处理工艺论文大全11篇

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2实验结果及分析

2.1试样的铸态组织图1为18Cr23MoVRE铸钢试样组织的扫描图片。由图1可知，18Cr23MoVRE铸钢试样的铸态组织由珠光体和少量片状马氏体+碳化物组成，晶粒粗大，碳化物呈块状、团球状和连续网状沿晶界分布。这主要是因为结晶过程中，先结晶的晶粒内合金元素含量较低，富裕的合金元素被推至结晶前沿，导致这些合金元素在结晶前沿富集，当这些合金元素达到一定的浓度时，在晶粒间形成碳化物，并沿晶界连续分布，如图1(a)所示。当18Cr23MoVRE铸钢经950℃淬火+300℃回火处理后，其组织为回火马氏体+碳化物，见图1(b)，碳化物以短杆状、块状和状沿晶界断续分布，马氏体基体得到细化，网状碳化物分布得到明显改善。随淬火温度的提高，颗粒状碳化物增多，基体晶粒粗化，细碳化物颗粒弥散分布于基体上，见图1(c)。当淬火温度达到1050℃时，马氏体基体和碳化物明显粗化，晶内细颗粒状碳化物增多，见图1(d)。因为在热处理温度下，晶界碳化物不断扩散进入基体晶粒内部，晶界碳化物减少，碳化物网被打破，淬火时这些溶入基体的合金元素来不及析出，被过饱和固溶于马氏体基体内，回火过程中，溶入马氏体内的合金元素以细颗粒碳化物的形式弥散均匀析出在基体上，改善了钢中碳化物的分布，热处理温度提高，热处理后钢的晶粒越粗大。可见，合理的热处理工艺可以改善钢的组织和碳化物分布。

2.2试验钢的力学性能18Cr23MoVRE耐磨铸钢试样经不同温度淬火+300℃回火热处理后的力学性能见图2。由图2可以看出，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度值最小，为HRC44，随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度提高。当淬火温度升高至1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度升至最高，达到HRC58.5，继续提高淬火温度至1050℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度略有下降，为HRC58。可见，适当提高淬火温度，对18Cr23MoVRE耐磨铸钢硬度的改善有益，但淬火温度不宜过高。淬火之所以能提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度，主要是因为提高淬火温度，有更多的碳原子及合金元素溶于奥氏体，淬火后马氏体中碳和合金元素的过饱和度增加，加剧了马氏体晶格畸变，固溶强化作用增大，从而提高了材料的硬度。从图2还可以看出，淬火温度对18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性也有一定的影响，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性为4.6J，相对较低;随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性逐渐升高，当淬火温度达到1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性达到了5.8J;再升高淬火温度，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性有降低的趋势。这主要是因为铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢组织是不均匀的，存在成分偏析，那些高碳高合金微区韧性往往较差，在热处理过程中，高碳高合金微区的元素在高温下向低碳低合金微区扩散，钢的成分、组织和韧性得到改善。当淬火温度较高时，由于晶粒长大使钢的组织粗大，脆性增加。因此，适当的热处理可提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的性能，以1000℃淬火+300℃回火最佳。

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2回火温度对组织与性能的影响

将850℃淬火后的钢板(2号试样)再均分为3个试样，分别在550、620、660℃下保温100min进行回火，考察不同回火温度对35CrMo钢组织与性能的影响。35CrMo钢不同温度回火后的显微组织如图2所示。由图2可见，在水冷淬火时，随着回火温度的提高，淬火组织中碳化物不断球化，原淬火组织中的马氏体和贝氏体板条簇方向性减弱。对850℃淬火后不同温度保温100min回火后的3个试样分别取样测试其硬度，结果如表2所示。由表2可知，从550℃开始，随着回火温度的升高，回火的硬度呈下降的趋势。550℃回火时钢板硬度过大，而660℃回火时钢板硬度过小。综合考虑不同热处理工艺下35CrMo钢的组织和硬度情况，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为现场生产工艺。为更深入细致地了解35CrMo钢在850℃水冷淬火、620℃回火条件下的精细组织，对此条件下处理后的试样进行了透射电镜观察，结果如图3所示。图3(a)～(b)反映出在35CrMo钢在850℃淬火、620℃回火条件下组织中为板条状马氏体+贝氏体组织。由图3(c)可知，在回火组织中依然有大量的位错存在，这些位错的存在是保证试验钢强度和硬度的原因之一。在回火组织中还有大量析出的短条棒状碳化物(见图3(d))，因其尺寸较小，无法在透射电镜下进行能谱分析，由于此钢中有1．0wt%左右的Cr的存在，推断分析可能是合金碳化物(Fe，Cr)3C或者Cr的碳化物。

