時間：2022-08-26 23:07:15
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇處理工藝論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1、除油除銹
優(yōu)質(zhì)的磷化膜只有在徹底去除了油物、銹、氧化皮等異物的工件表面上形成。因?yàn)闅埩粼诠ぜ砻娴挠臀邸P蝕、氧化皮等會嚴(yán)重阻礙磷化膜的生長。此外，還會影響涂層的附著力，干燥性能、裝飾性能和耐蝕性能，徹底去除這些異物是磷化的必要條件。
除油和除銹是磷化之前的兩個基本工序，相對而言，油比銹的危害性大，而且有油的工件直接影響除銹速度，所以，除銹應(yīng)在除油的基礎(chǔ)上進(jìn)行，但對于油少銹多的工件也可以將除油與除銹兩個基本工序合二為一，在一個槽中同時完成除油除銹工序，可縮短生產(chǎn)線，降低設(shè)備和廠房投資費(fèi)用，但處理質(zhì)量不如分槽好，對要求不高的場合可采用。采用此工序后，除油劑也應(yīng)選擇酸性藥劑和除銹劑配套使用。除銹仍采用鹽酸，鹽酸除銹速度快，除銹干凈徹底，對氧化皮也有很好的去除功能，且又是常溫使用，弊病是鹽酸除銹酸霧較大，有害健康，環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著的，環(huán)境保護(hù)和勞動條件的改善已成為人們共同關(guān)心的。因此，在選擇藥劑時應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)的需要。所以選擇除油劑時要求配制簡單，去污能力強(qiáng)，不含常溫下難清洗的氫氧化鈉，硅酸鹽，OP乳化劑等成分，常溫下易水洗，不含毒性物質(zhì)，不產(chǎn)生有害氣體，勞動條件好；選擇除銹劑時要求內(nèi)含促進(jìn)劑，緩蝕劑和抑制劑，能提高除銹速度，防止工件產(chǎn)生過腐蝕和氫脆，能較好的抑制酸霧。尤其值得重視的是酸霧抑制，酸洗除銹過程中產(chǎn)生的酸霧，不僅腐蝕設(shè)備和廠房，污染環(huán)境，而且可引起人們牙齒腐蝕，牙結(jié)膜發(fā)紅，流淚，疼痛，咽喉干燥，咳嗽等癥狀，所以，有效抑制酸霧，不但是環(huán)保的需要，還是本單位自身的需要。
考慮上述要求，經(jīng)篩選，除油和除銹劑我們采用了
祥和磷化公司的XH-16C除油除銹添加劑與驗(yàn)算配制而成，常溫下使用，處理時間10-30min，它能提高除銹速度，防止工件產(chǎn)生過腐蝕和氫脆，能較好的抑制酸霧。
配方：XH-16C4%+HCL（35%）60%+H2O
2、水洗
除油除銹后的水洗，雖然屬于涂裝前的輔助工序，但同樣需引起足夠的重視。除油除銹后工件表面易附著某些非離子表面活性劑，及CL-等。這些物質(zhì)若清洗不徹底，就可能引起磷化膜變薄，產(chǎn)生線狀缺陷，甚至磷化不上。因此，要提高除油除銹后的水洗質(zhì)量。須經(jīng)多次漂洗，采用兩道水洗，時間1-2min，并經(jīng)常更換清水，保證清水PH值在5-7值之間。
3、磷化
所謂磷化，是指把金屬工件經(jīng)過含有磷酸二氫鹽的酸性溶液處理，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在其表面生成一層穩(wěn)定的不溶性磷酸鹽膜層的，所生成的膜稱為磷化膜。磷化膜的主要目的是增加涂膜附著力，提高涂層耐蝕性。磷化的方法有多種，按磷化時的溫度來分，可分為高溫磷化（90-98℃），中溫磷化（60-75℃），低溫磷化（35-55℃）和常溫磷化。
為提供良好的涂裝基底，要求磷化膜厚度適宜，結(jié)晶致密細(xì)小。
中、高溫磷化工藝，雖然磷化速度快，磷化膜耐蝕性好，但磷化膜結(jié)晶粗大，掛灰重，液面揮發(fā)快，槽液不穩(wěn)定，沉渣多，而低、常溫磷化工藝所形成的磷化膜結(jié)晶細(xì)致，厚度適宜，膜間很少夾雜沉渣物，吸漆量少，涂層光澤度好，可大大改善涂層的附著力、柔韌性、抗沖擊性等，更能滿足涂層對磷化膜的要求。值得注意的是，過去一直認(rèn)為磷化膜厚，涂裝后涂層的耐蝕性高，磷化膜本身在整個涂裝體系中并不單獨(dú)承擔(dān)多大的耐蝕作用，它主要起到使漆膜具有強(qiáng)粘附性，而整個涂層系統(tǒng)的耐蝕力則主要取決于漆膜的耐蝕力以及漆膜與磷化膜的優(yōu)良配合所形成的強(qiáng)粘附力。
磷化液一般由主鹽、促進(jìn)劑和中和劑所組成。過去使用的磷化液，大多采用亞硝酸鈉（NaNO2）作促進(jìn)劑，效果十分年、明顯，但在NaNO2在磷化液中有很大危害：一是磷化液的穩(wěn)定性，NaNO2在酸性條件下極不穩(wěn)定，在極短的時間內(nèi)就分解了。因此，不得不經(jīng)常添加。NaNO2的這種特性，往往引起磷化液的主鹽不穩(wěn)定，磷化液沉淀較多，磷化膜掛灰嚴(yán)重，槽液控制困難，磷化質(zhì)量不穩(wěn)定；二是NaNO2是世界公認(rèn)的致癌物質(zhì)，長期接觸危害人體健康，環(huán)境污染嚴(yán)重。解決的方法：一是減少NaNO2的用量；二是尋找替代物。
配方：XH-1B4%+H2O
4、鈍化
磷化膜的鈍化技術(shù)，在北美和歐洲國家被廣泛，采用鈍化技術(shù)是基于磷化膜自身特點(diǎn)決定的，磷化膜較薄，一般在1-4g/m2，最大不超過10g/m2，其自由孔隙面積大，膜本身的耐蝕力有限。有的甚至在干燥過程中就迅速生黃銹，磷化后進(jìn)行一次鈍化封閉處理，可以是磷化膜孔隙中暴露的金屬進(jìn)一步氧化，或生成鈍化層，對磷化膜可以起到填充、氧化作用，使磷化膜穩(wěn)定于大氣之中。
根據(jù)廢水處理工藝流程，養(yǎng)鴨污水直接泵入細(xì)格柵，經(jīng)細(xì)篩網(wǎng)分隔出鴨毛等污物后流入水解池進(jìn)行大分子水解酸化降解，然后流入生物接觸氧化池(設(shè)有微孔曝氣裝置)，使小分子有機(jī)物進(jìn)一步降解，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時完成氨氮硝化，通過混合液回流，使硝態(tài)氮在水解池中還原成氮?dú)猓档蚇H3-N含量，接觸氧化池出水經(jīng)斜板沉淀池泥水分離后清水自流入水生植物塘，經(jīng)進(jìn)一步吸附后泵回至養(yǎng)鴨池。
2工藝特點(diǎn)
2．1廢水處理工藝的選擇原則
在工藝選擇和設(shè)計過程中充分考慮污水特點(diǎn)，并根據(jù)同類廢水處理設(shè)計和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行主體工藝選擇時，注意重點(diǎn)考慮以下原則。一是采用生化處理原則。采用水解酸化結(jié)合生物接觸氧化工藝流程，脫氮方式采用A/O泥膜法工藝。二是采用先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備。降低系統(tǒng)維護(hù)工作量，保證系統(tǒng)長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。三是采用適宜的自動化控制系統(tǒng)。保證處理效果和減少勞動力需求。
2．2廢水處理主體工藝的確定
2．2．1水解酸化工藝
水解池內(nèi)培養(yǎng)厭氧菌，廢水經(jīng)厭氧菌降解，使大部分大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物。
2．2．2生物接觸氧化工藝
好氧生物處理主要有活性污泥法和生物膜法。生物膜法工藝主要采用生物接觸氧化法，生物接觸氧化工藝占地面積較小，不會發(fā)生活性污泥法中易產(chǎn)生的污泥膨脹現(xiàn)象，運(yùn)行較為穩(wěn)定、簡單。該工藝在生活廢水處理中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，效果較好。處理工藝成熟可靠、具有較高的緩沖水質(zhì)水量沖擊能力，采用混合液回流進(jìn)行硝化、反硝化使NH3-N達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3工藝優(yōu)勢
3．1社會效益
項(xiàng)目實(shí)施后，通過政府推介、客戶指導(dǎo)、例行蛋鴨養(yǎng)殖技術(shù)人員培訓(xùn)等方式積極宣傳本項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，普及開展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的必要性，促進(jìn)養(yǎng)殖戶、孵化場增產(chǎn)增收，加速蛋鴨養(yǎng)殖科學(xué)化、現(xiàn)代化。通過技術(shù)培訓(xùn)和宣傳，極大提高了廣大養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識，減少養(yǎng)殖業(yè)所帶來的環(huán)境污染。
3．2經(jīng)濟(jì)效益
關(guān)鍵詞：混凝土施工減水劑
一、使用外加劑提高有關(guān)效益
混凝土中摻加有關(guān)外加劑，如高效減水劑和早強(qiáng)劑，可使混凝土的7天強(qiáng)度提高1倍以上，降低泌水率，提高減水率，并在標(biāo)養(yǎng)28天后抗壓強(qiáng)度比可達(dá)到150％以上，這樣在配制高強(qiáng)或超高強(qiáng)度混凝土就易于實(shí)現(xiàn)。在混凝土摻加有關(guān)外加劑提高強(qiáng)度同時，改善了其和易性和泌水性，調(diào)節(jié)含氣量，提高耐腐蝕性，減弱堿－集料反應(yīng)，提高鋼筋抗銹能力，提高粘結(jié)力，這不但擴(kuò)大了混凝土的使用范圍，并節(jié)省了建筑材料，節(jié)約水泥或替代特種水泥。而在混凝土中摻加緩凝型減水劑，可調(diào)節(jié)凝結(jié)時間、改善可泵送性，延緩了砼凝結(jié)時間和硬化時間，可滿足不同工程，特別是大體積混凝土工程的施工及質(zhì)量要求。在混凝土中選用外加劑時，要同時考慮水泥的品種和其他成分的特性，并根據(jù)目的不同選擇不同類型減水劑，選用時既要考慮經(jīng)濟(jì)性，又要注意減水劑的質(zhì)量穩(wěn)定性。如遇到水泥和外加劑不適應(yīng)的問題，必須通過試驗(yàn)排除有關(guān)因素，選擇適當(dāng)?shù)臏p水劑類型，分析水泥有關(guān)質(zhì)量問題，確定合適摻量，砼配合比影響等。在幾種外加劑復(fù)合使用時，需注意品種之間的相容性及對砼性能的影響，使用前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，如聚羧酸系高性能減水劑與萘系減水劑不宜復(fù)合使用。隨著混凝土外加劑的發(fā)展和應(yīng)用，克服了工程中存在的“強(qiáng)度低、自重大、脆性高”等弱點(diǎn)，并確保了工程施工的連續(xù)性，大大縮短了工期，推動了流態(tài)混凝土技術(shù)及泵送澆注新工藝的發(fā)展，加速了商品混凝土的發(fā)展。而商品混凝土的發(fā)展給我國建筑業(yè)帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)效益，進(jìn)一步推動了建筑業(yè)的發(fā)展和建筑技術(shù)的提高。
二、實(shí)現(xiàn)混凝土施工中的低用水量的技術(shù)途徑
混凝土工作性特性是流動性和其強(qiáng)度的控制，主要取決于混凝土單位用水量和水灰比（水膠比）。我國現(xiàn)行混凝土設(shè)計規(guī)范中混凝土用水量的取值是依據(jù)混凝土坍落度和石子最大粒徑確定的。設(shè)計高性能混凝土配合比時，用水量仍以滿足其工作性為條件，按規(guī)范所列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。往往用水量的多少，對控制砼強(qiáng)度的高低是有直接影響因素。有時在未使用有關(guān)外加劑時候，使用一定用水量時雖然滿足了和易性（即坍落度要求），但是其強(qiáng)度往往上不去，甚至達(dá)不到設(shè)計強(qiáng)度，這是因?yàn)樗冶却罅耍⑶宜嗟挠昧坑忠獫M足有關(guān)規(guī)范要求，所以就無法設(shè)計出一個合理的配合比；而砼在較低塌落度時候，強(qiáng)度是比較容易提高的，但其和易性是不行的。所以，為了既保證和易性又要保證強(qiáng)度的不降低甚至提高，就必須使用有關(guān)外加劑。許多流動性混凝土利用高效減水劑的減水作用，改善了混凝土的和易性，并減少水泥用量，不僅達(dá)到同樣的混凝土標(biāo)號，節(jié)約了水泥15%～25%，而且使流動性混凝土施工省力、工效提高、造價低，大大滿足了現(xiàn)代化施工要求和特種工程需要。
