第一篇：微波辐射对造纸业污水处理研讨的论文
造纸废水主要指排放量大的中段水，其主要污染物有木素、半纤维素、糖类、挥发酸、有机氯化物等，具有COD质量浓度一般较高、PH变化大、色度高、恶臭等特点．其中木质素衍生物及氯酚物质不能采用传统生物法有效降解，使该废水可生化性差，导致造纸行业成为水环境污染的主要行业之一［1］．
目前处理造纸废水的研究方法种类繁多，主要分为物理吸附法、化学氧化法及生化降解法等［2］．由于废水排放量大，而物理吸附法吸附速率缓慢，不适合废水深度处理．生物降解法对其中木质素及氯酚物质降解效率差，因而处理难度较大．化学氧化法虽然可以利用强氧化剂快速彻底分解有机质，但成本较高．因此，寻找简洁廉价的新方法是彻底解决造纸行业污染的关键．
微波辐射技术治理环境污染是近年来兴起的一项新的研究领域，其对难生物降解有机废水处理的研究已经取得一定的进展，如姚培正等［3］采用微波对印染行业废水的处理研究，冯建敏等［4］对双酚A产业废水的微波处理等．该方法具有设备简单、操作方便、处理时间短、反应彻底无二次污染物产生等优点［5-8］．本研究利用造纸废水污染物同样为难生物降解有机物的特点，提出采用微波辐射法来处理造纸废水［9-10］，并以负载铁盐的炉渣为微波感应体，研究了微波技术对废水中COD的降解去除效率．
1实验部分
1.1实验仪器
ZDL－水溶振荡器，DL－102型电热鼓风干燥箱，天津市实验仪器厂．NJL07－3型微波实验炉，南京杰全微波实验炉．
1.2实验药品
造纸废水((COD)为440mg/L)由天津科技大学造纸实验室提供．炉渣由天津科技大学锅炉房提供．邻菲啰啉、硫酸亚铁铵、硫氰酸铵、硫酸亚铁铵、EDTA、硫酸汞、硫酸均为分析纯，购自天津市化学试剂公司．
1.3实验步骤
1)炉渣负载活化:用0.025mol/L的FeSO4溶液浸泡炉渣24h，按400mL溶液浸泡一定比例的炉渣，用微波炉焙烧后放入干燥器中备用．2)微波辐射处理废水:称取一定量的炉渣放入圆底烧瓶中，量取50mL稀释后的废水倒入其中，放入微波炉中辐射一段时间后取出，经过滤后，用10mL移液管移取1mL至试管中测定其(COD)．3)(COD)的测定:造纸废水中(COD)按照国家标准GB11914—89《COD测定重铬酸盐法》测定，废水的COD去除率按式(1)计算COD去除率=C0－CC0×100%(1)式中:C0为处理前造纸废水中的(COD)(mg/L);C为处理后废水(COD)(mg/L)．
2结果与讨论
该实验主要包括炉渣的催化剂负载和微波处理废水2个过程，降低(COD)的原理为炉渣中的铝硅酸活性点吸附废水中的有机物，在微波作用下负载的铁化合物快速催化氧化分解该有机物．因此，影响COD去除率的因素主要包括炉渣的内部结构、炉渣的用量、微波辐射功率和微波处理时间等．
2.1炉渣添加量的影响
称取一定量负载铁盐的炉渣于250mL圆底烧瓶中，加入50mL造纸废水混合均匀，在微波功率为800W、微波时间15min条件下，考察微波辐射炉渣对废水中COD去除率的影响．图1为不同炉渣加入量对造纸废液中COD的去除效率．结果显示，炉渣用量对造纸废水中COD去除效率影响较大．当炉渣量大于25g时，COD去除率基本稳定在95%左右，绝对残余值约18mg/L．因此选取炉渣用量为25g每50mL废液的添加量较为合适．
2.2微波功率的影响
称取25g负载铁盐的炉渣于250mL圆底烧瓶中，加入50mL造纸废水混合均匀，在微波时间12min条件下，考察微波辐射功率对黑液COD去除率的影响，见图2．图2结果显示，造纸废水中的COD去除率随着微波功率提高明显增加．微波功率越高，炉渣吸收微波能量越多，因此铁盐催化分解有机物速度越快．
2.3微波时间的影响
称取25g负载铁盐的炉渣于250mL圆底烧瓶中，加入50mL造纸废水混合均匀，在微波功率为800W条件下，考察微波辐射时间对黑液COD去除率的影响，见图3．图3结果显示，造纸废水中的COD去除率随微波时间增长明显增加．微波处理时间越长，有机物分解的时间越长，因此COD去除率越高．
2.4炉渣活化方式的影响
微波处理废水过程中，有机物首先扩散、吸附于炉渣内部活性点，而后催化氧化分解．因此敏化炉渣内部结构，包括比表面积、铁盐负载方式、微孔结构等对其处理效率影响很大．而在实验中，影响其内部结构的因素为炉渣活化方式和铁盐负载方式．以下考察炉渣的微波敏化与普通炉敏化对废水处理效率的影响．
实验条件为:将炉渣浸入0.025mol/L的FeSO4溶液中，再加入0.05mol/L的EDTA，浸泡24h，按400mL溶液浸泡100g炉渣的比例，一部分用微波炉培烧，另一部分用马夫炉培烧．分别称取上述处理过的炉渣于250mL圆底烧瓶中，加入50mL释后黑液，在微波功率为800W、15min条件下，考察其对COD去除率的影响．
图4为炉渣处理方式对废水COD处理效率的影响．结果显示，微波活化的负载炉渣与经过普通炉(马夫炉)活化相比，对造纸废水的处理效率明显不同．在炉渣加入量较少时，微波活化与普通炉活化COD去除效率相差不大．而当炉渣加入量为25g以上，微波处理炉渣效率明显要高，证明微波处理过的炉渣活性明显要高．比较图1和图4可以发现，FeSO4负载的炉渣明显比FeSO4和EDTA联合负载COD去除率高，证明单独FeSO4负载炉渣活性好．
2.5微波辐射处理废水的正交实验优化
实验证明，FeSO4负载微波活化炉渣活性好，炉渣加入量为每50mL废水25g时，废水中COD去除率基本稳定．然而影响COD去除效率的因素很多，尤其是微波功率及微波时间．以下采用L9(33)正交实验对多因素进行联合考察，以便确定最优化条件.正交实验选取微波辐射时间(t)、功率(P)、炉渣加入量(m)3个因素，表1为正交实验因素水平选取表，表2为正交实验结果表，表3为正交实验结果方差分析．由表3可知，微波辐射功率对废水的COD去除率影响最显著，其次为炉渣质量，再次为微波辐射时间．微波辐射处理废水的最优化条件为:炉渣用量为28g、微波辐射时间为17min和微波功率为800W．在该最佳条件下微波辐射处理废水重复验证实验，结果如表4所示．由表4可知，最优化条件下微波辐射处理废水效率稳定，处理效率高．