3现场应用

根据以上试验结果，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为35CrMo钢板现场生产的调质工艺。莱钢宽厚板厂2013年共生产100mm厚度35CrMo钢板超过10000t，性能稳定，为企业创造了良好的经济效益。

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1．2淬火工艺采用等温淬火工艺能够很好地满足圆板牙的工艺要求。在利用等温淬火进行工艺加工前，要在600℃～650℃的高温下进行预热，预热的目的是降低圆板牙发生脱碳的几率。根据未落碳化物数量及原材料的球化级别、加工尺寸等诸多因素确定淬火加热的温度。尺寸较大的圆板牙一般情况下，选择低温淬火加热处理。由于W18Gr4V中含有Si元素，而该元素在进行加热的过程中极易发生脱碳，所以在加热的过程中要使用较特殊的加热炉，如盐浴炉、可控气氛炉或真空炉，其中盐浴炉的脱氧作用可以有效降低圆板牙的脱碳倾向。保证适当的等温停留时间有助于提高钢的强韧性。等温停留时间一般维持30～45min，如果超出该范围其性能将明显降低。这主要是因为下贝氏体和残余奥氏体量过多。分析上表可发现，在进行淬火冷却时，要在硝盐槽中放入冷却水套或循环水管，以保证工件和工装带的温度平衡。

1．3回火工艺回火的主要作用是根据不同的工作性能要求，使其硬度、强度、塑性和韧性适当。前文中已经介绍Si、Cr元素可以有效提高钢的回火稳定性。

2圆板牙的热处理质量检验

2．1回火缺陷在经回火处理时，如果不能严格控制回火温度，将会出现钢的硬度过高或过低。不过当回火温度控制适当，这些问题就可以解决了。如果一次装炉量过多，或选用加热炉不当，将会出现硬度不均匀。当回火前工件内应力不平衡时，回火工件很可能发生变形。

2．2板牙热处理后变形分析板牙经过热处理后将会变形，目前，针对这一问题有两种解决方法:一种是在淬火前应对板牙进行弼质，使其内应力减到最小，保证其之直径大小同螺纹的中径尺寸相同。要保证棒料尺寸适当，尺寸过小，则会造成金属材料的浪费;尺寸过大，将会导致棒料扭曲、折断。被切削捧料的材料性能、切削速度，对于螺纹外径均有一定的影响。

2．3热处理过程金相组织分析W18Gr4V材料只有经过正火或球化退火才能进行粗加工，图2即为球化退火后的显微组织。浸蚀方法:4%硝酸酒精溶液浸蚀组织组成物:白色是珠光体，黑色是渗碳体。W18Gr4V在经淬火后的显微组织图如图3，其浸蚀方法如下:4%硝酸酒精溶液浸蚀组织组成物:M+A

2．4控制螺纹淬火的注意事项控制螺纹淬火的注意事项:在了解了螺孔及松紧情况后方可进行处理;利用经过脱氧后的盐浴炉对圆板牙进行预热和最终加热，同时要保证盐浴中有害物质不会造成螺纹的腐蚀;要保证工件的均匀加热;对特大型板牙(大于等于M80)的温度一般选择为150°C左右。

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1．2试验原理有机炸药不同晶型之间虽分子结构式相同，但存在空间异构体，可以利用红外光照射物质后，不同结构的基团或官能团产生不同的吸收峰来确定物的结构，不同晶型的空间异构体，其红外吸收特征峰存在个体差异;采用烘箱模拟退火及回火过程热效应处理炸药试样及导爆索，对炸药及索内炸药进行红外光谱分析，研究红外吸收峰结构变化情况与保温试验温度、时间的关系，制定热处理工艺。