三、需掌握外加劑的摻量
每種外加劑都有適宜的摻量，并且由于生產(chǎn)廠家的不同，即使同一種型號外加劑，不同的用途都有不同的適宜的摻量。而且不能單憑廠家推薦用量來確定摻量，還需要通過試驗(yàn)試拌來確定。如果在摻量過大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理，而且可能造成質(zhì)量事故。如對有引氣、緩凝作用的減水劑，尤其要注意不能超摻量。如對于粉劑和水劑又有不同摻量要求，粉劑摻量需少點(diǎn)，因其濃度更高，不宜大量摻入。高效減水劑摻量過小，失去高效能作用，而摻量過大(>1.5%)，則會由于泌水而影響質(zhì)量。氯離子的限制是有要求的，過量會引起鋼筋銹蝕等等來控制外加劑的摻量。總之，影響外加劑摻量的因素較多，在摻加減水劑之前，需通過試驗(yàn)取得用途不同的適量摻量，有關(guān)試驗(yàn)可根據(jù)國標(biāo)《混凝土外加劑GB8076-2008》和有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對所摻的外加劑量的減水率、泌水率、含氣量、凝結(jié)時間之差、抗壓強(qiáng)度比、收縮性等進(jìn)行試驗(yàn)。
外加劑需采用適宜的摻加方法。在混凝土攪拌過程中，外加劑的摻加方法對外加劑的使用效果影響較大。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌合水之前摻入)、同摻法(與拌合水同時摻入)、滯水法(在攪拌過程中減水劑滯后于水2～3min加入)、后摻法(在拌合后經(jīng)過一定的時間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中，再經(jīng)2次或多次攪拌)。不同的摻加方法將會帶來不同的使用效果，不同品種的減水劑，由于作用機(jī)理不同，其摻加方法也不一樣。影響外加劑摻加方法的因素主要有水泥品種、減水劑品種、減水劑摻量、摻加時間及復(fù)合的其它外加劑等，均宜通過試拌確定。
四、新型外加劑中的聚羧酸高性能減水劑
該品種減水劑是國內(nèi)外近年來開發(fā)的新型品種，具有“流狀”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有帶有游離的羧酸陰離子團(tuán)的主鏈和聚氧乙烯基側(cè)鏈組成，用改變單體的種類，比例和反應(yīng)條件可生產(chǎn)出各種不同性能和特性的高性能減水劑。而由分子設(shè)計引入不同功能團(tuán)可生產(chǎn)出早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型和緩凝型高性能減水劑。其具有更高的減水率、更好塌落度保持性能、較小干燥收縮，且具有一定引氣性能的減水劑。
聚羧酸高性能減水劑主要技術(shù)特征：
4.1聚羧酸系高效減水劑摻量低，減水率高聚數(shù)酸系高效減水劑摻量占膠凝材料的0.80%-1.25%，減水率可達(dá)（20-35）%，與粉煤灰配合使用，使得水膠比較低，適應(yīng)配制中、高強(qiáng)度的高性能混凝土。
4.2混凝土流動性大，坍落度損失小由于聚羧酸系高效減水劑良好的分散穩(wěn)定性，聚羧酸系高效減水劑所配制的大流動性混凝土（坍落度≥180mm）經(jīng)時損失小，一小時基本無坍落度損失，二小時經(jīng)時損失小于15%，彌補(bǔ)了常用萘系高效減水劑配制的混凝土坍落度損失大、易泌水等方面的缺陷，與粉煤灰配合使用，減水劑的小摻量即可獲得優(yōu)異的流動性，適應(yīng)生產(chǎn)商品混凝土的工藝要求，特別對于泵送混凝土不易發(fā)生堵管現(xiàn)象。
4.3與膠凝材料的適應(yīng)性良好工程實(shí)踐中，不同廠家生產(chǎn)的水泥配制泵送混凝土，同時摻有大量的粉煤灰，聚羧酸系高效減水劑摻入后，與不同水泥的相容性較好，無明顯泌水離析、阻礙混凝土強(qiáng)度增長的現(xiàn)象產(chǎn)生，并因其高減水率，適應(yīng)與粉煤灰配合使用，減小了粉煤灰混凝土的收縮，又使混凝土可泵性得到明顯改善，而且提高了混凝土的耐久性。混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級相同時，水泥用量增加，減水劑用量隨著少量增加，水膠比下降，混凝土強(qiáng)度提高；不同設(shè)計強(qiáng)度等級的混凝土，減水劑用量隨著膠凝材料用量增加而少量增加，水膠比下降，混凝土的強(qiáng)度隨之提高，但混凝士和易性總體保持穩(wěn)定，坍落度可達(dá)（180-240）mm。
4.4適應(yīng)澆筑防水抗?jié)B混凝土，對施工環(huán)境溫度要求低羧酸系高效減水劑配制泵送商品混凝土，由于混凝土流動性大，易于澆筑密實(shí)，加之聚合物對水化產(chǎn)物的聚合活性，生成具有膠凝狀態(tài)的水化物填充空隙，混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度大幅度提高，聚合物的填充作用和聚合物膜的密封作用使混凝土抗?jié)B抗裂的性能得到改善；并且粉煤灰摻量大，混凝土水化熱小，減水劑的保塑功能明顯，適宜大體積混凝土及夏季施工，對于冬季施工，因?yàn)樗z比較低，聚合物形成的空間柔性網(wǎng)絡(luò)，提高了混凝土拌合物的粘聚力，使得混凝土早期抗凍性能增強(qiáng)。
關(guān)鍵詞：金屬熱處理工藝；教學(xué)改革；實(shí)踐能力
作者簡介：馮佃臣（1977-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，講師，北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生；胡曉燕（1980-），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，內(nèi)蒙古科技大學(xué)實(shí)訓(xùn)中心，講師，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院碩士研究生。（內(nèi)蒙古 包頭 014010）
基金項(xiàng)目：本文系內(nèi)蒙古科技大學(xué)教學(xué)（教改）研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：JY2012011）的研究成果。
中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0166-02
隨著社會的發(fā)展，對高級專業(yè)技術(shù)人才的需求越來越高，因此培養(yǎng)具有綜合分析與解決問題能力的高級專業(yè)技術(shù)人才顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)工作中一個重要組成部分，對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力等具有重要意義。由于金屬材料工程專業(yè)屬于實(shí)踐性比較強(qiáng)的專業(yè)，因此發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用對該專業(yè)方向?qū)W生的培養(yǎng)而言更顯緊迫。然而，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系規(guī)模小，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對獨(dú)立、分散，且嚴(yán)重依附理論教學(xué)，不利于相近課程或?qū)I(yè)知識的交叉與融合，已不能滿足現(xiàn)代培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才的客觀需求。2009年開始，結(jié)合內(nèi)蒙古科技大學(xué)實(shí)際情況，我們對金屬材料熱處理方向“金屬熱處理工藝”實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了改革，單獨(dú)設(shè)立一門實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程“金屬材料改性實(shí)踐”。并于2010 年在07級金屬材料熱處理方向?qū)W生中進(jìn)行了實(shí)踐。本文對本次“金屬熱處理工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，為進(jìn)一步整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。[1]
一、“金屬熱處理工藝學(xué)”課程特點(diǎn)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)（以下簡稱“我校”）金屬材料工程專業(yè)的培養(yǎng)方案設(shè)置了金屬材料熱處理、金屬材料焊接兩個專業(yè)方向。學(xué)生在大學(xué)三年級可以根據(jù)自己的興趣愛好及學(xué)院的教學(xué)情況，選擇其中一個專業(yè)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)。金屬材料熱處理方向針對金屬材料的熱處理工藝設(shè)計、鋼鐵材料組織和性能研究、鋼鐵材料的冶金質(zhì)量控制進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。該方向是本專業(yè)的特色之一。
“金屬熱處理工藝學(xué)”課程是我校金屬材料熱處理方向的本科生繼“材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅰ”和“固態(tài)相變原理”專業(yè)基礎(chǔ)課程后學(xué)習(xí)的重要一門專業(yè)課程。“金屬熱處理工藝”主要講授了如何實(shí)現(xiàn)在“固態(tài)相變原理”（即金屬熱處理原理）的五大轉(zhuǎn)變：奧氏體轉(zhuǎn)變、珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變、馬氏體轉(zhuǎn)變和回火轉(zhuǎn)變，四把火：退火、正火、淬火和回火，再加上表面熱處理和化學(xué)熱處理，包括滲碳、滲氮和滲金屬等內(nèi)容。
該課程實(shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)生畢業(yè)后，在企業(yè)里運(yùn)用最多。根據(jù)已畢業(yè)學(xué)生反饋回來的信息，遇上具體鋼的熱處理的時候，他們往往不知道如何設(shè)計熱處理工藝。為此有必要對該門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)加以改革。
二、課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)存在的問題
“金屬熱處理工藝”課程的教學(xué)目標(biāo)之一即讓學(xué)生靈活運(yùn)用熱處理工藝來解決實(shí)際問題，那么怎樣提高學(xué)生理論與實(shí)際聯(lián)系的能力？實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決這一問題很好的途徑，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，既可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，反過來又可以促進(jìn)理論教學(xué)效果的增強(qiáng)。[2]
