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人工降水的好处精选(九篇)

第1篇:人工降水的好处范文

当今,国内污水处理厂使用较为广泛的工艺主要为传统活性污泥法、延时曝气污泥法、SBR、AB、UNITANK和氧化沟工艺、A/O、A2/O等工艺,这些工艺技术在欧美等发达国家使用非常普遍,是有效的水处理控制技术。污水处理工艺的节能减耗成为了污水处理厂节能降耗的关键,发展节能降耗的处理工艺成为当今世界的研究热点。在污水处理厂的运营中,重要的环节之一就是选择合适的污水处理工艺。污水处理工艺决定投资与运行成本,也决定了能耗。因此,污水处理厂工艺的选择需要十分谨慎,除了考虑污水处理的工艺的先进性和适用性外,还应考虑工艺流程和工程造价。保证系统运行稳定的同时,系统应具有维护管理方便、工艺能耗低的优点,以确保污水处理厂的生产效益和经济效益。污水处理工艺实现节能降耗的方式主要分为两种,分别是一级处理工艺节能降耗和二级处理工艺节能降耗。

1一级处理工艺

节能降耗城市一级处理系统包括预处理和一级处理。一级处理系统节能的关键在于格栅和提升泵。格栅一般倾斜安装在泵房集水井的进口或污水处理厂的前端,主要是用来截留在污水中的较粗大漂浮物和悬浮物,从而保证污水处理设施的正常运行。相对其他设备来说,尽管格栅存在的节能空间相对较少,但对于后续处理设备的降耗意义重大。提升泵是污水提升的主要耗能设备,存在很大的节能空间。污水提升电耗占污水厂总能耗的10%-20%。牛住元等分析了北京污水处理厂提升泵的电耗情况,研究表明该厂提升泵的电耗为总能耗的17%。能耗的损失主要来源于污水的提升高度和集中在构筑物出口处跌水高度的水头损失。因此,可以通过管道淹没出流以及对跌水高度进行控制,从而减小出口水头损失,降低污水的提升高度,节约能耗。对正在运行的污水处理厂来说,泵的运行方式是提升泵节能降耗关键的因素。可以通过流量调节技术(变频调速技术等)、水泵优化组合技术等来实现泵的节能降耗。向伟芳通过采用变频调速技术控制提升泵和鼓风机,发现变频调速设备的使用可使水泵平均转速降低20%以上,节能效果非常明显,可节省20%-40%的能耗,和阀门调节相比,节能效率为40%-60%。由此看出,采用变频调速系统控制和水泵优化组合技术,有利于能量的节约,达到节能的效果。一级处理主要去除部分有机物,减小二级处理或三级处理的处理负荷。因此,可以通过中和等一级处理工艺减小生物处理的负荷。一级处理工艺不仅能够降低二级处理负荷和运行成本,也能够幅度减少投资费用,从而达到节能降耗的目的。周律的研究中表明一级处理强化技术高效低耗的关键在于无机絮凝剂与其它种类的絮凝剂使用的最佳协同作用效果,高效、廉价絮凝剂的优选和冬季低温条件下运行参数的选择。

2二级处理工艺节能降耗

随着我国经济发展飞速,污水处理技术发展迅猛,从而出现了许多先进的污水处理工艺,其中最为经典的是传统的活性污泥法,同时也出现了深井曝气活性污泥法工艺、厌氧处理工艺、A/O工艺、A2/O工艺及其变形工艺、SBR工艺及其变形工艺、氧化沟工艺和生物膜法等多种生物处理技术。这些生物处理技术都能在不同程度上实现污水处理厂节能降耗。

2.1深井曝气活性污泥法

深井曝气活性污泥法的特点是处理效率高、耐冲击负荷,产生的污泥量少,运行费用比较低,占地面积小。深井曝气池中随着水深的增加,氧的传递速率逐渐增大,处理功能比较完善,因此不需要设初沉池,在很大程度上节省了占地面积,相应地可以节省投资成本。深井曝气在运行中发现二氧化碳产量比常规曝气多30%,污泥产量低,这可以减少后续污泥处理费用,节省了运行成本。深井曝气活性污泥法在实际中应用的成功案例也有许多。兴平污水处理厂于2009年运行深井曝气法-气浮组合(VT)处理工艺,这是我国第一次引进这种工艺。该工艺的节能特点是高效利用空气,综合利用氧的高效传递性能以及空压机供氧的能量,其中曝气充氧可使混合液固液分离,同时压缩活性污泥,VT同时解决了整个系统内混合液、搅拌、推流、提升和污泥浓缩的能量需要。还有温州啤酒厂引进的废水处理工程的成功案例都表明深井曝气活性污泥法具有良好的技术优势和明显的经济优势,能实现节能降耗的目标。

2.2厌氧处理工艺技术

厌氧生物处理具有能耗低、外加营养少、产泥量低、污泥稳定化程度高等优点,并且可以把有机污染物转化为甲烷,生成燃料能源。厌氧处理可以减少污泥的产生量,对污泥后续处理费用有明显的作用,能大幅度降低处理成本。此外,与好氧处理相比,厌氧处理无需曝气且能产生能量,如沼气等。与好氧生物处理技术相比,厌氧处理在节约能耗和产生能量方面具有相当优越性。因此,采用厌氧技术,可以产生能源,从而抵消部分后续好氧处理所需的能耗,从而实现节能降耗的目标。近年来,厌氧生物处理法正朝着处理低浓度生活污水的方向发展。荷兰针对生活污水浓度低、水量大等特点进行厌氧处理技术的研究,研究表明,在温度8-20℃,水力停留时间为12h下运行的UASB反应器,COD的去除率达65%-85%。由此看来,厌氧处理技术适合于污水处理厂的应用,降低能耗。

2.3An/O工艺及其改进工艺

目前,厌氧生物处理法的发展趋势是与其他好氧生物处理方法联用,即厌氧-好氧复合工艺。中国市政工程西南设计院研究了厌氧-好氧系统,厌氧段COD的去除率为35.9%-50.2%。黄浩华等探究了AAO工艺在节能能耗方面的可行性,发现过度曝气现象非常严重不利于节能降耗,通过小试试验证明曝气池溶解氧严格控制在2~3mg/L,同时可通过减小曝气廊道的长度来减小曝气量从而实现降低鼓风机的电耗。施汉昌等采用基于进水负荷的前馈-反馈控制系统,对具有脱氮除磷功能的AAO工艺进行运行控制,在保证出水水质达标排放的前提下可以实现节能减耗的目标。AAO改良优化工艺对于实现污水处理厂的节能降耗有着重要的影响。赵传义改良AAO工艺,改良后污水处理厂每吨水电耗为0.14kW•h,节能效果好。赵高伟等人研究OWASA活性污泥法工艺工程实践时,发现该工艺的处理尾水可稳定达到一级A标准,在世界范围内得到广泛应用,节能效果显著,同时,工艺流程简明,便于操控,适合于对旧污水厂提标改造,在改造工程中值得推广应用。这都说明了工艺的改良有利于实现污水处理工艺的节能降耗。组合型的工艺在出水水质达标的情况下,在一定程度上能达到节能降耗的目标。王广智等人在小城镇污水处理厂采用A/O-MBR工艺,与传统的污水处理工艺相比,具有显著节能降耗的技术优势。

2.4SBR工艺及其改进工艺

SBR工艺的核心是反应池,集初沉、曝气、二沉与一池,占地面积小,造价低,运行管理简单,自控水平高,出水水质好。澳大利亚Tmmwqdth污水处理厂就采用了一体化的SBR工艺,大大节省了占地面积。由于SBR工艺占地面积小,充分利用这点优势,逐渐涌现了SBR的改进工艺。在SBR工艺基础上增加短程硝化、反硝化除磷这一系列新型的节能降耗技术,是SBR工艺发展的趋势。北京工业大学环境工程研究所研究了低能耗的SBR变形工艺可以实现同步脱氮除磷,其中采用脉冲分段进水的进水方式可以提高总氮的去除效果,出水总氮可以达到小于3mg/L的水平。SBR变形工艺中具有良好的脱氮除磷性能的工艺是CAST工艺,CAST工艺池体内用隔离墙隔出生物选择区、兼性区和主反应区三个区域。生物选择区具有释放磷的作用,兼性区有利于促进磷的进一步释放以及进一步促进反硝化作用,主反应区可以通过控制好氧段的溶解氧水平来实现系统的同步硝化反硝化功能。与SBR工艺相比,CAST工艺处理效果好,出水稳定。CAST工艺使用于中小型的污水处理厂,贵阳市8万m3/d小河污水处理厂和深圳、天津等地区的部分污水处理厂均采用该工艺。陈婉如等在比较A2/O工艺、氧化沟、UNITANK和CAST工艺四种节能技术中,从占地投资、工艺稳定、设备装置、关键能耗设备的综合评价,发现佛山沙岗厂CAST工艺的节能效果最好。故CAST工艺在污水处理节能应用方面值得推广。

2.5氧化沟工艺

氧化工艺处理流程简单,处理效果稳定,出水水质好。氧化沟中溶解氧有明显的浓度梯度,利用溶解氧浓度明显变化以及好氧区和厌氧区的特性,可以实现硝化反硝化且充分利用硝酸盐的氧,从而可以节省需氧量达到节能降耗的目标。微曝氧化沟工艺是节能效果最好的一种氧化沟工艺,微曝氧化沟工艺调整了曝气方式,把表面曝气改变为底部微曝,这增加了传质时间和接触面积,从而提高了供氧能力和氧的利用率,能明显地降低鼓风机电耗,单位污水处理能耗低于0.2kW•h。余海静等在氧化沟工艺加大了厌氧段和缺氧段后,提高磷和氨氮的去除率,提高了设备的使用效率和使用时间,两个月用电量共节省了645420kW•h,大幅度降低了用电量,有效降低了污水处理厂的运营成本,实现了节能降耗。