1．3试验方案设计结合HMX转晶温度(158℃)，及银质导爆索常规去应力和软化温度(160～175℃)，在此温度对聚奥炸药进行短时间保温，或在低于此温度附近选择不同温度、保温不同时间研究其结构变化情况。设计选择4步方案进行分析并采集红外光谱图。即:1)175℃，保温时间≤5h;2)160℃，保温时间≤8h;3)150℃，保温时间≤25h;4)130℃，保温时间≤26h。对于4个方案，首先分析原态炸药在不同的方案的红外光谱图，比较分析其与β-HMX及α-HMX晶型的相关度，以制定初步热处理条件。然后依据初步热处理条件制定的方案，模拟拉索热处理过程，选择银导爆索在进行退火处理之前和退火处理之后两步方案，进行模拟试验及红外光谱测试，对比分析其与β-HMX标准红外图谱的相关度，研究不同保温温度、保温时间与相关度的关系，确定最终的退火回火热处理参数条件。通过试验研究，选择既满足金属银导爆索拉伸性能及导爆索拉制安全性，又保持晶型不发生转变的适宜参数条件，确定热处理工艺。

2结果与讨论

2．1炸药试验结果与讨论

2．1．1聚奥炸药175℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至175℃，保温3、4、5h，采集红外光谱图，如图1。HMX的4种晶型中，能稳定存在的为α、β、γ型，β型是作为含能材料使用要求的晶型，高于转晶温度时，其会转换成不稳定的δ型，δ型在室温下放置后会有部分转变为α型，影响产品的性能，β及α2种晶型奥克托今炸药的标准红外光谱图见图2。在红外光谱中，以β-HMX标样图谱为参比，建立快速比较方法，利用软件快速比较计算出试样图谱相对于标样图谱吸收峰的相似程度，得到相关度数据。经过对图1中3张图谱的对比分析，结果表明:在175℃保温3～5h过程中，其红外吸收峰与β-HMX及α-HMX相比差异较大，与常规β-HMX相关度由最初的98．90%降为50．77%。表明聚奥炸药在175℃保温3h以上即发生晶型变化。

2．1．2聚奥炸药160℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至160℃，保温4～8h，得到保温4、5、6、7、8h5张红外光谱图(叠加)，如图3。经过图谱快速比较方法，结果表明:在160℃保温4～8h过程中，其红外吸收峰与β-HMX及α-HMX相比差异较大，与β-HMX相关度由最初的98．90%降为22．64%，表明聚奥炸药在160℃保温4h以上即发生晶型变化。

2．1．3聚奥炸药150℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至150℃，保温22h，每2h选取一份试样，之后继续保温3h，每1h选取一份样 品进行红外光谱分析，共采集14张红外光谱图进行比较，如图4、图5。图4中，自上而下依次为150℃保温时间2、4、6、8、10、12、14h的红外光谱比较图;图5依次为16、18、20、22、23、24、25h的红外光谱比较图，分析14个红外光谱吸收峰相近，其结构为β-HMX，比较分析150℃保温不同时间图谱与β-HMX红外图谱相关度，结果表明:在2h至23h，相关度为97．15%以上;保温至24h，相关度下降为91．82%，聚奥炸药在150℃保温23h以上晶型发生变化。

2．1．4聚奥炸药130℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至130℃，保温18h，每3h取一份，继续保温8h，每2h取一份样品进行红外光谱分析，比较采集的10张图谱，10个红外光谱吸收峰相近，分析结构为β-HMX结构，130℃保温不同时间图谱与β-HMX红外图谱相关度数据见表1。表1中，聚奥炸药与β-HMX红外图谱相关度在3h至24h为97．21%以上;继续保温至26h，相关度略有下降，为93．75%，表明聚奥炸药在130℃保温25h以上晶型才有轻微变化。

2．2银导爆索试验结果与讨论炸药装索后，在热处理过程中存在热积累、炸药装填密实且隔离空气等情况;以上因素可能会影响导爆索内炸药局部温度高于散装炸药，因此结合装填炸药模拟试验结果，避免拉索过程热积累，保证生产有一定裕度，初步确定退火温度控制在130℃。进行银导爆索模拟试验。

2．2．1未退火银导爆索模拟保温试验生产中需将银导爆索从10．0mm拉至1．6mm，依据试验确定的初步退火温度，将炸药装入银导爆管，在不退火的条件(即室温)下，拉至规定值。为研究索内保温的热积累效应对炸药的影响，对拉好的导爆索进行130℃保温试验，并解剖不同保温时间下导爆索内炸药，进行红外光谱分析，与β-HMX、α-HMX比较，相关度分析结果见表2。由表2知，银导爆索在130℃条件下，保温时间在11h内可保证产品中炸药晶型基本不发生转变。不退火拉索试验中，不仅费力、易拉断，而且拉制的银导爆索壁厚不均匀。因此，需对银导爆索进行高温软化处理(即退火与回火)，恒定温度130℃，进行不同时间的工艺摸底试验。

