层流电弧等离子体技术及其在材料热加工中的应用范文

第一篇：层流电弧等离子体技术及其在材料热加工中的应用范文

层流电弧等离子体技术及其在材料热加工中的应用

袁洁朱华古钟璧姚进

四川大学制造科学与工程学院61006

5摘要分析了常压下层流电弧等离子体射流的特征，和其他热加工热源相比，层流电弧等离子体具有加工温度较高，能量密度大，参数易调节，设备成本低等优点；阐述了层流电弧等离子体在表面热处理、热喷涂、焊接及柔性成形等热加工技术方面所具有的轴向温度梯度小、热影响区域小、工作寿命长、参数可调节性强等优点。

关键词：常压层流 电弧等离子体 热加工

0 前言

在现代热加工领域中，焊接、切割、热喷涂、表面热处理等加工应用广泛。随着科学技术的不断发展，传统的加工工艺已难以满足新型材料及特殊结构的加工要求。究其原因，是因为传统的加工热源本身存在局限性，无法满足新材料的加工要求。常用的传统热源如炔氧焰、氢氧焰应用简便，成本低，但其最高温度只有3000℃左右，难以加工高熔点金属、耐高温陶瓷材料；利用电弧放电产生的热源多用于焊接领域，技术成熟，但对于特种焊接及陶瓷、复合材料的焊接却难以实现。最近几十年内，高能束热源研究快速发展，以激光、电子束、热等离子体的研究应用最为广泛，这三种热流都具有很高的能量密度，加工温度高，升温快。其中，激光的加工精度高，但激光器成本高，一次性投资大，功率也较小，目前工业用半导体泵浦激光器最大功率为10kW左右，加上能量转化效率低（20%左右），极大限制了其在工业上的推广运用[1]；电子束利用加速状态的电子轰击工件产生热能，属于精密微细加工方法，但加工条件复杂，需要一整套专用设备和真空系统，价格昂贵，且电子束轰击材料产生的X射线会损害人体细胞[2]，安全问题不容忽视。热等离子体技术利用电能将普通气体电离以产生等离子体，使等离子体携带能量并传输给工件，和激光及电子束相比，具有加工应用简单，设备成本低，安全性高等优

目前，热等离子技术的应用领域得到了较大的扩展，在传统的应用领域，热等离子技术已趋向成熟，并有所发展，于此同时又扩展了许多新的应用领域[3]，如煤的气化，有害废弃物焚烧等。当前针对热等离子体应用的研究内容主要有：等离子体参数的控制、等离子发生设备的改进和热转化效率[4]。根据等离子体射流的状态，可将热等离子体分为湍流等离子体（图1-a）和层流等离子体（图1-b,c），由于前者更易产生和维持，目前的研究应用比较广泛。层流等离子体与湍流等离子体射流相比，流动更稳定、高温区更长、轴向温度梯度小、噪声低、对环境气体的卷吸量少、射流参数可以通过改变发生器的工作气体流量或弧电流（电压）方便地加以调节，这为提高材料加工过程的重复性与加工质量、改善操作人员的工作环境创造了条件，但由于产生和维持层流等离子体比较困难，对其研究应用相对较少。在国内，中国科学院力学研

究所开发了层流氩气等离子体，射流较长，工作稳定（图1-b）。成都阳流科技发展有限公司，联合四川大学智能控制研究所及四川大学制造科学与工程学院，研发出新型层流电弧等离子体发生器，工作状态非常稳定，产生的氮气层流等离子体射流可长达100cm。（图1-c）。

图1等离子体射流层流等离子体

实际中的流体流动一般都是湍流（紊流）状态，而没有绝对层流状态的流体。理想层流状态下的流体在受到外界干扰时，流体粘滞性产生的切应力会因失去平衡而激发涡流的产生。在电弧电离工作气体产生等离子体时，为了尽可能获得趋于层流状态的射流，发生器的结构、工作电源、工作气流的稳定性是关键。基于对等离子体产生原理的充分认识和理解，成都阳流科技发展有限公司联合四川大学智能控制研究所、四川大学制造科学与工程学院，设计了新的等离子发生器，并采用更加稳定的工作电源系统和气路系统，研发出1kw、5kW、10kW、20kW、60kW、120kW等不同功率的层流电弧等离子体设备。可采用氮气、氩气、氦气及混合气作为工作气体，产生的等离子体射流状态稳定，出口温度高达8000~20000℃，可融化钨、钼、钛等难熔金属材料及刚玉、石英等非金属材料，且可连续稳定工作100小时以上，阴、阳极寿命均可达数百小时（小电流工作时寿命更长）。目前正在利用其做焊接、表面热处理、热喷涂方面的研究实验。层流等离子体热加工技术应用

等离子体的应用领域广泛，下面就四个方面对层流等离子体在热加工领域的研究应用及发展做简要介绍：（1）层流等离子体表面淬火热处理；（2）层流等离子体热喷涂；（3）层流等离子体焊接；（4）层流等离子体柔性成形。

2.1 层流等离子体表面淬火热处理

常压等离子体射流表面硬化包括等离子相变硬化和熔凝硬化，它是利用等离子体射流对金属材料表面进行快速加热，并利用基体的自身急冷实现材料表面的相变硬化或熔凝硬化。[5]。铁基材料的等离子体表面淬火常用于强化诸如齿轮和轴承等高应力机械零部件，它提高了材料的耐磨性，同时也提高了由工件表面残余压应力导致的疲劳强度，该残余压应力是淬火工艺中的组织转变产生的。等离子体表面淬火工艺和传统铁基材料的淬火相比，都是通过将材料从奥氏体区域淬火形成高硬度马氏体来提高硬度和强度，但等离子体表面淬火仅将表面很薄的一层加热到奥氏体化温度，工件心部基本上不受影响。与其他表面淬火技术（激光、电子束表面硬化、高频淬火）相比，等离子体表面硬化技术具有设备投资少、生产效率高和处理成本低的优点，近几年得到越来越广泛的研究和应用[6]。

