*1.2万千瓦时机组年需秸秆16万吨计算,可支持100个左右这样的电厂。并且河南地处华中地区,居于较为良好的自然干燥条件,有利于发展直燃发电项目。 2 秸秆发电符合国家环保政策要求。为大力发展我国可再生能源,我国已在2006年正式施行《可再生能源法》,国家发改委也先后下发了发改价格[2006]7号文和国家发改委关于印发《可再生能源价格和费用分摊管理试行办法》的通知,文中规定对生物质能发电每度电补0.25元,并在全国范围征收可再生能源基金,用于补贴秸秆发电行业。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过300万千瓦。因此从中央到地方政府都制定了一系列优惠政策,如秸秆发电厂所发电量由电网全额收购;上网电价经当地省政府价格主管部门按现行电价政策提出上报国家发展和改革委员会核批后,一般在0.50~0.60元左右;进口设备的关税和进口环节增值税全免等,这些政策的出台为秸秆发电在我国的推广提供了有力的保障。 3 成本费用分析。生物质能应用的主要瓶颈是储运成本的制约,如果秸秆燃料采用散装方式,不需太多加工过程,但是需要占用较大存储场地,收集和存储费用较大,吨成本在260元-400元之间,并且压缩比例小,原材料收集半径受到一定限制;而采用造粒技术,可以较好解决秸秆的运输和储存难题,估计吨成本在300-400元之间。按照目前中温中压机组350元/吨秸秆计算,其燃料成本大约在0.45元左右,电价如果按0.59元计算,每度电有0.14元空间。这种技术可节约大量土地资源和其它资源,又能解决小火电关停问题,也可大大降低发电成本,所以在河南适于发展秸秆造粒技术。 五 结束语 推广秸秆发电技术,符合国家环保政策,是一项增加农民收入、经济效益和社会效益俱佳的双赢战略。因此,发展生物质能利用技术,实现能源与环境的协调发展,任重道远,前景远大。 查看更多 2个回答 . 3人已关注
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简介
职业:九江善水科技股份有限公司 - 设备工程师
学校:福州大学 - 机械工程及自动化学院
地区:吉林省
个人简介:良好的健康状况和高度的身体训练,是有效的脑力劳动的重要条件。查看更多
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