因此，為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際獨(dú)立解決問題的能力，目前“金屬熱處理工藝”課程的教學(xué)是在本課程的教學(xué)過程中劃分出8學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)學(xué)時占總課時的25%。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成老師已經(jīng)設(shè)計好的實(shí)驗(yàn)，例如，鋼的淬透性測定實(shí)驗(yàn)，材料的熱處理過程由實(shí)驗(yàn)教師完成，僅由學(xué)生進(jìn)行硬度測試并繪制硬度隨深度變化曲線，確定硬化層深度，比較不同材料的淬透性。雖然學(xué)生在實(shí)踐上有一定的收獲，但這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都是老師制備好試樣后讓學(xué)生去觀察組織，或是老師制定好熱處理工藝，學(xué)生按照老師的要求做完實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后學(xué)生學(xué)習(xí)到的東西很少，遇到實(shí)際問題時不知如何下手。在每年本專業(yè)畢業(yè)論文的題目中60%以上是與材料的熱處理有關(guān)的，在本科生做畢業(yè)論文的過程中，要求學(xué)生制定熱處理實(shí)驗(yàn)方案，完成熱處理操作過程和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時候，我們發(fā)現(xiàn)：大部分的學(xué)生都不知道如何制定熱處理方案，也不會熱處理操作，在后續(xù)撰寫畢業(yè)論文、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、組織分析和性能分析時，都遇到很多困難。因此，有必要進(jìn)行該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。
三、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施
鑒于以上的問題，我們在“在金屬熱處理工藝學(xué)”課程的基礎(chǔ)上專門單獨(dú)設(shè)立一門課程——“金屬材料改性實(shí)踐”，該課程要求學(xué)生在給定的材料后獨(dú)立制定熱處理工藝、獨(dú)立完成熱處理操作并分析熱處理后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)完“金屬熱處理工藝學(xué)”理論課程后，能在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中實(shí)踐實(shí)習(xí)。例如，鋼的淬透性測定實(shí)驗(yàn)，改革后該實(shí)驗(yàn)為綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)給定材料的化學(xué)成分，基于學(xué)習(xí)過的理論知識，首先合理制定淬火工藝路線，然后在實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成熱處理工藝操作，這一環(huán)節(jié)結(jié)束后再進(jìn)行硬度測試、不同材料淬透性比較等過程。新方式能更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，強(qiáng)化了學(xué)生對理論知識的理解。這樣讓學(xué)生在學(xué)會給定材料和使用性能的基礎(chǔ)上制定出熱處理工藝，并親自動手去完成熱處理的過程，分析熱處工藝對材料組織和性能的影響。這對學(xué)生掌握熱處理工藝在材料中的應(yīng)用，熱處理如何影響材料的組織和性能很有幫助，對他們的畢業(yè)論文的完成和畢業(yè)后走上工作崗位后的工作中有很大的幫助。
一直以來，我校材料成型和冶金工程專業(yè)學(xué)生也開設(shè)與熱處理工藝相關(guān)的課程，在傳統(tǒng)的教學(xué)體制下，對材料的組織與性能方面等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)盡管較多，但效果不是很好。由于近年學(xué)生的畢業(yè)論文都是做導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，部分材料成型和冶金專業(yè)的學(xué)生的畢業(yè)論文也涉及到熱處理工藝制定、熱處理操作、組織和性能的分析。該門課程改革后，這兩個專業(yè)的學(xué)生也可以選修本課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，對他們后續(xù)的畢業(yè)論文完成具有一定的實(shí)踐意義。
四、總結(jié)
為了更好地完成“金屬熱處理工藝學(xué)”課程的改革，同時為了適應(yīng)目前社會的發(fā)展，將學(xué)生培養(yǎng)成實(shí)用型人才，在教學(xué)中根據(jù)課程性質(zhì)、內(nèi)容及特點(diǎn)，針對該課程存在的問題，提出單獨(dú)設(shè)立一門“金屬材料改性實(shí)踐”課程的改進(jìn)措施，目的是提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，使得學(xué)生掌握實(shí)際生產(chǎn)過程中熱處理方面的相關(guān)知識，畢業(yè)后能夠很快轉(zhuǎn)變角色，在崗位上得心應(yīng)手地工作。
另外，由于這幾年畢業(yè)生就壓力很大，很多用人單位對學(xué)生考取的各種證件很看重，多一個證件可能對學(xué)生的就業(yè)有決定性的意義。鑒于此，我們正在和中國機(jī)械工程學(xué)會協(xié)商開辦材料熱處理工程師資格證書的培訓(xùn)。熱處理工藝實(shí)踐教學(xué)改革針對材料熱處理工程師資格證書進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，學(xué)生在完成正常學(xué)業(yè)的過程中還能夠拿到認(rèn)證證書，一舉兩得。按照本課程的改革后體系教學(xué)，能夠使學(xué)生畢業(yè)后走到工作崗位上體現(xiàn)出我校的辦學(xué)特色之一——上手快。
總之，在“金屬熱處理工藝學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，不僅要重視知識的教授，更要重視理論聯(lián)系實(shí)際，要不斷深入地改進(jìn)教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與勤于思考問題的能力，分析問題與解決問題的能力。還應(yīng)不斷充實(shí)和完善課程體系，以培養(yǎng)具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的實(shí)用型人才為目的。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：污水處理廠建設(shè)；廠址選擇；工藝；控制系統(tǒng) ；設(shè)備
中圖分類號：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、污水處理廠的工藝選擇
我國污水處理廠工藝選擇繁多，處理效果差異較大。當(dāng)前，污水處理新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)并具有極大的優(yōu)越性和吸引力，一些設(shè)計單位片面追求工藝新，追求工藝時髦，而不考慮當(dāng)?shù)氐倪M(jìn)水水質(zhì)、處理水量以及出水用途的問題，將污水處理廠建成污水處理新工藝實(shí)驗(yàn)廠。如有的地區(qū)本來進(jìn)水水質(zhì)比較低，還要選擇AB法，結(jié)果不能得到充分的利用，造成設(shè)施設(shè)備的閑置;有的地區(qū)經(jīng)處理的再生水直接用于農(nóng)業(yè)灌溉，還過分強(qiáng)調(diào)除磷脫氮，采取A/A/0法，增大了建設(shè)投資，也提高了日常運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
筆者認(rèn)為設(shè)計者不應(yīng)僅僅考慮到達(dá)標(biāo)排放的問題，還必須合理把握工藝的先進(jìn)性和成熟性(可靠性)的辯證關(guān)系，一方面應(yīng)當(dāng)重視技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，第二就是必須要適合中國國情和工程性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，應(yīng)該確保百分之百的成功，工藝選擇必須注重成熟性和可靠性。因此應(yīng)強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理，把技術(shù)的風(fēng)險降到最小程度，而不是簡單地提倡技術(shù)先進(jìn)。城市污水處理的技術(shù)政策規(guī)定“對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用”，也是強(qiáng)調(diào)了可靠性原則。在選擇城市污水處理廠的處理工藝時，主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質(zhì)條件、發(fā)展余地、管理水平、運(yùn)行費(fèi)用、工程投資、環(huán)境影響等諸方面。在滿足出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)前提下，應(yīng)著重研究運(yùn)行費(fèi)用與管理水平。已一些污水廠建成后，由于運(yùn)行費(fèi)用高而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而另一些處理廠引進(jìn)高級監(jiān)控儀表設(shè)備，由于缺乏具有一定水平的維護(hù)人員，這些儀表設(shè)備被閑置。所以，要從目前國內(nèi)的現(xiàn)狀出發(fā)，選擇合適的處理工藝，切忌盲目跟風(fēng)。筆者認(rèn)為，中小規(guī)模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案。同時在同一地區(qū)有多個污水處理廠建時，工藝選擇在保證處理效果的前提下，盡量選擇相同或相近工藝，這樣可增加污水處理廠之間管理經(jīng)驗(yàn)的互通，提高管理運(yùn)行水平。
二、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇，應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求，并根據(jù)下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)的下游。為保證衛(wèi)生要求廠址應(yīng)與城市工業(yè)區(qū)居住區(qū)保持約300m以上距離;廠址宜設(shè)在城市夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，及主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè);結(jié)合污水管道系統(tǒng)布置及納污水域位置，污水處理廠選址宜設(shè)在城市低處，便于污水自流，沿途盡量不設(shè)或少設(shè)提升泵站;有良好的交通、運(yùn)輸和水電條件，有良好的工程地質(zhì)條件，廠區(qū)地形不受水淹，有良好的防洪、排澇條件;盡量少拆遷、少占農(nóng)田，同時因廠區(qū)規(guī)劃有擴(kuò)建的可能，應(yīng)預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展用地仁。在擬建新的污水處理廠時，一般由建設(shè)單位提出2~3個污水處理廠備選地址，由設(shè)計部門從中比較選擇。這就要求設(shè)計人員不要盲目遷就建設(shè)單位的意見，應(yīng)親自考察當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，在全面分析的基礎(chǔ)上提出合適的廠址。
三、自動控制系統(tǒng)問題
