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处理技术论文精选(九篇)

处理技术论文

第1篇:处理技术论文范文

随着社会发展,计算机图像处理技术的重要性逐渐被人们发现,将主要朝以下几个方面发展:(1)未来的计算机图像处理技术将会向自动化、智能化、高清晰度、高速传输、三维立体成像等方向发展。(2)计算机图像处理技术将会朝两个方面发展:一是注重实际操作,二是注重运用便捷。向图像处理功能的集中化发展。(3)注重研究先进的算法和理论作为指导。理论是实践的基础,先进的理论可以使未来计算机图像处理技术在实际运用中得到更广泛的发展,所以,必须注重及时对先进理论和方法的研究与开发,这样才能保证计算机图像处理技术的更好应用。先进理论和方法主要包括小波分析、遗传算法、分形几何等方面。

2计算机图像处理技术的组成

计算机图像处理技术是通过计算机对图像分析处理达到需要的结果的一项技术。一般被称作数字图像处理,通过扫描、摄像机等设备经过数字化之后得到二维数组,就是像素。计算机图像处理技术主要包括以下三个部分:(1)图像增强与复原:由于需要改进图片的质量,这就需要对图片进行图像增强,通过低通滤波可以将图片中的噪音去掉;通过高通滤波可以将边缘等高频信号进行增强,使图片清晰。复原则是在已知模型的特定模糊和噪音程度情况下估计出原来图像的技术。(2)图像压缩:由于图像的数据比较巨大,对图片储存和传输都比较困难,因此,需要对图像进行压缩,以节省存储空间和减少传输时间。图像压缩分为对静态图像的不失真压缩方法和用于动态图像的近似压缩方法。(3)图像匹配、描述与识别:这是图像处理的主要目的,得到不再是具有随机分布性质的文件,而是具有明确意义的符号、数值构成的图形。

3计算机图像处理技术的主要应用领域

3.1计算机辅助设计与制造技术

这项技术学科交叉、知识比较密集、应用范围比较广泛,是综合性应用技术,由计算机与制造工程两个技术相互渗透,相互结合。是先进技术的重要组成部分,计算机辅助设计与制造技术是一个国家工业现代化与科技水平的主要衡量标准之一。这项技术在工业领域中最主要的代表就是CAD与CAM这两项实用工具。同时,在建筑设计、装潢设计等领域也应用广泛,也可以用来进行对飞机、汽车等工具的外形设计。当然,在其他方面也应用广泛,而且得到的效果非常好,比如:电路板的印刷、网络分析等等方面。

3.2遥感图像处理系统

遥感技术的发展推动了高质量的不同波段遥感数字图像被广泛运用于农林牧副渔等行业的科技现代化之中。图像处理在遥感技术领域有着十分重要的地位,将来会形成快速成像与信息自动化提取系统,而这个系统也是以图像处理为主。遥感图像处理技术功能将会不断完善,得到更大的发展。

4计算机图像处理技术的发展前景

现代科技的进步使计算机技术得到快速的发展,也就使计算机技术运用在图像处理中有了可能,并且在图像处理中产生了很重要的影响。现在人们对图像的要求越来越高,想要满足人们越来越高的要求,就必须不断进步、不断创新。计算机技术将会越来越广泛的运用于社会中,图像处理技术也会越来越依赖计算机。随着大量的成熟软件的不断被研发,既有专业软件,也有普通软件,可以满足所有人的要求。技术人员应该开发新技术来满足更多、更复杂的图像处理要求,使图像更加的丰富多彩。

5结语

第2篇:处理技术论文范文

关键词:饮用水水处理纳滤膜分离技术

前言

膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理对于我国的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。

为进一步开发和纳滤膜,以便其更有效地于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。

1、纳滤膜的定义及分离原理

1.1纳滤膜的定义、特点

NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。

纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。

1.2纳滤膜的分离原理

纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g.

为此,我们可用道南效应加以解释:

ηj=μj+zj.F.φ

式中ηj——电化学势;

μj——化学势;

zj——被考查组分的电荷数;

F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);

φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。

式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以出纳滤膜的分离性能。

2、纳滤膜处理饮用水的应用研究

2.1纳滤膜处理饮用水的流程

为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。

其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。

2.2试验结果的讨论

2.2.1TOC结果比较

为了NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.

图1TOC去除率比较

由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC的处理效果较好达到93.9%;而纳滤NF7对TOC的处理效果不够理想。

2.2.2色谱-质谱联机分析结果和讨论

取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水样各20L,经吸附、洗脱、浓缩,用色谱-质谱联机分析。GC/MS结果见表1.

原水中检出有机物26种,这些物质中有毒有害物质11种,占水中有机物总数量的42.3%,其中优先控制污染物2种。原水经过活性炭吸附后,有机物去除了17种,新增11种,对其中的9种无去除能力,说明活性炭对有机物的去除效果不够理想;经过膜处理后,NF7出水检出有机物11种,对致突变物的去除率为75%;NF1出水检出3种有机物,致突变物的去除率为87.5%.说明在三致物质的去除效果上NF1优于NF7.

造成以上结果的原因大体可这样描述:在处理有机物中性组分时,电的相互消失了。对于这样的物料,将根据其分子的大小进行分离,分子量超过200g/mol的组分被完全截留,而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说,以少量测量数据为基础的扩散-溶解模型可以很好地描述纳滤膜对有机物的分离特性。

2.2.3Ames试验结果讨论

取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L进行吸附、洗脱、浓缩后进行Ames试验.

2.2.4脱盐率比较

取NF1、NF7进出水水样对其电导率进行测定.

3、结论及建议

(1)NF1对TOC的处理效果较NF7及活性炭吸附的效果更为理想,达到93.9%.NF1对水中有机物及三致性的去除效率高,出水Ames试验结果为阴性。(2)NF1在去除水中有害物质的同时,能够保留较多的无机离子,更加符合我国的饮食结构,满足现有条件下人员的健康需要。(3)在纳滤膜分离技术处理饮用水时,建议使用NF1膜组件。(4)纳滤膜的分离机理及相应的数学模型需进一步探讨。

[1]JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16(5)

[2]IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68:109~119

第3篇:处理技术论文范文

关键词:船舶厨房灰水处理技术

船舶厨房灰水是指来自船舶厨房、餐厅、餐具洗涤间等舱室内产生的含动植物油类产品的污水,以及相应舱室甲板漏水孔排出的污水。以往由于国内外环保法规对于船舶厨房灰水没有提出处理要求,一般直接进行排放,随着全球海洋环保意识的加强,这个问题越来越引起人们的关注,本文将对于大型船舶厨房灰水的处理进行探讨。

一、船舶厨房灰水的成分与特点

船舶厨房灰水的成分复杂,有机物含量高,主要有动植物油脂、食物纤维、淀粉、脂肪、各类佐料、洗涤剂和蛋白质和动植物的悬浮残渣等。厨房灰水中的污染物主要以胶体形式存在,具有ss、BOD、COD值高、油脂和盐分含量高,水质水量变化较大等特点,其排放时间有一定的规律性,排放瞬间流量大,中餐和晚餐时间一般是排放的高峰时段。

