第一篇：碳酰肼的合成工艺与应用探究
碳酰肼的合成工艺与应用探究
鑫泰水处理 2015.12
在讲碳酰肼的合成工艺与应用之前，小编先普及一下碳酰肼究竟是什么，有什么作用，碳酰肼与我们日常生产有没有很大的联系呢？
碳酰肼是一种重要的化工原料，是肼的衍生品，在工业上主要被用来作为锅炉水的除氧剂，即水处理剂中的除氧剂。这是目前碳酰肼的主要用途。除此之外，还可以作为炼油厂设备的防腐剂，在化纤行业可用作弹性纤维的交联剂。碳酰肼中，由于其与氮原子相连的氢原子易被其他基团取代，所以碳酰肼又是一种重要你化工中间体，可用于医药、农业除草剂、植物生长调节剂、染料等行业。如果用碳酰肼作为配体，可以制备多种聚合物，广泛用于：医药、石油、国防等工业中，价值不言而喻。
碳酰肼的合成工艺
1、最早是美国科学家在上个世纪60年代用碳酸二酯和过量的肼反应制取碳酰肼。这种方法需要长时间的高温反应，往往会生成其他副产品，重要的是在高温过程中，如果对肼的控制不好把握，在高温过程中肼容易生成爆炸性气体，安全性能差。
2、近年来，俄罗斯工作者提出了不蒸馏的条件下制备碳酰肼的方法，制备的纯度也高。但是反应时间长达48h也不适合工业化生产。
3、日本科学工作者提出了用尿素制备，但是也在高温下进行，副产品多，纯度不高，安全性能差。
4、其他方法还有三聚氰酸和水合肼反应制备，耗时间厂，控制不好。光气和水合肼反应容易生成爆炸性气体，安全性能差。
总之，碳酰肼的制备工艺还需要进一步探究，目前碳酰肼价格比较高，大规模的工业生产受限，因此突破技术是目前降低碳酰肼价格的唯一办法，为此需要科研工作者进一步探索和研究。
碳酰肼的应用降解
1作为水处理剂使用-碳酰肼
除去水中的溶解氧从而保护工业设备是水质控制中重要的一环，一般是机械与化学除氧相结合，使得溶解氧尽可能的降低。化学除氧剂应具备的条件是在整个水循环中各个温度下都要良好的除氧效率。在水与气之中产生的分解物质对工作人员影响最小更易于控制。众所周知，最早用于除氧剂的是亚硫酸钠，由于在低温下能够高效迅速的同氧气发生反应，从而成为当时主要的除氧剂。但是在后来的锅炉水除氧中发现，亚硫酸钠会导致过热蒸汽管的污染以及凝汽管的龟裂，且锅炉水的固形物增加，因此化学除氧剂改用联氨，但是最近几年联氨又被怀疑有致癌作用，这就促进人们努力的探索新产品，渴望开发出一种无毒、操作方便、又能快速的除氧的新型除氧剂，碳酰肼应运而生，首先在日本得到应用，进而快速推广。但是，碳酰肼的制备工艺不成熟，加之价格高，使得其推广受到限制，因此，需要科学工作者的进一步努力。
2、树脂整理剂
在纺织品的树脂整理过程中，碳酰肼可用作甲醛的捕捉剂，在酸性介质中碳酰肼可与甲醛反应生成加合物，然后脱水并聚合，因而是不可逆反应，不会释放出甲醛。同时，用碳酰肼处理后的纺织品，对酸性染料有很高的亲和力，即织物容易着色，皱折减少，并且产品具有良好的仿佛像和耐用性。
3、用作含能配合物
主要用于火箭的染料助剂等
第二篇：氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结
氯化氢合成与吸收工艺设计及运行总结
王真贝，黄建成
（江苏扬农化工集团，江苏 扬州 225000）
[关键词]：氯化氢合成石墨二合一
氯化氢吸收
设备选型
运行情况 [摘要]：对扬农化工集团产能扩建项目中盐酸合成工艺的设计过程进行了简要的概述。对于设备选型以及后期运行情况进行了分析，并对生产过程出现的异常现象以及处理办法进行了描述。
Hydrogen chloride synthesis and absorption of process design
and operation summary