2．2．2已退火银导爆索模拟保温试验对导爆索在130℃进行退火1．5h后，模拟回火保温不同时间(3～7h)，采集红外谱图，比较退火银导爆索保温3、5、6、7h的红外光谱图。分析图6，已退火导爆索保温3～7h，红外光谱吸收峰显示为β-HMX结构，比较其图谱与β-HMX红外图谱相关度，结果显示与β-HMX相关度均在96%以上，未发生晶型转变。结果表明，某装填聚奥炸药的银导爆索在130℃下，累计保温7h以内，其内装聚奥炸药未发生晶型转变，拉索安全且不易断裂。以此制定了热处理工艺。银导爆索由10．0mm拉至6．0mm室温即可进行;从6．0mm拉至1．6mm需软化处理。由于退火软化后银导爆索持续拉制过程耗时较长，产生散热而使温度下降，使后期拉制较为费力。因此为保证生产中易于拉索，采用130℃间断性的退火软化，然后于此温度回火保温，重复多次，拉至规定值，总体累计时间小于7h。依此进行生产工艺试验，综合两结果，最终确定了热处理工艺条件为:某银导爆索由10．0mm拉至6．0mm，室温放置1h，拉至5．0mm，按130℃、1h退火，拉至4．4mm、3．5mm、2．5mm，各按130℃、0．5h退火，拉至1．6mm，按130℃、1．5h退火。

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1.2由于大多数粪便中，新鲜粪便的含量不高，含水率较大。若直接采用厌氧消化工艺，会导致处理池容积过大，能耗高，沼气量低等问题。

1.3粪便污水中含有大量的泥沙和污泥，需要进行必要的污泥处理。

2粪便处理工艺设计

2.1粪便处理模式。该粪便处理站处理规模为200t/d。粪便处理采用固液分离，絮凝脱水、整体除臭工艺。即粪便首先进行固液分离处理，处理后的粪便过滤液通过调节池，均匀的供给到絮凝脱水设备，通过絮凝脱水设备将水渣分离。其中脱水后的上滤液进行后续上滤液处理；固液分离中产生的垃圾杂物以及絮凝脱水后的粪渣进行焚烧处理。在粪便处理的整个过程中增加除臭设备，以减小处理过程中对周边环境的影响。

2.2固液分离、絮凝脱水阶段

2.2.1固液分离阶段。粪便通过吸粪车运送到粪便处理站后，进入固液分离装置进行初步分离处理。主要作用是去除粪便中的大块沉淀物和大于20mm的漂浮悬浮物以及90%以上的大于0.5mm的砂。吸粪车与固液分离装置采用快速接头密闭对接，粪便污水在抽吸泵的负压下快速进入固液分离装置，可避免卸粪过程中粪液泄露，对周围环境产生影响。

2.2.2调节池。调节池为地下封闭钢筋混凝土池子，具有水力和水质调节作用。经固液分离后的粪便污水进入粪便调节池。在调节池中设置搅拌装置，对粪便废物进行搅拌，防止表面结痂，中间悬浮，池底沉淀固化，避免对后续工艺及设备的运行产生不利的影响。同时，一些有机物在调节池中可进行缺氧水解反应。

2.2.3絮凝脱水阶段。粪便经过调节池，进入絮凝脱水阶段。在絮凝脱水阶段，污泥脱水机采用螺压式浓缩、脱水一体机。在污水处理过程中，絮凝脱水的主要设备为脱水机，如带压式脱水机、板框式脱水机、螺压式脱水机等。其中带压式脱水机、板框式脱水机是污水处理中应用较为广泛的两种脱水机。但是，两种脱水机均是开放式操作，密封性较差，易产生恶臭，需大量抽风换气，不适宜粪便脱水。而螺压式脱水机具有低转速、全封闭、可连续运行等特点。因此该项目中采用螺压式浓缩脱水一体机，共两台，单台处理能力8～12m3/h。粪便污水通过调节池的提升泵，进入螺压式污泥浓缩脱水机。同时投加混凝剂，对污泥进行调质和絮凝。絮凝脱水后液体的固悬物含量大幅下降，COD含量也有大幅下降。同时，此次设计中，在接粪管及污泥脱水机中均设有冲洗装置，对快速接口和脱水机的滤网内、外侧进行清洗，避免粪便固化、遗撒、堵塞滤网。