洗涤剂的使用使得水中存在大量乳化油,一般油水处理设备难以分离;此外,动植物油脂在收集和处理过程中容易造成管路和设备的堵塞,也增加了厨房灰水的处理困难。

二、船舶厨房灰水的危害

船舶厨房灰水成分复杂,有机物含量高,水中的细菌病毒很多,如不经处理而排放到港口,会严重影响港口环境。船舶厨房灰水的危害可归纳为如下几点:

1.影响管路的排水能力。厨房灰水中的油脂容易在管道内壁形成油脂层,使管道过水能力减小,甚至堵死。油脂堵塞的管道疏通非常困难[1]。

2.如果采用膜生物反应器对厨房灰水进行处理,油份会造成膜的污染。

3.船舶厨房灰水排放入水后会在水面形成油膜,影响空气和水体的氧交换,降低复氧速率。分散于水中的油粒会消耗水中的溶解氧,使水质恶化。

4.厨房灰水中含有丰富的N、P等元素,可造成水体富营养化,引起鱼类和水生生物的死亡。

5.油类和它的分解产物中含有的许多有毒和致癌物质。这些物质在水体中被水生生物摄取,造成水生生物畸变,如果通过食物链的富积效应进入人体,会危害人体健康。

三.船舶厨房灰水的排放要求

厨房灰水中含有大量油脂,COD值可高达几千mg/L,厨房灰水中的BOD5,COD,SS均远高出MARPOL73/78附则Ⅳ中的规定值。因此在港口等限排水域,厨房灰水必须进行处理达到相应的排放标准后,才能排放入海。由于没有船舶厨房灰水的国际排放标准,一般采用MARPOL73/78附则Ⅳ及GB3552-83中对于船舶生活污水的排放标准。

从长远来看,港区及其他特殊水域(取水口上游、娱乐及游艇俱乐部水域等)对于船舶污水将会采取委托接受及零排放政策,其他次要功能水域则采取达标排放政策,但对于排放标准及排放率的要求会更为严格。为了满足不久后更为严厉的环保要求,对于新建造船舶,厨房灰水处理后最好能满足MEPC.2(VI)修改议案或我国《污水综合排放标准》GB8978—1996的一级排放标准的要求,如下表所示。

四.船舶厨房灰水的处理方法与工艺流程

目前,对于厨房餐饮废水的处理方法重点集中在两个方面:预处理和后续的深度处理,预处理方法主要有①油水分离器②粗粒化法③电絮凝法④化学破乳法,深度处理方法主要有①混凝法②SBR法③生物接触氧化法④膜一生物反应器法。

考虑到船舶设计的实际需要,建议在船舶厨房灰水预处理中选用粗粒化法,粗粒化法是根据粗粒化滤料具有亲油疏水的性质,当含油废水通过时,微小油珠便附聚在其表面形成大颗粒油珠浮升到水面。水质相差很大的厨房灰水,经粗粒化除油处理后COD浓度均十分接近,此外,粗粒化法使用维护方便、能有效降低餐饮废水的含油量,并能大幅度降低COD的浓度,有利于后续的生化处理。

考虑船上空间紧张且对于出水水质的要求较高的特点,建议在后续的深度处理中选择膜生物反应器(MBR)方法进行处理,膜一生物反应器集微生物的降解作用和膜的高效分离作用于一体,能够有效地降低废水中的污染物浓度,具有出水水质好,可直接回用;设备紧凑、占地面积小;工艺参数容易控制;容易实现自动化管理;耐冲击负荷强、适应性广;污泥浓度高,剩余污泥量少;以及对于悬浮固体,特别是病毒细菌去除效果显著等优点[3]。

由于膜生物反应器处理法中膜容易受到污染,厨房灰水在进入膜生物反应器之前应先进行预处理,以去除粒径较大的油粒和悬浮物,减轻后继处理的有机负荷,延长膜的使用寿命。经预处理后的厨房灰水最好能达到《污水综合排放标准》GB8978—1996的三级排放标准。船舶厨房灰水的处理的工艺流程如下:

五.结束语

我国对于海洋船舶厨房灰水的处理起步较晚,以往大多采用直接排放的办法。本文从船舶厨房灰水的成分与特点、船舶厨房灰水的危害、船舶厨房灰水的排放要求、船舶厨房灰水的处理方法、船舶厨房灰水处理的工艺流程五个方面进行了初步论述,希望海洋船舶厨房灰水的处理问题能够受到更多的关注,我国的海洋环境能得到更好的保护。

参考文献

[1]贾随堂,汤力同.餐饮业含油污水处理技术与设备.环境污染治理技术与设备.2002,3(11).

[2]王松慧.餐饮业废水的处理.工程建设与设计.2004,11.

[3]宁平,王宏,周旭.餐饮废水膜-生物反应器.膜科学与技术.2002,22(1).

第4篇:处理技术论文范文

1电渗析在工业废水处理中的应用电渗析是利用阴阳离子交换膜的特性来分离工业废水中有害物质的一种方法。目前,电渗析可以应用在赤泥碱性废水的处理过程中,也可以应用在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中。(1)电渗析在赤泥碱性废水处理过程中的应用。近些年来,氧化铝生产企业多采用将赤泥混合浆液注入深海的办法处理堆积如山的赤泥,然而,长期使用这种方法不仅不利于海洋生态的保护,而且由于碱量损失严重也会损害氧化铝生产企业的经济效益和社会效益。(2)电渗析在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中的应用。电渗析可以利用其具有阴阳离子选择透过性的特点,将有害离子进行滤除,延长镀镍液的使用周期,避免了资源浪费,同时也为企业购置原材料节省了成本。反渗透在工业废水处理中的应用当下,反渗透主要用于处理橡胶工业废水、高浓度有机废水及海水的淡化。(1)反渗透在处理橡胶工业废水中的应用。反渗透对无机盐具有很高的去除率,而橡胶工业废水成分中含量最多的恰恰就是无机盐。利用反渗透对橡胶工业废水进行处理有利于废水的资源回收,减少了橡胶废水对环境的影响。(2)反渗透在有机废水处理中的应用。可以利用反渗透对有机物90%的去除率,对废水中的有机物进行滤除,回收有机物得到无害的工业用水。另外,反渗透在海水淡化中的应用也越来越普遍。我国的淡水资源短缺,然而,我国的海洋覆盖率很大,而海水与淡水的最大区别在于海水含盐量较高。如果能将海水的盐分降低到人可以使用的程度,再经过一系列的处理就可以供人们使用。我国已经投入四个海水淡化工程,通过多次反渗透将海水进行逐步的淡化,将苦咸水变成使用水,为解决我国食用水短缺现象提供了可能。