Wang Zhenbei*，Huang Jiancheng（Jiangsu Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., Jiangsu Yangzhou 225000，China)[key words]: hydrogen chloride synthetic graphite hydrochloric acid absorption type equipment operation [Abstract]: the design process of the synthesis of hydrochloric acid production capacity expansion project Yangnong Chemical Industry Co.,Ltd., in brief.For equipment selection and post operation are analyzed, the abnormal phenomenon and appeared on the production process and processing method are described.1、前言
盐酸是氯碱化工的主要产品之一，目前盐酸合成工艺多数采用合成和吸收两大操作单元组成。合成炉是制造氯化氢气体或盐酸的主要设备。过去工艺上应用比较广泛的是钢制合成炉，而近期均以石墨合成炉为主。由于石墨材料具有耐腐蚀、耐高温、传热效率高等优点，其应用越发广泛。配合夹套冷却的合成炉可以降低炉内氯化氢温度，提高生产能力，甚至可以利用反应热副产蒸汽。[1]
扬农化工集团氯碱分厂离子膜以及隔膜电解工艺碱产能为12万吨/年，配套产生氯气3.5万吨/年，盐酸工段作为氯气平衡的工段之一，采用氢气和氯气反应生成氯化氢，再用吸收水吸收产生32%盐酸作为产品出售。原来盐酸工段有φ700的合成炉2台，单套产能为1.5万吨/年，为满足集团产能扩大的发展需求，新增1台φ1200的石墨二合一氯化氢合成炉，炉体采用内衬石墨，外体钢制的合成炉，配套吸收系统。此类合成工艺具有以下特点：
1、炉体温度低(530±30)℃；
2、设备寿命长，平均使用寿命约2年；
3、制造及安装方便；
4、吸收效率高；
5、操作弹性较大；
6、系统三废产生量少。
2、工艺设计要求
合成炉选用石墨合成炉。本次设计是在扬农集团多年积累的设计经验、运行的基础上，设计出工艺合理、设备优选、产能以及质量满足要求的φ1200石墨二合一氯化氢合成炉。
3、工艺参数计算
本合成工艺设计按照年产2.5万吨32%盐酸，年生产天数330天计算。合成炉系统工艺由合成炉本体、空冷管道（配马槽通冷水冷却）、石墨冷却器、三级吸收塔、水流泵等部分组成。具体工艺流程见图1。
合成工艺流程图三级吸收塔水流泵冷却水二级吸收塔AT合成氢气缓冲罐 氢气阻火器 氢气阻火器炉氯化氢冷却器一级吸收塔去12#、15#库纯水分配台去6#、11#库去菊酯AT氯化氢分配台串通去1#水流泵去1#吸收水纯水库PP氯气缓冲罐循环水分配台汽液分离器酸性水分配台纯水泵氯气分配台酸性水泵P夹套水分配台05-8-18 图1 盐酸合成工艺流程图
3.1合成系统计算
3.1.1合成炉燃烧体积计算
合成工艺采用合成炉作为氯气和氢气反应的场所，本次设计合成炉是石墨二合一合成炉，采用三层灯头，氯气从中间进入，氢气从二层进入，氢气包裹着氯气安静燃烧，最外围一层淌冷凝酸，那么选取合适的燃烧容积V是保证炉内氯气和氢气混合、燃烧状态良好、火焰垂直向上无散射、无偏烧的先决条件。根据扬农化工集团φ700合成炉设计的成功经验。
33合成炉生产强度取55～95kg(m·h)为宜，本次设计取90kg/(m·h)。经计算单台合成炉燃烧容积y取11.1m。
3.1.2合成炉炉体换热面积计算
合成炉内，氯气和氢气反应生成氯化氢气体，该反应为放热反应，为促进反应向正方向进行，必须及时移出反应热，同时保证生产的安全稳定。散热面积采用下式计算：S=Q/K△
22￡R，式中：S为散热面积，m；K为传热系数，kJ／(m·h·℃)；Q为反应总热量，kJ／h；R为修正系数；△￡为平均温差，℃。根据计算，总移出热量Q=229.56kj/s，总传热系数22K=14.58w/m·℃，平均温差△￡=475℃，修正系数R=1.35，经计算的S为44.8m。3.1.3合成炉其它参数选取