2.6生物膜处理技术

生物膜法是用微生物附着在某种固体表面,以生物膜的形式生长的污水处理工艺。生物膜处理法中的各种工艺易于维护管理,非常简单实用。生物膜法的主要特点是不需要污泥回流,生物相丰富且剩余污泥量较少。周律的研究表明曝气生物滤池的优点是基建投资省、曝气量小、供氧动力消耗低,曝气量明显低于一般生物处理法。因此,生物膜处理法也是污水处理厂节能降耗的主流工艺之一,适合污水处理厂广泛应用。

3结语

第2篇:人工降水的好处范文

关键词:地面气象观测;现代化发展;观测体系;工作质量

在之前的人工观测中,每一个业务人员有自己的工作习惯和方法,所以,所记录的数据具有较强的主观性,出现错误时需要采用数学方法来补救,降低了数据的客观性和准确性。改革之后,地面气象观测业务大大减少了工作人员的工作量,在改革中降低了需要借助人工观测的设备仪器的使用率,如虹吸雨量器、温湿度计、气压计等,使气象观测逐步地走向自动化,此外,工作人员也不需要进行手工记录,因此也降低了人为因素造成的错误,只要保证设备处于正常运行状态,就不需要担心数据的准确性。气象工作人员也有更多的时间学习和研究,促进气象事业更快发展。但是,自动化设施投入使用之后也出现了较多的故障,本文依据实际地工作情况,总结了改革后地面气象观测业务常见的问题,并总结了相应的解决方案。

一、改革后地面气象观测业务质量控制重点

地面气象观测业务所涉及的范围比较广泛,包括观测、发报、信息传输、报表编制多个环节,业务改革之后,气象工作数据资料的处理和之前相比有较大的区别和变化,并且在改革之后也有一些新的问题出现。例如一些台站个别时间段中的数据资料的处理和上传缺乏完善的技术指标要求,在操作进行的过程中不够规范,操作性不强。结合我站的实际情况,地面气象观测业务改革后对于台站的质量提升应该着重放在下面几个方面:

1.调整前后基础业务转换。此次地面气象业务改革的重点主要有几点。第一,取消使用虹吸雨量计,自动站在检测降雨量时,一旦发生数据资料的缺测问题,自记仪器便能够很好的帮助解决。所以,取消自记仪器的使用对自动站地面观测工作的影响很大。第二,气象观测的方式和守班的时间也有变化。基准站和基本站的守班时间改为08-20时连续观测,但4次定时观测时段守班,20-08时夜间不需要再守班,只有在观测时间之内的部分时间段守班。一般台站仍然按照原来的要求来观测和记录天气,夜间不需要再守班。第三,发报任务有所调整,任务量增加。改革之后,基准站和基本站需要把之前的8次定时天气报的发报任务使用长Z文件上传,并且加入质量控制的信息以及加密报等内容,提高数据内容的丰富性,此外20-08时的重要报的发报有相应的规定。

2.改革后,夜间降水记录处理方式转变。夜间记录处理有三种:夜间之后降水量、夜间固态降水数据,夜间雨量计故障的降水。处理夜间之后降水量时要根据夜间不守班台站的规定和相关的要求来进行,“夜间”栏和“白天”栏要分记清楚,“夜间”栏中不需要记录起止的时间和方位,只需要标记好符号便可。固态降水的处理方式和夜间之后降水量的处理方式有所不同,固态降水的处理主要是在特定的时间之内的记录。若是可以得知固态降水的起止时间,要以时加盖时段内降水量作缺测处理。对于夜间降雨仪的故障,根据原来的规定,可以借用自记仪器来代用,但是调整之后,不再使用虹吸雨量计,以及自拍仪器,则在这种情况下, 如果故障不能够获得相关资料,应算作缺测处理。

3.取消地面天气报和降雪加密报影响上传资料的处理。原来的规定是上报地面天气报(加密报)和降雪加密报,但是在I务调整之后就取消了这项规定,而是使用编发新长Z文件的方式来代替。规定要求上的变化导致在具体的上传资料的过程中会出现较多的失误,这也是地面气象观测业务调整之后提高质量应该重视的环节之一。

二、地面气象观测业务改革后地面测报数据异常的分析及处理

地面气象业务软件升级以后,减少了气象工作人员的工作量,提高了地面观测资料的传输以及相关程序的工作质量,此外,在数据上传的质量、时效、频次以及总量等方面也得到了很大的提高和改善。比如业务调整以前上传数据需要用10分钟,而改革之后仅需要5分钟。虽然业务改革在数据的精确和时效性方面有了进展,但是在其他方面却出现了一些漏洞,这也就进一步要求了工作人员的业务水平和技术水平。通常情况下,地面测报数据异常的情况以及处理方法有以下几种。

1.分钟降水量和小时降水量不一致影响程序运转。台站在软件的“自记降水设置”参数中设为“有:人工”,如若自动站监控软件在进行地面观测时所得到的分钟降水量是“-”,但是小时降水量却什么都没有,这种情况便可以认为分钟和小时内的降水量不同而影响程序的运作。处理这种问题的方法是:一般自动站内的运行灯分为黄色和绿色两种,如果这个灯显示为黄色时说明自动监控软件此时正在观测或者是在卸载数据,这个情况下不能进行人工干预,只有等到起恢复绿灯之后,工作人员才可进行处理,把小时降水量修改为“-”,让其显示与分钟内的降水量相一致,修改完成之后,质控程序便可以重新运行。

2.数据缺测。如果设备持续正常运行,那么所获得的观测数据通常具有客观性和连续性,一般没有认为因素,也不会出现缺测的情况。一旦出现缺测的情况可采用以下方式处理:首先要想到软件中的RTD文件、Z文件和J文件,在选择RTD文件中的数据来补充时,也要检查Z文件和J文件,看是否是真的缺测,如果确定是真的缺测要从人工定时观测记录和自动观测记录中选择日极值来加以补充。

三、加强对业务人员的培训

为了确保气象事业能够更好地发展,地面气象测报软件能够更好地投入使用,提高气象观测的质量,推进地面观测业务更好地向着自动化的发展开展,有关部门以及气象工作人员应该不断的学习,增加自身的知识技能,认真学习有关的文件以及设备的安装、维护和使用的规则。此外,要加强内部的管理力度,细化部门内部的业务流程,对相关技术要求、规章制度、改革调整技术规定进行了熟练的掌握和考核,确保了改革前后业务的衔接。

四、结语

做好地面气象观测工作是促进气象事业快速发展的重要部分,自从地面气象观测业务改革之后,在工作内容上发生了较大的转变,自动化设备为工作带来了很大的便利,同时也提高了工作效率。但是也伴随着新的问题出现。所以,工作人员应该不断地学习相关的业务知识,提高自身的网络运行管控的技能,当气象要素发生异常时候能够快速地应对,使自动站能够发挥其最好的作用,从而更好地服务于群众。

参考文献:

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.9.

[2]黄金洪.地面气象测报业务系统软件存在的问题[J].经济技术协作信息,2011(7):109 .

第3篇:人工降水的好处范文

关键词:人工填土、淤泥和淤泥质土、地面沉降、水泥土搅拌桩、高压注浆

中图分类号:TV331文献标识码: A

1 前言

随着天津滨海新区的发展,天津滨海新区的工业项目越来越多,众所周知,天津属于典型的滨海软土地区,淤泥及淤泥之土的厚度达到了20.00m左右,建筑物的地基处理所需费用花费较高,稍有不甚,就会出现工程问题,而达不到预期目的,下面就天津滨海新区保税区某工程车间地基处理失稳一个实例进行原因分析。

2 工程实例

2.1 工程概况

天津某公司车间位于天津港保税区内,该车间总建筑面积9000m2,高度为13.00m左右,车间长为90.00m左右,宽为100.00m左右,柱距为6.00×33.00m。

由于该场地埋深20.00m以上土质较软,埋深5.00m以上为人工填土,5.00m~19.00m段主要分布为淤泥,土质很软,强度很低,该车间基础采用桩基础,选用桩径为300mm的高强预应力管桩,桩长为23m,桩总数为139根,采用静压法进行施工,单桩承载力特征值达到设计要求的240KN;由于地面荷载不大,地面堆载一般小于30KN/m2,设计采用长约7.00m水泥土搅拌桩处理,桩径0.50m,桩距1.32m,然后地面采用150mm厚的碎石加砂夯实素土,上面铺上20mm厚的素水泥砂浆找平地面,然后做20mm防水,该工程与2003年底建成并使用。

2.2 土层条件

2003年8月该场地进行了详细勘察工作,本场地埋深25.00m以上地层情况如下表:

土层 埋深段(m) 平均厚度

(m) W

(%) R

(kN/m3) e Ip IL 固结快剪标准值

() C(kPa)