當(dāng)前各類污水處理工藝對自動控制系統(tǒng)的要求越來越高，向T型氧化溝、ICEAs工藝、sBR工藝都需要自動控制來保證運(yùn)行。許多污水處理廠都配備了自動控制系統(tǒng)。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不少污水處理廠自動控制系統(tǒng)根本沒有使用或使用效果不理想，其原因在于有的控制參數(shù)設(shè)置不合理，運(yùn)行問題較多;有的自控設(shè)備落后，損壞后無法更換，造成自控系統(tǒng)閑置。自動控制系統(tǒng)應(yīng)與污水處理廠同步設(shè)計，分批建設(shè)。待污水處理廠調(diào)試完成，達(dá)到處理要求后，再根據(jù)實(shí)際情況確定控制參數(shù)。自控設(shè)備盡量選擇具有可替換性的設(shè)備，防止出現(xiàn)因某個設(shè)備無法替換而造成整個自控系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象。
四、污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言，其數(shù)量大約為進(jìn)水量的0.5%~1.5%。目前部分設(shè)計單位在污水處理廠設(shè)計中對污泥處置重視程度不夠，大部分中小型污水廠產(chǎn)生的污泥，經(jīng)濃縮、機(jī)械脫水后直接外運(yùn)，這些污泥實(shí)際上均未達(dá)到穩(wěn)定要求，是否會帶來環(huán)境的二次污染是值得注意的。因此設(shè)計部門應(yīng)加強(qiáng)對污泥處置的設(shè)計與研究，目前常用的污泥穩(wěn)定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法；污泥綜合利用的試驗(yàn)研究已有各種報道，例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料，甚至從污泥中提煉維生素B，等等，但大部分是實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，與實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)距離。城市污泥的最終出路，還是用作綠化或農(nóng)田肥料，改良土壤，這似乎是較現(xiàn)實(shí)的綜合利用方案，但目前尚缺少組織推廣應(yīng)用的機(jī)構(gòu)，在政策上也缺少支持。事實(shí)上，城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機(jī)肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠，可把各處理廠污泥集中起來，建一座具有相當(dāng)規(guī)模的污泥處理廠，包括處理下水道清通過程中產(chǎn)生的污泥、化糞池污泥等等。當(dāng)污泥處理廠達(dá)到一定規(guī)模后，可減少單位投資，降低日常費(fèi)用，也便于污泥綜合利用。
總之，城市污水處理廠的建設(shè)由于投資大、牽涉部門多，設(shè)計人員平時應(yīng)該多留心積累污水處理廠操作運(yùn)行管理中出現(xiàn)的問題，在設(shè)計之前主動、深人地進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，虛心聽取建設(shè)單位，尤其是污水處理廠一線運(yùn)行管理人員的意見，在全面考慮的基礎(chǔ)上，設(shè)計投資運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、操作管理方便、對環(huán)境影響小的污水處理廠，避免污水廠的頻繁改造給國家造成經(jīng)濟(jì)損失，同時也更有利于設(shè)計院自身增強(qiáng)競爭力。
作者簡介：唐艷麗，專業(yè)環(huán)境工程，單位肥西縣環(huán)境保護(hù)局
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論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統(tǒng)的幾個主要因素,著重對曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝的主導(dǎo)地位和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡述。
水是我們?nèi)祟愃灿械摹⒂邢薜馁Y源。大氣中的水分變成雨水降到地表,其中一部分蒸發(fā)或者滲入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通過江、海、河、湖返回大氣中,形成完整的大自然水循環(huán)體系。在這一循環(huán)過程中,人類所利用的水被污染,而被污染的水只有經(jīng)過處理得到凈化,才能重新回到大自然的水循環(huán)體系中。因此,污水處理的作用是極為重要的,是保護(hù)人類水環(huán)境,提供舒適的生活空間及作為資源有效利用所必須的和必不可少的重要環(huán)節(jié)。
1城市污水處理工程設(shè)計中的關(guān)鍵問題
1.1污水管網(wǎng)設(shè)計
城市污水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著城市污水的收集和輸送,是連接污水產(chǎn)生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說,凡在新建市、區(qū)或擴(kuò)建新區(qū)建設(shè)污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小城鎮(zhèn)等,宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng);在雨量稀少地區(qū),如我國西北的部分地區(qū)或者邊遠(yuǎn)小城鎮(zhèn),由于污水處理規(guī)模小,街道狹窄,兩側(cè)建筑密集,施工復(fù)雜,無條件修建分流制排水系統(tǒng),也可考慮采用合流制排水系統(tǒng)。值得注意的是,當(dāng)截流倍數(shù)較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進(jìn)水水量及水質(zhì)都隨之發(fā)生相應(yīng)波動,造成沖擊負(fù)荷,因此在污水處理廠工藝流程設(shè)計和設(shè)計參數(shù)選擇時應(yīng)對該水量、水質(zhì)變化進(jìn)行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響
國內(nèi)一些城市,特別是中小城鎮(zhèn),當(dāng)垃圾處理規(guī)模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經(jīng)預(yù)處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設(shè)計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進(jìn)入而給處理廠進(jìn)水帶來的水質(zhì)變化。處理廠規(guī)模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越大,對設(shè)計參數(shù)選擇、設(shè)備選型及工程費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)等影響越大。
1.3除臭技術(shù)
隨著我國對環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術(shù)的發(fā)展,在設(shè)計污水處理廠的同時,考慮除臭設(shè)施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學(xué)藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高;化學(xué)藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復(fù)雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內(nèi)外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產(chǎn)生二次污染及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在我國建議采用生物除臭更為經(jīng)濟(jì)合理。
2影響城市污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術(shù)要求并不太復(fù)雜,而城市污水處理工藝技術(shù)方案的關(guān)鍵因素是曝氣技術(shù)的選用。
2.1曝氣技術(shù)的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質(zhì)。在城市污水處理工藝技術(shù)方案中,采用曝氣充氧培養(yǎng)微生物對有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來還出現(xiàn)了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運(yùn)行中最重要的技術(shù)保障手段,也是工藝運(yùn)行的動態(tài)控制核心;在城市污水處理運(yùn)行費(fèi)用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,所選用的曝氣形式及技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)方案中的重要地位。
2.2曝氣技術(shù)的基本分類
①傳統(tǒng)的分類曝氣技術(shù)傳統(tǒng)的分類方法是按照設(shè)備性質(zhì)區(qū)分的,分為三種基本形式。
表面曝氣—采用機(jī)械運(yùn)動的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉(zhuǎn)刷(盤)表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風(fēng)曝氣—風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)經(jīng)曝氣器擴(kuò)散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運(yùn)動性質(zhì)的新分類曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉(zhuǎn)移,傳統(tǒng)的分類方法難以反映曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)問題。使氣相中的氧轉(zhuǎn)移為液相中的溶解氧,是通過流體運(yùn)動形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風(fēng)曝氣是曝氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
在城市污水處理工藝技術(shù)中,有越來越多的工程技術(shù)人員認(rèn)識到了鼓風(fēng)曝氣技術(shù)具有動能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點(diǎn),因此鼓風(fēng)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)中越來越得到普遍的應(yīng)用。
2.4終端設(shè)備是鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的關(guān)鍵
鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的終端是關(guān)鍵設(shè)備氣流擴(kuò)散裝置——曝氣器。鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴(kuò)散而產(chǎn)生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運(yùn)行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩(wěn)定性等等曝氣技術(shù)性能如何,完全是要取決于曝氣終端設(shè)備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀(jì)九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴(kuò)散問題,經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究與運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結(jié)構(gòu),經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結(jié)構(gòu)擴(kuò)散作用產(chǎn)生細(xì)泡的曝氣技術(shù),生產(chǎn)制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應(yīng)用情況來看,旋混曝氣器突出表現(xiàn)了效率高、可靠性好、對長期穩(wěn)定運(yùn)行有保障的優(yōu)點(diǎn),深得用戶的好評。
3結(jié)語
自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)叫復(fù)合系統(tǒng)。市場經(jīng)濟(jì)條件下的城市污水處理系統(tǒng),就是一個開放的復(fù)合系統(tǒng)。所謂開放的復(fù)合系統(tǒng),是指這個復(fù)合系統(tǒng),還與外界環(huán)境中的種種系統(tǒng)進(jìn)行著交換。城市污水處理系統(tǒng)的整體目標(biāo)是:導(dǎo)、治結(jié)合,實(shí)現(xiàn)污水處理“四化”。“四化”——一是減量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結(jié)果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產(chǎn)業(yè)化,即污水處理按市場機(jī)制形成產(chǎn)業(yè)。
參考文獻(xiàn):
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一、提高對課程的認(rèn)識,樹立創(chuàng)新教育觀念
材料科學(xué)對于科技進(jìn)步、國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是一個關(guān)鍵領(lǐng)域,起著先導(dǎo)和基礎(chǔ)作用,各個行業(yè)都離不開材料的研究與應(yīng)用。例如,在講課中,列舉南京長江大橋、年產(chǎn)30萬噸乙烯工程、大慶和大港油田的建設(shè)成就等生動例子,以及在納米材料、超導(dǎo)材料等研究工作中取得的重大成果,結(jié)合授課內(nèi)容,密切聯(lián)系我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所取得的成就和科研成果,潛移默化,進(jìn)行正確的引導(dǎo),就能讓每個專業(yè)的學(xué)生認(rèn)識到這門課程的意義,樹立創(chuàng)新教育觀念,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,意識到在信息社會和知識經(jīng)濟(jì)時代創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要性。
二、根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選擇與更新教學(xué)內(nèi)容,采用啟發(fā)滲透式的教學(xué)方式
工程材料的課程內(nèi)容具有基礎(chǔ)性、前沿性和時代性。針對機(jī)械類學(xué)生,根據(jù)他們的專業(yè)特點(diǎn),應(yīng)合理安排教學(xué)內(nèi)容。
(一)基本理論部分。簡要闡述工程材料學(xué)的基本概念和基本理論。
(二)工程材料知識部分。重點(diǎn)介紹常用的鋼鐵材料,包括結(jié)構(gòu)材料、工具材料的成分、組織、性能及其應(yīng)用知識。如以下一些常用鋼種:碳素工具鋼T8、普通低合金鋼16Mn、彈簧鋼60Si2Mn、軸承鋼GCr9、調(diào)質(zhì)鋼40Cr、高速鋼W6Mo5GrV2、冷模鋼Cr12等。簡要介紹高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料,引入功能材料,納米材料等新材料的內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生的材料知識面,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。
(三)工程材料應(yīng)用部分。介紹機(jī)械零件的失效與選材知識以及工程材料在汽車、機(jī)床等領(lǐng)域的應(yīng)用情況。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,材料工程和機(jī)械工程中新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)。教師要及時捕捉這些信息,將新材料、新工藝等前沿知識充實(shí)到講課內(nèi)容中,使學(xué)生感到課程內(nèi)容新穎、有現(xiàn)代氣息。這對培養(yǎng)21世紀(jì)社會主義建設(shè)事業(yè)所需人才無疑有很大益處。采用啟發(fā)滲透式相結(jié)合的教學(xué)方式,在機(jī)械工程材料的基本概念與基本理論方面注意概念嚴(yán)謹(jǐn)、基礎(chǔ)扎實(shí)。在講授基本理論在機(jī)械工程材料中的應(yīng)用方面則注重講解扼要,要求學(xué)生有重點(diǎn)、有選擇的自學(xué)。從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和濃厚的學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生探索問題的愿望和積極思維的動力。例如,我們在講齒輪材料時提出以下問題,以期達(dá)到啟發(fā)滲透式的教學(xué)效果:1、齒輪工作時受力特點(diǎn)是什么?2、齒輪類零件常見失效形式是什么?3、齒輪材料應(yīng)具有哪些性能要求?4、機(jī)床齒輪和汽車變速箱齒輪的選材有何區(qū)別?5、機(jī)床齒輪和汽車變速箱齒輪的生產(chǎn)工藝路線是什么?6、生產(chǎn)工藝路線中各熱處理工序的作用是什么?通過類比聯(lián)想、循序漸進(jìn)的啟發(fā)滲透,引導(dǎo)學(xué)生全面細(xì)致地分析問題、解決問題。
三、加強(qiáng)形象化教學(xué),充分利用第二課堂
工程材料的授課過程中要大力開展多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以清晰描述微觀、動態(tài)的變化過程與狀態(tài),顯著加大課堂教學(xué)信息量,簡化信息傳輸轉(zhuǎn)換過程,增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性和吸引力,從而顯著提高教學(xué)效果與效率。充分利用第二課堂教學(xué)。組織學(xué)生到相關(guān)的工廠、企業(yè)參觀,進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),以增加學(xué)生的感性認(rèn)識。例如,在講熱處理這章時,組織學(xué)生到熱處理車間現(xiàn)場參觀,了解淬火、正火、退火、回火,表面熱處理,化學(xué)熱處理的工藝過程,這樣學(xué)生能把這些名詞牢牢記入腦海里。培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力和習(xí)慣,要啟發(fā)學(xué)生多問“為什么”,然后帶著問題有目的地去學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過組織興趣小組,參與教師的科研等課外學(xué)習(xí)方式,激發(fā)創(chuàng)造精神,強(qiáng)化自己的實(shí)踐能力。教師應(yīng)該適當(dāng)?shù)貙W(xué)生的課外學(xué)習(xí)予以指導(dǎo),針對其感興趣的研究方向,提供參考書目,引導(dǎo)學(xué)生了解最新動態(tài),把握研究方向,與學(xué)生之間展開討論,鼓勵學(xué)生走出學(xué)校,參加各種講座,參與校外組織的相關(guān)活動,開闊自己的視野,增加自己的才干,逐步培養(yǎng)自己的研究能力和創(chuàng)新能力。
四、在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力
實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面能起到非常獨(dú)特有效的作用。工程材料課程有較強(qiáng)的實(shí)踐性,在課程的教學(xué)過程中,要重視學(xué)生觀察能力和動手能力的培養(yǎng),我們在教學(xué)中安排了多種形式不同層次的實(shí)驗(yàn)。一是基本技能性實(shí)驗(yàn)。如金屬材料的硬度和沖擊韌性測定、鐵碳合金平衡組織顯微鏡觀察和碳鋼的熱處理及熱處理后的顯微組織觀察,由實(shí)驗(yàn)教師操作演示,最后由學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)CAI課件獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。二是綜合性實(shí)驗(yàn)。如分別對20鋼、45鋼和T10鋼進(jìn)行完全退火處理,觀察并畫出顯微組織,測出其硬度,要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前編制一套完整的實(shí)驗(yàn)方案,包括具體的工藝參數(shù)和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟(需查找相關(guān)資料),經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師審查通過后開始。三是研究性實(shí)驗(yàn)。例如研究與分析不同晶粒度的金屬(低碳鋼和鋁)經(jīng)不同程度拉伸變形后,在回復(fù)和再結(jié)晶的過程中,其組織與性能的變化情況。本類實(shí)驗(yàn),教師只需要提出問題,整個實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生自主討論決定。通過多種形式的實(shí)驗(yàn),有效鍛煉了學(xué)生自主獲取知識和綜合應(yīng)用知識的能力,提高了分析和解決問題的能力,充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,實(shí)踐動手能力大為增強(qiáng),創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)和提高。
五、課堂討論的開展