2.6敏化剂炉渣使用寿命考察
在微波辐射净化废水过程中，炉渣起到负载铁氧化物、吸附有机物的作用，同时它对微波吸收性强，在微波处理过程中起到能量传递作用，促进有机物催化氧化分解．因此，炉渣的内部形貌及结构对废水处理效率有重要影响．由于炉渣需要进行铁盐负载和敏化作用，因此，其重复使用次数对废水处理成本影响较大．
对敏化炉渣多次重复使用以考察其在使用中的结构变化对处理效率的影响．重复使用采用2种方式，一种为直接重复使用，一种为回收炉渣重新焙烧活化后再重复使用．炉渣重复使用条件均为:微波辐射功率800W，炉渣用量28g，微波辐射时间17min．图5为多次回收的炉渣在焙烧或无焙烧条件下COD去除率的对比．结果显示，连续使用5次，使用效果显著下降，分析原因，可能首先是由于达到近饱和吸附，再次使用时，炉渣吸附作用下降，而脱附速率小于吸附速率，阻碍了下次的吸附．其次是由于炉渣在使用过程中部分损失所致．对比炉渣回收过程中焙烧与无焙烧的处理效率，可以发现焙烧后效率明显高于无焙烧．分析其原因，应该是焙烧后炉渣进一步活化造成的，但其焙烧后效率不能恢复应该是由于炉渣在使用过程中,部分结构(尤其是吸附活性面)逐渐破损所致．
2.7微波辐射造纸废水湿式氧化反应原理探讨
在微波辐射场中，造纸废水中的有机物在炉渣表面通过吸附－氧化协同作用被分解达到降解的目的．负载FeSO4的炉渣对微波有很强的吸收能力，当微波辐射时，炉渣表面形成“热点”，这些“热点”的温度比其他部位的温度高很多，故负载FeSO4的炉渣在废水处理中通过吸附－氧化协同作用被分解从而达到其降解的目的．
上述实验证明了“热点”原理:在微波辐射下，炉渣粒子产生的“热点”使废水中的有机物木素分子开环形成链状分子，继而断链生成小分子，在炉渣表面粘附的有机物很快被降解为水和二氧化碳，在负载型炉渣的空隙中由于微波作用克服范德华力吸引开始脱附．随着微波能量的聚集，在热效应的共同作用下黑液中的有机物一部分氧化热裂解，一部分碳化．炉渣自动脱附活化使废水中有机物催化氧化而降解．实验还考察了不存在炉渣的条件下微波辐射处理造纸废水的效果，结果表明，废水中的(COD)几乎无变化，这也进一步支持了上述分析．
3结论
1)采用FeSO4负载炉渣为吸波催化载体，微波辐射处理造纸废水，可有效降解其有机污染物．炉渣微波活化活性优于普通炉活化．活化炉渣重复使用，COD去除率明显下降，炉渣破损是效率下降原因．2)正交优化实验得到微波处理最优条件为:负载型炉渣用量28g、微波辐射时间17min、微波功率为800W，最优条件下COD去除率可达95%．
第二篇：GB10436-89作业场所微波辐射卫生标准（写写帮整理）
作业场所微波辐射卫生标准 GB 10436-89 中华人民共和国卫生部1989-02-24发布1989-10-01实施
本标准规定了作业场所微波辐射卫生标准及测试方法。
本标准适用于接触微波辐射的各类作业，不包括居民所受环境辐射及接受微波诊断或治疗的辐射。1 名词术语
1.1 微波
微波是指频率为300MHz(兆赫)-300GHz，相应波长为1m-1mm范围内的电磁波。
1.2 脉冲波与连续波
以脉冲调制的微波简称为脉冲波，不用脉冲调制的连续振荡的微波简称连续波。
1.3 固定辐射与非固定辐射
雷达天线辐射，应区分为固定辐射与非固定辐射。固定辐射是指固定天线(波束)的辐射；或运转天线，其被测位所受辐射时间(t0)与天线运转一周时间(T)之比大于0.1的辐射(即t0/T>0.1)。此处的t0是指被测位所受加射大于或等于主波束最大平均功率密度50%强度时的时间。非固定辐射是指运转天线的t0/T<0.1的全身辐射。
1.4 肢体局部辐射与全身辐射
在操作微波设备过程中，仅手或脚部受辐射称肢体局部辐射；除肢体局部外的其他部位，包括头、胸、腹等一处或几处受辐射，概作全身辐射。
1.5 功率密度
功率密度表示微波在单位面积上的辐射功率，其计量单位为μW/cm或mW/cm。
1.6平均功率密度及日剂量
平均功率密度表示微波在单位面积上一个工作日内的平均辐射功率；日剂量表示一日接受微波辐射的总能量，等于平均功率密度与受辐射时间的乘积。计量单位为μW·h/cm2或mW·h/cm2。卫生标准限量值
作业人员操作位容许微波辐射的平均功率密度应符合以下规定： 2.1 连续波：一日8h暴露的平均功率密度为50μW/cm；小于或大于8h暴露的平均功率密度以式(1)计算(即日剂量不超过400μW·h/cm2)。
Pd=400/t ...................(1)式中：Pd───容许辐射平均功率密度，μW/cm2；
t───受辐射时间，h。
2.2 脉冲波(固定辐射)；一日8h平均功率密度为25μW/cm2；小于或大于8h暴露的平均功率密度以式(2)计算(即日剂量不超过200μW·h/cm2)。
Pd=200/t.................(2)脉冲波非固定辐射的容许强度(平均功率密度)与连续波相同。
2.3 肢体局部辐射(不区分连续波和脉冲波)：一日8h暴露的平均功率密度为(500μW/cm2)；小于或大于8h暴露的平均功率密度以求(3)计算(即日剂量不超过4000μW·h/cm2)Pd=4000/t...................(3)2.4 短时间暴露最高功率密度的限制：当需要在大于1mW/cm2辐射强度的环境中工作时，除按日剂量容许强度计算暴露时间外，还需使用个人防护，但操作位最大辐射强度不得大于5mW/cm2。3 测试方法
2本标准检测方法见附录A(补充件)。4 监督执行
各级卫生防疫机构负责监督本标准的执行。
附 录 A
微波辐射测试方法(补充件)