2.2.4整体除臭。该项目中，采用生物滤床和植物液雾化吸收的技术，降解粪便处理厂臭气对大气的二次污染，保证处理厂不对工作人员及周围居民造成影响，各项环境污染控制指标符合国家有关标准。

2.3后续上滤液处理。絮凝脱水后的上滤液需要进一步处理。上滤液采用厌氧生化与MBR工艺相结合，处理后排入市政污水管网。

2.3.1厌氧生化处理。厌氧生化处理采用UASB工艺。在处理粪便上滤液方面，欧美等国家采用了UASB工艺，并且取得了良好的效果。我国也有工程实例，如北京小张家口粪便消纳站等也采用了UASB工艺。UASB可以提高厌氧反应器的负荷及处理效率，且占地较小。而且污泥停留时间的延长、污泥浓度的提高，使厌氧系统更具有稳定性，有效增强了对不良因素有毒物质的适应性。此次设计中，UASB工艺采用两相厌氧设计。

2.3.2MBR工艺。常规的MBR工艺中一般采用微生物悬浮生长，微生物的浓度约10-15kg/m3，使得膜分离装置的污染概率增加，膜表面易结垢。此次设计中，采用固化微生物技术，将游离的微生物限定在一定空间内（填料内），使其保持活性，可反复利用。固定化微生物处理技术在粪便上滤液处理中得到了一定的应用且效果良好。

2.4杂物及粪渣处理。目前，国内对于粪便处理过程中的杂物及粪渣采用的几种处理方法：a.经过粗过滤产生的大块沉积物、大粒径悬浮物及砂石，送垃圾填埋场填埋处理；b.经絮凝脱水阶段后，产生的粪渣可送至化肥厂制成有机肥料，使得资源有效利用。也可以进行堆肥处理；c.条件允许的情况下，可将粪便处理过程中产生的杂物、粪渣进行焚烧处理，进而实现资源转换为能源利用。该项目由于紧邻当地垃圾焚烧发电厂，因此可将粪便处理过程中产生的杂物、粪渣，送至垃圾焚烧发电厂，焚烧处理。既降低了建设运行成本，又可以转换为能源再次利用。

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1.2铸造缩松对曲轴疲劳强度的影响已有研究资料中报道某厂曲轴曾大量出现断裂问题。从曲轴外观上观察得知，导致断裂的主要原因是在曲轴连杆轴颈位置有铸造缩松问题，且肉眼可见。分析其成因是：在冷铁供应存在问题的条件下，曲轴造型省略了补缩所使用的冷铁。在恢复冷铁工艺后，曲轴铸造缩松问题得到了圆满的解决。由此可见，铸造缩松对于曲轴疲劳强度的影响是非常显著的。

1.3黑色带层及灰斑对曲轴疲劳强度的影响在常规工艺条件下，球墨铸铁曲轴断口多呈现出灰色或银灰色，曲轴本体以及抗拉试棒断口同样应当有此类表现。对于黑色带层问题而言，其主要是受到灰斑在疲劳试验曲轴轴颈往复式运动的影响而形成的，而灰斑的产生则主要是受到了铁水中硅偏析的影响。以往研究中在对某批次球墨铸铁曲轴进行疲劳试验的过程当中发现曲轴断面出现了异常的黑色层以及灰斑。虽然此种问题在球墨铸铁曲轴中相对比较少见，但同样属于内部缺陷的一种表现形式，此问题的出现导致了曲轴疲劳强度受到不良影响，有黑色带层或灰斑问题的曲轴在正常使用过程当中可能提前出现疲劳裂纹，导致抗疲劳强度的下降。

2热处理工艺对球墨铸铁曲轴疲劳强度的影响分析

2.1正火和中频淬火工艺对曲轴疲劳强度的影响已有研究中显示，对于球墨铸铁曲轴而言，在经过高温正火处理后，能够将其中所存在的游离状态渗碳体消除掉，从而能够起到调整基体中铁素体以及珠光体形态，以及两者构成比例的目的。通过这种方式，使球墨铸铁曲轴的综合力学性能得到了提升，促进了抗疲劳强度的改善。同时，在球墨铸铁曲轴制造过程当中，通过进行中频淬火处理的方式，能够使球墨铸铁曲轴表面形成具有一定深度的淬硬层，其对于改善曲轴自身耐磨性能有重要意义。但也有研究中认为：传统的非圆角淬火工艺下会导致曲轴淬火区与非淬火区交界位置产生失衡且反向的应力关系，并对疲劳强度造成不良影响。因此，在引入中频淬火工艺的过程当中，需要尽量选择圆角淬火工艺，达到满意的处理效果。