在利用等离子体进行表面热处理时，通过控制工作电压电流、工作气体流量、喷嘴与工件距离、等离子体与工件相对移动速度等，以获得所需要的表面相变硬化或熔凝硬化。与湍流等离子体相比，层流电弧等离子体在表面淬火时的优点有：（1）射流在轴向上温度近似成线性衰减，可控性更强，对复杂零件的深孔、凹槽处也可处理;（2）由于能量更集中，工件由于热应力产生的变形也更小。在研究成果方面，中科院力学研究所的费群星等利用非转移弧层流等离子体射流，对铸铁表面进行了表面熔凝实验研究，结果表明，熔凝后铸铁表面为初晶渗碳体和莱氏体组成的过共晶组织,硬度和耐磨性有了明显的提高。图2为实验结果：a区为熔凝区，b区为淬硬过渡区，c区为基体组织[7]。

图2 层流等离子射流铸铁表面熔凝层截面形貌[7]

2.2 层流等离子体热喷涂

等离子体喷涂是20世纪60年代出现的一种进行表面防护与强化的热喷焊技术，属于表面强化领域的技术。它是以等离子体（弧）为热源，以一定成分的合金粉末作为填充金属的特种粉末喷焊工艺，具有施工效率高，喷焊材料范围广，成本低等优点[8]。在航空、石化、机械等领域应用广泛。等离子体可以喷涂复合材料，通过控制粉体的不同配比和等离子体射流本身的参数，如功率、速度等，可以实现涂层致密度及孔隙率的优化，达到最佳喷涂效果。目前已经商业化的普通等离子喷涂功率在40kW~80kW，如上海瑞法喷涂机械有限公司的DH1080、九江等离子喷涂厂的GP-80型号的等离子喷涂设备，以及美国Metco公司的Metco 9M等离子喷涂设备，已成功市场化。

和湍流等离子体喷涂相比，层流状态的等离子体射流在热喷涂应用方面优势明显：（1）射流更长，粉末在射流中飞行的时间更长，融化更充分；（2）层流状态的射流对周围气体的卷吸量少，使得在大气环境下喷涂易氧化粉末成为可能；（3）携带融化粉末的射流在工件上的扫描半径更小，粉末的利用率更高，且可实现小型零件的局部喷涂。图3和图4显示了湍流和层流等离子体喷涂时的工作状态。

图3 湍流等离子体喷涂图4 层流等离子体喷涂

2.3 层流等离子体焊接

钨极惰性气体焊（TIG）是目前主要焊接方法的一种，焊接品质佳，尤其是薄板焊接，它也

是等离子体焊接的一种形式。但只能作为手工焊接，对操作者的要求高，焊接速度相对较低，且只能焊接金属材料。等离子弧焊(PAW)是在钨极氩弧焊基础上发展起来的一种重要的高能密度焊接方法。它是借助水冷喷嘴的外部拘束，使电弧的弧柱区横截面受到限制，使电弧的温度、能量密度、电离度和它的流速都显著增大。等离子电弧具有能量集中、温度高、焰流速度大、刚直性好等特点，广泛用于高质量、高精密设备的焊接[9]。它能够焊接钨极惰性气体焊所能焊接的所有金属（镁除外），以及部分非金属材料（利用非转移弧），且可实现自动化焊接工艺，是取代钨极惰性气体焊的首选。图5和图6分别是TIG焊接电弧和等离子弧焊电弧，可以看出，这两种焊接的工作原理基本相同。

图5 TIG电弧图6 PAW电弧

目前国内等离子弧焊的研究主要有西北工业大学的脉动等离子喷焊技术研究、北京航空工艺研究所的脉冲等离子弧焊“一脉一孔”工艺研究等，在重要的应用方面，西安航空发动机公司利用自制的电源设备配以进口的等离子焊枪，实现了某航空发动机工艺的改进。可以看出，国内等离子体焊接的研究成果不多，才刚刚开始走出实验室，商业化的设备较少，主要是由于焊枪零件寿命短，工艺参数难以控制。层流电弧等离子体能量更集中，可以有效减少薄板件焊接时的热变，发生器更长的工作寿命也能有效降低成本，实验证明，良好水冷情况下，发生器连续工作24小时后，内部零件的烧蚀率极低，其较高的可靠性是工业化应用的关键。在焊接时，根据电弧的一极在发生器或工件上，将等离子体分为非转移弧等离子体和转移弧等离子体。利用非转移弧层流等离子体射流，可以焊接薄板、非金属材料；转移弧层流等离子体将工件作为一极后，电弧附着点附近的温度极高，可快速融化金属，可用于较厚的金属板件的焊接。在参数可调方面：（1）层流电弧等离子体的热量和温度可在较大范围内调节；（2）工作气氛的可控使得等离子体本身可具有氧化、还原及惰性；（3）等离子体射流的冲击力刚性可调，通过改变弧压，发生器结构和气流量，进而调节出适用于不同焊接要求的冲击力。

2.4层流等离子体柔性成形

金属薄板的弯曲成形是实际工业中常见的工艺方法之一，在航空航天器、汽车、船舶及化工容器领域应用广泛。实际加工时，一般大批量生产借助于模具完成，如冲压成形。但模具的设计周期长，成本高，不适用于于单件小批量生产。利用热应力代替机械应力的薄板柔性成形技术解决了上述问题，最典型如激光弯曲成形技术，但如前言所述，激光的能量转换效率低（约为等离子体的四分之一），设备成本高的问题难以解决，制约了其研究发展。

等离子体柔性成形技术是利用热应力和热应变来实现板材成形的新型技术，在国内外逐渐成为研究的热点。因为等离子体弧与其他热源相比更经济、安全、灵活、实用[10]。目前的研究主要是针对碳钢、不锈钢的直线扫描弯曲。对于复杂曲面，直线扫描难以实现，因此曲面扫描成形及组合扫描成形是未来研究的主要方向。

柔性成形主要利用热应力来获得所需的热变形，层流电弧等离子体作为柔性成形的热源，优势主要体现在一下几个方面：（1）工作稳定，热源过大的波动将引起成形件变形的不均匀，而达不到成形效果，因此热源的稳定性十分重要；（2）能量集中，对于小型成形件而言，集中