A1 测试对象
本方法用于微波作业人员操作位辐射强度的测量，以及各种微波设备的泄漏测量。A2 测试条件及方法
A2.1 测试位置
A2.1.1 为代表作业人员所受辐射强度，必须在各操作位分别予以测定。一般应以头和胸部为代表。
A2.1.2 当操作中某些部位可能受更强辐射时，应予以加测。如需眼观察波导口或天线向下腹部辐射时，应分别加测眼部或下腹部。
A2.1.3 当需要探索其主要辐射源，了解设备泄漏情况时，可紧靠设备测试，其所测值仅供防护时参考。
A2.2 测试条件
A2.2.1 微波设备处于通常的工作状态。
A2.2.2 测试中仪器探头应避免红外线及阳光的直接照射及其他外界干扰。
A2.3 测量仪器
测量使用仪器，在国家未建立统一标准场前，暂以江苏宿迁无线电厂生产的RL-761型微波漏能仪，以及上海无线电二十六厂生产的RCO-1A微波漏能仪为测量使用仪器，但需定期校正。
A2.4 测试方法及数据处理
A2.4.1 在目前使用非各向同性探头的仪器测试时，将探头对着辐射方向，旋转探头至最大值。
A2.4.2 各测定点均需重复测试2--3次，取其平均值。
A2.4.3 测试值的取舍：全身辐射取头、胸、腹等处的最高值；肢体局部辐射取肢体某点的最高值；既有全身，又有局部的辐射，则取除肢体外所测的最高值。
第三篇：关于海口市造纸业对环境污染的调查报告
关于海口市造纸业对环境污染的调查报告
海南中学高一（11）班
许婧 倪安然 宁超明 刘诗蕾 陈耿浩 李林青
一.调查背景：
造纸术是中国古代的四大发明之一。公元105年东汉时期的蔡伦用树皮、破布、麻头、钱网等为原料，造出了当时非常著名的“蔡侯纸”。从东汉到明朝以后约1800年间，中国的制纸一直仪在手工制造阶段，到清朝1891年，在上海创建了伦章造纸厂，这才开始了机器造纸工业。目前，在国际上，造纸是仅次于电信和钢铁的第三大产业，是国家经济发展水平的重要标志之一。纸在各行各业发展及人们生活中是不可缺少的，给事业的需求和人们带来的方便也是不容忽视的。但是，在它的制造过程中，给我们赖以生存的地球，绚丽多彩的大自然带来了灾难——严重的环境污染。
二、调查目的：为了更好贯彻可持续发展战略，了解我们赖以生存的地球现在所面临的危机，从身边的一点一滴做起保护我们周围的环境，保护我们的家园。
三、调查时间：2008年4月6至2008年6月6日。
四、调查方法：从网上浏览，翻阅书籍。到造纸厂实地调查生产程序及原料。
五、网上资料
1（1）传统造纸术的现状
投资巨大的金东公司自1997年6月建厂，1999年远行就进入了有序的发展，并于2002年5月创办了公司自己的刊物《太空梭》。创刊伊始，就以着力于弘扬与挖掘中国的传统造纸文化为已任，在公司副总黄良典先生与工会主席孙炳健先生的大力支持下，成立了文化报道小组，深入了安徽、浙江、四川、福建等地偏僻山村采访，亲身触摸到中国传统造纸术跳动的脉搏，及时了解到造纸术在中国的现状。
2004年的6月，我们在安徽宣城的泾县西乡小岭村一带，亲眼目睹了被誉为“中国国宝”的宣纸的整个制作过程，从采集原料，到发酵打浆，到揭纸脱水，烘干等大小繁琐的工序七十二道，并深深地为中华民族的勤劳智慧而自豪。
在随后的一年多时间里，我们又利用业余时间赶赴浙江，陕西等地，在一个个古朴接近于封闭的小材古寨，真实地领略到传统文化在中国民间旺盛的生命力的同时，也深深为造纸的现状感到忧虑。
中国造纸术在千余年的变革中，不断融合了本地的特色，逐渐形成了自己的纸品工艺。传统造纸中，都是因地制宜，选用当地最为廉价，取之最为方便的植物原料进行造纸，四川的青衣江畔，安徽的泾河流域，西安的沣河两岸都隐藏着一个个古老手工作坊。在四川夹江县，遍生竹林，因而纸农把嫩竹“砍其麻，去其青，渍以灰，煮以火，洗以水，舂以臼，抄以帘，刷以壁” 短短的二十四个字，概括了传统手工造纸的全过程，用这种工艺做成的纸，在四川称为“蜀笺”，备受近代大书画家张大千先生的钟爱，又被今人称为“大千纸”，四川的造纸尤以马村的规模最为庞大。
宣城的泾县所产纸张称为“宣纸”。历来为贡品，并为科考用纸，因古泾县的地势有“七山一水一分田，一分道路和庄园”之说，山多，灌木资源丰富，故聪明的宣城人利用檀树皮、稻草等物造纸，皆为上品。具体做法为将山上脱落的檀树皮、稻草放在山坡上，经风吹日晒，自然漂白，然后舂碎成浆，加上山上的大量的弥猴桃树树脂放入浆水内，捞出的纸品质地洁白细密、柔软均匀、光而不滑，宋代诗人王令在《再寄权子满》诗中写到“有钱莫买金，多买江东纸，江东纸白如春云”可见宣纸在当时的价值。
福建将乐、浙江的泽雅也以纸山而闻名于世。从我们的文化报道小组成员在当地所见情形来看，两者应该是相承一脉，皆以竹佐以石灰，渍之入水，再利用水碓、石臼等设备捣烂成浆，因没有加以漂白，故所产纸张呈黄色，因而只能用于冥烧，来寄托现代人的一种哀思罢了。
（2）关于造纸的传承与思考
虽然传统造纸术，具有很高的观赏及研究价值，但也无法掩饰她的颓废与没落，难以满足现代社会的需要，那规模小、产量低、劳动强度大、高污染的弊病也日渐突现。
在山清水秀的雅泽山区，人们利用“四连碓”水能造纸，我们在浆池边看到，一股股发黄的散发着刺鼻气味的废水直接向山涧流去，据了解这种水流进田地庄稼将枯死，流进河池鱼虾也根本无法生存。四川夹江也因人们大量无节制地砍竹林造浆做纸，造成山体岩石裸露，灰尘四处飞扬，原本悠静的青山已是千疮百孔，在马村的一家宣纸作坊的巨大篁锅前，一张姓老板告诉我们，造一吨手工纸大约要耗费一百二十余吨的水，废水也是未经任何处理，直接排放于山野之间。
因为我们传承的是中国造纸文化,我们奉献的是利用现代化造纸技术来造福人类的一种精神。
六.调查结果
纸是纸质文物主要构成材料，纸的种类可分为手工纸和机械纸。手工纸有麻纸、皮纸、藤纸、竹纸、棉纸，还有宣纸、毛边纸、连史纸等。19世纪末，机器纸逐渐代替了手工纸，常用的有新闻纸、印刷纸、打字纸、有光纸、图画纸、牛皮纸等。