素填土 0.5~3.20 2.70 / / / / / / /

冲填土 3.20~5.20 2.00 45.7 17.3 1.33 20.6 1.08 13.0 10.0

淤泥 5.20~15.20 10.00 56.2 16.6 1.61 20.9 1.52 3.0 6.0

淤泥质粘土 15.20~19.30 4.10 44.5 17.4 1.27 18.3 1.29 12.0 12.0

粘土 19.30~23.3 4.00 32.6 18.8 0.93 14.9 0.94 14.0 20.0

粉质粘土 23.3~25.0 1.70 23.4 19.7 0.69 11.1 0.71 21.0 13.0

由于地面沉降较大,影响了使用功能,建设单位于2010年10月委托勘察单位进行了补勘工作,根据本次补勘资料,该场地埋深25.00m以上地层特征如下表:

土层 埋深段(m) 厚度

(m) W (%) R

(kN/m3) e Ip IL 固结快剪标准值

() C(kPa)

杂填土 0.00~0.50 0.50 / / / / / / /

素填土 0.5~3.50 3.00 27 19.3 0.80 17.3 0.41 10.0 12.0

冲填土 3.50~5.50 2.00 43.8 17.7 1.24 23.7 0.72 7.54 12.75

淤泥 5.50~15.50 10.00 48.9 17.2 1.39 22.3 1.06 6.86 11.19

淤泥质粘土 15.50~19.50 4.00 44.2 17.7 1.24 20.6 0.98 7.38 12.93

粘土 19.0~23.00 4.00 34.0 18.9 0.95 18.9 0.63 12.70 20.62

粉质粘土 23.0~25.00 2.00 22.7 20.3 0.64 11.5 0.53 25.10 13.0

从以上两个勘察表中土工试验统计数据表中对比可知,经过7年的使用或上部荷载的作用下,埋深15.0m以上每层土的指标都比原来渐好,强度比原来稍高,土层的含水量、孔隙比等都比详勘时指标好稍好。

2.3、事故现状

随着时间的推移和车间的使用,车间内地面出现了大面积向下凹,下凹的深度一般在10cm左右,一部分柱子出现不同程度的倾斜,地面和柱子沉降差异非常明显,已经影响到了使用功能,为了查看情况,破坏水泥地面发现,水泥地面下为空洞。局部水泥地面出现了断裂,或沉降不均。具体情况见照片1~照片4。

照片1

照片1车间室内柱下沉降照片2车间室内地面沉降

照片3

照片3车间室外地面沉降照片4车间门口不均匀沉降

3 原因分析

根据本工程地面出现的地面沉降,分析后主要有以下几个主要原因:

1)地层原因

本车间场地埋深5.0m以上主要为近期填垫的冲填土、素填土和杂填土,埋深5.00~19.00段主要为滨海沉积的淤泥及淤泥质土,它们均为欠固结土层,且土层孔隙比大、含水量高,淤泥质土和淤泥以流塑状态为主,压缩性高、强度低,厚度大,这些土层一方面在自重应力作用下会产生固结沉降,另一方面在附加应力作用下会产生较大沉降。

2)水泥土搅拌桩桩长设计不合理

设计采用长约7.00m水泥土搅拌桩处理,桩径0.50m,桩距1.32m,本车间场地淤泥和与淤泥质土厚度达到了15.00m左右,水泥土搅拌桩的桩端位于土质差、强度低的淤泥质土层中,地基处理深度严重不足,在地面堆载等附加应力作用下沉降量大,处理难见效果,这也是导致这次地面沉降的原因之一。处理时若穿透淤泥和淤泥质土,达到相对较硬的土层,处理效果会较好,沉降量会降低。

3)负摩阻力的原因

本工程场地埋深约19.00m以上为欠固结土(人工填土、淤泥和淤泥质土),在地面堆载等附加荷载作用和自重应力作用下,会对地基处理的搅拌桩部分产生负摩阻力,一方面引起场地内的地面沉降,另一方面引起场地内的差异沉降。而本工程地基处理中忽略或没有充分考虑负摩阻力的影响,这也是导致这次地面沉降或凹陷的原因之一。

4)施工的原因

由于本项目工期较紧,施工时对厚层人工填土仅对表层进行了碾压夯实等处理便施工素混凝土地面,这又是导致这次地面沉降或凹陷的又一个原因。

4 处理措施

经过专家对详细处理方案的论证,采用压密注浆加高压喷射桩法对场地内人工填土及软土进行处理,处理深度超过软土层底界,以保证一定时期内正常使用,施工时采用42.5普通硅酸盐水泥,在地面以下3.50m~10.0m段进行高压注浆,注浆孔间距为2.0×2.0m呈梅花形布置,注浆水灰比取0.55,注浆压力取0.2~0.3Mpa。

5 结束语

1)目前地面处理出现沉降或凹陷甚至出现水泥地面下出现空洞在许多工程中出现,这些现象的发生大部分是由于人工填土未处理好或处理不当引起的。

2)在工程地面处理过程中,设计和勘察单位要提醒施工单位,要引起施工单位的重视,填垫年限小于10年的人工填土未经处理不能利用。

3)地面沉降有时不仅仅是人工填土的固结沉降,淤泥及淤泥质土也会发生固结沉降,由于是软土地区分布厚度较大的软弱土,这种情况发生的更常见,因此,施工和设计时应慎重考虑。

4)许多工程出现这样的事故,受场地条件和空间的限制,处理起来非常困难,与其使用过程中处理,还不如一次性的处理好,处理的费用减少,节约工程造价。

5)本工程经过地面处理后,大部分区域有不同程度的恢复,但局部地面恢复程度不甚明显,总体效果良好,能满足使用要求。

参考文献:

1、《滨海新区XX工程详细勘察报告》天津市XX勘察院,2003年8月。

2、《滨海新区XX工程补充勘察报告》天津市勘察院,2010年10月。

第4篇:人工降水的好处范文

一、前言

**油制气厂采用重油催化裂解生产管道煤气,生产废水经气相色谱和质谱联用(GC-MS)分析含有97种化学组分,其中芳烃类化合物的含量占废水中有机物的一半以上。被列人58种中国环境优先控制污染物和美国环保局(EPA)优先控制物名单的有机物多达21种之多。

厂基建阶段投人2700多万元兴建了一套污水处理系统,原设计对生产污水的污染物浓度预测偏低,预测COD值为200400mg/l,NH3—N值为6070mg/l,而实际值远高于预测值,给污水处理增加了难度。

二、原有设施工艺简介

缺氧一好氧处理工艺,简称A/O工艺,是目前国内应用最为广泛的一种废水处理工艺。该工艺在一级兼性厌氧处理后接好氧表曝处理。这种工艺的优点是可以用于高浓度工业废水处理。其处理的水量大,操作较简单。

**油制气厂废水处理系统就是在隔油、浮选后采用A/O生化处理工艺。缺氧池采用由下而上的进水方式;另外与一般推流式A/O工艺不同的是,采用了七十年代开发的合建式曝气池,这种曝气池集曝气、沉淀于一体,采用表曝机加强曝气。台建式曝气池已被证明曝气效率低下,八十年代后期逐渐已被淘汰。

另外,由于设计污水处理量偏大,系统不能连续运行;经验不足,运行参数不完善,对系统运行的各影响因素把握不十分清楚;曝气池曝气能力不足,导致系统中生化处理过程所需降解菌含量较低。

三、前期改造

由于污水处理系统存在的设计、基建等方面的先天不足,以致投入运行后给污水处理工作带来很大困难。自1992年开始,逐步对污水处理系统进行工艺、设备和基建等进行完善和改造。

3.1除油工序的改造

前处理工序中,将原有三格沉降池的焦油循环水池改为经过五格沉降池,沉降时间延长一倍以上,大大提高了焦油的沉降效果,使溢流往污水处理系统的焦油水含油量降低一半以上,减轻了污水系统隔油工序的处理负荷;在油水分离器的底部开口接排油管并加蒸汽伴热装置,定期把下层油物排人新建的污油池处理,提高了油水分离器的除油效果。经隔油工序处理的污水石油类浓度显著降低,由改造前的800mg/l降到350mg/L左右,各种污染物的去除率明显提高。

3.2浮选工序的完善

原设计没考虑浮选产生的油泡沫水的处理办法,投运后只能外运处理,费用较高。1995年建成一套压滤装置对油泡沫水进行回收处理;把浮选工序由原两池并联,一开一备改为既可串联又可并联运行,增加一套加药、溶气装置,提高了浮选效果;增加了一条回流管,可把不符合生化进水要求的浮选出水和厌氧吸水井的污水回流到浮选池进行处理;加强了对浮选池和溶气释放器的定期清理工作,使浮选工序的作用得到最大限度的发挥,见表2:

3.3初步完善污水生化工序

生活污水原从厌氧池进入污水处理系统的途径改为可从浮选工序进入,当生活污水含油高时可先经浮选除油处理后再进入厌氧池,避免可能对生化造成的负面的影响;在表曝机上安装变频调速装置,确保曝气池的稳定运行。通过多年的努力,污水处理工作发生了显著的变化,外排口水质达标率逐年提高,见表3。

四、污水处理系统的深度改造

经过多年的改造,现有污水处理系统的潜力已基本得到发挥,但是NH3-N和COD却一直无法达标。因此在一控双达标中被列为省管项目。**油制气厂通过广泛调研和深人论证,认识到只有对系统进行深度改造,采用切实可行的技术才有可能最后使NH厂N和COD达标,并与广东省微生物研究所会作,进行了以下的工作。

4.1实验装置

本着节省环保投资的原则,按照现场生化处理系统的尺寸,按比例缩小构建了缺氧一好氧实验装置,以期待实验结果应用于原系统改造。待处理的废水在调节池混合后用泵打入缺氧生物滤池,然后经过好氧活性污泥曝气、澄清过滤后外排。工艺流程如图2所示。