能量将避免不需要的热变形，加工精度高；（3）设备简单，效率高，可用于现场化生产，这是激光、电子束难以实现的。结论

本文对等离子体和其他加工热源进行了比较，并阐述了层流电弧等离子体的特征和优点，进而分析了其在热加工技术方面的应用，结果表明，层流电弧等离子体技术作为热加工技术研究的重点，将不断推动热加工制造向着高效率、低能耗、短流程、高性能、高智能、数字化方向发展。

参考文献：

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[6] 袁建军，谢艳春，崔洪芝，张金玲.汽车发动机缸体灰铸铁等离子相变硬化组织及性能分析

[J].热加工工艺.2007, 36（10）：15-64.[7] 费群星,潘文霞,马维.非转移弧层流等离子体射流熔凝铸铁表面耐磨性的研究 [J].热加工工艺.2004, 10：6-10.[8] 许雪，赵程.等离子弧热喷焊技术的发展与现状 [J].冶金丛刊.2006, 3：44-46.[9] 王健，雷玉成，朱彬.等离子焊接电弧流畅数值分析 [J].焊接.2008, 2：27-31.[10] 李刚.等离子弧柔性成形技术研究 [J].电焊机.2008, 38（7）：36-41.[10] 李刚.等离子弧柔性成形技术研究 [J].电焊机.2008, 38（7）：36-41.

第二篇：《故障电弧检测技术在电气火灾监控系统中的应用》

故障电弧检测技术在电气火灾监控系统中的应用

王巍 黄武杰

（北京习羽杰创科技发展有限公司，北京 100070）

摘要：文章从电气火灾监控系统的基本功能入手，指出了目前该系统存在的不足之处。介绍了故障电弧检测技术的作用，以及该技术在电气火灾监控系统中的应用。

关键词：电气火灾监控系统；故障电弧检测技术

*

The Application of Arc-fault Detection for Electric Fire

Prevention

Wang Wei

Huang Wu Jie(Beijing Xiyu Jiechuang Technology Development Co.,Ltd.,Beijing,100070)

Abstract: The paper introuduces the basic function of alarm and control system for electric fire prevention,and point out the disadvantages of the system.The function of arc_fault detection technology and how to applicate the technology in electric fire prevention is also introduced.Key Words: Alarm and control system for electric fire ；Arc-fault detection technology

1.引言

2007~2009年我国发生429738起火灾，造成直接财产损失457110.7万元，死亡4374人，受伤2363人。对2007~2009年我国发生的429738起火灾的统计数据进行分析，将火灾的起火原因分为电气、生产作业、生活用火不慎、吸烟、玩火、自燃、雷击、静电、不明确原因、放火和其他等11种，从统计数据显示：电气引发火灾125947起占火灾总数的29.3%,是引发火灾的最主要的原因，多年来一直占据首位，居高不下，造成的直接损失达156785.5万元，占火灾总损失的23.86%。电气原因引发火灾一直是我们的关注点，也是火灾防治的重点。

电气火灾是由电气安全隐患、故障和违章安装、使用不当等引发的，而造成的故障包括过欠电压、过电流、短路、接点过热、击穿放电、漏电等等。多年电气火灾研究和火灾调查的实践证明，电气故障引发火灾主要有三种表现形式，即电接触引发火灾、电弧放电引发火灾和电热引发火灾；每次电气火灾是电接触、电弧放电和电发热单独或综合因素的结果。

为了加强电气火灾事故预防工作，有关部门相继制订或修改了有关标准规范，要求设置电气火灾监控系统。如在修订后的《高层民用建筑设计防火规范》9.5.1规定高层建筑内火灾危险

* 作者简介：王巍，男，硕士，主要从事故障电弧检测技术的研究及应用。性大、人员密集等场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统；《建筑设计防火规范》11.2.7条规定在影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统

2.现有电气火灾监控系统的不足

2.1.现有电气火灾监控系统的组成

电气火灾监控系统主要有多功能漏电开关型、分离配置型、分离配置整合型等三种类型；基本组成包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器；该系统能够对被保护线路中的电流、剩余电流、温度进行监视，并及时发现电气火灾隐患，预防电气火灾发生。

电气火灾监控系统集监视、报警、控制、集中管理与一体，监控探测器一般挂接在总线上的支路上，接受主控制器的命令，并传送全部信息；主控制器处理接收来的数据，监控被探测电气线路单相、三相电流，剩余电流，温度等参数的变化。当参数异常时，剩余电流互感器、温度传感器等终端检测元件对信息进行采集，并送到监控探测器里，超出设定值时即发出报警信号，同时输送到监控设备中，经进一步识别判定，当确认可能会发生火灾时，监控设备发出火灾报警信号，报警指示灯亮，发出报警音响，并在液晶显示屏上显示报警信息。

2.2.现有电气火灾监控系统的不足

许多严重的火灾事故是由线路中低于额定电流或预期短路电流的故障电弧引起的。这些危险的电弧可能发生在设计不合理的或者老化的供电线路上、电器插头以及家用电器的电源线，内部线束或零部件绝缘上。当故障电弧发生时，线路上的漏电、过流和短路等保护装置，可能无法检测到故障电弧或者无法迅速动作切断电源，极易引发火灾。2.2.1 无法对串联故障电弧进行有效监测

建筑电气的线路工程一般由入户线、配电盘（柜）（含断路器、电能表计）、建筑物内分支线路导线、墙壁插座、开关、固定安装的电器等组成——各部件之间必须通过连接实现导通。任何连接都不是完整的金属实体，实现连接的过程都会受到人为加工和外界因素的影响，包括接触力，接触面材料及接触面积状态（氧化，灰尘，油污等）等。与电气系统其他部分相比，电气连接点在电气连通、机械强度和保护措施三方面都是最薄弱或最易出现故障的环节，会直接导致电弧或发热，进而引起电气火灾。

目前电气火灾监控系统中的剩余电流探测器，其检测原理是监测线路中的剩余电流，然而当线路中发生串联故障电弧时，线路中的剩余电流不发生变化，导致电气火灾监控系统无法对该类故障电弧进行有效的监控。2.2.2 无法对带电导体间的并联故障电弧进行有效监测