工程材料課程包括三個主要環(huán)節(jié):課堂教學(xué)、金相實(shí)驗(yàn)、課堂討論。課堂討論是教學(xué)工作中的一個重要環(huán)節(jié),通過對講課中的一些重點(diǎn)和難點(diǎn)的討論,進(jìn)一步掌握本課程的重點(diǎn)、基本概念和基本理論。課堂討論共有三次:鐵碳相圖、鋼的熱處理和選材及熱處理工藝分析。以第三次討論選材及熱處理工藝分析為例。高質(zhì)量機(jī)械產(chǎn)品的獲得,應(yīng)以設(shè)計為主導(dǎo),材料為基礎(chǔ),而熱處理則是關(guān)鍵。此次課程討論是本課程內(nèi)容在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和制造中的應(yīng)用。對于不同的機(jī)械專業(yè),典型零件的選擇可以各不相同,有所側(cè)重。在一般機(jī)械制造和設(shè)計中,大量遇到的是齒輪類和軸類零件,這些零件在選材和熱處理工藝上有較大的代表性。我們以機(jī)床齒輪、汽車—拖拉機(jī)齒輪、機(jī)床主軸和汽車內(nèi)燃機(jī)曲軸等零件的選材及熱處理為例,討論步驟包括四部分內(nèi)容:1、根據(jù)工作條件和使用性能進(jìn)行選材;2、工藝路線分析;3、熱處理工序作用;4、熱處理工藝及達(dá)到的組織和性能。這三次課堂討論不僅是對整個教學(xué)內(nèi)容的概括、總結(jié)和應(yīng)用,而且集中體現(xiàn)了該課程的主要教學(xué)目標(biāo)和要求。也就是通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,優(yōu)良設(shè)計、優(yōu)質(zhì)材料和高質(zhì)量熱處理對提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要意義,并使學(xué)生進(jìn)一步掌握和應(yīng)用這方面的知識和技能。為此我們不應(yīng)該把這三次課堂討論看成可有可無,當(dāng)作一般階段小結(jié)來對待,必須認(rèn)真對課堂討論內(nèi)容進(jìn)行合理的組織,這是搞好討論課的關(guān)鍵所在。通過思考分析、獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題,并運(yùn)用學(xué)過的知識和技能來解決問題。在解決問題的過程中,學(xué)生學(xué)會了學(xué)習(xí)、學(xué)會發(fā)現(xiàn),學(xué)會分析。因此,課堂討論的順利開展能給與學(xué)生更多的主動權(quán),能激發(fā)學(xué)生的求索精神與創(chuàng)新意識。
論文關(guān)鍵詞：上向流曝氣生物濾池，水溫，水力負(fù)荷，COD容積負(fù)荷，NH4+-N容積負(fù)荷，氣水比
曝氣生物濾池（Biological Aerated Filter，BAF），是20世紀(jì)80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，工藝經(jīng)歷了下流式、下流兩段式、上流式、上流兩段式曝氣生物濾池4種工藝形式[1]，從單一的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展到綜合結(jié)構(gòu)。它將接觸氧化工藝和給水快濾池工藝結(jié)合在一起，用于去除水中的有機(jī)物，也可以通過硝化反硝化達(dá)到脫氮效果[2-4]，具備了容積負(fù)荷高、水力負(fù)荷大、水力停留時間短、所需基建投資少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行能耗低、運(yùn)行費(fèi)用省等諸多優(yōu)點(diǎn)。
本試驗(yàn)采用兩段上向流曝氣生物濾池（Up-flowbiological aerated filter，UBAF）處理城市污水，通過控制運(yùn)行條件，研究了影響兩段UBAF脫氮效果的各種因素。
1.試驗(yàn)裝置及方法
1.1 試驗(yàn)裝置
本試驗(yàn)裝置如圖1所示，采用兩段上流式BAF。以陶粒為填料, 其性能參數(shù)如表1所示。A段曝氣生物濾池的主要是對原污水中的少部分氨氮及有機(jī)物進(jìn)行去除,B段曝氣生物濾池主要對剩余COD及氨氮進(jìn)行去除。兩座曝氣生物濾池均采用上向流的運(yùn)行方式，其結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)完全相同, 主體材料為有機(jī)玻璃,總高2.5m、直徑0.25m,填料層高1.50m。底部設(shè)有反沖洗供氣管、放空管、穿孔配水管。
表1 陶粒填料的性能參數(shù)
Tab.1 Theproperties of ceramics filter
分析
項(xiàng)目
粒徑
(mm)
比重(g/cm3)
孔隙率(％)
容重
(g/cm3)
比表面積(m2/m3)
SiO2
(％)
Al2O3
(％)
Fe2O3(％)
數(shù)值
3～4
1.56
50～75
0.78～0.85
4250
65～70
關(guān)鍵詞：MBBR；典型廢水；組合工藝
中圖分類號：X703.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0000-00
移動床生物膜反應(yīng)器（ moving bed biofilm reactor，MBBR）工藝是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司與SINTEF研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的一種新型生物膜污水處理工藝，其結(jié)合了傳統(tǒng)的活性污泥法和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn)。其核心部分就是以密度接近于水的懸浮填料直接投加到反應(yīng)池中作為微生物的活性載體，在反應(yīng)池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用下，使得懸浮填料處于流化狀態(tài)[1]，從而獲得良好的凈化效果。目前，國內(nèi)外對MBBR 工藝進(jìn)行了廣泛的研究和生產(chǎn)性應(yīng)用，涉及造紙廢水、印染廢水、煉油廢水、養(yǎng)殖廢水和垃圾滲濾液等。
1.在養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用
孫峰[2]研究了MBBR對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理效果，研究表明：在填料填充比例為50% （體積比），單級反應(yīng)器的水力停留時間為10 h，CODcr進(jìn)水濃度為491～ 1312 m g /L的條件下，反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定且處理效果好，最終出水CODcr平均為125 m g /L，去除率大于90%，出水NH3 - N 平均為70 m g /L，去除率為80%，均達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB18596-2001） 的要求。邱光磊等[3]將MBBR 用于模擬養(yǎng)豬廢水深度處理，試驗(yàn)結(jié)果顯示：新型MBBR 反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)模擬養(yǎng)豬廢水中有機(jī)物和營養(yǎng)物的同步良好去除，在HRT 為8 h，氣水比12：1，填料填充比例為40%的條件下，化學(xué)耗氧量（ COD）， NH 4+-N 去除率達(dá)90%以上；同時實(shí)現(xiàn)了總氮（ TN） 的同步硝化反硝化（ SDN） 脫除，去除率達(dá)85%以上。MBBR也成功用于了養(yǎng)豬場污水和豬場廢水厭氧消化液的處理，均可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。
鄒俊良[6]采用MBBR-金魚藻系統(tǒng)處理模擬水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水，在HRT為8 h，DO為3.0±0.25 mg/L的條件下，COD和氨氮出水達(dá)到地表水III類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，將金魚藻凈化MBBR出水的時間延長至2 d，能使氨氮及亞硝態(tài)氮濃度分別降低到0.5 mg/L和0.1 mg/L以下，溶解氧升高到5.0 mg/L以上，滿足淡水健康養(yǎng)殖的要求。
段海霞等[7]針對肉雞屠宰廢水有機(jī)物濃度高、懸浮物多、氨氮含量高、臭味大等特點(diǎn)，采用混凝-水解酸化-移動生物膜法對該廢水進(jìn)行治理。廢水處理后各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB13457- 92）一級標(biāo)準(zhǔn)。
2.在煉油廢水處理中的應(yīng)用
袁志宇等[8]采用厭氧- 好氧- 好氧- 移動床生物膜反應(yīng)器（ A/ O2/MBBR） 組合工藝對煉油廢水處理進(jìn)行了中試研究，考察中試裝置對煉油廢水中的CODCr、氨氮的去除情況及系統(tǒng)的耐沖擊負(fù)荷能力。研究結(jié)果表明：A/ O2/MBBR 組合工藝出水水質(zhì)明顯優(yōu)于A/ O2 工藝出水，MBBR 可以提高A/O2 工藝的容積負(fù)荷率和處理效率，具有處理效率高、停留時間短、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。還有采用厭氧- 好氧- 移動床生物膜反應(yīng)器（A/O+MBBR）組合工藝[9]及A /三級MBBR工藝[10]進(jìn)行煉油廢水處理的研究。
3.在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用
季民等[11]采用厭氧生物濾池-好氧移動床工藝（ AF-MBBR ）處理垃圾衛(wèi)生填埋場高鹽滲濾液。結(jié)果表明：好氧移動床生物反應(yīng)器對滲濾液中的氨氮具有非常高的去除率；但高鹽量對AF-MBBR 去除COD產(chǎn)生了明顯的抑制作用，致使對COD 的平均去除率僅為22% 。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)從垃圾滲濾液中分離、篩選出的專性耐鹽菌，對高鹽滲濾液生物處理系統(tǒng)具有顯著的強(qiáng)化作用。陳勝等[12]采用復(fù)合式厭氧-好氧移動床生物膜（ MBBR） 串聯(lián)工藝處理城市垃圾滲濾液，探討了各種操作條件對垃圾滲濾液生物降解效率的影響。郭耀文[13]選用磷酸錢鎂沉淀法（MAP）和移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）處理晚期高氨氮、難降解垃圾滲濾液。用正交實(shí)驗(yàn)及單因素實(shí)驗(yàn)得出MAP反應(yīng)的最優(yōu)條件下，滲濾液的氨氮去除率達(dá)85%以上。通過對比MAP、MBBR和厭氧濾池（AF）在不同組合方式下的運(yùn)行結(jié)果，證明了MAP脫氮前處理的必要性，以及MBBR在系統(tǒng)中起重要作用，為建立成套的滲濾液處理工藝提供了參考。杜月等[14]采用好氧移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR） 對經(jīng)過厭氧脫碳處理的垃圾滲濾液進(jìn)行了深度短程硝化研究，考察了在中溫（ 25℃ ） 條件下DO 濃度、pH 值、C/N 等因素對氨氮去除效果和短程硝化效果的影響。結(jié)果表明：在進(jìn)水氨氮濃度為400 mg/L，HRT 為24 h 情況下，當(dāng)控制DO 為2 mg/L、pH 值在8 左右和C/N 小于3 時，氨氮去除率能達(dá)到70%以上，亞硝酸鹽氮的積累率高達(dá)90%。間歇試驗(yàn)證明了該生物膜反應(yīng)器中亞硝化菌的數(shù)量和活性要遠(yuǎn)高于硝化菌。該移動床生物膜工藝可以選擇性固定和積累氨氧化細(xì)菌，從而實(shí)現(xiàn)較高的氨氮去除率和穩(wěn)定的亞硝酸鹽氮積累率。
4.在造紙廢水處理中的應(yīng)用
造紙廢水中含有大量有機(jī)污染物，特別是有機(jī)氯化物，CODCr、BOD5 負(fù)荷較高，由于廢水中有機(jī)氯化物的分子質(zhì)量相對較高，成分較為復(fù)雜，且對環(huán)境具有很大的毒性，用一般生物方法難以除去。因此，必須采用高效的生物處理方法，才能取得比較滿意的處理效果[15]。