4.2实验

实验分为三个阶段进行,第一阶段主要是选育降解微生物和脱氮微生物,向实验反应器中投加和驯化;第二阶段调整运行参数争取出水达标;第三阶段进行各种条件下的数据积累。

4.2.1降解菌的选育和驯化

由于废水可生化性较差,C/N比失调和在去除高浓度氨氮的压力下,如果曝气池系统活性污泥得不到足够的营养,异氧型微生物会逐渐消耗自身,导致污泥矿化,污泥浓度下降。在此特殊情况下为保证微生物含量,不能用常规的微生物发酵的方法进行,实验室选育的高效降解菌在混合培养和投加到处理系统中时,只能循序渐进,反复驯化。如果用常规的丰富培养基大量培养降解菌,投加到废水中降解菌的降解活性会下降,甚至完全不能生长。

4.2.2影响处理系统效果的因素

生物处理法的关键是微生物。废水处理系统的酸碱度、有毒物质浓度以及处理的温度对微生物均会产生强烈的影响,导致处理效果发生很大的改变。在文献或某些废水处理工艺中,PH值要求为6刃,而实验中发现PH在8.5则的废水对废水处理系统会产生较强的负面影响;在水质恶劣的情况下,分隔的缺氧池可以并联、串联或交替灵活运行,充分发挥生物膜结构对废水中有毒物质的吸附、降解和减毒的缓冲作用;在受到高浓度有毒物质冲击中毒后,缺氧池表层的填料可以更换,以减轻毒害物质对处理系统的毒害作用;同样温度对去除氨氮的影响也十分重要。处理气温下降到2~15℃时,硝化细菌活性大幅度下降。

4.3污水处理系统改造

根据实验情况,瑞系统实际,对系统进行深度必造。

4.3.1应用生物强化技术

常规废水处理系统中高效降解菌和硝化菌存在的数量不多,为了用于改造系统,利用饥饿育种、选择性压力等方法选育能有效分解废水中难降解有机物的微生物共7属117株,其中包含了较少见报道的杂环化合物降解菌;还富集、筛选了脱氮的硝化细菌株。

由于难降解、有毒的工业废水处理系统中的微生物的数量和增殖速度都远远低于一般无毒、高浓度有机废水处理系统的微生物,经过投加和驯化高效降解菌和硝化细菌,系统中缺氧池填料和活性污泥中培养的微生物的数量达到了较高的数量级,微生物的数量在低温季节仅比夏季低一个数量级。系统的处理效果有了较大的提高。

4.3.2进一步改进缺氧一好氧处理工艺

目前国内缺氧一好氧工艺中缺氧池大多数采用由下部进水的方式,这种水解一酸化处理工艺对高浓度有机废水具有较为独特的优点。但当处理含有还原型化会物较多的石油化工废水生物处理的反应则应以好氧型反应为主。在下部进水的缺氧池中,填料由于浸泡在水中,生物缺氧程度较高;系统改造使用上部的进水方式,缺氧池的填料表面形成三维的生物膜,生物膜表面的微生物代谢类型在废水流经时主要是好氧型,能更有效处理废水。

4.3.3更换缺氧池填料

微生物具有较强的吸附性能,采用多孔的填料充填缺氧池,投加降解菌和硝化细菌,通过对附着生长型微生物的挂膜驯化,可在多孔填料表面形成含有较多数量微生物的生物膜,即使在冬季低温和高浓度COD、NH3—N下,缺氧池仍可保持1×1O6~l.7×1O7个细菌/克填料,有效的增强了缺氧池的抗冲击能力和减毒作用。在进水正常时,缺氧池的作用表面上看起来不明显,在进水不正常时,缺氧池的减毒作用就能极大地减轻毒害物质对好氧活性污泥的强烈影响。

五、改造达到的技术指标及存在问题

国内调研表明,由于资金、设计缺陷和管理等原因,有些油制气厂处理设施瘫痪,无法运行,污水甚至未经任何处理直接外排。在调研时,某煤气厂污水处理系统正常运行,但由于污水发生量较大,系统不堪重负,处理效果不佳,COD和NH3—N严重超标。只有上海某厂和北京某厂处理效果稍好(表8),但都不能完全达到国家一级排放标准,即COD≤l50mg/L,NH3-N<20mg/L。

通过对系统的改造调试和对微生物的驯化,油制气生产废水在480640mg/L、NH、-N在58-182mg/L时,可以达到**市的地方排放标准,COD≤110mg/L,NH3—N≤l0mg/L(图3)。利用普通缺氧一好氧处理工艺(A/O)在不投加外源碳源的情况下达标的结果在国内尚未见报道。

**油制气厂有着特殊的生产特点,在冬季气温较低时,供气量较大,这时微生物的活性较低,污水发生量大,NH3-N和COD含量又较高,污水处理相当困难,对这种情况仍需不断的探索。

六、结论

将生物强化技术应用于含有高浓度氨氮和难降解有机物的工业废水处理可以取得良好的效果。通过选育能有效降解废水中难降解有机物的降解菌和生物脱氮微生物;改进缺氧生物滤池的填料;将生物膜处理方法和活性污泥处理方法有机的结合起来,使处理系统的减毒作用和处理效果可以明显增加。

结果表明,这种微生物处理法不依赖特殊的处理构筑物,运行相对简单、经济。对高浓度氨氮不需要投加碳源,具有良好的应用前景。

第5篇:人工降水的好处范文

1 概述

基坑开挖是建筑工程施工中的重要一环,在开挖中要通过科学的控制手段,全面地落实好基坑降水技术,确保基坑降水需求得到有效实现。在开挖中,作业人员要严格地依据相关施工标准来展开作业活动,结合施工的具体特点,对基坑降水技术规范和流程进行严格遵守,真正对地下水位进行降低,确保工程的整体施工质量。对建筑工程来说,做好基坑降水技术的落实,也是减少各类基坑事故的重要前提。

2 基坑降水技术探析

2.1 定位和成孔

在基坑降水施工之前,要对孔位进行准确的布置,并且做好相应的测量,避免安置位置对周边的施工产生影响,并结合施工现场具体情况来进行调整。在确定孔位之后,钻机设备就要准备进行钻井的作业。在完成钻孔之后,要同步展开自然造浆,并对泥浆的密实度进行严格控制,一般将其比例控制在1.13左右。在进行钻具的提升或者施工间断时,要确保孔内的泥浆处于压满的状态下,避免出现坍塌。

2.2 清孔换浆和下井

在钻孔施工中,钻孔达到标高之后,要提前进行清理,再进行提升。通过全面的清洗和换浆,可以实现对泥浆的密度进行有效调整,并且对污物进行有效清除,避免内部泥浆存在泥块。在下井中,要利用直径为40cm的水泥砾石管来作为井管进行施工,对过滤器的缝隙进行检查,确保其符合设计需求。在下管施工前,要对孔深进行严格的测定,确保其孔深符合施工标准,再进行下一步的下管。在下管的过程中,要对井管的完整性进行保障,利用竹板和铁丝等进行固定,确保其下管中处于垂直的状态。

2.3 填筑和洗井

在滤料填筑前,要提前对钻杆进行下放,使其与孔底保持在0.35~0.45mm范围内,通过钻杆内泵对泥浆进行穿束,边冲孔边调节泥浆,使孔内泥浆由滤水管外的孔壁、井管呈环状间隙进行返浆,对孔内泥浆密度进行调整,使其保持好在1.04即可。随后与井构造设计标准相结合,实施滤料填筑,井滤料均匀地从井口丝状向周围回填,避免造成井管被挤扁的现象发生。在洗井的过程中,可以利用活塞和水泵抽水的方式来进行洗井的作业。在完成涂料的填充后,要对泥浆及时抽除。

2.4 试抽和降水试运行

在前期施工完成之后,要利用水泵进行试抽。在试抽中,要做好排水管道和电缆的提前预设,避免抽水中管道受到其他设备的破坏,并且及时对施工现场做好标识,确保相关的抽水和排水系统完成安装后再进行相应的试抽。在降水试运行中,要提前对地面和井口的静水位、地面标高等数据进行测定,并做好设备的试运行,提前对相关设备进行检测,确保抽水和排水系统正常工作。在降水运行中,作业人员要实时对水位进行观测,掌握含水层承压水头的变化情况,并且时刻关注地面的沉降情况,避免降水施工对周边的地面造成沉降影响。

3 基坑降水技术应用中应该关注的技术重点

3.1 对周边建筑不均匀沉降影响的控制

基坑工程施工中,基坑降水技术应用很容易导致对周边建筑物的影响,造成其出现不均匀沉降。在基坑降水施工过程中,不同井点周围水位的降低程度不是均匀缝补的情况,距离基坑较近的水位降低较大,远处则相对较小。水位降低过程中,建筑本身所受到地下水的浮托力会逐渐降低,进而导致了软土层本身出现一定的沉降压缩。与此同时,土层中空隙水会逐渐排出,进而导致了土体出现固结。在不均匀沉降出现时,建筑物就很有可能会出现倾斜和裂缝等问题,甚至出现严重的倒塌问题和安全事故。在降水施工中,要对其施工影响进行关注,对不均匀沉降的问题进行有效控制,确保其沉降问题出现在合理的范围之内,确保施工对周边建筑物不会产生安全方面的影响,并且尽可能地对其影响进行降低。