电弧性短路的发生有多种形式，例如当电气线路的两线芯相互接触而短路时，线芯未焊死而融化成团，两熔化金属团收缩脱离时可能建立电弧。又如线路绝缘水平严重下降，雷电产生的瞬态过电压或电网故障产生的暂态过电压都可能击穿劣化的线路绝缘而建立电弧。电弧性短路的起火危险远大于金属性短路的起火危险，当在现有电气火灾监控系统中，被监测线路发生带电导体间的电弧性短路时，在电弧建立初期，由于电弧具有很大的阻抗和电压降，限制了故障电流，使得短路电流无法迅速上升到5~8 In以上，线路上的断路器无法及时可靠动作并切断电源，从而使电弧持续存在，增加了火灾发生的几率。2.2.3 无法对电弧性对地短路进行有效监测

在电气线路短路起火中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间的故障电弧火灾。这首先是因为接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。问题还不只在于此，一旦发生接地故障，由它引发产生的危险电弧的几率也远远大于带电导体间产生危险电弧的几率，这可用下图说明。

图1.PE线连接点导电不良示意图

图1中a，b，c和d各为相线、中性线和PE线的连接端子。a、b两端子如果连接不良或不导电，设备将不运转或运转不正常，可及时觉察予以修复，不会引发事故。但PE线端子c、d不导电或导电不良却不易觉察，设备仍能照常运转，这时c、d端子的连接不良成为一个事故隐患而持续存在。如果c、d端子连接松动导电不良，端子处将迸发电火花或电弧（延续和集中的电火花即为电弧），很容易引燃近旁可燃物从而导致起火。

虽然剩余电流式探测器可以检测到该类故障，但由于接地性故障电弧发生时，电流波形会发生畸变且故障电弧电流时有时无，导致剩余电流式探测器无法准确可靠地检测到该类故障；而且由于剩余电流式探测器检测周期较长，即便监测到该类故障时，可能已经引发起火。

3.故障电弧检测技术在电气防火中的应用

3.1故障电弧检测技术的作用

故障电弧检测技术，通过分析被监测线路上的电流信号，可以准确检测到线路上是否有串联故障电弧、并联故障电弧和接地故障电弧的发生。该技术在0.5s的时间内即可检测到线路上故障电弧的发生，可以在导线绝缘层和周围可燃物尚未燃烧前发出报警信号，有效降低了由于接触不良，绝缘老化，机械外力等因素导致的电气火灾发生的几率。

3.2故障电弧检测产品的设置位置

目前的故障电弧检测技术，还只能监测单相线路上发生的故障电弧，所以这决定了故障电弧检测产品只能设置在单相线路上，不能设置在三相线路上。

同时，由于故障电弧检测技术通过分析线路上的电流信号来判断是否有故障电弧发生，所以故障电弧检测产品不宜设置在额定电流过大的线路上。将故障电弧检测产品设置在额定电流过大的线路上，势必会带来两方面的影响：1.由于线路上同时工作的用电负载数量过多，且负载性质各不相同，这会造成多种形状的电流信号互相叠加，增加了检测产品误动作的几率。2.当线路工作电流过大时，在某一工作电流较小的支路上发生故障电弧，此时由于故障电弧电流幅度较小，其信号特征会被幅度大的干路工作电流所淹没，造成检测产品的拒动作。

3.3故障电弧检测产品与监控设备的连接

故障电弧检测产品与监控设备的连接，可以借鉴目前测温式探测器和剩余电流式探测器与监控设备之间的连接方式，将故障电弧探测器设置于楼层配电间处，负责一个区域内线路故障电弧的监测，通过二总线（RS485，CAN等方式）的连接方式与监控设备进行通讯，实时传输各个监控通道的状态，并接收监控设备发出的指令。

4.故障电弧检测技术在电气防火领域中的发展现状

4.1故障电弧检测技术开始被重视

故障电弧检测技术，最初被国内研究院所和厂家所认知，多是通过AFCI（故障电弧断路器）和UL 1699标准。然而美国电网与中国电网的实际情况却相差很多，无论从电压，频率，配电系统结构等方面都有所不同，照搬UL 1699标准必然无法适应中国的实际情况。近些年来，国内研究院所和厂家，投入了大量的人力物力，在故障电弧引发火灾的机理，故障电弧模拟仿真，故障电弧检测方法，故障电弧试验平台，故障电弧检测产品实际工程应用等方面，都做了大量的研究和尝试，为故障电弧检测技术在国内的发展和应用奠定了坚实的基础。

4.2国家标准加快出台

2011年12月，在全国消防标准化技术委员会第六分技术委员会会议上，完成了对 GB 14287.4 《电气火灾监控系统 第4部分：故障电弧探测装置》征求意见稿的讨论。国家标准的加快出台，势必对故障电弧检测技术在电气防火领域中的推广和应用起到积极的促进作用，国家标准的实施更可大幅度降低由故障电弧导致电气火灾发生的数量和几率。

参考文献 ［1］邸曼，赵长征，张明.2007至2009年我国电气火灾统计分析的研究，电气火灾防治与调查技术：2011，2011，8:384-388 ［2］GB 50045-95 高层民用建筑设计防火规范 ［3］GB 50016-2006 建筑设计防火规范

［4］王厚余.低压电气装置的设计安装和检验.北京：中国电力出版社，2003.