一.造纸原料
1.韧皮纤维: 是古代造纸主要原料，由于含纤维素多，一般多在 60% ~ 83% 之间。加上纤维长达120~180毫米，纤维长度比宽度约大于950至1230倍。由于韧皮纤维很长，造出纸来很坚韧。
2.茎纤维: 如竹、稻草。其纤维素含量在24％~ 60% 之间，长度比宽度约大于100至 200倍。纸张在不同时期，选用什麼材料和工艺制作，其纸张的成份、性能是不同的。
3.种毛纤维: 如棉花，棉花纤维素含量最纯、最多，一般可达 90% 以上。纤维长度比宽度大约有1250倍。由于纤维特别细长，交结力好，质地强韧、组织细致柔腻，造出来的纸较耐磨、耐久。
二.纸的分类
1.麻纸。麻纸就是以麻类纤维（萱麻和大麻）制的纸张。常见的有白麻纸、黄麻纸、麻沙纸、旱滩坡纸等。
2.藤纸。藤纸早在晋代已有制作，到了唐代已在浙江、江西两省大量生产，其纸是用藤树 4 皮的纤维所造。当时有白藤纸、青藤纸、黄藤纸之分。
3.宣纸。宣纸是用檀树皮、稻草为原料制成的手工纸，出产於安徽宣州而得名。此纸质地柔韧、洁白平滑、细致匀整、色泽经久不变，被誉为「滑如春冰密如蚕」的美称。宣纸属皮棉纸类，因品种规格繁多，不一一详述，常见的有：罗纹纸、棉连纸、玉版宣、单宣、十刀头、夹连纸等，为我国唐、宋以来的古代书画所采用的纸。
4.棉纸。棉纸又称皮纸，是以楮树皮为原料制作而成，质地细柔、富有轫性。从纸的纵面撕去，其断裂处呈现丝棉状，因而得名。棉纸的品种因地而异，常见的有河南棉纸、贵州棉纸、上海棉纸、迁安棉纸、蚕茧纸、藏经纸、高丽纸、册子纸、美浓纸、开化纸、太史连纸等20余种。
5.竹纸。竹纸是用石灰处理的嫩竹为原料制作而成，因颜色略呈黄色，又称「黄纸」，主要有：毛边纸、毛太纸、川连纸、元书纸、梗棒纸、连史纸等十余种。
6.其它纸。除了上面介绍的几种纸以外常见的还有牛皮纸、磁青纸、虎皮宣、蜡笺纸、发笺纸、金纸等。
三.造纸法
造纸法分两种，但目前因为科技的发展与机器的不断改良，手工造纸法逐渐退出了历史舞台。以机器造纸法为主。
（一）手工造纸法
我国是发明纸张最早国家。在十九世纪以前生产的纸，通称手工纸。手工纸又分竹纸和皮纸。历代许多珍贵的古籍、文献、书画都是采用皮纸做成的。这些纸张保存了几百年，甚 5 至上千年仍然很好，是什麼原因呢?这与手工纸的生产过程有著密切的关系。造纸术随著时代的发展，社会的进步，不断得以发展、改正、提高。
潘吉星先生经过实地调查研究、分析，在纸坊工人师傅的大力支持下，采取模拟实验，从汉纸制造最原始的八步流程：
浸湿→切碎→洗涤→舂捣→打槽→抄纸→晒纸→揭纸。
过渡到现今陜西凤翔造纸的十六步复杂过程：
浸湿麻料→切碎→碾料→洗涤→化灰水→灰碾→灰沃→蒸煮→洗涤→细碾→洗涤→打槽→剪纸→压榨→晒纸→揭纸。
但归纳起来，手工纸生产过程大致可分蒸煮、漂白、打浆、抄
纸四个阶段进行讨论。
1.蒸煮: 造纸原料经机械预处理（浸湿、切碎、洗涤），在制浆过程中，用石灰乳〔Ca（OH）2〕，草木灰水作蒸煮剂浸透，目的在於脱去原料中的色素，除去污质、蜡质、松解原料中残留的胶质及其它填充物，使制成的纸张不残留有害的化学物质，而含有钙(Ca2+)、镁(Mg2+)等物质，使纸呈中性或偏碱性，阻止游离酸的形成，防止纸张进一步的变质，使纸延年起了很好的作用。
2.漂白: 古代造纸的漂白工艺采用「日光漂白」，其方法据清人莫兴三《造纸说》: 「曝已复渍，渍已复曝，如是者三，则黄者转为白矣。其渍也必以桐子灰，黄荆木灰，非是则不白」。纸浆先经过阳光照射，利用空气中的臭氧产生氧化作用，使值物纤维中所含的天然色素或著色物质变成其他基因，然后利用桐子灰、黄荆木灰和草木灰的水溶液，溶出被氧化的物 6 质，起到漂白作用。经过这种漂白处理的纸浆所造的纸，久不变色，不易老化变脆。
3.打浆: 胡韫玉在《纸说》中写道:「铸之於臼，千锤万杵捣愈多，而质愈融，楮骨竹筋尽为液流」。说明打浆要充分，只有通过充分的锤捣才能造出纤维交织均匀的纸来。
4.抄纸: 植物纤维经上述处理制成纸浆，为使纤维在水中离散浮游，除了充份搅拌，通常加一些如黄蜀葵、杨桃藤、野葡萄、梧桐等悬浮剂，以便使纤维分布均匀，增加强度。
从上述简单过程可以看出: 手工法造纸加工缓慢，生产过程细致，残留在纸中的有害化学物质很少，纤维不易受到损害，因此纸就坚固、耐磨。目前我们见到的晋、宋代的书画和古书籍，已有1000多年的历史了，有的纸张仍然是洁白如玉，完整无恙，这些纸都是用传统手工方法生产出来的。
（二）机器造纸法
机器造纸大致经过以下几个过程，首先准备原料，然后再制成纸浆。由於制造纸浆时所用的方法不同，又有机械与化学法之分。
1.机械法：就是用机械的方法来离解纤维制成机械木浆。这种木浆，木质素无法除去，且其纤维短而粗，又含有较多非纤维素，所以制成的纸张疏松容易破脆，在日光及空气中容易氧化变黄，这是耐久性差的其中一个因素。
2.化学法，就是用适当的化学药剂，在蒸煮原料过程中，除去木质素及其它非纤维素，使纤维离解而成一种纸浆。根据所用的化学药品的不同，化学法可分为亚硫酸盐法、碱法和氯化法等。
（1）亚硫酸盐法:是用亚硫酸氢钙[Ca(HS04)2〕和亚硫酸(HS03)2的混合液，用这种混合 7 液蒸煮纤维，制成亚硫酸盐化学纸浆，此种纸浆中含有一定量的半纤维素和蒸煮液以及产生木质素磺酸的酸性残留在纸浆中，因此，纸张的耐久性受到了很大的影响。
（2）碱法: 是用苛性钠作为蒸煮液与原料一起在高温下蒸煮的方法。由於碱性太大，对纤维损害较大，使纸强度降低，加上成本高，现已很少应用。
（3）氯化法: 是将原料同氢氧化钠一起蒸煮，经氯化、碱液后处理，除去木质素，再经过漂白，在这过程中有时用碱，有时用漂白粉，有时用氯来处理，会使纤维素遭到不同程度的损坏。
从纸浆制造方法可以看出:纸浆的质量与纸张的耐久性有著直接的关系。
造纸原料消耗情况