炉体结构为圆柱体。炉体内直径为1.2m，外直径为1.6m，高为20m。灯头：气体3层分布，内为φ100管(氯)，外中φ125管(氢)，炉内上升速度：0 120m/s，工作炉温：(570±20)℃，32炉压：101.3kPa，校核后，取炉体体积V=11.3m，炉体换热面积S=68.3m。3.1.3冷却器选型
氯化氢气体经冷却后(≤108℃),在含有水的情况下,生成盐酸具有强腐蚀性。因此冷却器选择材质为石墨,顾及系统压降及安全选择石墨径向式园块孔冷却器同时它能经受更大压力的冲击,更能耐高温而不易损坏。
按照冷却器气相进口温度为150℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温
2度33℃计算，冷凝器总传热系数为2400Kj/hr·m·℃，冷却负荷为4899814.205Kj/d，冷22凝器面积要求为32.59m，圆整后为33m，选型JXZ-03。
3.2吸收系统计算 3.2.1 吸收塔塔径选取
经计算，吸收系统混合气体体积流量为17489.6618m3/d，液相体积流量为50.94412m3/d，填料选取25mm*25mm*2.5mm的瓷质拉西环以乱堆方式填充。经计算及查乱堆填料泛点线得出泛点气速umax=1.6m/s，空塔气速的适宜值取泛点气速的60%~80%，本设计取u=1.05m/s作为设计气速，计算圆整后，塔径取0.7m。3[2]3.2.2 吸收塔填料高度选取
3工作温度选取30℃，对气相传质系数kyα=0.0116kmol/（m·s），液相传质系数kLα33=0.6732kmol/（m·s），总传质系数KYα=0.01069kmol/（m·s），惰性气体流量V=2085.8925kg/d，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为7.37，修正系数取1.5，实装填料高度取4.45m，分三级吸收塔安装。[3]
3.2.3合成一级吸收塔选型
盐酸具有强腐蚀性,径向园块孔降膜吸收塔具有耐冲击,压降小,换热效果好等优点,故选择石墨径向式园块孔降膜吸收塔。
按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为40℃，冷却水进水温度30℃，出水温度35℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数12.8%，淌酸质量分数32%计算，吸收塔总传热系数为222637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为26457407.5Kj/d，冷凝器面积要求为33.89m，圆整后2为35m，选型MS-07，吸收效率折合拉西环填料高度2.78m。3.2.4合成二级吸收塔选型
塔类型选择同合成一级吸收塔，按照吸收塔气相进口温度为40℃，出口温度为30℃，冷却水进水温度35℃，出水温度40℃，淌酸温度45℃，进酸质量分数2.2%，淌酸质量分数
212.8%计算，吸收塔总传热系数为2637.81Kj/hr·m·℃，冷却负荷为13205209.99Kj/d，22冷凝器面积要求为28.9m，圆整后为30m，选型MS-06，吸收效率折合拉西环填料高度1.47m。3.2.5合成三级吸收塔选型
按照吸收塔气相进口温度为30℃，出口温度为27℃，淌酸温度32℃，进酸质量分数0%，淌酸质量分数2.2%，以乱推拉西环填料计算，溶剂流量L=5044.119kg/d，塔截面积Ω=0.1923m2。通过计算得出传质单元高度为0.4027m，传质单元数为0.5，修正系数取1.5，实装填料高度取0.31m。
4、结论与讨论
4.1 运行总结
2012年7月14日，合成炉点火成功，经过一系列调试，各项运行指标达到了设计要求：氯化氢体积分数为86.5%~92%，无游离氯；炉压为0.02~0.03MPa；氯化氢出口温度为45~55℃；吸收水转子流量控制范围在0.5m3/h~1.4m3/h；高纯酸比重在1.158~1.160kg/m3，对应的酸浓度为31~32%。