第三篇：低温等离子体在有机净化废气中的应用与进展介绍

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

低温等离子体技术在有机净化废气

中的应用与进展

姓名：xxx 专业：环境工程 班级：xxx 指导老师：xxx

2015年12月xx日

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

摘要

随着现代工业的快速发展，工业三废的排放量与日俱增，尤其是挥发性有机废气(VOCs)的排放，挥发性有机废气种类繁多、毒性强、扩散面广，是继颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物之后又一类不容忽视的大气污染物。传统的有机废气处理方法存在流程复杂、运行成本高、处理效率低下、易产生二次污染等问题。低温等离子体技术利用自由基、高能电子等活性粒子与有机废气分子发生一系列理化反应，使有害气体在短时间内迅速催化降解为CO2和H2O以及其他小分子化合物。低温等离子体技术工艺流程简单、开停方便、运行费用低、去除效率高，在治理上具有明显优势,是国内外目前的研究热点之一。本文综述了低温等离子体在催化剂处理挥发性有机废气方面的技术研究进展，并展望了等离子体技术在废气处理领域的发展方向。

关键词：低温等离子体；有机挥发性废气(VOCs)；催化降解

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展 引言

工农业生产过程不可避免地要排放挥发性有机废气(VOCs)，这是污染环境、危害人类健康的重要来源[1-2]。挥发性有机废气排放到大气中会引起光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题；大部分的VOCs 还具有毒性、刺激性、甚至致癌作用，对人体健康造成严重的危害[3]。为了应对(VOCs)对环境的破坏以及对人体健康的威胁，挥发性有机废气处理技术迅速成为国内外的研究热点之一。常用有机废气处理技术

目前国内外有多种技术用于处理挥发性有机废气，其中较为常见的方法有：燃烧法、冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、低温等离子体法等。

2.1 燃烧法

通过燃烧将VOCs转化为无害物质的过程称为燃烧法[4]。燃烧法的原理是燃烧氧化作用及在高温下的热分解。因此，燃烧法只适用于处理可燃的或在高温下易分解的VOCs。

2.2 冷凝法

冷凝法处理VOCs是利用废气中的各组分饱和蒸汽压不同这一特点，采用降温、升压等方法，将气态的VOCs液化分离[5]，但冷凝法不适用于低浓度废气的处理。

2.3 吸收法

吸收法的原理是吸收质（VOCs）与吸收剂（水、酸溶液、碱溶液等）发生化学反应从而达到吸收去除效果。当VOCs成分复杂需多段净化时，该方法便不再适用，并且该法设备易腐蚀，易形成二次污染[6]。

2.4 吸附法

吸附法是用多孔性固体活性炭、分子筛、交换树脂、硅胶、飞灰等吸附去除废气。吸附法对大部分VOCs均适用，一般作为其他方法的后续处理[7]。但是吸附法也有它的缺点投资高、吸附剂用量大、再生困难、能耗大、占地面积大等缺点。

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

2.5 生物法

生物法去除VOCs是微生物利用废气作为碳源和能源，进行生命代谢，将VOCs分解为CO2和H2O等小分子有机物[8]。该方法绿色环保，但对VOCs种类和浓度波动适应性较差。

2.6 其他方法

除了上述方法外，其他的治理技术还有化学氧化法、膜分离法、光催化法、低温等离子体法等。其中低温等离子体技术经过近年发展日渐成熟，低温等离子体法的适用范围广[9]、净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分VOCs气体，下面将着重介绍该方法。低温等离子体技术 3.1 等离子体及其分类[10-11]

等离子体被认为是物质的第4种存在形态。除固态、液态和气态之外，由电子、离子、中性粒子和自由基组成的导电性流体，整体保持电中性。等离子体中，若电子与其他粒子温度相同，且在5000K以上，称之为热等离子体或平衡态等离子体。若电子的运动温度达几万摄氏度，而其他粒子和整个系统的温度只有几百摄氏度，则称之为低温等离子体或非平衡态等离子体。实验室中常用的低温等离子体主要包括：电晕放电、辉光放电、火花放电、介质阻挡放电、滑动弧光放电、微波等离子体及射频等离子体。

3.2 低温等离子体去除VOCs 的机理

采用低温等离子体分解气体污染物时，低温等离子体与VOCs 的作用机理主要有两方面：一是高能电子直接与气体分子（原子）发生非弹性碰撞，将能量转换成基态分子（原子）的内能，使其激发、离解、电离最终生成无害的CO2 和H2O；二是高能电子激励气体中的O2、N2、H2O 等分子，从而产生具有强氧化能力O、OH、O3、OH2 等自由基或活性粒子，它们破坏C-H、C=C 或C-C 等化学键，使VOCs 分子中的H、C1、F 等发生置换反应和分解氧化，最终生成无害物质CO2 和H2O[12]。

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

3.3 低温等离子体技术处理VOCs 的研究进展 3.3.1 低温等离子体单独作用于VOCs

由于低温等离子体具有很多优点，研究者对不同的放电低温等离子体进行了研究，其中以介质阻挡放电等离子体研究最多。低温等离子体单独作用VOCs具有设备简单、流程短、效率高，而且容易获得等离子体的优点，因而被广泛的研究。滑动弧放电是一种气体放电等离子体发生方式，在常压下产生非平衡等离子体，80%以上的输入电能能通过低温等离子体刺激化学反应[13]。国内薄拯等[14]研究了滑动弧放电等离子体裂解正己烷，该法可以有效处理正己烷，裂解率高达96%，主要裂解产物为CO2、CO、NO2 和H2O。提高电压可以增大正己烷裂解率，进而增大处理量；不同材料的电极能量利用率不同，能量利用率依次为铁电极低于铝电极低于铜电极。国外Antonius Indarto 等[15]在常温常压下研究了滑动弧放电处理芳香化合物和有机氯化合物的混合物，结果表明，进气芳香化合物浓度为0.1%～0.5%，流速为5L/min 时，能量利用率为苯< 甲苯< 二甲苯，比其他放电方式（如介质阻挡放电、射频放电等）能量利用率都高，降解率都在60%以上，主要产物为CO2、CO、H2O；进气浓度3%，流速5L/min，氯仿的去除率高达97%，产物主要为CO、CO2、Cl2 和气溶胶。除此之外，Shun-I Shih 等[16]研究了射频等离子体单独处理苯，在O2/Ar 做载气，O2 浓度为1～9%，C2H6 的浓度为1%，输入功率为20W，苯的去除率始终保持在98～99%，产物为CO、CO2、H2O。Wen-Jun Liang等[17]研究了介质阻挡放电以及铁电极上的NaNO2 介质颗粒含量对甲醛去除率的影响，结果表明，随着铁电极上的NaNO2 的含量增加，甲醛的去除率增加，当铁电极上浸入8000ppm 的NaNO2 时，甲醛的去除率由不浸时的58%增加到93%，能量密度也相应的增加。以上等离子体单独作用有机废气，虽然去除率很高，但都是针对低浓度废气，而且还产生CO 等副产物，CO2 的选择性也不强。