原材料不仅是制约我国造纸业发展最大的瓶颈，而且是影响我国环境质量的重要因素。由于近年来我国对废纸进口的需求强劲，已经使国际市场上废纸的价格不断攀升，造纸工业因废纸进口价格快速增长而深受影响。目前我国造纸原料中，废纸所占比重高达44％，国内市场造纸原料需求量巨大，却长期依赖进口。
据了解，我国每年有1400万吨废纸没有回收利用。据专家介绍，回收1吨废纸能生产0.8吨好纸，还可以节约一半以上的造纸能源，减少35％的水污染。
目前，中国的木浆消耗量比较低，也有1130万吨，不是中国造纸企业不喜欢木浆。而是我们没有这么多木浆，没有这么多木材，没有这么大的木浆厂。目前我国纸业当务之急是研究如何加快发展木材制浆造纸问题和建立有效的回收渠道。我国的废纸回收量远远不能满足需求主要是废纸回收的渠道未开通，尤其是产生专业类废纸的行业机关大户的通道 8 “关闭”。仅以新闻纸为例，北京现在有上百种报纸发行，每日发行吨数起码有几十吨，这其中有70％－80％的废纸可以回收再利用，而实际回收的数量远远没有达到这一标准，大量的废纸被白白浪费掉了。
而这样的情况，足以导致我国的环境因素极为严峻。让我们再来看一组数据。
制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10％-12％，居各项污染的第三位；排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的40％-45％，居各项排放量的第一位，造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一。造纸工业是一个产量大，用水多，污染严重的轻工业；水污染在各种工业中，名列废气，固体废气物及噪声等污染，也很严重。造成这么严重的污染的原因主要有：
1、纸浆结构中草浆、苇浆等非木浆占比偏高。因为木浆有着成熟的污染回收技术，碱回收可达98，因此给环境造成的污染较小。但是对草浆造纸，目前全球都还没有找到有效经济的防治污染的办法，对环境污染较大。发达国家造纸业纸浆结构为木浆62.6，废纸浆34，非木浆（草浆、苇浆等）3.4。但在我国，草浆、苇浆等非木浆占比高达22。
2、造纸业集中度低，小纸厂偏多，污染严重。这些高耗能、高耗水的以草浆制纸为主的小纸厂是造纸业重要的污染源。
3、造纸工业的废水若未经无效处理而排入江河中，废水中的有机物质发酵，氧化等。使鱼类，贝类等。水生生物缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水中，也很容易造成鱼类死亡；废水中的树木屑，木屑，草屑，腐草，腐浆等沉入水底，淤塞河床，发酵中，不断产生有毒臭气；废水中还有一些不容易发酵，分解的物质，悬浮在水中，吸收阳光，减少阳光透 9 入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外带有一些致癌，致畸，致突变的有毒物质。总之，造纸废水使河水浊黑，恶臭，水草不生鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛀虫遍地，危害沿岸居民的身体健康，造成痢疾，肠炎，痔疮等急病盛行，同时，还不利于农田灌溉和居民用水。
4、造纸工业排放的一些固体废物如腐烂浆料，浆渣，树皮，碎木片，草根，煤灰渣等，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。生产过程中锅炉燃煤产生的废气和烟尘及机械的噪声也影响工作人员和附近居民健康。
六、调查建议：
1、造纸工业的污染大部分来自制浆过程。制浆废水中还含有很多有用物质如烧碱和纤维。一些物质若直接排到河中，会发生物理的，化学的，生物的变化而污染环境。这些物质弃则为害用则为宝。因此，小纸厂向中大型纸厂发展，也是防范措施之一。例如，制浆过程中的蒸煮工序，撮出纸浆后，排出来的黑色残液，黑色残液的治理是回收热能和碱治理的装置叫碱回收装置。即将黑色残液蒸发掉水分，然后送入碱回收炉内燃烧，产生热能，可用来产生蒸汽、发电和热水，回到生产过程中利用。燃烧后剩下的物质加入水和石灰，就得以碱，这些碱又回到制浆过程的蒸煮工序，还可作为副产品销售。
2、造纸过程的废水，可先回收纤维，剩下的水经过滤后再回到前面的工序进行循环利用，反复利用几次后再排。这样，即可节约资源，又减少纸厂的废水经回收有用物质和综合利用后，若土地有条件，可采用土地处理法来净化废水漫流在坡度较平缓的草地或林地上利用土壤净化。另外可利用天然洼地，水塘培植水生植物以净化废水，水生植物以水花生及水葫芦效果最好。出水用于农田灌溉，固体废气物大部分可综合利用。
通过此次调查，我们发现，造纸业虽为我国的一个重要企业，但是国家对于此页的环境的重视度不够。不光从产业结构和科技，就连原料都有着一定的差距。我们认为国家应对此问题给予足够的重视。改善环境，不能再走那条先污染再治理的老路。
但从我们普通人来说，更应从中得到更多。在平时的日常生活中，应该节约用纸，尽我们的可能为地球的环境力所能及的做些事。从身边做起，从一点一滴做起，为保护我们的地球母亲献出我们的一份力。
第四篇：污水处理论文
上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
本科毕业论文
题 目：基于学 生：聂伟专 业：自动化年
级：指导教师：张帆日
期：
PLC SBR污水处理
10级
2014年5月17日上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
基于PLC的污水处理设计与实现
摘 要
本论文主要研究污水处理系统的PLC控制系统，随着城市的快速发展，环境问题显得日益重要。污水是破坏环境的一个重要因素，目前中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水站排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，具有重要的意义。