在降水速度的控制上,技术人员要适当地对降水速度进行减缓,提高沉降的均匀性。在对建筑物临边位置,可以增加井点的间距,并且对抽水量进行降低,减少降水速度。对不同的降水需求和方案上,其对基坑周边的降落曲线也会产生不同的影响,在满足降水需求的基础上,要对不同的降水方案进行合理分析和比对,提高降水方案的合理性。施工人员在施工的过程中,要对出水的含沙土量进行严格控制,避免出现地下的砂土流失过度,减少建筑物开裂问题。在降水施工中,要对沉降、位移和倾斜等问题进行实施的贯彻,通过跟踪记录和分析,对其变化情况进行全面掌握,提高相关调整工作的针对性。在降水井点和建筑之间可以设置回灌井与回灌沟,这样可以通过回灌作用,减少基坑附近建筑物地下水位的降落,使地面的沉降得到有效控制。回灌的设置要确保全面,并且通过利用清水来进行回灌,在补充地下水的同时,保证降水井周边的影响半径处于回灌作用半径之内,减少由于地下水的变化所造成诸多不良的影响。另外,在施工过程中,也要对位移时程曲线进行计算和绘制分析,通过对变形速率和位移情况的分析,对施工对周边地下管线和建筑的影响进行明确,通过对沉降的控制,确保施工的整体质量,减少施工所带来的不良影响。

3.2 提高降水效果

对降水施工过程中降水效果不佳的情况,我们要对影响降水效果的相关因素进行分析。对一些存在黏土层并且黏土层厚度较大的情况下,我们要适当地对施工工艺进行调整。黏土本身的透水性能较低,上层水很难有效地向下渗透。技术人员可以利用水枪和套管打孔的方式,对井内利用粗砂进行填充,通过设置不同的砂桩,确保底层中的水得到有效地贯通。在抽水中,由于这种方式的应用可以很好地对抽水的负压和水重力情况进行应用,从而减少了下漏问题,提高了抽水效果。在抽水的过程中,要对井点管是否存在淤塞进行提前检查,检查可以通过对管子表面潮湿度以及流水情况进行检查。对死井的数量超过10%的情况,要通过利用高压水冲洗的方式,减少其对降水效果的影响,确保降水顺利完成。另外,在一些雨水天气下,基坑的边坡会出现塌方和流砂,从而产生积水问题,我们也要对积水问题进行有效处理。施工作业人员利用薄膜对边坡进行保护覆盖,并提前安置抽水设备,对降水所产生的积水进行及时的抽出,同时第一时间对沉淀池和排水明沟中的淤泥进行清除。在一些气温较低的情况施工下,也要适当地做好保温工作,避免管道冻坏。

第6篇:人工降水的好处范文

关键词:公路路基 压实 沉降

中图分类号:U4文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

Abstract: the foundation uneven settlement will cause pavement structural and functional damage from pavement quality decline: but the differential settlement at the connecting point and the culvert structure, will not only directly affect the safety of structure, and the vehicle beating seriously affect the driving smoothness and passenger comfort, and even caused the accident. Therefore, by strengthening the process control in the construction, reduce the post-construction settlement and uneven settlement of subgrade, prevent instability.

Keywords: Highway Subgrade Settlement

公路工程路面引发损害的因素丰富多样,而不均匀的路基沉降则是令路面破坏变形的重要成因。倘若任凭填方路基一直处于不均匀沉降状态,不仅会破坏路基本身,同时还会由于不平整的路基顶面形成结构内部的附加应力, 并令其基于车载作用引发路面结构的不良破坏。具体的路基沉降表现形式体现为,填方裂缝与路面病害等。前者主体由内部填方体发展而来,基于不同部位引发的不同变形量形成不均匀沉降并产生压缩与拉伸应变区。拉伸区域中基于填方具有较低的拉伸强度,进而引发了裂缝形成。不均匀的填方路基沉降会令路面形成严重损害,例如路面变形、横向、纵向裂缝、水泥面板断裂、边坡失稳现象等。

一、路基沉降的形成原因

引起路基沉降的因素有很多。主要的原因有如下几种

1、对路基和填土的临界高度认识不足,填土速度过快,导致软土地基强度接近临界状态 地基出现承载力不足,以致基层失稳,出现沉陷或者纵向开裂。

2、没有进行沉降观测或者沉降观测控制不严, 仅依赖于沉降计算的数据进行施工控制, 实际的沉降速率、沉降曲线、工后沉降的数据均没有严格的统计分析,预测,导致工后仍有很大的沉降速率和沉降量。

3、地质资料不够完善, 对存在有暗沟,暗塘等影响路基长期稳定的地质结构不清楚, 导致在施工期间出现路基沉降较大等问题。

4、路基填土压实控制不严,导致路基施工完成后,路基填土出现部分变形,尤其是填土高度较大的路基,塑性变形不断增加,出现路面沉陷。

二、影响路基压实的因素

1、填筑路基的材料,由于不同填料的性质存在较大的差异,须根据要求因地制宜地选择。

2、填筑材料的含水量是影响路基压实的重要因素。在填筑材料中,除填石及含石量大于的土石混填料外,其它各种材料均与含水量有密切的关系,只有在最佳含水量时压实,方可得到最大密实度。

3、狭窄面积和一些特殊部位的压实。所谓“特殊部位”是指施工段的交界处,构筑物的台背、墙背,施工机具不可达到的薄弱环节。在施工中一定要引起重视,在填筑时,要选择适宜填料。一般采用小型设备进行碾压,如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等,压实时严格控制含水量。

4、碾压机具和方法是保证压实质量的重要因素。必须根据填料性质和要求达到的密实度,选用和配置碾压机具。然后根据机具性能,确定适宜的松铺厚度。

三、路基沉降的处治方法

1、换土复填法

因填筑土质不符合要求,路基出现下沉但面积不大且深度不深,采用换土复填法是一种快捷的方法。此法是将原路基出现病害部分的土挖去,更换新的且符合规范要求的土。

2、固化剂法

在处理高填土路基的下沉中,如果更换路基填料受到限制,且填筑料数量不大时,可在原填料中掺入一定品种与数量的固化剂处理路基病害。

3、粉喷桩法

对于处理10m以内路基下沉病害,采用粉喷桩加固技术是较为理想的一种方法。粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后在地基深处与软土强制搅拌,利用固化剂和软土之间发生的一系列物理、化学反应,在原地基中形成强度、刚度较大的桩体,同时也使桩周围土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载。

4、干拌混凝土夯扩桩法

对路基浸水变形较大或不稳定地段,采用干拌混凝土夯扩桩加固技术是较为理想的一种方法。采用夯扩桩进行加固路基,材料价格低廉,不需要拆除和修复原有路基,能充分利用原有路面,不仅可以节省工程投资,而且不需要中断交通。

5、压浆法

压浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过压浆液均匀地注入地层中,浆液充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结晶体”。压浆法施工程序:(1)布孔。根据路基的强度要求,结合固结压浆的特点、路基形态等因素考虑,遵循既要充分发挥压浆孔的效率,又有保证浆液留在路基有效范围以内的原则,布孔时还应视路基实际情况而定。若全幅压浆,应采用等距离梅花形方格网布孔,中间孔浅,边缘孔较深,孔间距以2.0m为宜。(2)成孔。成孔必须是干法钻进,钻进时绝对不允许加水。因此应尽量选用小型潜孔钻,成孔较好,其优点是进度快、易搬动、操作简

单,钻进成本低。尤其对碎石类路基更为显著,宜广泛推广。(3)压浆。压浆施工主要包

括压浆压力、浆液浓度、压浆量、压浆次序等内容。如何选择和控制压浆压力和浆液浓度等因素,是压浆施工中首要解决的问题。压浆压力是保证压浆质量的重要因素之一。如果压力过小,浆液射流达不到预计范围内,扩散半径小,易形成空白区;如果压力过大,则会破坏路基原结构,抬升路面或冲垮边坡,还会使浆液沿路基薄弱部位冲出路基,达不到灌注目的。因此,在大范围压浆前应先做试验,根据压浆段的路基类型,结合单孔压浆量选择合适压浆压力。浆液浓度通常用水灰比1:1较为合适。

6、加铺路面法

此方法多用于沥青混凝土路面沉降,路基土经行车荷载重复碾压,路基沉降逐渐稳定,路面基本完好。根据标准进行超载预压,表面铣刨拉毛后直接加铺路面,对沉降引起的裂缝应先采取钻孔压浆处理。

四、施工中应注意的问题

1、 软基处理施工

(1)当软土地基厚度不大的时候常采用抉填适宜材料的方法来处理地基。在采用换填法处理地基的时候要注意将软弱层全部挖除不留隐患,保证换填材料质量和设计规定的压实度。

(2)排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成,排水系统主要在于缩短排水距离, 加快排水速度。该系统有水平排水垫层和竖向排水系统,当软土层较薄,或者土的渗透性较好而工期较长时,可以不专门设置竖向排水系统。加压系统即起固结作用的荷载。排水固结法施工中应该注意的问题: ①保证排水系统的施工质量:其中包括竖向排水系统的深度, 竖向排水系统的材料质量,确保竖向排水系统畅通。横向排水系统(一般为沙垫层,碎石垫层)厚度,材料的透水性(含泥量不超标),在路基施工期间(固结期间)保证横向排水系统的畅通。②加压系统:加压是固结排水的必要条件,为了保证地基的固结速度,在施工时候要保证加压系统的荷载,就是等载或者超载预压的时候要保证预压土的填土高度。在预压土的顶部要设置一定的横坡便于排水,防止地表水下渗进入路基,危害路基。③沉降和稳定的监控:在采用固结排水法处理软土地基的时候要密切监控路基的沉降和路基的横向偏移,确保路基在满足设计要求的情况下才可以进行路面的施工,防止工后沉降过大,造成路面悬空而发生断裂。④工期的合理安排。采用排水固结方法处理软土基础,排水固结的速度一般较慢,路基稳定需要很长时间,尽量提早安排,加快施工为路基稳定留出足够预压时间。⑤复合地基处理。最常用的为浆喷水泥搅拌桩,主要控制水灰比及每米的水泥用量。