2在造纸废水处理中的应用(1)造纸废水水质与处理方法。造纸行业是消耗大量水的大户,废水排放,对环境污染十分严重。不同成分的纸浆和造纸产生的工业废水也不同,一般对于污水处理采用的措施有:化学沉淀、活性污泥、药浮、气浮等传统措施。然而,用这些处理措施通常达不到排放标准,尤其是活性污泥工艺,夏季高温影响了活性污泥处理过程的效率,活性污泥厂消化处理造纸废水中芳香族化更难。近年来,随着渗透膜分离介质(UF)、(NF)、(RO)、(ED)等措施处理纸浆、造纸废水,国内外都进行了研究及开发应用。在造纸废水中有许多有价值的化工产品,如木质素、木质素磺酸盐、香兰素,可以在膜处理中回收,净化水可用于造纸过程,所以膜技术10多年来的污水处理厂在世界造纸工业中建立及运行。(2)膜法处理纸浆造纸废水工艺。膜系统的设计,膜和装置类型的选择,都要注意。由于造纸废水的温度较高,pH范围较宽,因此应选用耐温和耐化学药品的高分子膜,如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF膜、RO膜,以及聚乙烯异相阴、阳离子交换膜等。由于废水成分复杂且含量较高,因此应选用流动状态较好的管式、板式的UF、RO装置,才能获得较满意的处理效果。(3)膜工艺处理造纸废水。1)膜系统的设计。①膜和设备选型,由于造纸废水温度比较高,pH值范围也比较广泛,所以我们应该选择高分子膜并耐化学腐蚀,例如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物和其他聚合物制作的UF膜、RO膜和聚乙烯异相阴、阳离子交换膜。由于废水成分复杂,含量较高,所以我们应该选择流动状态好管式,板式的UF、RO装置,可获得满意的处理效果。②膜系统的选型设计,UF膜RO膜法或ED法,在恒定的操作条件下对造纸废水处理时,透水通量随溶液浓度的增加而明显降低。从膜分离方法的特点来看,有几种不同的设计方法。如图1所示。图1(a)为RO工厂运作模式,对低浓度的废水,效果特别明显,当液体通过膜组件时,通常可以去除5%~20%稀溶液。图1(b)的措施更适合于超滤系统,因为系统中的组件数量少,回路中的溶液可以不断循环,浓缩到所需的浓度。然而,该方法的性能不高,因为膜几乎总是在高浓度废水中。图1(c)所示是一个多段连续系统,供给液在每一段都经过一定的循环浓缩,最后浓缩到所需浓度。所以,。图1(c)的运作模式更适合于超滤,纳滤和反渗透系统。2)膜法处理工艺流程。图2为按照图1(c)的概念面设计的多段连续过滤膜系统。图2中,废水过滤后被泵入在膜的每一段元件中,渗透和和浓缩液集中在各出口。系统中带有可用蒸汽或冷却水进行恒温的热交换器。过生产线上膜系统末端的折光仪或通过控制料液和浓缩液流量比例的控制器来控制浓缩液的流量和固体含量。渗透液和清洗剂的混合物作为定期清洗膜的清洗液。

二、膜技术发展方向

现有膜对无机分子的截留不好,从而影响了它的使用。所以,对膜分离技术发展很有必要性。当前,研发新的膜材料已成为膜技术发展的新趋势。目前,废水处理中膜技术未来的发展方向有以下几点。(1)膜材质和表面性能的变化,通过研发高强度、长寿命、抗污染、高通量膜材料,可以减少膜的污染。(2)开发复合薄膜材料,加强各种膜新材料和复合膜工艺的开发,特别是生产高强度、寿命长、抗污染、高通量膜材料。(3)化学稳定性高,抗污染能力强,抗菌的新型膜研制,尤其是性能优良的有机膜与低成本的无机膜的研制。(4)膜分离和其他膜分离工艺技术的结合,开发新型的膜分离工艺,成功地处理了膜堵塞问题,如果把不同的膜技术进行组合使用,或者和常规的水处理技术进行结合应用,大大提高处理效果,降低处理成本。(5)研发新的膜组件及膜分离技术工程的一些设备,例如高压泵、计量泵精密过滤器。大部分设备由于质量问题而影响了膜装置的作用,所以要加强这方面的工作。

三、结语

第5篇:处理技术论文范文

从以上的论述中可以看出,传统计算机辅助数据处理还存在诸多的问题,为了有效的解决这一问题,研发出了现代结构数据处理系统,该系统相对于传统的数据处理系统而言,存在以下优点:首先,在新的软件系统中引进了数据库技术,其操作模块和数据模块是独立的两个模块,可以实现其独立工作。其次,该系统采取了C/S的管理模式,这种模式可以实现对量测数据的管理、导入以及结果处理。再次,采用SQL语言编辑形式,可以对测试数据的快速查询和对实验要求的快速访问。最后,该系统中预留了数据入口接驳功能,可以实现自由的职能扩展。

2实验数据处理技术方案

2.1实验概况

本次结构实验选取某铁路钢构三跨PC箱形桥,按照刚度相思的原则,将该桥的尺寸和模型尺寸拟定为18.2:1,该桥模型的总长度为29.6米,在墩身的建筑中,使用的是C40的混凝土,墩台使用的混凝土型号和墩身使用的混凝土型号保持一致,在桥身的建筑中,采用的是C60的混凝土类型,在1号和4号桥墩采用的支座是活动的,2号和3号桥墩采用的刚性连接支座,并对其采用竖向和水平的加载方式。在本次实验工况研究中,设置了四种工况,包括水平推力、张拉、配种以及竖向加重。

2.2对结构实验的分析

按照结构实验数据处理的一般流程将软件化为为三个层次,第一个层次就是数据库层,主要用于存储试验中用到的各种信息;第二层为数据管理层,主要负责对试验中各种数据的管理;第三层为处理结果层,该层主要是根据第二层下达的任务,实现对数据的结果表达。在Matlab软件中,设计了一套完整的控制函数,并包括I/O设备访问所需要的函数,该函数可以实现对硬件的有效控制,同时也满足了硬件之间的通讯功能。

2.3对实验结构数抽象据库的分析

根据实验模型的机构体系,根据数据库的原理,可以得出抽象的数据库模型,该数据库的模型可以通过Access2000实现。在该数据库模型中,涉及到的因素很多,例如用于存储百分表位移计分布信息的位移测点表,存储加载历程和工况的工况信息表,除此以外,还包括应力信息表、压力信息表、位移测值表以及应变信息表。在数据访问和数据管理操作中,不会对其他表进行操作,只需要通过位移测点表、测点信息表以及工况信息表来完成。采用这种数据访问和数据管理方法,可以有效的确保原始数据不受到破坏,提高原始数据的安全性。

2.4对数据管理和数据处理的分析

在对数据进行相关操作时,要确保数据的安全性。因此,在进行数据库操作的过程中,应该将其放在安全性比较高的C/S模型中,并在其前端管理程序中实现。通过控制Matlab软件编程数据管理程序,在ODBC中建立相应的数据库接口,从而在Database中实现对数据的处理和数据访问功能。在对数据库进行管理的过程中,需要实现多个方面的功能,具体来说,主要包含以下几个部分:首先,要预留出UCAM接入口和PC接入口,并实现对数据的手动导入和自动导入功能。其次,要按照一定的条件,实现对数据的访问和对数据的查询功能,并做到便捷和高效。再次,要实现数据处理任务定制功能,根据数据查询的结果和数据的性质,程度可以对程度做出智能判断,并建立起数据连接机制和数据导入机制,最后利用Matlab来实现对数据库的管理功能。根据以上的论述,利用Matlab编程程序,实现了对数据的初步自动化功能和可视化功能。