对比之前使用的铁质合成炉，石墨二合一合成炉具有以下优点：
1、石墨材料耐腐性强，使用过程炉体腐蚀小，使用至今没有发现炉体有腐蚀现象，使用周期较铁质合成炉长；
2、生产负荷高，产能大，炉体采用夹套水冷却，冷却效果好，可调控空间大，降低后续吸收系统冷却负荷，查看过去生产记录，目前该合成炉的日产量相当于过去使用的同规格铁制合成炉1.5倍以上；
3、成品酸质量提高，产出氯化氢中含铁量低，产酸质量达标率高，目前生产的高纯酸质量分数为31.2%~32.2%，含Ca2++Mg2+≤200PPm，Fe3+≤500PPm。
4、炉体带有夹套水冷却，内衬石墨，外用钢材，导热效果好，且防腐蚀不易漏，无高温辐射，安全稳定，工作环境得到明显改善。
4.2 存在问题
1、开车初期，由于合成炉进气量大，炉头火焰观察困难，控制进气H2：Cl2=1.15：1较难，容易过氯，造成氯化氢的游离氯在瞬间超标，影响了正常以及操作；
2、开车点火后，塔内炉压容易偏高，导致易熄火的现象，经过逐一排查的办法，发现水流泵抽力较低，如果系统压力有波动，易导致炉内压力高；
3、停车，抽真空，正常检修过程中，出现防爆膜爆裂现象，经过检查发现观察炉火的视镜出漏真空的现象，同时检查炉顶的防爆膜，由于采用利旧的防爆膜，出现了老化的现象；
4、三级吸收塔淌酸管道存在淌酸不畅现象，同时易发生爆鸣，经过检查发现三级吸收塔淌酸管道液封前走向有一定的上扬，导致管内气体难以排出，产生酸封气以及爆鸣的现象。
4.3 整改措施
1、清理观察视镜，方便观察。对氯气进气管道孔板流量计重新核查，由于孔板流量计孔径大小选择偏大，导致流量系数C0变大，同时孔截面积A0增加，导致按照压差调节时精度降低，控制过程容易产生偏差，导致过氯现象。针对现有工况对孔板流量计的孔径重新计算选型，通过计算，将孔板内径由原来的Φ50mm调整到Φ45mm，再根据压力、温度等条件计算孔板流量计出对应刻度的摩尔数，并对三班员工进行培训，严格控制进气比在技控点要求范围内；
2、对水流泵的抽力进行重新计算确定，更换水流泵由原来的配套金属水流泵更换为四氟水流泵，对于看开车点火前水流泵的运行操作进行规范，针对此合成炉的特点，调整炉压技控点指标，保证炉内压力在合理的技控点指标内；
3、对炉头观察炉火的视镜进行紧固，对炉内防爆压力进行核算，选定适宜规格的防爆膜并更换，制定定期工作，增加防爆膜处的巡回点；
4、对液封前的管路进行调整，将原来的上扬趋势改为有一定的向下倾斜趋势，利于将淌酸夹带的气体排回吸收塔，消除淌酸不畅以及爆鸣等安全隐患。
参考文献
[1] 二合一石墨合成炉生产氯化氢运行总结。氯碱工业，2004（7）：30-43。[2] 40t/d氯化氢合成炉设计。氯碱工业，1994（7）：24-27。[3] 化工工艺设计手册（第三版）。北京：化学工业出版社，2003。
[作者简介]王真贝（1989—），男，本科学历，现于江苏扬农化工集团氯碱分厂从事工艺设计及管理工作。
第三篇：射孔与压力测试一体化工艺技术研究及应用
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射孔与压力测试一体化工艺技术研究及应用 作者：庄金勇 赵海文 赵宾
来源：《科技创新导报》2012年第15期
摘 要:地层压力测试是在开发井生产中应用较为广泛的试井技术,是研究油气层特性、掌握油气层生产动态、检查地面采油工艺流程,制定油气井下一步作业措施的重要手段。因此,准确及时获得储层压力、温度变化数据,具有重要意义,传统压力测试方法为完井射孔后进行测量,存在一些不足和缺陷,不能及时测量储层初期生产数据,为此胜利测井公司研发成功射孔与压力测试一体化工艺技术,有效解决存在的问题,并进行了121井次现场应用,效果显著,受到各采油厂及油公司的好评。
关键词:射孔 射孔与压力测试一体化 投放式测试 自控式测试 压力恢复