2、路基施工

(1)选择良好的路基填筑材料,必要时候对填料进行改性处置。确保路基达到设计所需求的整体强度。采取正确的填筑方法,充分压实路基保证达到规定的压实度。主要控制:机械设备、碾压工艺、含水量、填土厚度。路基施工速度对沉降的影响:对于有结构性的软粘土地基而言,确定合理的填筑速度至观重要,过快的填筑速率会破坏软土结构性,加大沉降量,甚至会造成路基失稳,要控制外在荷载的加载速度,尽量减少附加沉降。

(2)加强对地质资料的调查。在路基施工中由于设计地质调查不细致,经常会发现暗沟和暗塘,施工中要加强对地质的补充调查,防止因地质隐患给整体路基的沉降和稳定性带来危害。

(3)加强对结构物回填等零星壤土的质量控制。结构物回填和一些零星壤土因为回填量少,作业环境限制,有时候大型机械无法作业,经常是路基施工的薄弱环节。由于结构物回填经常是在结构物结束后才施工,导致这些部位的填筑速度,固结时间与正常路段有所差异。而这些部位因为结构物与路基的基础处理方法不同导致的沉降差异是引起结构物与道路衔接处跳车的基本原因,但该处路基自身的因施工质量原因导致的固结沉降也是原因之一,因此对这些部位加强施工质量控制具有重要的意义。

(4)在施工中质量控制要点:在结构物强度达到设计要求后回填;保证每层填筑厚度不超标;采用一些人工手动碾压工具,确保碾压到位,不留死角;一般采取对称回填,以防对已完工结构物产生较大的侧向不平衡压力导致结构物的损坏;在施工中加强质量检测,确保施工质量。

(5)注意防止地表水和地下水对路基的影响。土的水稳定性不好,尤其是素土路基和膨胀土路基对水的敏感性更强。这就要求在路基施工整个过程中都要注意隔离地表水和阻断地下水对路基的不利影响,地表水是通过快排,不积水来达到目的的,如加大路基施工的横坡,保持临时边沟的通畅,如因地形因素导致地表水无法自然排除的时候,必须设置泵站确保路基不被地表水浸泡。阻断地下水是通过工程设计的滤水层,或者是封水层来达到这个目的, 滤水层在施工中和施工后要一直保持通畅,防止地下水上升积聚。

(6)注意排水防护工程的施工。路基在使用期间的质量隐患大多都与水毁有关, 因此加强排水,防护工程的质量控制,是道路工程长期处于干燥的环境中,对延长道路工程的使用寿命,减少质量隐患具有重要的现实意义。

(7)排水防护工程施工质量控制要点:理解设计意图,在施工中保证工程满足实际需要; 原材料和现场施工质量;因排水防护工程与地形,地貌的关系很大,在施工中最重要的是因地制宜,多与设计沟通,确保排水防护工程能最好的起到保护道路的作用。

从管理角度来讲,预防沉降病害应在每一个环节进行控制。设计勘察阶段应对线路地质情况详细掌握,对存在有暗沟,暗塘等地段制定合理的处理方案。施工单位在地基处理、路基填筑过程中应加强质量管理,对施工人员,技术人员和质量管理人员进行培训,明确责任到人对各个不同的施工部位分别制定详细的施工方案,并严格按照方案执行。在原材料的选择上也要慎重负责,按照施工进度分批次采样检测坚,决不能使用不合格的填料。除了上述防治措施外,施工单位还要完善自检体系,严格进行过程控制,及时发现并解决问题。制定完善的质量管理制度固然重要。但惟有对制度不折不扣的执行才能真正起到作用,保证路基品质。

第7篇:人工降水的好处范文

关键词:路基病害问题处治措施

1. 前言

国外发达国家公路建设起步比较早,关于路基不均匀沉降研究得相对较早。因此,其治理各种病害的技术相对比较成熟,很多技术成果都处于领先地位,这对我国的公路工程质量病害的防治技术有很高的借鉴价值。近十几年来,随着我国公路建设的发展,公路建设者们积累了丰富的经验。通过对这些经验科学地分析、总结和归纳,为我国对公路路基不均匀沉降问题的研究打下了良好的基础。在此基础上,我国的公路专家和学者又对该问题进行了有益的探索,并取得了大量有现实意义的成果。其中,有一些技术成果已达到了国际先进水平,如土工格栅和土工格室技术在防治路基横向不均匀沉降中的运用,且其在软土地基地段路基拓宽或拼接工程中的应用,也取得了良好的工程应用效果。

2. 路基横向不均匀沉降病害的原因及处治措施

2.1 路基横向不均匀沉降原因分析

(1)路基横向不均匀沉降病害的发生是多方面因素综合作用的结果。其中,内因在于地基及路基本身;外因是车载、地下水及自重力等作用。当路基修筑在软土地段时,软土层本身力学性能差,在附加应力作用下,会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出,导致明显的沉降变形。有些河谷、水塘地段虽做了清淤处理,但是处理不彻底或回填材料控制得不好,从而形成人为的相对软土层,在高填方填筑后,地基出现不均匀沉降,造成路基的不均匀沉降,甚至路面开裂。在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方,地基土中的软土层在固结过程中的较大沉降变形,也是产生过大沉降和沉降差的重要原因。有些路段所处地基不属于软土地基,但处于低洼、河谷处,长期受水冲蚀,天然含水率较高,在设计时未发现或未做特殊处理,在施工时也未做等载或超载预压,也会产生不均匀沉降。软土地基是公路路基产生不均匀沉降的重要原因之一,其中,比较有代表性的工程实例如沈大高速公路改扩建工程,由于沈大高速公路部分路段位于软土地基上,路堤设计与施工必须控制新路堤的横向稳定性及由于新老路堤横向不均匀沉降而形成的横向错台,以避免影响到行车安全。因此,软土地基处理是路基不均匀沉降处治工程的一个重点和难点。

(2)路基本身引起的路基横向不均匀沉降在公路施工过程中,对填料、级配很难得到有效的控制。若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土或冻土等,或在填石路堤中石料规格不一,性质不匀,乱石中空隙很大,在一定期限可能产生局部明显横向下沉。此外,填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料性质差异大、级配也相差很远。在施工过程中,如果分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实,在荷载的长期作用下,回填料会产生不协调沉降变形。

(3)水文气候引起的路基横向不均匀沉降气候对路堤横向不均匀沉降的影响,气候也是引起路堤横向不均匀沉降的一个重要因素。降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大,都可能使高路堤产生横向不均匀下沉。地下水对路堤横向不均匀沉降的影响在地下水的交替作用下,路基土体内水含量反复变化,土体重度在一定范围内波动。更为重要的是,由毛细管张力引起负孔隙水压力可以达到相当的数值,再加上水的软化、效应,有可能使路堤产生横向沉降变形。路堤或地基中地下水的动态性对路堤不均匀沉降有很大影响。路堤及其地基中的地下水主要补给来源有三种类型:地下水侧向补给、降雨补给和地表水侧向补给,其动态变化及侵蚀作用影响到土体中的有效应力分布、土体的结构特征和土体强度,从而导致路基的横向不均匀沉降。

(4)施工方面的原因。施工方面的原因主要包括:填筑顺序不当,未在全宽范围内分层填筑;填筑厚度不符合规定;填料质量不符合要求;填料水稳性差;不同性质的填料混填等,因不同土类的可压缩性和抗水性差异,形成不均匀沉降;路堤填料含水率控制不严;未采用大型整平和碾压设备,使压实度达不到要求;施工过程中,未注意排水,遇雨天时,路堤积水严重,无法自行排水,有的积水浸入路堤内部,形成水囊;晴天施工时,未排除积水、控制含水率就继续填筑,以致造成隐患。

3. 路基横向不均匀沉降防治措施

3.1 设计方面

路堤最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路堤最小填筑高度。当路堤填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如采用换填砂砾、石渣等透水性材料,设置隔离层或修筑地下渗透沟等,以避免地面积水和地下水浸入路堤,影响路堤工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,需换填不少于60cm砂砾;石质挖方路堤,需设置30cm砂砾垫层;横向排水不畅路段要加设盲沟。在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路堤填料的CBR值最小强度及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土,严禁直接用于填筑路堤。砾砾类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒可填于路堤底部。公路工程设计中,必须遵循“因地制宜、整体规划、综合考虑”的原则,进行路基纵、横向排水设计,避免造成两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降而发生沉降变形。在居民区路段,必须设置排水边沟,平坡路段边沟需设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20~40m及主要变坡点处,设置简易或永久性泄水槽。挖方段应根据上边坡的汇水面积设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡土墙防止坍方;路基较低路段可以加设砂砾层及渗水盲沟,并采取加大、加深边沟等排水措施。高填、深挖路基的边坡,应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等确定,且高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。积极推行植物防护与工程防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡,以及受水流侵蚀、植物不易生长的填方边坡,可采用护面墙、砌石等工程防护措施;沿河路基、受冰侵害和冲刷路段可采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。