3.3.2 低温等离子体协同吸附剂作用于VOCs 在等离子体反应器中填充吸附剂（如活性炭、分子筛、沸石、大孔γ-Al2O3 等），可在不增加反应器尺寸的前提下，延长VOCs 废气在反应器内的停留时间，同时吸附剂可选择性吸附VOCs 和大量的高活性自由基，使表面处活性自由基

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

和VOCs 的浓度增大，有利于自由基和VOCs 的碰撞而发生化学反应，使短寿命活性基团尽量多的与废气分子发生碰撞，而多孔性颗粒的表面在电子撞击下也可成为反应活性中心，促进微孔结构表面的多相降解反应，有利于提高放电能量的有效利用率，增加产物的选择性，减少副产物。今后等离子体协同吸附剂的发展，主要在于优化等离子体反应器及对吸附剂进行改性。Song 等[18]研究了等离子体反应器中填充不同吸附能力的吸附剂（玻璃小球、微孔γ-Al2O3 颗粒、分子筛和γ-Al2O3 颗粒的混合物）对甲苯和丙烷去除率的影响，结果表明，随着温度的增加，吸附能力有所下降，但是去除率增加，还发现因为微孔γ-Al2O3 颗粒O3、HNO3 副产物明显减少。Urashima 等[19]研究了介质阻挡放电反应器中放入活性炭过滤器对甲苯和三氯乙烯（TCE）去除率的影响。

结果表明，甲苯的降解率随输入能量的增加而增加，放电反应器中甲苯的去除率由不加活性炭的90%上升到98%，三氯乙烯由50%上升到90%，并且活性炭过滤器还能吸收反应副产物COCl2、HCl、NOx、O3，能量利用率甲苯和三氯乙烯分别为30g/KWh、15g/KWh。此外，季银炼等[20]研究了低温等离子体协同改性活性炭纤维（ACF）净化甲醛。采用浸渍法研制了负载纳米TiO2 及Cu/Pd 金属离子的改性活性炭纤维功能材料，充分发挥了ACF 的吸附作用、纳米TiO2 光催化作用、低温等离子体强氧化作用。结果表明，改性ACF 有利于甲醛净化，其中负载TiO2 改性方案最佳，低温等离子体协同TiO2/ACF 净化效果最好，其效率高达94%。

3.3.3 低温等离子体协同催化剂作用于VOCs 等离子体协同催化剂发挥了两种技术的优点，等离子体场中存在大量的活性物种：高能电子、离子及活性自由基和激发态的气体分子、原子等，只有这些活性物种的能量高于VOCs 键能时才会引发化学反应，而VOCs 的降解主要通过三个途径：(1)电子碰撞电离；(2)自由基碰撞电离；(3)离子碰撞电离。催化剂具有一定的吸附作用，气相中的大量活性物种及VOCs 分子在吸附作用下聚集在催化剂表面，增加表面活性物种和VOCs 的浓度，催化作用能降低化学反应的活化能。因此，低温等离子体与催化剂协同作用时，较直接催化剂法或单纯等离子体法具有更高的脱除效率，提高CO2 的选择性，可显著降低CO、气溶胶、臭氧及小分子有机化合物副产物的产生，并且显著降低能耗。等离子体协同催化

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

剂主要有两种方式：(1)催化剂填充在放电区(IPC)；(2)催化剂填充在放电区后面(PPC)。催化剂的不同位置对VOCs 的去除率、副产物的产生、能量的利用都有极大的影响。

目前研究的热点主要是催化剂的选择及其在反应器中的位置，光催化剂TiO2 由于来源广、化学稳定性和催化活性高、没有毒性，成为与等离子体协同作用的最常用光催化剂。晏乃强等[21]研究了催化剂强化脉冲放电治理有机废气，结果表明，Mn、Fe 等金属氧化物在放电作用下对有机物的降解有较好的催化活性，二者可使甲苯的去除率由59%分别提高到86%和83%；并且发现以陶瓷材料为载体用浸渍法制备的催化剂活性及稳定性较好。陆彬等[22]研究了介质阻挡等离子体放电与催化联用分解苯，结果表明，加入MnO2 可充分利用O2、O3，能够增加苯氧化为CO2，且苯去除的能量利用率是不用催化剂时的两倍，催化剂MnO2 离放电区的距离和能量密度对去除率有显著影响。当能量密度低于564J/L 时，MnO2 离放电区的距离越近，苯的去除效果越好；当能量密度高于1051J/L 时，苯的去除效果与MnO2 离放电区的距离有关并有一个最佳值。Zhu Tao 等[23] 研究了等离子体协同MnO2/γ-Al2O3 处理低浓度甲苯，结果表明，单独使用等离子体和MnO2 或γ-Al2O3 时，甲苯的去除率增加，但是使用等离子体和MnO2/γ-Al2O3 时，甲苯去除率高达98%以上，能量利用率提高，排放气体中的O3 浓度也减少。D.Ighigeanu 等[24]研究了电子束、微波诱导等离子体协同催化剂三种技术处理VOCs，催化剂填充在放电辐射区。结果表明，由于OH 自由基与VOCs的反应，电子束使VOCs 转化为中间产物有很高的效率，而微波等离子体和催化剂却能使中间产物转化为CO2、H2O，微波等离子体协同催化剂系统时，甲苯的转化率（VOCs 转化为任何产物的效率）和甲苯最终转化为CO2（产物中CO2 的比例）的效率分别为59.5%、82.2%；电子束等离子体协同催化剂的分别为77.2%、78.1%；电子束和微波等离子体协同催化剂的却分别高达92.8%、90.5%。Huang Haibao 等[25]研究了等离子体协同O3/UV/TiO2 处理甲苯，充分利用放电产生的O3 和紫外光与TiO2 的作用降解VOCs。结果表明，在放电区后填充光催化剂TiO2，甲苯转化率达80%，排放气体中O3 浓度比没有TiO2 时减少90%，水蒸汽在甲苯的降解和O3 的去除中起双重作用，甲苯的降解率随O3 的减少而增加，O3/ TiO2 过程在甲苯的降解中起关键作用。