第四篇：浅析探究式教学模式的原理与应用
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浅析探究式教学模式的原理与应用
作者：江金兰 祝小红
摘 要：探究式教学是指在教室指导下学生通过探究过程主动获取知识、发展能力的实践活动，有利于突出学生的主体性，培养学生的实践能力和创新意识。本文通过对探究式教学的内涵与特征的理解，分析了探究式教学的原则以及探究式教学在专业基础课中应用的典型模式。
关键词：探究式教学 主体性 模式
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）10-0029-02现代教育理论认为，学校教育应着眼于教会学生如何学习，培养他们自主学习的能力，夯实他们终身学习的基础。这就意味着在教学过程中，教师的教学理念、教学方式和角色要发生根本性的变革，学生的学习方式也随之改变。教师从单一的讲授式转变为多形式的启发、提问、指导、参与讨论和评价，学生从一味的接受知识到自主参与探究。探究式教学模式将建构主义思想和探究式为中心的教学思想有机的结合，充分体现了现代教育理论的思想，国内外教育研究者积极的将其教学理论引入实践中。
一、探究式教学的内涵与特征
探究式教学强调的是以学生为中心，通过学生自行查找资料、调查和实验的方法解决问题，强调通过小组合作学习促进学生对科学概念的理解和知识的建构，达到培养创新型、应用型人才的目的。探究式教学模式实行启发式和探究式的教学方式，能够调动学生的积极性，变知识的单向传输过程为教师引导下师生共同探索的过程，且把讲授的重点由单纯讲授知识本身转向同时获得知识的方法和思维方法，体现了以学生为中心、激发学生思维的探究性教学方式，也体现了由中国传统教学理念“授人以鱼不如授人以渔”向“授人以渔不如授人以渔场”的可持续理念的升华，利用学生已有的经验背景，通过创设问题情境，实现激活学生的创造力和自主建构知识的目的。
1.学生通过自主探究过程获取知识
专业基础课程不仅具有很强的理论性，同时也具有很强的实践操作性，极有必要通过动脑、动口、动手来提高学习效果。学生通过观察、测量、收集、组织和统计分析数据或资料等探究活动，可以使学生把科学知识的学习与科学方法的训练结合起来，将所学知识用于解决新问题，可以使学生对科学、技术、社会的关系等问题有切身的认识和体验。
2.培养学生的探究能力
学生通过观察发现问题，在实验中学会实验操作的技能和方法，学会对数据分析，通过思考讨论得出初步结论，并可计划进一步的行动，在不断的探索过程中增长知识，最终形成善于发现问题、善于寻找规律，善于找到解决问题的方法的探究能力。
3.培养探究未知知识的积极态度
探究过程中有独立的操作、思考、也有集体的分析讨论，既给予学生独立思考、自我钻研、自我决策的机会，又要在讨论中强调对旁人观点进行思考分析，强调尊重科学事实的态度，以及依据事实批判的思考态度。这种既重视个性发展，又重视集体合作的民主氛围有利于学生的身心健康和自我发展。
二、探究式教学的原则
1.探索性原则
通过实验、调查、观察、搜集和处理信息、表达与交流等探索活动自主、独立的发现问题，获得知识、技能、情感与态度的发展。贯彻探索性原则，引导学生主动参与、乐于探索、勤于动手、逐步改变学生的学习方式。
2.主体性原则
教学中应尊重和发展学生的主体意识和主动精神，把学生视作学习的主人。强调教师指导的转化作用，突出学生在教学过程中的主体地位和能动作用。
3.民主性原则
探究式教学模式重视学生内心需求，尊重学生，改变学生被动接受的状态。教师与学生是合作学习的关系，实现教学民主，让学生真正成为学习的主人。
4.发展性原则
在学习化现代社会中，只有具备终身学习能力和自主发展能力的人，才能适应社会并创造未来。探究式教学模式以促进学生各方面的发展，尤其是思维能力的发展为出发点，让学生不仅“学会”，而且“会学”，不仅给学生知识，还给学生打开知识宝库的钥匙，使学生学会学习。
5.合作性原则