孫玲玲等[16]通過現(xiàn)場中試考察了ABR /MBBR組合工藝處理草漿中段廢水的效果。結(jié)果表明：當(dāng)ABR 進(jìn)水COD為1339～ 2948 mg /L、HRT為24～ 48 h時，其對COD 的去除率約為50%；ABR出水流入MBBR，當(dāng)MBBR 的HRT為6～ 12 h時，其對COD 的去除率約為60%，MBBR出水COD穩(wěn)定在350 mg /L左右。在Fe2 （ SO4 ） 3 投量為1 250～ 1 750mg /L的情況下，經(jīng)混凝、沉淀處理后出水COD < 100 mg /L。移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）還可用于造紙中段廢水深度處理，運(yùn)行結(jié)果表明：在進(jìn)水COD負(fù)荷為0. 8 kg / （m3.d）、懸浮填料填充率為30% 、DO > 2 mg /L、水溫為26～ 32 ℃、水力停留時間為6. 5 h的條件下，MBBR 反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定且處理效果良好，對COD、SS的去除率穩(wěn)定達(dá)到50%以上，出水水質(zhì)達(dá)到《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB 3544-2001）中非木漿類的一級排放標(biāo)準(zhǔn)[17]。
5.在印染廢水處理中的應(yīng)用
印染廢水具有顏色深，COD 值高，組成復(fù)雜，分布面廣等特點(diǎn)，一直是工業(yè)廢水治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。聚二甲基二烯丙基氯化銨（ PDMDAAC ）在水處理方面有絮凝劑用量少、脫色效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。因此，鑒于上述原因鄧書平和牟淑杰[18]采用聚二甲基二烯丙基氯化銨（ PDMDAAC ）-移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR） 組合工藝處理印染廢水，運(yùn)行結(jié)果表明：在填料填充比例為60% （體積比），單級反應(yīng)器水力停留時間為24 h， PDMDAAC投加量為0.8 g /L的條件下，組合工藝對色度、COD 和NH3-N 的去除率分別達(dá)到97%、92% 和90%。出水CODCr和NH3-N平均濃度分別低于50 mg /L和15 mg /L，達(dá)到了GB 4287-1992《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。移動床生物膜反應(yīng)器（M BBR）還可以用于處理印染廢水二級出水，在進(jìn)水COD 為300 ～ 600 m g /L，曝氣量0.55 m3 /h，水力停留時間（ HRT） 為1.5 d 條件下，MBBR 處理后的COD 和色度的去除率分別達(dá)85% 和90%，出水也可達(dá)到GB 4287-1992一級排放標(biāo)準(zhǔn)[19]。李艷平[20]采用水解酸化-好氧氧化移動床生物膜反應(yīng)器處理哈爾濱某印染廠印染廢水，目的在于通過水解酸化提高廢水可生化降解性，從而為后續(xù)好氧氧化反應(yīng)器處理創(chuàng)造有利條件。
6.結(jié)論
MBBR是一種新型的生物膜反應(yīng)器，具有處理能力高、能耗低、不需要反沖洗、水頭損失小、不發(fā)生堵塞的工藝特點(diǎn)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高濃度有機(jī)廢水的處理中。可依據(jù)具體水質(zhì)特點(diǎn)與其它工藝聯(lián)合使用，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定。
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[論文摘 要] 本文從三個方面論述了熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用。
引言
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，金屬零件的制造是一個重要的環(huán)節(jié)，具有舉足輕重的作用，因此提高金屬零件的制造水平成為一項(xiàng)不可缺少的工作。而在金屬零件的制造過程中，熱處理工作又是提高其制造水平的重要措施。在設(shè)計工作中，正確制定熱處理工藝可以改變某些金屬材料的機(jī)械性能。而不合理的熱處理?xiàng)l件，不僅不會提高材料的機(jī)械性能，反而會破壞材料原有的性能。因此，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)金屬材料成分，準(zhǔn)確分析金屬材料與熱處理工藝的關(guān)系，制訂合理的熱處理的工藝，合理安排工藝流程，才能得到理想的效果，提高金屬零件的制造水平。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛使用的金屬有鐵、鋁、銅、鉛、鋅、鎳、鉻、錳等。但用得更多的是它們的合金。金屬和合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個方面：其一是金屬原子之間的結(jié)合方式；其二是原子在空間的排列方式。金屬的性能和原子在空間的排列配置情況有密切的關(guān)系，原子排列方式不同，金屬的性能就出現(xiàn)差異。
為了得到更好的金屬性能，滿足制造和使用要求，我們將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度在不同的介質(zhì)中冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)來改變其性能，這就是金屬材料熱處理過程。
不同的熱處理?xiàng)l件會產(chǎn)生不同的材料性能改變效果，下面從3個方面來說明熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用。
一、提高金屬材料的切削性能和加工精度
在各類鑄、鍛、焊工件的毛坯或半成品金屬材料的切削過程中，由于被加工材料、切削刀具和切削條件的不同，金屬的變形程度也不同，從而產(chǎn)生不同程度的光潔度。各種材料的最佳切削性能都對應(yīng)有一定的硬度范圍和金相組織。為了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合適的組織狀態(tài)，這就要用到預(yù)先熱處理。
通過預(yù)先熱處理，可以消除或減少冶金及熱加工過程產(chǎn)生的材料缺陷，并為以后切削加工及熱處理準(zhǔn)備良好的組織狀態(tài)，從而保證材料的切削性能、加工精度和減少變形。
舉例1：齒坯材料在切削加工中，當(dāng)齒坯硬度偏低時會產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，在前傾面上形成積屑瘤，使被加工零件的表面光潔度降低。而對齒坯材料進(jìn)行正火＋不完全淬火處理，切屑容易碎裂，形成粘刀的傾向性減少。并隨著齒坯硬度的提高，切屑從帶狀向擠裂狀過渡，從而減少了粘刀現(xiàn)象，提高了切削性能。
舉例2：鋁合金在加工過程中，通常都是先經(jīng)強(qiáng)化處理（固溶處理＋時效；時效），這樣可以得到晶粒細(xì)小、均勻的組織，比鑄態(tài)或壓力加工狀態(tài)的切削性能好，不僅改善了切削性能，而且同時提高了機(jī)械加工精度。
二、提高金屬材料的斷裂韌性
金屬材料的斷裂韌性指含有裂紋的材料在外力作用下抵抗裂紋擴(kuò)展的性能。提高金屬斷裂韌性的關(guān)鍵是要減少金屬晶體中位錯，使金屬材料中的位錯密度下降，從而提高金屬強(qiáng)度，而減少金屬晶體中位錯的一種重要方法，就是細(xì)晶強(qiáng)化，其原理是通過細(xì)化晶粒使晶界所占比例增高而阻礙位錯滑移從而提高材料強(qiáng)韌性。而金屬組織的細(xì)晶強(qiáng)化的過程實(shí)際上就是金屬熱處理。
在金屬熱處理過程中，當(dāng)冷變形金屬加熱到足夠高的溫度以后，在一定的應(yīng)力和變形溫度的條件下，材料在變形過程中積累到足夠高的局部位錯密度級別，會在變形最劇烈的區(qū)域產(chǎn)生新的等軸晶粒來代替原來的變形晶粒，這個過程稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶晶核的形成與長大都需要原子的擴(kuò)散，因此必須將變形金屬加熱到一定溫度之上，足以激活原子，使其能進(jìn)行遷移時，再結(jié)晶過程才能進(jìn)行。
那么，對于不同的金屬材料，我們就可以通過控制不同的熱處理的溫度，來提高金屬材料的斷裂韌性。
舉例：在SY鋼坯料上線切割適當(dāng)?shù)男A柱，機(jī)加工后，選擇在700℃，800℃，900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)上以5×10-1的變形速率保溫30s壓縮變形50％，然后在空氣中冷至室溫，再進(jìn)行680℃×6hAC(空冷)的退火處理，再將壓縮后的試樣沿軸向線切割剖開，研磨拋光后用化學(xué)物質(zhì)顯示晶粒形貌。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：在700℃時，扁平的晶粒開始逐漸向等軸晶粒的形狀變化。800℃變形的晶粒中等軸晶粒已經(jīng)有少量出現(xiàn)，但仍然以變形拉長的晶粒為主。在900℃變形開始，晶粒突然變得細(xì)小，幾乎全部為等軸晶粒，晶粒度達(dá)到Y(jié)Bl2級。在900℃以上．晶粒開始長大。因此，對此種鋼來說，900℃左右溫度進(jìn)行熱處理，可以提高其斷裂韌性。
三、減少金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂
金屬材料在拉伸應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下發(fā)生的脆性斷裂破壞稱為應(yīng)力腐蝕開裂。大部分引起應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力是由殘余拉應(yīng)力引起的。殘余應(yīng)力是金屬在焊接過程中產(chǎn)生的。金屬在加熱時，以及加熱后冷卻處理時，改變了材料內(nèi)部的組織和性能，同時伴隨產(chǎn)生了金屬熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。金屬材料在加熱和冷卻過程中，表層和心部的加熱及冷卻速度(或時間)不一致，由于溫差導(dǎo)致材料體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于冷卻時金屬表層溫度低于心部，收縮表面大于心部而使心部受拉應(yīng)力：另一方面材料在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時，因比容的增大會伴隨材料體積的膨脹，材料各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，恰好與拉應(yīng)力相反。金屬熱處理的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力疊加的結(jié)果就是材料中的殘余應(yīng)力，正是其存在造成了應(yīng)力腐蝕開裂。
舉例：金屬熱處理中，通過控制淬火冷卻速度，可以顯著地控制淬火裂紋，為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速材料在高溫段內(nèi)的冷卻速度，并使之超過材料的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論，這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值，故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的。
3、結(jié)論
金屬材料的熱處理在機(jī)械零件制造中占有十分重要的地位，在金屬材料加工的整個工藝流程中，如果將切削加工工藝與熱處理工藝進(jìn)行密切配合，將有效地提高金屬零件的制造水平。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 雷聲，齒輪熱處理變形的控制.機(jī)械工程師.2008年5期.