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展 总结与展望

近年来，我国着重解决废水污染物，有机废气的治理也将成为另一个重点目标。为了把有限的污染治理资金用好，对有机废气治理技术的研究开发需进一步探讨和解决以下几个问题：

(1)VOCs 废气的等离子处理技术，必须进一步改善该技术能量利用效率、系统压降、副产物产生及利用效率等，使等离子体污染控制技术发挥其独有的科技性和高效率，在未来的环保产业中得以推广应用。

(2)等离子体协同吸附剂和催化剂处理VOCs废气效果较好，但反应过程中可能产生O3、NOx、Cl2、HNO3 及其他二次污染物，可能使催化剂失去活性。

今后还须进一步研究的主要方向是：开发吸附能力强的催化剂，并且其活性对温度的影响不敏感，光催化剂和改性的吸附剂的研究也是发展的方向；同时对等离子体反应器结构也要进行改进，令其在更低的电压条件下产生等离子体；通过多方面的研究改进，最终使新兴的低温等离子体技术应用到工业生产中，为废气的治理提供现实可行的、经济合理的处理方法。

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低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展

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第四篇：现代教育技术在教学中的应用

浅谈现代教育技术在教学中的应用

现代教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学最优化的理论和实践，即是指应用于教育领域的现代科学技术。在信息技术飞速发展的今天，信息技术与课程整合的思想、理念和现代教育技术在教学应用中的重要意义不断的冲击着广大教育工作者。现代教育技术作为一种先进的教学手段和理念，以其先进独特的直观性、灵活性、实时性、立体化的优势，越来越受到广大教师和学生的青睐并对教育教学起到了积极的推动作用。

现代教育技术在教学中的应用，主要体现为信息技术与课程的整合思想，是以实现信息技术与学科教学之间的“融合”，达到优化教育、教学过程的目的，它的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主构建学习的认知工具、情感激励工具及丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面地应用到各学科的教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合，相互融合，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。以下对现代教育技术在教学中的应用谈谈我的几点认识：

一、激发学生的学习兴趣，提高学生的课堂参与意识

“兴趣是学生学习最好的老师”，而形、色、声、像兼备的现代教学手段，常常如吸石般吸引着学生的注意力，这有利于启迪学生智慧，培养学生的学习积极性和主动性，真正成为学习的主

体。学生的学习态度有两种：主动的学习和被动学习，一个乐意学习的人，肯定要比一个免为其学的人要学得更好，要让学生由“强学”变为“爱学”，这就需要充分抓住学生的心理特点，利用现代教育技术，创设他们喜爱的事物与情境。例如：小学数学在所有学科中，它是最抽象化，概念化的一门学科，模糊的数字概念，枯燥的定义定律，不适合小学生的认知规律，如果我们能将这些数字的定义、定律等利用现代教育技术转变成生活中生动、鲜明的图文并茂的画面，那样必然会激发学生的兴趣。我觉得：教师在组织教学或设计教学方法的时候，一定要考虑到这一点，让学生在轻松的氛围中愉快的学习。是的，一些晦涩难懂，抽象枯燥，在传统方法教学中配以模型挂图和死板的教学道具，花费大量的精力和时间讲解说明，也难以达到良好的效果，而用现代教育技术中的多媒体手段教学，集声、像、字、画动态显示余一体，图文并茂，形象生动，达到了抽象概念具体化，微观概念宏观化的良好效果，易于理解接受，让学生亲临其境，亲历其中，得到体验，提高了学生的思维能力、想象能力和创新能力。

二、扩充知识信息量，促进教学内容的快速更新

课堂是学生获取知识最直接的场所，课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径，运用现代教育技术给学生的多重感官刺激和直观教学，加快了学生理解进程，相当于增强了学生的认知能力，从而缩短了学生对同样内容的接受时间，在有限的时间里，用现代教育技术手段可以高效率、高质量地将大量信息传递给学生，特别是与计算机网络技术相融合，真正意义上实现了知识共享，最新知识的快速传播，有利于知识视野的拓宽。

三、改变教育教学方法，有效提高教学效率

应用现代教育技术的优势，是充分调动学生认识与实践的主观能动性，让学生真正成为学习的主人，教师不再是一个信息的主要提供者与学习的主导者，他将成为学生个别化学习探索活动的辅导者与支持者。教师要给学生传授丰富而又广阔的知识，靠传统的教学方法，速度慢、范围窄，限制了信息量的扩充。如何在有限的教学时限内最大限度的传授知识培养出基础厚，知识面宽的全方位人才，是现代教育技术手段用于教学就能解决的必然途径，它具有速度快，知识信息量多而不乱、广而不泛的特点。给学生丰富的最新的知识，有利于调动学生渴求知识的欲望，从而有效的提高教学效率。苏霍姆林斯基说过：教学就是教给学生能借助于自己的知识去获取新知的能力，并使之成为一种思索活动。因此，课堂教学要以教师创造性的教为主导，以学生探索性的学为主体，以发展为主线，在教学中要为学生提供观察、操作、实践和独立思考的环境，而现代教育技术与学科教学的有机融合，为我们提供了一个交互友好、开放的实践环境，非常适合学生自主学习，只要教师善于创设教学环境，善于组织和引导学生，让学生在实践活动中主动地探索、积极的思考，教学效率将会极大的提高。

四、对教学资源的传播和再利用起到了积极作用

现代教育技术应用数字化教学材料，具有可以长久保存，可以通过网络技术或其它通讯手段广泛传播的特点，便于学生自学和教师交流。信息知识的传递手段方式对教育的发展是至关重要的。传统教学中，许多优秀的有经验的教师耗费心血编写的教案，3