文章首先介绍了PLC控制系统的硬件结构、工作原理以及设PLC控制系统的基本原则和步骤。然后以SBR污水处理工艺为例来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电气控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号等。最后按照工艺要求设计PLC控制系统，包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处工艺编制PLC程序等。
建立高度自动化污水处理站，不仅可以加强整个系统的可靠性、准确性，还可以减少劳动强度，降低处理成本和节约能源。污水处理站自动控制系统的建设将降低生产和维护成本，减轻生产及维护工人的劳动强度，并为生产工艺进一步改进提供方便，具有很好的经济效益和社会效益。关键词；污水处理；PLC；硬件配置；软件设计； 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
MCU-based PLC Design and Implementation of SBR Sewage treatment
ABSTRACT。
My main research is the PLC control system of sewage treatment.With the rapid development of cities, the environment becomes more and more important.Wastewater is one of the major factor of pollute the environment.The automatic controlling system of wastewater treatment is not very advanced in China.The water qualities of the treated wastewater are unstable.So how to solve the problems is very meaningful to our country.This paper introduced the hardware structure, work principle of PLC control the system and design PLC control system’s basic principle and step, then with the SBR wastewater treatment craft for example to illustrate the PLC in the application in the wastewater treatment process.Designed the electricity control of equipments and automatically control circuit according to the sewage treatment requirements, mainly include the start and stop of equipments, the state of the signal and so on.Finally design PLC control system according to the technological requirements, include the PLC type election, the allocation of system resources and draw 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
up PLC procedure according to the wastewater treatment craft.Establish a highly automated of sewage treatment plant, not only may strengthen the system’s reliability but also may reduce the labor intensity and reduce processing costs and save energy.The establishment of sewage treatment plant’s automatic control system will reduce the production and maintenance costs, also can reduce production and maintenance workers in the labor intensity.Key words: sewage treatment;PLC;Hardware disposition;Software design
目录 绪论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2 介绍 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2.1SBR法介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2.2单片机的历史 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.3单片机的应用领域 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 液晶显示1602 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