3总结

第6篇:处理技术论文范文

关键词:固相微萃取;分配系数

1固相微萃取

固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一项新型的无溶剂化样品前处理技术。固相微萃取以特定的固体(一般为纤维状萃取材料)作为固相提取器将其浸入样品溶液或顶空提取,然后直接进行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次报道,近10年来固相微萃取技术已成功应用于气体,液体及固体样品的前处理。

1.1固相微萃取技术及原理

固相微萃取法是以固相萃取为基础发展起来的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的几何效应,其装置结构的超微化决定了它能避开经典固相萃取的许多弱点。固相微萃取技术多在一根纤细的熔融石英纤维表面涂布一层聚合物并将其作为萃取介质(萃取头),再将萃取头直接浸入样品溶液(直接浸没-固相微萃取方法,简称DI-SPME)或采用顶空-固相微萃取方法(HS-SPME)采样。由于聚合物涂层的种类很多,因而可对样品组分进行选择性富集和采集。固相微萃取的原理是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中分配平衡的萃取过程。

固相微萃取利用表面未涂渍或涂渍吸附剂的熔融石英纤维或其它纤维材料作为固定相,当涂渍纤维暴露于样品时,根据“相似相溶”原理,水中或溶液中的有机物以及挥发性物质,从试样基质中扩散吸附在萃取纤维上逐渐浓缩富集。萃取时,被测物的分布受其在样品基质和萃取介质中的分配平衡所控制,被萃取量(n)与其他因素的关系可以用下式描述:

n=kVfC0Vs/(kVf+Vs)

式中:k为被测物在基质和涂层间的分配系数,Vf和Vs分别为涂层和样品的体积,C0为被测物在样品中的浓度。如果样品体积很大时(Vs>>kVf)上式可以简化成:

n=kVfC0

萃取的被测物量与样品的体积无关,而与其浓度呈线性关系,因而从分析结果中得到的萃取纤维表面的吸附量,就能算出被萃取物在样品中的含量,可方便地进行定量分析。

1.2固相微萃取操作条件的选择

萃取头的构成应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数来确定,在同一个样品中,因萃取头的不同可使其中一个组分得到最佳萃取而使其他组分受到抑制。平衡时间往往由众多因素所决定,如分配系数、物质扩散速度、样品基质等。此外,温度、离子浓度、样品的搅拌效率和pH值等因素都可影响萃取效率。

1.3影响固相微萃取萃取率的因素

1.3.1萃取头的种类及膜厚

固相微萃取的核心部分-萃取头材料特性或涂层的种类和厚度对灵敏度的影响最为关键,因此,对其选择要十分慎重。

目前,世界上已有七种商品萃取头问世,固定相可分为非键合型、键合型、部分交联型以及交联型四种。非键合型固定相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的,但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀现象。对于键合型固定相,除了某些非极性溶剂以外,对所有的有机溶剂均很稳定。部分交联型固定相在大多数水溶性有机溶剂和某些非极性有机溶剂中很稳定。高度交联固定相类似于部分交联固定相,只不过在同一交联中心产生了多个交联键。

最常用的也是最早使用的高分子涂层材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中,100μm的PDMS适用于分析低沸点、低极性物质,7μm的PDMS适用于分析中沸点及高沸点物质,PA适用于分析强极性物质。以后,又陆续出现了聚酰亚胺、聚乙二醇等涂层材料。混合固定相应用也较广泛,如聚乙二醇——膜板树脂,聚乙二醇——二乙烯基苯,聚二甲基硅氧烷——模板树脂以及环糊精等。为了开发聚合物的导电性质,一些科学家还尝试用聚砒咯涂层来萃取极性甚至离子型待测物。此外,还开发了纤维双液相涂层,它可以克服单一液相涂层萃取有机化合物范围狭窄的缺点,萃取范围更广,是目前研究和发展的趋势和方向。萃取头涂层越厚,对待测物吸附量越大,可降低最低检出限。但涂层越厚,所需平衡萃取时间越长,使分析速度减慢。因此,应综合考虑各种情况。

1.3.2萃取时间

萃取时间即萃取达到平衡所需的时间由待分析物的分配系数、物质的扩散速率、样品基质、样品体积、萃取头膜厚等因素决定。一般萃取过程均在刚开始时吸附量迅速增加,出现一转折点后上升就很缓慢。因此,可根据实际操作目的对灵敏度的需求不同,适当缩短萃取时间。

1.3.3搅拌和加热

在萃取过程中对样品进行搅拌和加热有助于样品均一化,缩短平衡时间。对顶空固相微萃取(HS-SPME)加热可提高液面上易挥发有机化合物的浓度,而提高萃取效率。

1.3.4无机盐

向样品中加入(NH4)2SO4,Na2SO4,NaCl和K2CO3等无机盐可降低有机化合物与基质的亲和力而提高萃取效率。

1.3.5pH缓冲溶液

萃取酸性或碱性物质时,通过调节样品的pH值可改善组分的亲脂性,从而大大提高萃取效率。

1.4固相微萃取操作模式

根据被分析样品的物理性质和状态,进行固相微萃取时可以采取不同的操作方式,常见的操作方式有如下三种。

1.4.1固相微萃取直接法

将固相微萃取的纤维头直接浸入水相或暴露于气体中进行萃取的方法称为SPME直接法,对于气体样品或较干净的水样,能在1min内迅速达到萃取平衡,因而常使用直接固相微萃取模式。

1.4.2顶空固相微萃取法

把萃取头置于待分析物样品的上部空间进行萃取的方法叫做固相微萃取顶空法。这种方法只适于被分析物容易逸出样品进入上部空间的挥发性分析物,对黏度大的废水、体液、泥浆或固体样品,则只能采用上空取样的顶空固相微萃取模式,萃取从基质中释放到样品上空的化合物。

1.4.3衍生化固相微萃取法

通过衍生化作用来降低极性化合物的极性后进行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法,极性化合物通过在其水溶液基质中加入衍生剂或将纤维涂层浸入适当的衍生化试剂被衍生后进行萃取,衍生化后极性分析物极性降低,萃取后更适于色谱分析。

1.5固相微萃取与其它分析方法相结合

固相微萃取萃取待测物可与气相色谱(GC)、液相色谱(LC)等分析分离技术联用进行分离。使用的检测器可以是质谱(MS)、氢火焰离子化检测器(FID)、火焰光度检测器(EPD)、电子捕获检测器(ECD)、原子发射光谱检测器(AED)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)以及离子淌度谱仪等。