3.2 施工方面

3.2.1 做好施工组织设计

合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,以施工组织设计为依据,结合施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证路基施工质量的重要环节。

3.2.2 做好施工前的准备工作

开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况。对重要地段要做重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误应及时上报业主,妥善处理。

3.2.3 认真清除地表土

不良土质、地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土、膨胀土等)必须予以清除,然后换填透水性材料,尤其是低填方路段要注意满足路基工作区的要求。有必要时要设置砂砾隔层,路基深度、宽度、长度都必须到位,不留丝毫隐患。填筑路堤前,首先应进行原地面处理。当路堤填筑高度小于1m时,应将路基范围内的树根、杂物全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填,厚度视具体情况而定。如发现草炭层、鼠洞、裂缝时,应用符合条件的土回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤填筑施工前预先清除表土30cm。由于在表土剥离后基底的含水率高,为保证基底压实度达到设计要求,应及时进行翻松、晾晒和含水率检测,在最佳含水率时进行碾压,达到要求的压实标准。

3.2.4 严格控制填土含水率

施工时填土含水率要高于最佳含水率的1%~2%压实为宜,避免出现填土小于最佳含水率的压实情况。填土含水率偏小时,土粒间的作用不足,即压力不足以克服土粒间的摩擦力,土中的空气不能排除、土粒间无法靠拢,因而难以达到最大密实度。如果填土含水率偏大,又会产生由于水分过多,土粒被水膜包围而分散得过远,不能达到最大密实度。填筑路基前,疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、黏土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水率)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,易形成翻浆或路基沉降。因此,做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督。

3.2.5 做好路基填筑碾压工作

路堤施工必须分层填筑,分层碾压,一般路段压实厚度不得大于30cm。不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm。路堤填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水率,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层2000rr12不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备。对于砂砾土,振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。

3.2.6做好路基施工中的排水工作

路基施工中,首先按照设计要求,做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,便于表面水及时排出。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。

4. 结束语

目前,解决公路路基的不均匀沉降问题的不断增加而变得越来越迫切,无论从理论上还是实践上都有待进一步研究,尤其是在理论分析、预估沉降量、以及开发新的预防措施上,还有很多研究难点,我们要通过创新理论和工程实践,提高高等级公路修筑技术,减少由公路拓宽不均匀沉降所引起问题。

第8篇:人工降水的好处范文

关键词:公路工程;雨季施工;技术应用

1导言

交通对于现代社会经济发展的意义重大,兴建交通工程繁荣经济已经成为一种普遍共识。现如今,公路建设不断提高质量要求,但难免会受到各种因素影响,导致质量不足。降水对于施工建设阶段的公路工程会产生很大影响,如何减少降水对公路施工质量的不利影响是长期以来普遍重视的问题。雨季施工难以避免,在当前形势下,必须加强雨季施工研究,保证公路施工质量不受降雨干扰,体现建设实力。

2公路工程与雨季施工

公路工程是陆上交通的重要组成部分,四通八达的公路交通网络为各项事业发展、民众出行、经济交流提供了大力支持。公路呈条带状分布,施工影响范围大,施工周期长、投资水平高并且也有很高的技术要求。现如今公路根据所用材料不同有多种形式,常见的如沥青混凝土公路、水泥混凝土公路。由于公路施工时间长,并且需要连续施工,混凝土施工也需要一定的环境温度,所以应尽量避免冬季施工。而其他季节会有降雨,且以梅雨季节雨水最多。雨水会对公路工程施工质量造成一定影响,又难以完全避免,所以必须重视雨季施工工作安排,确保公路工程质量不受雨水影响。

3雨季施工对公路建设的影响

雨季降雨量大,而公路工程对结构含水率有明确要求,水分过大会严重影响公路整体质量。在一些工程建设中,难以避免雨季施工;此时,就必须提前了解雨季施工带来的额外施工风险,提高后续应对的科学性。

3.1加大施工难度

公路建设有较高的技术要求。现阶段,公路施工依然需要使用大量工人,工人本身入行门槛低,技术掌握程度、责任意识参差不齐,要控制好公路建设质量并非易事。雨季施工很可能会出现降雨,天气多变,需要施工人员、管理人员有应对雨水影响的能力。一些工人技术能力不足,或者没有足够的责任意识,在遭遇雨水时很可能没有掌握相应的应对技术,也可能敷衍了事不做好工程保护工作就寻找避雨处,可能使公路路面受雨水影响出现坑洼、麻面等问题,影响整体质量。

3.2路基性质变化

公路建设需要使用大量的水泥、砂石、石灰等材料,雨季施工,受雨水影响,空气湿度大,也可能材料直接受雨水侵蚀。施工如果没有做好材料防潮保护工作,会导致性能发生变化。例如,水泥被雨水淋湿后会板结,受潮后也会松散,即使一直维持水分,不使其变干,一天后水泥性能也会大幅下降,不再具有黏结性,应用在公路建设中,会明显影响公路质量。生石灰容易吸水受潮,生成熟石灰,也会发生性质变化。

3.3沥青混凝土性质变化

现代公路施工常会使用有更高性能的沥青混凝土材料,沥青混凝土受雨水影响也会导致性质变化。当沥青遇水时,会在沥青表层产生一层水膜,这一层水膜会降低沥青实际附着性以及结构中所用碎石的粘附性,从而使沥青混凝土整体结构耐久性受到负面影响。因为雨水影响,沥青混凝土结构中的一些包裹碎石的沥青材料形成的薄膜会有脱落的可能性,进而产生花料、脱粒现象,使公路使用性能受到影响。沥青材料碾压施工后有孔隙率要求,雨水会使孔隙率增大,从而导致抗渗性能降低,容易在使用过程中使更多雨水渗入路面内部,甚至渗入下承层,形成层间水,通车中,这一层水会破坏路面结构,进而导致公路快速损坏,影响使用寿命。另外,北方地区冬季寒冷,气温会降低到0℃以下,沥青混凝土内部的水分会凝结成冰,水的体积发生变化。在冬季、春季交替时节尤其容易出现路面质量问题。

3.4对施工进度的影响

在合同中通常有明确的工期要求,在规定时间内完成,有助于顺利获得工程款,减少意外。在公路建设中,天气会明显影响到工程施工进度,雨季施工更容易受到雨水影响,从而导致工程暂停。如果连绵降雨,会导致施工在较长一段时间内无法进行,公路半成品也可能受到雨水影响,导致质量不足。所以,在实际施工中,不只要尽量不在冬季施工,也要注意雨季施工中雨水对工程建设的影响,尽量将施工期避开多雨时节。特别是高等级、重要的公路项目,更要注意雨水影响,尽量避开。实际工作中,可能受工程建设进度约束,不得不在雨季开展施工工作,必须做好质量问题预防,做好雨水期工程质量管理,加强质量验收。

3.5影响施工安全

雨季施工会带来很多问题,不止会影响施工质量,也可能带来安全隐患。受降雨影响,公路工程路基很可能会受大量雨水侵蚀导致松动,边坡稳定性下降,砌体结构稳定性也会受到影响。严重情况下,路堤边坡可能滑塌,如果有现场人员在附近,很可能出现安全事故。另外,在山区等地形复杂、易发生地质灾害的区域,大量降雨很可能导致山洪、滑坡、泥石流,可能会对公路及现场人员造成严重威胁。

4雨季施工技术要点

雨季施工需要特别注意雨水对施工的各方面影响,加强防护,做好预案,科学预防雨水对工程的负面影响,在保证施工安全的前提下兼顾质量与工期。

4.1做好施工准备

4.1.1专业管理很多质量、安全问题与工程管理人员有很大关系,而管理效果又与制度有关。所以,为了切实保证雨季施工安全、施工质量,需要针对雨季对施工的影响建立施工管理制度,协调好各项工作。要多组织培训交流等活动,提高管理队伍的整体素质。建立责任制,督促管理人员做好本职工作,履行岗位职责。建立奖惩制度,提高管理人员对工作的重视程度,提高工作积极性、自觉性。

4.1.2关注天气要安排专人关注天气变化情况,了解未来一段时间的降雨可能性,尽早发现降雨到来,分析降水量大小以及不同降水量对工程的影响,制定相应的施工办法。及时获取强降雨信息,提前做好防护工作。

4.1.3要深入现场,提前了解场地情况对本地情况做好调研,施工前加强现场勘测,制定符合实际要求的排水方案。确保如果突然遭遇降水,雨水可以及时排除,不在作业面长期滞留,尤其要注意不可使雨水浸入结构内部,减少雨水对路基路面结构的危害。

4.1.4准备充足物料,建设防水防潮设施提前准备足够使用的材料,机械设备,建设防雨棚等设施,做好材料、机械设备防雨工作。一些材料受潮会导致性能降低,必须提供干燥的保管环境。嘱咐相关管理人员注意检查库房、防雨棚设施,发现漏水、受潮等问题及时处理。

4.2路基填筑

选择的材料不同,填筑质量上也会有很大差异。雨季降水量更大,针对这一情况,为减少质量问题出现可能性,可以选择有较高防水性能的碎石、砂砾等材料。假如一定要在雨季施工,必须提前设计好排水系统,并做好排水系统施工工作,确保雨水到来可以快速排水。如果场地受雨水影响相对潮湿,需要先做好处理工作,保证土壤含水率、承载力符合要求,处理后再填筑作业。另外,应注意暴雨、雷电、台风等对路基填筑的破坏作用。施工前要根据本地情况针对性做好应对预案。