3.1硬件的介绍 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.1.1液晶显示优点 ………………………………………………………………5 3.1.2 液晶显示认识 ………………………………………………………………6 3.1.3 液晶显示1602端口功能……………………………………………………7 3.2 液晶显示器1602基本指令„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
4程序设计与实现 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.1芯片AT89S52 ………………„„„„………………………………………14 4.1.1主要功能……………………………………………………………………14 4.1.2功能特性描述………………………………………………………………14 4.2 键盘串口的编写 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 4.3 时钟的显示 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 4.3.1键盘函数……………………………………………………………………24 4.3.2按键功能……………………………………………………………………25
5结论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26 6心得体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大，在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。一方面，中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污水处理等配套设施建设严重滞后。另一方 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。因此中国应完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的污水处理收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。中国污水处理行业由此迎来高速发展。因此建设符合我国具体情况的污水厂自动控制系统对降低污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。
SBR工艺的介绍
SBR工艺即序批式活性污泥法，是常规活性污泥法的一种变体。SBR工艺采用可变容积间歇式反应器，省去了回流污泥系统及沉淀设备，曝气与沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮体负荷条件下的生长速率和生物脱氮除磷机理，将生物反应器与可变容积反应器相结合，形成一个周期性间歇运行的活性污泥系统。SBR工艺在同一生物反应池中完成进水、曝气、沉淀、撇水、闲置四个阶段，其所经历时间周期，根据进水水质水量预先设定或及时调整。实践证明，这种工艺过程，其处理效果可达到常规活性污泥法处理标准。具有工艺简单，运行可靠，管理方便等优点，但对设备、阀门、仪表及自动控制系统的可靠性要求高。
SBR反应池的不同之处是运行按流入，反应，沉淀，排放，待机五个工序，依次在同一SBR反应池中周期性运行，从废水流入开始到待机时间结束为一个周期性运行，一切过程都在一个有曝气和搅拌装置的SBR反应池内运行，不必另设沉淀池和污泥回流泵等装置。SBR工艺是一种简易快速且低耗的废水生物处理工艺它主要有以下几个特点：工艺简单，造价低，运行方式灵活，可脱氮除磷，良好的污泥沉降性能，不易产生污泥膨胀现象。SBR工艺具有以下优点：
（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好;（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好；
（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗 6 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
水量和有机污物的冲击；
（4）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。PLC的介绍
PLC(Programmable Logic Controller，可编程序控制器）是目前一种新兴的自动化控制装置，本身强大的程序汇编性使其在目前的自动化控制领域应用极为广泛，本身所含的通信功能可以与计算机很好的通信，基于其良好的逻辑性PLC在进行各种运算时速度很快，自带存储功能，可以读取或输出开关量信号以及各类模拟量信号，用以控制工业设备的运行。PLC的体积小，汇编语言函数简单，运行性能好，对控制人员专业要求性不高，在各种环境下均可使用，因此在自动化控制领域中非常重要。利用PLC自动化控制装置对污水处理系统进行控制，可以增强污水处理系统的可管理性，相应的提高了污水处理的程度，还可以为企业节约大量的人力财力资源，具有极大的经济效益和科技价值，因此，研究开发PLC自动化控制装置在污水处理系统中的应用成为了当下热门的课题，PLC虽然在自动化控制系统作用很大但其在上位机监控层表现不足，只能参与控制，不能显示实时监控及储存大量历史数据，因此，需要对组态软件在上位机进行研究开发，设计出能与现场PLC进行数据交互的监控界面，真正达到“集中管理，分散控制”的目的，如何构建PLC的自动化控制系统，创建多台PLC之间的通信网络，设计整套工艺的监控界面，是现阶段众多学者研究的主要课题。
PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用设计，它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计算和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。三菱系列PLC的特点是：可靠性高；控制能力强；编程方便，易于使用。适用恶劣工业环境，抗干扰能力强，具备各种接口，与外部设备连接方便。具有较大的灵活性和可扩展性；维修方便，可在线修改程序。变频器的介绍
变频调速器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流 7 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
电再逆成交流电。
按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。在此毕业设计中用到变频器主要是通过改变频率来改变电机的转速，从而实现控制的目的。系统总体设计 SBR控制系统流程图
污水处理的工艺流程图
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控制系统的设计
SBR系统分为进水、反应、沉淀、排水与闲臵五个阶段运行
进水 进水工序是反应池接纳污水的过程。在污水注入之前，反应器处于前一个周期的排水或闲臵状态，处理后的废水已经排放，反应器内残存着高浓度的活性污泥混合液。污水注满后进行反应，从这个意义上说，反应器起到调节池的作用，因此，反应器对水质、水量的变动有一定的适应性。
反应 这是本工艺最主要的一道工序，当废水注入达到预定容积后进 行曝气或搅拌，以达到处理目的(如去除BOD、硝化、脱氮除磷)．如通过好氧反应(曝气,进行氧化、硝化，再通过厌氧反应(搅拌)来脱氮。在本工序的后期，进入下一步沉淀工艺之前，要进行短暂的微量曝气，以吹脱污泥近旁的气泡或氮，保证沉淀过程的正常进行。
沉淀 停止曝气和搅拌，使混合液处于静止状态，活性污泥与水分离。由于是静止沉淀，沉淀效果一般良好。本工序相当于活性污泥法连续系统的二次沉淀。排水 经过沉淀后产生的上清液，作为处理水排放。一直到最低水位在反应器底部的大部分活性污泥作为下个周期使用的泥种。过剩的污泥引出排放。反应器中剩余的处理水可在下个周期起到稀释作用。
闲置 也称待机工序，即在处理水排放后，反应器处于停滞状态，等待下一个操作周期开始的阶段。
曝气系统 限制性曝气，即进水停止后再曝气；采用限制性曝气方式曝气方式能耗最低，冲水期末基质浓度将达到最大值。
本系统共一个SBR反应池，共设一台曝气机。曝气机的运行是由可编程序控制器来实现自动控制，在每个反应周期内，曝气机在相应的时间段内运行，并根据SBR反应池内水质调整曝气量，实现节能运行。
排水系统 本系统采用旋转式滗水器，它具有良好的水力机械性能，能实现滗水过程中进入出水堰的水流呈层流状态，下降速度平衡，使出水量保持不变。
上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
主电路图的设计
(1)主回路中交流接触器KM3、KM2、KM6分别控制1#清水泵M1、2#污水泵M2、曝气风机M3；交流接触器KM4，KM5控制电动阀电动机M4，通过正、反转完成开起阀门和关闭阀门的功能。
(2)电动机M1、M2、M3、M4由热继电器FR1、FR2、FR3实现过载保护。电动阀动机M4控制器内还装有常闭热保护开关，对阀门电动机M4实现双重保护。(3)QF为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用方便。
(4)熔断器FU1实现各负载回路的短路保护和完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保护。
程序的流程图 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
I/O分配表 上海第二工业大学本科毕业设计（论文）
第五篇：污水处理论文报告
污水处理论文报告
小组成员：朱颖君、李思燕、陈婉嫔
我国是一个干旱、缺水严重的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/
4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
随着发展，城市水资源短缺的压力越来越大，因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，才是水资源可持续利用的有效途径。
我们做了一个调查，一共调查了九个。关于污水处理的过程，大部分不太了解。大部分都是在洗碗、洗衣服等方面产生污水。节水措施都大同小异，都是一水多用，比如用洗菜水浇花等等。生活污水会污染环境，影响人民健康，所以被调查者希望在污水处理这一方面，国家可以多投入点资金，处理好。
在了解清楚污水处理主要步骤之后，我们就做一些实验，尝试着做一些简便的装置。关于实验，我们发现，过滤所用材料主要为纱布、石英砂和活性炭。纱布、石英砂是用来过滤不溶性物质，如泥沙等，活性炭是用来吸附水中的有毒微生物和有害的物质。
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