1.6固相微萃取的应用

1.6.1固相微萃取在有机金属形态分析中的应用

样品预处理对于得到准确而又重现性好的分析结果非常重要。在进行形态分析时,为保证样品中各种形态在样品预处理过程中不发生变化,一般需要采用较为温和的消化或浸提的方法将待测有机金属化合物释放到液相中,常用的有酸/碱(常用HC1)浸提、微波或超声波辅助消化、CO2超临界流体萃取等技术,浸提法简便但结果的准确性难以考证,后几种方法需要借助于其它仪器,操作不便,费用较高。固相微萃取用于样品中金属及有机金属形态分析是最近几年才开始,其应用具有很大的潜力。将SPME用于有机金属的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六届国际毛细管色谱大会上提出的,将SPME用于鱼体和水样中汞及水体中的有机锡的萃取,降低了测定的检测限,但精密度差,RSD在24.1~68.8之间。1995年报导了汞及甲基汞中加人四乙基硼化钠衍生,而后由SPME萃取,GC-MS进行测定的方法。从此,SPME用于各种有机金属的萃取方法逐渐建立。

Tutschku等研究了环境样品中有机锡和有机铅的萃取方法,TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME-GC测定了水中四乙基铅及无机物。Dumemann等人将SPME用于烷基铅、汞、锡的分离,样品被消化和分解后加入四乙基硼化钠衍生(pH值在4~5)以提高分析物的挥发性,10min后室温下将SPME萃取头放在样品的上部空间。Mester和Pawlisyzn将SPME萃取头直接浸入样品溶液,对尿液中的一甲基肿和二甲基肿进行了分析。

1.6.2在天然产物分析中的应用

对于分析中草药及中药材中的挥发性成分来说,SPME是一种很有用的方法。在中药分析方面,马长华等人使用固相微萃取技术测定中药石菖蒲中挥发性成分并鉴定出16种化合物。运用HS-SPME-GC-MS方法可从新鲜的紫苏中鉴定出20多种挥发性成分。刘百战等使用HS-SPME-GC-MS方法分离栀子鲜花头香成分,并鉴定了54种化学成分。Miller等测定了肉桂中的香豆素、醋酸桂皮酯、石竹烯、2-甲氧桂皮醛等成分,以此来确定肉桂类植物的植物学起源及鉴别。Winkle等人使用技术分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技术可从冷杉叶中提取挥发性成分,以及蛇麻草中的各种挥发性成分。Schafer等人应用HS-SPME分析了针叶松叶中的蒎烯、樟烯、月桂烯等单萜类成分。应用HS-SPME法可萃取脱氧麻黄碱及其主要代谢产物苯异丙胺,方法快速、灵敏、准确,可避免常用测定方法所遇到的干扰。PDMS纤维可从中药丸中顶空萃取出17种萜类化合物。

在天然香料分析方面,刘扬岷等用SPME-GC-MS分析白兰花的香气成分,分离了114个色谱峰并鉴定了其中的75个成分。An等人使用HS-SPME-GC-MS方法从新鲜的熏衣草中分离测定了香气成分。Jan等人从青霉菌和尼日尔黑霉菌的表面测定到了经过生物转化的柠檬醛、香叶醇和橙花醇。

SPME技术可以用于从食品中提取分析组分。SPME技术可检测曲奇饼上薄荷油的含量,薄荷油中基本的成分是薄荷醇,前处理简单而干扰较少。Garcl等人对葡萄酒中的酒香组分进行了分析,建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化结合新的样品预处理方法,并应用气相色谱——质谱联用技术对葡萄酒中极性有机物进行了分析,对其中的白藜芦醇苷进行了定量分析,方法简单快速,灵敏度高。Hmenryk等人用HS-SPME技术(用PA作液相)与静态顶空法(SHS)对比研究啤酒的香味物质发现,对于低浓度的香味化合物,二种方法都具有较高的可重复性,与啤酒香味的分析结果也高度相关。1996年Coleman用SPME提取mailard反应产物中的香味成分,检测灵敏度可达ng/L级水平。Clark等采用HS-SPME技术分析了烤烟、白肋烟、马里兰烟的顶空挥发物。衍生化法是用于分析极性较强的半挥发、不挥发有机物。Lin等人进行了衍生化SPME-GC联用萃取水样中的脂肪酸,待测物为乙酸、丙酸、辛酸等11种脂肪酸,衍生试剂为芘基重氮甲烷。实验结果为衍生化SPME对含较长碳链的(C6~C10)脂肪酸检测限为pg/L级,对含较短链的(C2~C4)的脂肪酸在ng/L级。如果在涂层上完成衍生化反应,则检测限还可以进一步降低。

1.6.3在医学中的应用

随着SPME与其他分析仪器或分析方法联用技术的不断发展和成熟,SPME正逐步在医药学分析领域得到广泛的应用。

(1)基础医学中的应用。

随着固相微萃取技术的广泛应用,必将会对生理、病理、毒理学等基础医学的研究和发展起着较大的推动作用,如应用SPME检测人体体液中抗组胺类化合物以及细菌代谢产物等。RalfEiscrt等采用管内自动SPME-HPLC联用与强极性萃取涂层和手性涂层分别对多种维生素和手性药物进行了分析。Lillian等对人体尿液、血液和乳汁中的单环芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代谢产物进行了研究,认为这些检材可以用作生物监测指标。这必将在预防医学特别是职业病防治方面发挥重要作用。

(2)在临床医学中的应用。

随着SPME与其他分析仪器或分析方法联用技术的不断发展和成熟,SPME正逐步在医药学分析领域得到广泛的应用。

(3)在法医学中的应用。

由于法医毒(药)物分析所用检材的特殊性和复杂性,自1993年美国Supelco公司推出商品化的SPME装置后,SPME就很快应用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME-GC-MS通过测定呼出气体中乙醇含量而可以换算出血液中乙醇含量10min内便可以完成。如果将SPME-GC便携仪用于酒后驾车肇事现场检测,必将给交通事故的处理带来极大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、脏器组织等生物检材中的毒鼠强、氰化物、有机磷农药、乙醇、麻醉剂等。Watanabe等人应用顶空——固相微萃取——气相色谱——质谱联用的方法(HS-SPME-GC-MS)分析血液中的5种麻醉剂,该方法已成功地应用到法医学鉴定中。

1.6.4SPME在环境分析中的应用

在应用研究领域,大量学者将SPME技术应用于各个分析领域,对大量的待测物质进行了分析测定,得到了令人满意的分析结果。其中又以其在环境分析中的应用最多,主要有:

在气态样品的分析方面:研究者对空气中的BTEX类化合物,甲醛,胺类物质,石油烃化合物等进行了分析研究。而GorloDanuta等人通过利用SPME-GC-MS方法对几种有机污染物的分析,建立了一种评估室内空气质量的方法。

在液态样品的分析方面:主要用于分析水中的有机氯化台物,BTEX类化合物,脂肪酸及脂肪酸盐,15种甘油醚,氯苯类化合物,杀虫剂,环境水样中的有机磷农药和除草剂等。我国的李攻科等人利用SPME-GC-MS联用检测了赤潮海水中的有机物,研究了其种类和含量的变化规律。陈文锐等人用SPME技术代替传统的进样技术,对污染棕桐油中的低浓度二甲苯进行了测定。此外,对水中和沉积物中的有机金属化合物的分析也有大量报道。

在固态样品的分析方面:土壤样品中的氯代苯,对三嗪在沉积物中的吸附系数的测定,固体样中的卤代苯,卤代酚,污泥及沉积物中脂肪酸与洗涤剂组分,纺织品及皮革品中的禁用偶氨染料的测定。

参考文献

[1]ArthurC.L.,PawliszynJ.,Anal.Chem.,1990,62:2145.