由于传播后保存不便，缺乏交流，随着岁月的流失而遗失，从某种意义上讲，造成了知识和经验的浪费。采用多媒体教学，教师的智慧和经验都将在制作的课件以电子技术的方式记录，教师积累一生的教学成果，这些课件的保存应用将成为其教学生命的延续。当后继教师使用前人的课件时，可以深切感受和体会他们深邃的思想、丰富的经验。后继的教师可以根据课程的发展和授课对象的要求，吸收经验，更新完善的应用。

五、有力促进教学相长

现代媒体参与之后的课堂教学系统是“以学生为中心”的，教学信息的流向成为双向的，多维的，且学生的主体地位更为突出。由此，丰富多彩的教学环境，新颖活泼的教学方式很大程度地调动了学生学习的积极性，促进了学生和教师的交流。从一定程度上讲，改变了传统的“填鸭式”、“满堂灌”的教学方式，给学生更大的思维空间，将单纯的知识熟记，知识再现的教学方式转换为理解型的思维教学。另外计算机网络与多媒体教学的结合，实现了学生与教师的立体三维互动，起到了教学相长的作用。

总之，现代教育技术在教学中的应用，目前正处于发展壮大之中，这对我们每一位教师来说是一种机遇，更是一种挑战，只有不断奋进，努力进取，将现代教育技术与教学有机结合起来，有效的运用到课堂教学中，营造更具生命活力的课堂教学，才能为农村现代化教育做出贡献。

随着当今信息激增和教育改革的深入开展,传统教育面临着越来越巨大的挑战,现代教 4

学手段及教学方法的改革已势在必行。现代教育技术和教育手段在教学中的应用与研究,已经成为我们教育工作的热点,现代教育技术包括录音、录像、投影幻灯、视频平台、各种教具与学具以及计算机多媒体等一系列应用于教学中的手段方法、技能技术,它们的使用可以推动教育现代化的进程。现代化技术的运用,确实给学校的教育教学改革带来了生机,但由于客观条件的制约,在发展中确实出现了一些问题:1.学校办学思路存在一些差距实施素质教育是当前我国学校教育面临的基本任务。各校要“办出各校特色”则是办学追求的主要目标和发展趋势。为了达到“办出各校特色”的目的,学校间的办学思路便产生不同。办学条件好的中小学校由应试教育转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,全面提高学生的身心素质,并开始在学校建立先进的多媒体教室和微机室,帮助学生掌握先进的微机语音操作技术,促使学生生动活泼的发展,从而办出自己的特色;那些办学条件差的中小学校则将办学停留在单纯的德、智、体、美、劳五方面全面发展上,不能充分地表现自己的办学个性化,不能顺应......(本文共计1页)[继续阅读本文]

第五篇：反渗透水处理技术在电厂中应用

反渗透水处理技术在电厂中应用研究探讨

关键词：反渗透，化学清洗，双层滤料过滤器

反渗透(RO)作为一种简易、实用的水处理方式在电厂应用中已由全套进口逐步发展到国产化，其设计和运行也从原来的照抄照搬到国内独立完成。可以说在国内的电站水处理行业，对RO的应用已积累了相当的经验。但是我国电力行业还没有一套完整的关于RO设计、施工和运行的规程。RO用户虽然众多，但管理上不统一，并且在设备及技术上受制于外国膜制造公司。为从根本上扭转这一局面，以国内RO应用情况为依据，完善出一套适合我国国情的RO设计、施工和运行方案是当务之急。

笔者调研了国内RO用户的应用状况，结合应用中出现的问题，通过对比分析，就系统中几个环节提出自己的看法与认识。RO水处理方式是通过给水加压使水分子通过膜元件，把溶解盐类的水化离子或大分子阻留在浓水侧。因水质浓缩，为防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等难溶物质结垢要有加酸系统和阻垢剂加药系统；为保证RO入水不损坏膜元件，前面有预处理；后面可加离子交换(IEX)以进一步提高水质标准。RO单元应包括:保安过滤器、高压泵、RO膜组件、化学清洗系统、加药系统、检测仪表及连接管线、辅助安全系统等设备。其典型系统见图1。

实际应用中，电站RO脱盐系统回收率大都为75%；常见的两段系统，前后段膜元件比例约为2：1，三段系统则前后段膜元件比例约为3：2，RO单元差别不大。其他方面因原水条件、出力、出水水质等要求不同会有较大差别，因此RO的设计、施工与运行不可千篇一律，其各个环节值得探讨研究。1 预处理部分的几点建议

尽管在RO入口前有保安过滤器(又称精密过滤器或5μ过滤器)以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70%以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。

1)对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器(一般为无烟煤和石英砂)值得推广。华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。

2)预处理中加药的选择:预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如:使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。

3)活性炭过滤器的作用:活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，如:杨树浦电厂、宝钢电厂、郑热五期等均如此。

上海石洞口电厂虽为CA膜，但预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO入口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO入口水质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为诫。

4)保安过滤器运行良好的重要性:保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤元为一次性，运行费用高，但效果好。国内电厂中后期投产的郑热六期、石洞口二厂、外高桥电厂、北京三热及衡水电厂的RO系统中均采用此种保安过滤器。尤其是石洞口二厂应用国内滤元，费用低而且运行良好，值得推广。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电厂每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。2 RO附属系统的再讨论 2.1 RO系统加酸量

RO系统加酸调节入口水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行PH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5.5左右，对于TFC膜则在6～7左右(不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别)。对于RO用户应根据实践经验进行调整，如上海石洞口二厂(采用聚酰氨复合膜)RO入口PH值为5.7，运行情况较好。但是PH值如果调得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。

为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至可以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。2.2 阻垢剂的必要性

加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨在防止CaCO3等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户在实际运行中都没有加，但却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好，可以大胆地不上阻垢剂加药系统。2.3 关于冲洗系统

国外资料报导，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质含盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入口冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如军粮城电厂原设计有，但投产以来没有用淡水冲洗，情况良好。笔者认为在RO设计时，如果水源水质良好(含盐量低)，应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足RO膜元件的要求。2.4 关于化学清洗

如果RO运行正常，每年只须化学清洗一两次。华东地区五个RO用户(除宝钢外)均选择临时接管的清洗办法。其它地区应用固定清洗系统的用户也很少。从实用性和经济性来看