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對國內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國占有15%左右的國際市場份額，是世界上最大的紡織品出口國。經(jīng)過多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計。我國染色廢水排放量約為每天300萬～400萬立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態(tài)平衡，并對人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施，我國作為世界大國，對環(huán)境保護(hù)也越來越重視，并向國際社會全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng) 格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法 利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機(jī)砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法 在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離 利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對水質(zhì)水量的波動適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：勞動條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重，應(yīng)從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來，缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計中往往遇到以下問題：(1)工程設(shè)計人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行設(shè)計，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計中，因?yàn)閷Τ鏊倪_(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案，并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路，并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優(yōu)勢，但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗(yàn)證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案。并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計情況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識創(chuàng)新的同時也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
[關(guān)鍵詞]PSPC 工法技術(shù) 分段涂裝 生產(chǎn)管理 質(zhì)量管理體系 涂層保護(hù)
中圖分類號：TD265 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：TD265 文章編號：1009914X（2013）34028601
前言：PSPC是指：《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》。中文簡稱：《涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》。英文全稱：Performance StandardsforProtectiveCoatings。該標(biāo)準(zhǔn)適用于各種類型不小于500總噸船舶的專用海水壓載艙及船長150m以上的散貨船雙舷側(cè)處所。對于在2008年7月1日及以后簽訂建造合同的船舶，與2012年7月1日及以后交船的船舶都將強(qiáng)制實(shí)行此標(biāo)準(zhǔn)。2006年12月8日，IMO第 82屆 海上 安全委員會正式通過 《船舶 專用海水壓載艙 和散貨船雙舷側(cè)處保護(hù)涂層 性 能標(biāo) 準(zhǔn) 》（簡稱：PSPC），該標(biāo)準(zhǔn)在分段表 面處理、結(jié)構(gòu)表面缺陷處理、涂裝前表面可溶性鹽限制、清潔度等級、涂層厚度與控制、合攏后的表面處理、涂層檢查人員的資質(zhì)、涂層的合格預(yù)試驗(yàn)和驗(yàn)證、車間底漆要求和涂裝技術(shù)文檔（CTF）等方面的技術(shù)要求有明顯提高。強(qiáng)制性要求不小500總噸位的所有類型船舶專用海水壓載艙及不小于500米的散貨船雙舷側(cè)處所都必須滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求，從2008年7月1日起簽訂合同的船舶開始實(shí)施。
1船舶設(shè)計方面
深化舾裝 生產(chǎn)設(shè)計，推動舾裝前移在模擬PSPC載體船的建造過程中，壓載艙內(nèi)舾裝件的增補(bǔ)、修改比例還是較高的，導(dǎo)致部分壓載艙涂層破損率超過2%。針對這種情況，我們深化舾裝 生產(chǎn)設(shè)計，把船舶制造過程中殼舾涂作業(yè)之間的矛盾和可能出現(xiàn)的問題通過生產(chǎn)設(shè)計提前給以化解。可燃?xì)怏w探測、閥門遙控多芯管等的管碼設(shè)計在預(yù)裝管上，電纜固定件、貫通件和管支架座標(biāo)明確，以便預(yù)裝；壓載海底門標(biāo)志改為總段安裝，并更改分段梯腳形式，將梯腳提前預(yù)裝。對于壓載艙外六面即貨油艙、上甲板、外板、側(cè)推艙、水手長間、舵機(jī)艙、機(jī)艙內(nèi)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，首先貨油艙內(nèi)跨分段的吸油井、梯腳和旁板的平臺改預(yù)裝，船舶標(biāo)志、加熱盤管、舯吃水標(biāo)志、船名和港籍名、機(jī)艙后壁上的上平臺面以下的舾裝件都提前在分段涂裝前預(yù)裝，上甲板導(dǎo)纜孑L、軟管托架等附件攔水扁鐵在分段制作時安裝，甲板眼板SWL標(biāo)志堆焊改鋼板焊接。
對壓載艙結(jié)構(gòu)通焊孔、流水孔、透氣孔開孔設(shè)計在60 mm以上，對不允許開設(shè)較大的通焊孔，改成10.10的切角形式，避免自由邊打磨工作。對難施工的狹小空間改成密閉空間，以利于涂裝作業(yè)，避免出現(xiàn)施工死角。按工序前移的原則，優(yōu)化設(shè)計，將部分舾裝件前移到涂裝前安裝，提高預(yù)舾裝設(shè)計率，電纜管100%放樣。甲板面采用舾裝墊板預(yù)裝方式，減少舾裝件安裝支架對涂層的破損。本船主要骨材選用球扁鋼，并要求廠家來料時將球頭背面直角改成圓角（R2），減少了大量的打磨工作。設(shè)計時減少全船開坡口焊縫長度，舾裝專業(yè)提前與船東溝通，并提供管子等三維圖給船東審閱，提早提出修改，避免在船塢現(xiàn)場修改造船大量的涂層破損。在施工圖紙上對需要滿足PSPC標(biāo)準(zhǔn)的零件做好標(biāo)識，方便施工人員從鋼板進(jìn)預(yù)處理線到分段涂裝前對PSPC區(qū)域零件進(jìn)行相應(yīng)的控制處理工作，避免遺漏。
2工藝技術(shù)方面
工藝技術(shù)方面，在前期策劃做好充分準(zhǔn)備，對實(shí)施PSPC有可能遇到的困難需做到了未雨稠繆，前期做好各個工序?qū)嵤㏄SPC的宣貫工作。針對PSPC標(biāo)準(zhǔn)專門制定分段制作及搭載等各工位應(yīng)對措施槍查表，方便現(xiàn)場實(shí)施PSPC標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)工作。并及時與船東、船檢進(jìn)行有效的溝通，依據(jù)規(guī)范的要求，使相關(guān)技術(shù)資料得到進(jìn)一步完善。推行PSPC標(biāo)準(zhǔn)工作，必須從五項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù)（精度管理、焊接變形控制、預(yù)舾裝完整性、焊縫預(yù)密性、涂層保護(hù)）著手。
以工藝研究為基礎(chǔ)，實(shí)施精度策劃、精度設(shè)計、精度測量，完善尺寸鏈管理，規(guī)范精度計劃書編制，完成典型中間產(chǎn)品工藝變形特征及補(bǔ)償量標(biāo)準(zhǔn)的制定，完善運(yùn)作機(jī)制。精度問題是關(guān)系到合攏涂層破損能否控制在2%以內(nèi)，制定精度控制工藝、分段建造工藝、帶纜樁加強(qiáng)等舾裝設(shè)備對應(yīng)結(jié)構(gòu)的控制工藝、分段自由邊火調(diào)工藝及檢驗(yàn)方法，基礎(chǔ)管理重點(diǎn)開展了Nc切割大板精度檢查、推進(jìn)靠模切割精度、組件吊運(yùn)和堆放規(guī)范管理。為了避免由于合攏精度超差造成大量的開刀工作，對需要滿足PSPC分段采用全站儀進(jìn)行報驗(yàn)工作，并在利用模擬搭載軟件，提前對精度超差的分段進(jìn)行修正，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，為我們下一步精度控制工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。對于分段線型比較難保證的曲面分段，采用首尾端口模板保型，或者假肋框、及相應(yīng)加強(qiáng)，并要求安裝位置保證在計算涂層破損區(qū)域以外。對分段重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的控制措施。
3施工管理方面
在推進(jìn)PSPC標(biāo)準(zhǔn)管理上，嚴(yán)格要求內(nèi)部檢查控制和人員培訓(xùn)。在推進(jìn)PSPC標(biāo)準(zhǔn)之初，對管理及施工作業(yè)人員進(jìn)行全面的PSPC失rl識培訓(xùn)，使管理及施工作業(yè)人員認(rèn)識PSPC標(biāo)準(zhǔn)，對PSPC標(biāo)準(zhǔn)該要做哪些工作，清楚相關(guān)作業(yè)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)。并把相關(guān)PSPC作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)放到每個施工班組，并在車間設(shè)立PSPC實(shí)物樣板展臺，安排相關(guān)工藝技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。針對PSPC零件自由邊R2倒圓控制上，工人及管理人員每人發(fā)放一個R2、R3卡尺進(jìn)行自檢，要求隨身攜帶，自由邊R2處理方面取的滿意的效果，并得到船東、船檢的認(rèn)可。在分段制作控制過程中，責(zé)任項(xiàng)目明確，哪道工序出現(xiàn)的質(zhì)量問題及時進(jìn)行處理，決不允許流到F道工序處理，并對班組及相關(guān)人員制定考核制度。明確報驗(yàn)項(xiàng)目，并制定相應(yīng)的報驗(yàn)流程，對分段結(jié)構(gòu)、舾裝件、吊環(huán)完整性進(jìn)行專項(xiàng)槍，對不達(dá)標(biāo)分段堅決不能進(jìn)棚涂裝，特殊情況需要進(jìn)棚涂裝的分段，需有項(xiàng)目組簽字方能進(jìn)棚涂裝。針對分段涂裝后三防布保護(hù)及防雨措施明確施工責(zé)任單位及施工時機(jī)，制定涂層保護(hù)措施，強(qiáng)制執(zhí)行5S工作。在施工節(jié)奏上，以總組搭載需求為導(dǎo)向，嚴(yán)格按照生產(chǎn)計劃進(jìn)行，避免中日J(rèn)涂層消耗，增加涂層保護(hù)難度。雖然我們在各項(xiàng)目進(jìn)行PSPC策劃時就對船舶設(shè)計、工藝技術(shù)、施工管理等各方面全面規(guī)劃，并取得了一定效果。根據(jù)PSPC標(biāo)準(zhǔn)對涂裝系統(tǒng)（車間底漆和主涂層系統(tǒng)）的兼容性和性能提出了要求：被破壞的車間底漆和焊縫處達(dá)到Sa2.5；如車間底漆按未通過涂層合格證明試驗(yàn)，完整車間底漆至少要去除70%，達(dá)到Sa2。按照PSPC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果車間底漆通過涂層合格證明試驗(yàn)，完整的車間底漆就可以保留，這樣將大大地降低二次表面處理工作量，涂裝工作效率也能夠得到有效提高，那么制約快速造船的涂裝因素將在很大程度上消除。
4 結(jié)語
涂層性能新標(biāo)準(zhǔn)（PSPC）的實(shí)施，既是挑戰(zhàn)，同時也是機(jī)遇。推行PSPC標(biāo)準(zhǔn)有助于清理不合理的建造流程，優(yōu)化造船模式，提高管理和工藝水平，促進(jìn)造船技術(shù)的發(fā)展。PSPC標(biāo)準(zhǔn)的推行正是邁向總裝造船和實(shí)現(xiàn)殼舾涂一體化的加速器。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐曉凱.李玉山 船臺PSPC船總組建造策劃與實(shí)施[期刊論文]