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[10]MesterZ.,PawliszynJ.,J.Chromatogr.,PartA.,2000,873(1):129-135.

[11]MillerK.C.,PooleC.F.,PawlowskiT.M.,Charomatographia,1996,42:639.

[12]SchaferB.,Hennig,J.HighResolutChromatogr,1995,l8:587.

第7篇:处理技术论文范文

关键词:计算机图像处理技术;数字全息

引言

全息技术是物理学中一重要发现,越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展,全息技术也得到一次质的飞跃,从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光干涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉,形成数字全息图,再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此,影响数字全息技术发展有两个重要方面:CCD技术和计算机图像处理技术。本文将从计算机应用方面阐述图像处理技术在全息中的应用。

一、图像处理技术

图像是现代社会人们获取信息的一个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像,以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现,可视的、不可视的,抽象的、实际的,计算机可以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质来说,图像主要分为两大类:一类是模拟图像,包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快,但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为计算机能够辨识的点阵图像。从数字上看,数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物,具有精度高、处理方便和重复性好等特点。

图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中,并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学,最主要任务就是各种算法的设计和实现。目前,图像处理技术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求,可以将图像处理技术划分为许多分支,其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下,对图像进行编码处理,达到压缩图像信息量,简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的,只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。

二、计算机图像处理技术在全息学中的应用

图像处理技术在全息中的应用主要表现在:一是计算全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来,通过计算机模拟、计算、处理,制作出全息图。因此它可以记录物理上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原,图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理。空域处理法主要有下面两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(GradientAlgorithm),拉普拉斯算子运算(LaplacianOperator),平滑算子运算(SmoothingOperator)和卷积运算(ConvolutionAlgorithm)。二是点处理法。包括灰度处理(greyprocessing),面积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换频域系列阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。

三、模拟实验

本文运用matlab软件,利用图像处理技术,编写了程序,以模拟计算全息和实现全息图像的滤波。图1是计算全息实现流程图。

本文将运用matlab程序设计语言实现计算全息的制作、再现过程。标有“涉”一字,图像尺寸为1024像素×1024像素;。模拟实验中用到的参数为:激光模拟了氦氖激光器,波长为638.2nm;再现距离为40cm;因为原始物图的尺寸用像素为单位表示,所以像素分辨率为1。:

从模拟实验中可以看出,数字全息的处理过程其实就是计算机图像处理在全息技术的应用过程。利用计算机图像处理技术对全息图进行了记录,将物光和参考光干涉得到了全息图。并利用图像的增强和复原对图像进行了处理,以消除噪声,得到更好的全息再现象。

本文仅模拟了计算全息的实现和再现过程,其实,计算机图像处理在全息技术中的应用是全方位的,用实验方法得到的全息图中包含了更多的其他无用信息(噪声),图像处理技术在这里就显得尤为重要。随着计算机图像处理技术的进一步发展,全息技术必然会迎来新的一轮发展和飞跃。

参考文献:

[1]周灿林,亢一澜.数字全息干涉法用于变形测量.光子学报,2004,13(2):171-173.

[2]刘诚,李银柱,李良钰等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国激光,2001,A28(11):1024-1026.

第8篇:处理技术论文范文

1.1设计水量及水质

污水处理站处理规模为500m3/d,主要水质见表1。

1.2工艺流程

原水首先通过闸门井后自流入格栅井,截留污水中的漂浮物及大颗粒悬浮物后自流进入调节池,经过调节池后污水被提升到后续处理单元,依次流经厌氧池、缺氧池、MBR膜生物反应池,去除COD、TN和TP。

1.3工艺说明

原水首先通过闸门井后自流入格栅井,污水中的漂浮物及大颗粒悬浮物被截留去除,保护了后续处理单元的正常运行。格栅出水自流进入调节池,调节池具有调节进水水质和水量的作用,使后续单元进水水量和水质能尽可能均匀稳定。调节池中设置潜水搅拌机,防止悬浮物过度沉积。经过调节池后污水被提升到后续处理单元,依次流经厌氧池、缺氧池、MBR膜生物反应池。在厌氧池的厌氧条件下,聚磷菌吸收能快速降解的有机物,同时将体内的磷释放出来,为后续超量磷吸收做准备;在缺氧池内,反硝化菌将后续MBR好氧单元混合回流液中的亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气排除,实现污水脱氮,同时降解一部分有机物;在MBR生物反应池内悬浮态活性污泥在好氧条件下,通过新陈代谢作用,将污水中剩余有机污染物彻底分解为二氧化碳和水,氨氮转化为硝酸盐、亚硝酸盐,聚磷菌超量吸收磷,通过剩余污泥排放将磷从污水中去除。为了确保出水中总磷指标达标,还设置了辅助化学除磷设备,将除磷剂投加到污水中使磷形成不溶性沉淀物随剩余污泥排放而去除。经过MBR生物反应单元后,污水中绝大部分污染物已经被去除,通过MBR膜的过滤作用,将微生物和其它悬浮物完全截留,实现泥水分离。透过膜的清水由抽吸泵抽取达标排放。剩余污泥暂时排入储泥池,定期外运处置。

1.4各构筑物出水情况

污水处理站稳定运行后,随机取水样进行化验,得出各构筑物处理水质见表2。

1.5运行成本

污水处理站运行成本主要由电费、药剂费和人工费构成,根据实际运行情况,每天电费约0.63元/吨水,人工费每天0.08元/吨水,药剂费每天0.08元/吨水,该处理站每天实际运行费用为0.79元/吨水。

二、工艺对比

本方案工艺设计之初考虑的工艺有A2/MBR(O)工艺、氧化沟工艺、SBR工艺和A2/O工艺,经多方比较后,得出以下结论:首先,本次连片整治的污水治理主要采用生物处理工艺。而所选择的生物处理工艺不但要有很好的有机污染物去除能力,还需具有良好的脱氮除磷效果。其次,对于处理规模较大、用地紧张的民福家园污水处理站(500m3/d),需要采用构筑物和建筑物少,占地省,体积小(由此也能减少土建投资)的有动力高效生物处理工艺;最后,由于工期比较紧,且施工期内降雨较多,所选工艺需尽量减少土建工程量。目前,同时具有有机物去除和除磷脱氮功能的有动力生化处理工艺主要有氧化沟系列工艺、SBR系列工艺、A2/O工艺以及MBR工艺。总体原理都是利用聚磷菌在厌氧条件下,吸收快速降解有机物的同时,将体内的磷释放出来,然后在好氧条件下,实现磷的超量吸收,通过排出剩余污泥实现磷的去除;通过硝化菌在好氧条件下,将氨氮转化成亚硝酸盐、硝酸盐,然后通过反硝化菌在缺氧条件,吸收有机物的同时将亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气排出,实现氮的去除;有机污染物在厌氧、缺氧、好氧条件下,通过微生物的新陈代谢作用得以去除。