4.3排水工程

排水是确保公路施工质量不受雨水影响的必要措施,通过及时排水,也可以起到有效防水的效果。在实际工作中,需要先确认公路含水量情况,检查路基有无积水问题,发现积水必须立刻妥善处理。公路排水可以在公路两侧设置排水沟,合理设置横纵向排水沟以保证排水通畅。公路路面应中间高,两侧低,设置一定坡度,使雨水自动流向两侧排水沟中。路基路面排水通常有两种形式:一是分散排水,适用于地势相对平坦的区域,可以快速排散。二是集中排水法,通常用于降雨较少的区域。

4.4混凝土施工

现如今公路工程多采用混凝土材料施工。混凝土本身性能可靠,应用面广。但实际工作中,为减少雨水侵蚀影响质量,也需要做好各项工作。要确认混凝土材料是否合格,做好实际含水率、含泥量检查,确保满足要求。每一批次材料入场后、使用前都要检查质量,保证性能符合要求。如果施工中突然降雨,要及时处理,做好工作面覆盖保护,防止雨水冲刷导致混合料被稀释、冲走。如果雨水不大,可酌情缩小工作面,继续施工、如果为急雨且降水量大,在雨停后,组织清理现场积水,将之前没有来得及处理的路基重新施工。雨季施工要注意选择合适的施工机械,注意防止雨水导致路基路面湿滑带来事故。

4.5砌体施工

公路建设也常会有一些砌体结构,砌体的稳定程度与所用砂浆等材料质量、黏结性能,含水率等有很大关系。在施工中,必须保证含水率、黏结度在控制范围内,才能保证砌体结构整体质量。雨水侵蚀会使砌体结构的含水率、黏结度发生变化。为预防这一问题,在砌筑过程中,要确保干湿砌体搭配符合要求,提高合理性,之后在砌体顶层铺适量干性石料。如果遭遇较大降水天气,必须即刻停工,做好石料防水保护,防止受雨水侵蚀。出于提高砌体施工质量考虑,必须控制拌和质量,砂浆等材料应注意遮盖,防潮防雨。

4.6安全管理

在雨季施工,要做好各项安全防护工作,再三提醒现场人员注意自身安全。要加强安全教育,让现场人员了解雨季施工可能出现的安全问题、危害性以及应对方式,避免盲目施工。要建立安全责任制,提高安全监督管理的有效性,切实保证安全政策落实到位。要做好现场防风、防雷、防雨;机械设备,尤其是电气设备应注意防雨防潮,避免漏电事故;尽量放在有防雨、防潮设施的、地势较高的位置,定期检查电气设备电源线,做好线路防护,定期维护检修,确保绝缘效果符合要求。施工中,严禁线路私自拆改,做好安全防护,发现安全隐患及时上报。另外,做好边坡监测、地质灾害监测,全面预防安全事故。

4.7质量控制

雨季施工对施工技术有额外要求,为提高雨季施工质量,应提前做好技术交底工作,让现场人员了解施工要点、特殊要求,明确雨季施工需要注意的问题、相应问题的技术处理办法,提高施工的有效性、科学性。要加强现场巡视监督,指导工人按规定开展施工活动。要在材料设备使用前再次检查确认质量、型号、性能,以免出现意外,耽误进度与质量。

第9篇:人工降水的好处范文

【关键词】生活污水;处理回用;生物脱氮;膜过滤

1. 前言

随着工业化、城市化进程的加快,人们的生活和生产活动,增加了对淡水资源的需求,人民生活水平不断提高,更增加了对淡水资源的需求。目前,我国水资源严重短缺,人均水资源占有量仅有2460m3,为世界平均水平的1/4,为解决水资源的供需矛盾,进行城市生活污水处理回用,是解决水资源重复利用的有效途径。

2. 传统生活污水处理方法的不足

2.1深度处理生活污水中的污染物,达到回用水质标准,是当今生活污水处理的基本要求。

2.2生活污水主要污染物为有机物、氨氮和粪大肠菌群。有机物是微生物的营养源,有机物含量越多,细菌繁殖量越大,产生黏泥沉积、垢下腐蚀越严重;氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖,导致系统pH值降低,腐蚀加剧;粪大肠菌群会使水颜色发黑,发生恶臭,形成黏泥。

2.3传统的生活污水生物处理方法有A/O(厌氧/好氧法)工艺、A2/O(厌氧2/好氧法)工艺、SBR(序批式活性污泥法)工艺、氧化沟工艺。固液分离均采用自然沉降方式。传统的生活污水生物处理方法在去除BOD5、脱氮、除磷方面取得了一定的效果,却不能达到回用水质标准,原因如下:

(1)传统的生活污水生物处理方法BOD污泥负荷(进水污染物负荷/生物量)不能太低,太低容易产生沉降性差的污泥。

(2)污泥沉淀池靠自然沉降效果不好,污泥伴随出水流失导致了出水水质变差。

(3)部分硝化菌会伴随出水流失,硝化菌浓度较低,限制了系统中污染物的去除率。

(4)传统生物处理方法对部分高分子有机物、悬浮物和细菌难以除掉。

3. MBR工艺简介

MBR工艺体现的是“治理、回用”的节水理念。 MBR膜生物反应器(Membrane Bioreactor)工艺是传统的生物处理工艺和膜分离技术相结合发展起来的。MBR工艺由生物处理和膜处理两部分组成。生物处理部分包括缺氧池、好氧池;膜处理部分包括膜池。 MBR膜分离技术采用超滤法,取代传统生物处理沉淀池,固液分离效果好,为解决回用水质问题提供了可靠保证。

3.1MBR工艺原理。

3.1.1生物处理部分的原理。生物处理部分采用缺氧池、好氧池来处理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的形态存在。其中有机氮占40%~55%,氨氮占40%~55%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0~5%。废水生物脱氮是在缺氧池和好氧池中,将有机氮转化为氨氮,通过硝化菌作用,将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化菌作用将硝态氮转化为氮气,从而达到从废水中脱氮的目的。

3.1.2膜处理部分的原理。膜处理部分采用膜池,针对传统生活污水生物处理方法难以降解的高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等的情况,将污水经再加压后,经过超滤膜的极小孔径进行超过滤。利用高分子材料超滤膜的渗滤选择性,能够截留化学澄清或生物化学处理过程中未能沉降的悬浮颗粒和微絮凝体,所有悬浮物、磷、重金属、细菌、病毒、和其他物质都被超滤膜分离。从而使处理后的水质达到回用指标。

3.2MBR工艺流程。

3.2.1MBR工艺流程图(见图1):

图1MBR工艺流程图3.2.2MBR工艺流程说明。 废水经过两道机械格栅,去除大块悬浮物,进入缺氧池和好氧池中进行硝化反硝化反应脱氮,再进入膜池进行固液分离。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池内污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池,剩余污泥进入污泥脱水机进行脱水。在膜池内,为了减少膜污染,采用鼓风机进行搅拌和清洗。

3.3MBR工艺优缺点分析。

(1)不产生污泥膨胀。因为MBR工艺中BOD污泥负荷低,污泥处于高内源呼吸相,细菌内源代谢后只留下惰性的残留物,产泥量很少。MBR反应器的污泥产率低于传统活性污泥法。传统活性污泥法的污泥产率为0.5~1.0KgMLSS/KgBOD,MBR工艺的污泥产率仅为0.1~0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥负荷低,泥龄长,抑制丝状菌的增值,解决了传统活性污泥法的污泥膨胀问题(Adham&Gagliardo,1998)。

(2)生物降解效率高。超滤膜对污水中有机物的截留,增加了生物反应池的降解效率。主要原因有三:其一,维持了较高的污泥浓度;其二,有机污染物的氧化降解过程是一放热反应,由于污泥浓度较高,

生物反应池更容易维持在较高的温度下运行,保证了细菌较高的生物活性;其三,有机物的降解需要微生物在反应池的停留时间大于降解该有机物的最小污泥停留时间。膜生物反应器工艺由于微生物泥龄较长,一些传统工艺难降解的有机物都会为膜生物反应器降解。因而MBR工艺的有机物降解效率要比传统方法高10~15倍(Buisson等,1998)。出水水质能够达到BOD:5mg/L、 NH4+-N:5mg/L、SS:5mg/L。

(3)由于膜价格和膜更换费用高昂,MBR工艺的应用范围曾受到限制。近十多年来膜技术发展迅速,膜更换费用已经从全部费用中所占的比例约54%下降到不足9%(Churchouse&Wildgoose,2004)。随着膜技术的不断革新、膜寿命的不断延长,膜水通量的逐步提高和运行过程中膜污染的逐步减少(包括膜污染引起的膜更换),以及采取必要的措施,比如在膜池内超滤膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行冲洗抖动,既起到为生物氧化供氧的作用,又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜污染。MBR工艺的优势在生活污水处理与回用中逐步显现出来。

4. 结束语

MBR工艺流程简单;出水水质好,满足回用要求,达标稳定,泥龄控制简单,对比生长速率小、对世代周期长的硝化细菌特别有利;污泥产量低,脱水后外运处理量少;总投资基本相当情况下占地面积较省,运行成本较低。由于MBR工艺的明显优点,MBR工艺在生活污水处理及回用上有着广阔的应用前景,建议全社会广泛采用MBR工艺法来替代传统生活污水处理方法,以达到污水处理后回用的目的。

[文章编号]1006-7619(2013)03-21-195