合作性是个人与个人、群体与群体之间为达到共同目的，彼此相互配合的一种联合行动。
杨振宁博士指出，在信息社会，没有人们的共同参与、相互合作，任何重大发明创造几乎都是不可能的。在教学中我们要注重培养学到的合作意识和合作能力。
三、探究式教学的典型模式
探究式教学没有固定的模式界定，并非是一成不变的，探究教学根据学习者身心发展特点、具体教学内容与教学目标、学习生活环境的不同作出适当调整，若执意追求探究教学过程的完整性，只会让教师和学生疲于对待模式的套用，陷入形而上学的怪圈。目前为止，5E循环教学模式和萨奇曼探究训练模式是较为成功的两种探究式教学模式。
1.5E循环教学模式
5E循环教学模式是以建构主义理论为支柱建立起来的，它重点强调教师对学生先行知识结构框架的建构，学生应用已有知识框架主动去探寻知识内容和师生之间合作的能力。其教学模式包括：吸引（engagement）、探索（exploration）、解释（explanation）、加工（elaborationj）、评价（evaluation）。
1.1 1E吸引（Engagement）：在此环节中，需要教师对学生、对教材、对教技有良好的把握，通过教学情境的创设引起学生认知冲突，激发学生学习兴趣，引出教学任务。
1.2 2E探索（Exploration）：教师通过创设教学情境，调动学生主动性，让学生主动投身到探究活动中，引导学生对问题进行正确的分析，探析问题的本质，探索问题真相。
1.3 3E解释（Explanation）：探索活动后，教师有序组织学生对问题展开讨论、交流各自观点，帮助学生建构知识体系，掌握实践技巧，注重讨论交流中学生思维能力的培养。
1.4 4E加工（Elaboration）：此过程应注重理论的延伸与实践的结合，教师应创设新问题情境，扩展、加深学生对概念的理解及应用，尝试将所学知识返作用于实践。
1.5 5E评价（Evaluation）：教学过程中教师应及时准确地对学生各方面的发展进行评价。此外，组织学生开展自我评价，人人评价等活动，有助于学生的自我发展及自我价值的肯定。
2.萨奇曼探究训练模式
美国教学法专家理查德·萨奇曼认为，人具有天生的对陌生的事物或是疑难问题本能地进行研究的倾向，这是一种内在的心理探究欲望。教学应利用学生的这种天生的内在冲动，帮助学生掌握科学探究的过程和方法，以此来获得或创造新知识，培养学生的独立学习和研究的能力。萨奇曼认为，帮助学生进行探究的最好方法是训练，即促使学生对“为什么事情会如此这般地发生”产生强烈的疑问，并能合乎逻辑地获得资料和加工资料，进行创造性的思考，找到“为什么事物就像现在这种样子”的答案。通过这些步骤的训练，学生会逐步掌握整个探究的过程和方法，从而形成了以“探究训练”为特征的探究训练的教学模式。萨奇曼的教学模式目的在于让学生掌握科学家用以组织知识、形成原理的各种方式，教会学生进行科学探究的一般程序及掌握探究的某些技巧。因此，基本上遵循着“问题-假设-验证-结论”这样一种程序，这一模式还注重让学生掌握科学探究的过程，因此他需要在获得结论的基础上进一步反思，其训练过程分为五个阶段。
2.1提出问题，即教师根据设置的问题情境提出能使学生产生探究欲望的问题，并提出解决问题的方式。
2.2搜集资料，即学生根据教师的问题提出假设，通过提问，教师用“是”或“否”回答，由此搜集资料。
2.3验证假设，即学生对所获得的资料进行解释推理，以验证先前提出的假设。
2.4系统解释，即在验证假设的基础上，学生将搜集到的资料与假设联系起来，作出系统的解释。
2.5得出结论，即系统解释能说明所有现存的而无需修改时而得出结论。参考文献
[1]崔仁波，饡力.探究式学与教策略[M].北京：经济日报出版社，2007.[2]任长松，探究式学习一一学生知识的自主建构[M].北京：北京教育科学出版社，2005.[3][美]布鲁纳.教育过程[M].邵瑞珍，译.上海：上海人民出版社，1973.[4] 魏书生.魏书生教育教学艺术[M].漓江：漓江出版社，2000.