2.1氧化沟系列工艺

氧化沟是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水流入其中通过活性微生物的代谢作用得到净化。氧化沟的脱氮除磷功能,通常是主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性,通过合理的设计,使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区,厌氧区(或另设厌氧释磷池),从而达到脱氮除磷的目的。目前较为流行的氧化沟有多种形式,如:Carrousel氧化沟、双沟、三沟式氧化沟及Orbal多环型氧化沟等。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形或圆形,沟端面形状多为矩形,通常采用二沉池进行泥水分离。氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统。一般主要设计参数为:活性污泥浓度:≈1500-3000mg/L;水力停留时间:>20小时(有脱氮要求时);容积负荷:0.1-0.3kgBOD5/(m3.d)。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强等优点。但是,由于好氧区、缺氧区和厌氧区同处一沟中,各自的体积和溶解氧浓度会因进水浓度和日常操作的变化很难准确地加以控制,因此,对脱氮除磷的效果有限,控制不好也容易发生污泥膨胀,泡沫较多,污泥上浮等问题。氧化沟工艺由于其容积负荷偏低,水力停留时间很长,虽然抗冲击负荷能力强,但也付出生化反应池容积比其他活性污泥法通常高出1倍以上的代价,土建工程量大,土建费用高。另外,氧化沟工艺一般都应用于日处理量在万吨以上的大型市政及工厂污水处理工程中,小型污水处理工程中很少应用。

2.2SBR系列工艺

SBR是序列间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的简称,是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法,其改造形式有CASS、CAST等,通常用于中小型污水处理设施。生化处理过程:污水分批注入反应池,然后按顺序进行反应、沉淀,处理水(上清液)分批排出,然后进入闲置阶段,完成一个处理过程,以上五个阶段间歇交替运行,按时间编程自动控制的周期循环往复。进水初期,由于没有向系统供气,混合液中游离氧和残留在池内的游离氧首先被消耗,系统由缺氧状态转为厌氧状态。曝气初期,系统供氧不足,加之在静沉、排水、闲置阶段并未供氧,系统处于缺氧阶段。在曝气反应阶段,大量的氧气注入反应池(维持溶解氧在2~4mg/L之间),系统处于好氧阶段。在运行过程中厌氧、缺氧和好氧状态交替出现,有机污染物通过活性微生物代谢作用得以去除,同时实现脱氮除磷。SBR工艺运行的周期时长依负荷及出水要求而异,一般为4-12小时,具有脱氮除磷要求是通常为8小时,每天运行3个周期。SBR池形状以矩形为主,水深4~6米,排水时,为了不扰动沉淀污泥,通常滗水深度为总水深的1/3,则SBR水池容积与日处理污水量体积相当(如民福家园污水日处理量500m3,SBR水池有效容积就需500m3)。SBR工艺运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,效率高;池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击;反应、沉淀在一个水池内完成,结构紧凑。但有脱氮除磷要求时,SBR工艺也存在水力停留时间长,池容大,运行步骤多,电动阀门多的特点。由于排水时间短,且排水时要求不搅动沉淀污泥层,需要专门的排水设备(滗水器),因此,对滗水器的要求也很高。虽然SBR工艺的泥水分离是在比氧化沟工艺更理想的静止沉淀条件下进行的,但毕竟仍是重力沉淀方式,出水水质受制于污泥自身的沉淀性能,且出水悬浮物浓度高(通常>20mg/L),还需辅设机械过滤器等过滤装置,建设反冲洗水池,增加水泵,风机等反冲洗设备,进行深度处理。

2.3A2/O系列工艺

A2/O工艺亦称A-A-O工艺,按实质意义来说,本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法生物脱氮除磷工艺。A2/O工艺是流程最简单,应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池,兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解,此为释磷,所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存,另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs,并在体内储存PHB。进入缺氧区,反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮,接着进入好氧区(传统活性污泥法),聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外,主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖,并主动吸收环境中的溶解磷,此为吸磷,以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧、缺氧区,有机物分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后浓度已很低,有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后,混合液进入沉淀池,进行泥水分离,上清液作为处理水排放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,流程短,运行稳定。厌氧、缺氧、好氧池分离,易于控制其各自运行状态,脱氮除磷效果好。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%-95%,总氮为70%以上,磷为90%左右。但A2/O工艺也存在如下各项的待解决问题,如:传统的A2/O工艺污泥增长有一定的限度,不易提高,除磷脱氮效果难于再行提高;传统的A2/O工艺好氧单元为普通活性污泥法,污泥浓度低(1500~3000mg/L),容积负荷小,导致水池池容大,土建费用高;泥水分离采用重力沉淀方式在二沉池中进行,出水水质也受制于污泥自身的沉降性能,且出水悬浮物浓度高(通常>10mg/L),还需辅设机械过滤器等过滤装置,建设反冲洗水池,增加水泵,风机等反冲洗设备,进行深度处理。

2.4A2/MBR(O)工艺

A2/MBR(O)工艺在普通A2/O工艺中引入MBR膜生物反应器,利用膜分离替代二沉池进行固液分离,污水处理效果不受污泥性状(例如污泥膨胀现象)和外界因素影响。出水细菌、悬浮物和浊度接近于零,微生物浓度(可达8000mg/L以上)、容积负荷高,占地面积小,土建费用少,污泥产量小。由于膜技术的引入,一方面,悬浮物被完全截留,磷随出水悬浮物流失的渠道被彻底切断,磷的去除效果大为改善,且效果稳定,即使采取化学除磷措施,也不必再另设沉淀池;另一方面,可同时实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制,互不干扰,短水力停留时间和长污泥停留时间的状态可以并存,这有助于长世代周期的硝化菌和其它分解难降解有机物的特殊微生物的存留和繁殖,进而也有助于这些污染物的去除。由于微生物量稳定且不流失,除磷脱氮效果大为改善。

三、MBR技术优势

MBR污水处理技术有以下几个优点:

1.占地面积小,不受设置场合限制

传统处理工艺(格栅+调节池+厌氧池+缺氧池+好氧池+絮凝池+沉淀池+消毒池)流程较长,占地面积大,而MBR膜生物反应器由于能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,因此占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。

2.可去除氨氮及难降解有机物

由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。

3.污泥浓度高,COD、BOD去除效果好

由于膜组件的高效截留作用,将全部的活性污泥都截留在反应器内,使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平,案例中的MBR生物反应池内污泥浓度最高时达到12g/L,大大降低了生物反应器内的污泥负荷,提高了对有机物的去除效率。

4.解决了剩余污泥处置难的问题

MBR工艺中,污泥负荷非常低,反应器内营养物质相对匮乏,微生物处在内源呼吸区,污泥产率低,剩余污泥产量很少,SRT得到延长,排除的剩余污泥浓度大,可不用进行污泥浓缩而直接进行脱水,大大减少污泥处置费用。

5.出水效果稳定

MBR工艺由于不用二沉池进行固液分离,从而解决了传统工艺中出现的污泥膨胀问题。

6.操作管理方便,易于实现自动控制

MBR工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。

四、浸没式平板膜特点

第9篇:处理技术论文范文

随着知识经济的到来,科学技术在经济增长中的地位不断上升。知识要素和知识产业的创新成为经济持续增长的发动机。从系统观来看,知识经济系统中的第一推动力是科技创新。要从根本上转变经济增长方式,必须通过技术创新,掌握更多的自主知识产权,培育自己的世界品牌。而创新的能力和储备与研究开发的投入息息相关。农业技术研究与开发支出的合理使用是农业企业一项重要经营管理决策,它关系到农业企业长期、持续的竞争能力和盈利能力。研究开发支出的会计处理,随着研究开发支出的大幅度增长,成为会计界关注的焦点。

一、农业企业研究开发过程的介绍

农业企业的研究开发过程一般分为三个阶段:技术引进,自主研发(内部研发)、合作研发。与市场经济比较成熟的国家相比较,国内农业企业还没有成为科技创新的主体,整体上自主创新的能力薄弱。较多农业企业处于对外部的依赖,内部研究开发支出较低。随着国内外市场竞争不断加剧,我国农业企业逐步实现研究与开发支出内部化,研究开发的支出必然增大。

二、农业技术研究开发活动的特征

研发活动作为一种投资行为,具有投资活动的一般特性,即时间性和风险性。农业技术研发活动又具有特殊性,具体表现在以下几个方面:

(一)计量困难

知识的投入具有明显的特殊性,知识的创造和投入并不一定代表与经济相关的知识存量的增加。这是因为:(1)研发成果转化为真实的生产力需要时间,有的甚至经过数年才能取得正的现金流量;(2)知识本身就是无形的、难以量化的,从而也是难以计量的;(3)新知识的投入有可能导致原有知识存量中的部分知识陈旧过时甚至失效。这就使得知识的累计投入不是简单的一加一的关系。因此,对农业企业而言,研发活动的确认和计量具有很大的弹性。

(二)具有比一般投资活动更大的不确定性虽然风险是投资活动的一般特性,但由于研发活动是建立在新的科学知识或技术原理基础上的高度激烈的商品和技术竞争,只有在研发成果可以转化为商品的情况下才可能产生收益,因此,研发活动具有的不确定性远远大于其他的投资活动。研发活动的风险主要包括:(1)技术风险。由于受技术规律、技术垄断、产品标准化等方面的限制,研发成果不可预测,有失败的可能性。(2)经营风险。知识经济时代,科学技术瞬息万变,农业企业的管理者在确定研发活动的发展方向时出现失误、资金渠道不顺畅、技术骨干离职等因素,都会导致研发活动半途而废而无功而返。(3)行业风险。如果同行业竞争者的研发活动领先于农业企业,或者农业企业研发成果的产业化工作不到位,则意味着农业企业竞争的失败。(4)环境风险。如社会意识形态、法律及生态环境、国家政策、重大政治事件等,都会给农业企业的研发活动带来风险。

三、对新会计准则中研究和开发支出的会计处理变化的评价及其影响分析

旧的会计准则要求研究与开发支出全部费用化,直接计入当期损益。新的会计准则要求对研究与开发支出区分研究支出与开发支出,在“研发支出”中分“费用化支出”和“资本化支出”进行明晰核算。

2006年2月15日颁布的新会计准则体现的是与国际会计准则趋同,在一定条件下研发支出资本化的做法与国际上的普遍做法一致,有利于我国会计准则与国际接轨。

有条件的资本化本身比单一的费用化或是单一的资本化更合理,这对农业技术研究与开发支出的会计处理将产生积极影响。

(一)符合权责发生制原则

农业技术研究与开发是两个相互联系的阶段,研究活动是一种初步的探索性工作,是一个基础阶段,能否带来经济效益非常不确定,而且受益对象不明显,而开发活动是将研究成果付诸于实践,比研究阶段更进一步,带来经济效益的确定性高,所以将研究过程中发生的费用进行费用化,计入当期损益,而开发过程中发生的费用,在开发成功时进行将其资本化,不成功还是进行费用化,计入当期损益,这比单一的费用化或单一的资本化更符合权责发生制原则。

(二)符合资产的定义

农业企业农业技术研究与开发活动已经投入了大量的经费,当然是一项过去的事项,它不是为了取得本期的利益,而是为产生未来的经济利益,当研究开发成功时,就可以成为农业企业的一项资源,也能够被农业农业企业控制,并且在开发过程中的成本也可以可靠计量,显然符合资产的定义。

(三)更好地协调谨慎性与相关性原则

单一的费用化能很好地遵循谨慎性原则,但损害了相关性原则,而单一的资本化能很好地遵循相关性原则,但又忽视了谨慎性原则。一定条件下资本化能很好地协调谨慎性与相关性原则,既可以避免费用化带来的资产低估,同时也最大限度地降低资本化所带来的风险。

(四)有利于我国会计准则与国际接轨

中国加入世界贸易组织后,中国的经济紧密地与世界经济融合起来,世界各国间的投资和对外贸易更加自由化,环境的变化就

必然要求中国会计准则与国际惯例接轨,采用一定条件下资本化的做法与国际会计准则及英国会计准则规定的做法相一致,这样,可以缩小与国际之间的差异。因此,一定条件下资本化的选择具有很大的现实意义。

对比2001年的相关会计准则规定,新准则关于技术研究与开发支出的会计处理必然能够更好的促进农业企业投入研究和开发项目,提高农业企业核心竞争力和长期成长能力。随着全球经济的一体化,农业企业面临的竞争压力越来越大,农业企业要在激烈的竞争中立于不败之地,就必须进行技术创新,与之相伴的则是农业企业加大农业技术研究与开发费用的投入,农业技术研究与开发费用在农业企业支出中的比重日益增大。

笔者认为,研究与开发支出的资本化仍对降低农业企业税收负担产生积极作用,因为根据2008年1月日施行的新企业所得税法及其实施条例的相关规定,资本化的研究与开发支出在摊销时仍可加计扣除。从另一方面看,费用化研究与开发支出的结果可能扭曲企业的决策,导致错误的收益衡量。研究发现,费用化研究与开发支出的处理方法,往往导致企业价值被低估。相反,部分研发支出的资本化能增加农业企业的资产,农业企业财务状况也会一定的程度有所好转。对于试图进行外部融资的农业企业来说,这无疑能降低负债比率,增加农业企业的融资信心,提高农业企业的商业信用,帮助其扩大融资渠道。而且,从长期来看,加大增强农业企业核心竞争力的研究和开发支出必然能让农业企业在以后的长期内受益。虽然旧的会计准则依然有效,新的会计准则只在一定范围适用,但是新准则对农业技术研究与开发支出的会计处理将产生积极影响是毋庸置疑的。

摘要:在当今经济全球化、一体化的国际经济环境下,农业企业同样需要依靠科技提升竞争力,增加农业技术研究与开发支出。农业技术研究与开发的成功与否将成为农业企业成败的最重要因素之一,这将促使农业企业越来越重视农业技术研究与开发,农业技术研究与开发支出占农业农业企业总支出的比重将会越来越大。

关键词:农业企业技术;开发支出;会计处理;费用化;资本化

参考文献

[1]财政部.企业会计准则第6号——无形资产.

[2]中华人民共和国企业所得税法.中华人民共和国主席令[2007]63号.