第五篇：农村生活污水生态处理工艺研究与应用
农村生活污水生态处理工艺研究与应用
摘要：文章以改善农村生态环境为前提，针对生活污水生态处理工艺的应用展开分析，介绍了人工湿地系统、稳定塘系统、地下渗滤系统、蚯蚓生态滤池四种工艺，目的在于真正解决生活污水问题，创建良好的生活环境。
关键词：农村生活污水；生态处理工艺；人工湿地系统
通过相关数据限制，发展中国家中，大约25%的人口未获得卫生系统保障，在这25%的人口中，也有一部分农村人口。近年来，农村生活污水处理问题成为有关部门研究的热点，实际也有非常多的技术得到应用，但是受技术特点的限制，导致实际运用效果不理想，并且还投入了大量的经费。为了改善农村生态环境，对生活污水进行处理十分重要。1 农村生活水质以及污水量特征 1.1 农村水质
关于农村水质的特点，主要体现为以下几个方面：（1）农村人口具有分布范围广、不均匀的特点，导致一些地方并未配置污水排放管网等相关设备；（2）农村地区在生活污水排放方面带有集中性，污水浓度高，其中掺杂着一定量的有机物；（3）农村个别地区的生活污水性质带有相似性，以前水中重金属以及农药等十分少见，然而现如今随着经济水平的提升，导致污水中也出现了大量的重金属以及农药残留，尤其是氮、磷等，对水质形成了极大的影响；（4）因为生活习惯问题，排放污水的时间段不同，对水质造成影响。上述特点，直接反映了农村生活污水处理问题的严重性。1.2 农村生活污水量
关于农村生活污水量，其特征主要体现为以下几个方面：（1）在农村生活污水量较少，主其原因在于农村的居住环境相对而言较为分散，涉及到的用水量也就比较少，从而形成的生活污水量也就比较少；（2）污水量的变化系数比较大，因为农村地区的生活上十分规律，使一般排放污水的时间都集中在早上和傍晚，很少在下午和夜间排放，所以污水量方面带有规律性，即污水量变化系数比较大，甚至很少出现连续性；（3）污水量高峰期比较固定，几乎固定于每日的上午、中午。农村生活污水生态处理工艺的应用 2.1 人工湿地系统
所谓人工湿地系统，即以自然湿地系统为基础，对其中的一些功能进行完善，例如美国湿地研究人员Hammer，对人工湿地进行了这样的定义：“一个为了人类的利用和利益，通过模拟[2]
[1]自然湿地，人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植物、动物和水体组成的复合体”。由此可以总结，人工湿地处理技术主要是一种通过对低洼湿地沼泽地污水进行处理的应用方法，能够有效控制污水的排放，将其排控至有水声植物生长的土壤中，将生活污水的影响降至最低。人工湿地废水处理中同时囊括了化学、物理以及生物这三门学科，由此体现其对于生活污水处理的优势。如果湿地系统成熟，会在植物根系以及填料的表面形成非常多的微生物膜，这时系统会将内部有害物质去除，其中包含填料以及根系的阻截。此外，还包含一些有机质，去除有机质主要是利用生物膜内微生物同化吸收、异化分解等方法实现。湿地床层内，植物会发挥出对于氧气的运输、释放等作用，确保根系四周的微环境依逐渐呈现出好氧、缺氧、厌氧这三种状态，为硝化反应、反硝化反应、微生物对于磷的过量积累提供极大的条件，更加高效的去除氮磷。最后，定期改变湿地基质和植物收割，将污染物质从湿地系统内真正消除。2.2 稳定塘系统
稳定塘系统是通过人工的方式对土地进行调整，设置围堤以及带有防渗层作用的池塘，以自然生物净化功能为基础，对污水进行净化的一种生物处理技术。同时，稳定塘也是菌藻共生系统，其中包含的异养型细菌，可以使水内的有机污染物进行降解处理，成为CO2、H2O，并且将水内溶解氧消除，塘内藻类主要是借助太阳光能所发挥的光合作用，使CO2内的碳转变为碳源，将自身机体合成之后释放出氧气。要想实现真正去除COD，可以利用异养菌所带有的新陈代谢功能；将稳定塘中的氨氮去除，主要是通过生物同化以及吹脱这两种作用，生物同化作用的形成，来源于藻类、细菌等的新陈代谢，使氨氮和硝酸盐氮等物质转变为有机氮，藻类生长需要的氮源主要为氨氮。稳定塘中磷的去除主要是通过藻类所具有的同化吸收、沉淀这两种作用。另外，稳定塘内使用有效的方法对藻类进行收集，也能够达到脱氮除磷这一目的。
2.3 地下渗滤系统
地下渗水系统在构成上十分简单，主要包括化粪池、土壤渗滤装置这两个部分，实际应用中，技术具体程序如下：第一，将利用渠道将生活污水引入到化粪池中，并且在化粪池内进行预先处理，随后再将处理之后的污水投放至距离地面一定高度的地方。如果地层的渗透性较好，可以利用土壤本身具有的毛细力、重力等作用，将污水扩散。关于地下渗滤系统的净化机理，除原本的物化吸附、生物降解、化学沉淀、动植物等相关作用之外，也有其他的土壤生态处理系统工艺，具体如光降解、光催化以及植物吸取。大量SS 渗入到渗滤系统之后，都会被砾石、土壤胶体以及土壤粒子等物化吸附，并且通过化学作用将其去除，只有比较少的[4][3]SS残留在植物根系以及原生动物中，其余都通过系统所带有的生物作用将其去除。例如COD便是利用渗滤系统中具备的厌氧好氧生物作用将其去除；氮是依靠土壤所带有的吸附、沉淀、过滤以及离子交换等作用将其去除，磷是在土壤粒子所带有的物理截留、化学沉淀以及微生物同化等作用下被去除。该系统在生活污水处理方面有非常好的效果，能够将生活污水中含有的氮磷等物质去除，并且能够有效分解污水中的病原体，但是缺陷在于涉及到大量资金，对于农村生活用水生态处理而言体现出非常大的优势。2.4 蚯蚓生态滤池
蚯蚓生态滤池也被称为蚯蚓生物滤池，主要是通过蚯蚓这种生物，将土壤透水性、有机物质分解转化等进行提升，属于一种生态与生物相结合的技术。蚯蚓生物滤池中所使用的滤料，从上至下为蚯蚓有机分解层、中间层、下部碎石承托层三个部分。该系统本身带有一定的复杂性，系统内有大量真菌、细菌、霉菌以及蚯蚓生长。滤池是以基质、蚯蚓、微生物这三个元素组成带有复合性的生态系统，并且涉及到化学、物理、生物三门学科的知识，以此实现污水净化，在这种复杂的生态作用下将污水中的污染物去除。如果污染物进入蚯蚓生态滤池，第一会在填料机械的作用下将其过滤、截留、吸附，使其中一些粗大的有机物在蚯蚓作用下被分解，一些有机物也会在微生物的作用下被利用。第二，微生物通过污水中胶体态、溶解性有机物这两种形态，实现食物的生存与繁殖，使其在填料颗粒表面逐渐形成一种生物膜；第三，蚯蚓将滤床内形成的生物膜当做营养源，通过对营养源的吸收、消化以及分解等，使污泥减量，并且提高其稳定性。结束语：
综上所述，对农村生活污水进行处理，一方面有利于改善农村生活环境，另一方面则可以提高农村水资源安全性，解决环境污染问题。现如今我国污水生态系统已经逐渐趋于完善，这对于今后农村污水处理工作的进行有重要意义。参考文献：
[1]施畅, 张静, 刘春,等.基于生物-生态耦合工艺的农村生活污水处理研究[J].河北科技大学学报, 2016, 37(1):102-108.[2]宋键.农村生活污水处理工艺与管理措施探讨[J].水能经济, 2017(4):375-375.[3]龙珍, 韦斯, 张亚平,等.江苏省太湖流域农村生活污水处理现状及对策研究[J].环境科学与管理, 2016, 41(10).[4]赵斌, 吴献花, 王泉,等.基于模糊积分模型的抚仙湖北岸农村生活污水处理工艺效果评价[J].玉溪师范学院学报, 2016, 32(12):22-26.
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