2.2等温淬火工艺对曲轴疲劳强度的影响在球墨铸铁曲轴的生产过程当中，通过应用等温淬火工艺的方式，能够使曲轴获得主要的贝氏体成分，同时还可形成一定的马氏体组织以及残余奥氏体组织，力学性能上具有较高的强度以及韧性水平。已有研究资料中报道，针对受到化学成分偏离影响而造成球墨铸铁曲轴疲劳强度的不足的问题，通过应用等温淬火工艺的方式，解决了曲轴在热处理上的质量问题。等温淬火工艺的应用除了对改善球墨铸铁曲轴疲劳强度水平以外，还对提高曲轴自身耐磨性有重要价值，由此也有效延长了曲轴的使用寿命，综合效益确切。

2.3氧氮化工艺对曲轴疲劳强度的影响从化学处理的角度上来说，在球墨铸铁曲轴的制造生产工艺中，通过对曲轴进行氧氮化处理的方式，能够使曲轴表面获得具有高氮特点的化合物层，同时还可形成具有饱和特点的氧扩散层。受到氧成分以及氮成分渗入的影响，使得球墨铸铁曲轴表面层的化学成分发生改变，与之相对应的显微结构也有了非常显著的提升趋势，曲轴整体的耐磨性能以及耏疲劳性能均得到了有效的改善。需要注意的一点是，对于经过氧氮化处理的球墨铸铁曲轴而言，其抗疲劳水平的提高很大程度上会受到氧化层扩散水平的影响，在氮化处理后快速冷却，并在扩散层中形成饱和固溶体，或是形成高水平的残余压应力都能够促进疲劳强度的提高。正是由于在氧氮化工艺处理下，曲轴表面能够形成较深的扩散层，故而对延长球墨铸铁使用寿命也有相当重要的意义与价值。

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2力学性能

表4为不同回火温度下试件的力学性能测试。可以看出，随着回火温度的升高，SA738Gr.B钢的屈服强度逐渐降低，630℃回火处理后要比690℃回火处理后高出98MPa。同样，抗拉强度也随着淬火温度的升高而逐渐降低。在抗冲击性能方面，不同回火温度下的冲击性能有所变化，但是变化幅度不大，在690℃下回火试样的冲击韧度较高。综上所述，SA738Gr.B钢的最佳热处理工艺是920℃淬火，保温30min，之后在630℃下回火，保温60min。

3实验结果的工业化应用

根据实验室得出的实验结果，在首钢应用该热处理方案对SA738Gr.B钢进行工业化热处理。热处理完成后随机抽取钢板分别截取表面、1/4断面、心部断面进行金相观察，金相组织如图3所示。可以看出，经回火处理后，钢板组织主要为贝氏体，各断面组织没有差异，表面组织更为细密。与实验结果基本相同。表5为试样的室温拉伸性能测试结果。可以看出，1/4处和1/2处的室温横向拉伸性能变化不大，同实验室结果相比，在1/4的力学性能较吻合，因此经工业热处理后的钢板具有了良好的力学性能，能更好的满足核电站建设用钢的标准。图4为工业热处理后钢板的低温抗冲击性能测试结果。可以看出，即使温度降至-80℃，钢板仍然有150J左右的冲击吸收能。而在-20℃至-40℃，冲击吸收能保持在280J左右。可见，经工业热处理后的SA738Gr.B钢具有优良的低温抗冲击性能。

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2物化处理阶段

乳饮料废水中含有一些呈胶体状态的食品添加剂，诸如增稠剂、稳定剂等。这些物质大多是长链分子，生化降解所需时间较长。在生化系统之前先通过物化处理，将这部分胶体物质去除，可减轻生化系统的处理压力。乳饮料废水具有一定的粘滞性，不溶于水的胶体物质，通过加药混凝形成的矾花依然质轻，易上浮，可采用气浮处理。气浮处理装置有多种形式，对乳饮料废水而言，实际工程经验显示平流式加药溶气气浮效果较好，对CODCr的去除率可达到30％～40％。加压溶气水的产生可采用溶气罐或溶气水泵的形式。德国的EDUR水泵通过叶轮切割直接形成溶气水，效果较好，但造价昂贵，维修费用高。

3生化处理阶段

生化处理系统是废水处理的中心环节，它直接关系到出水水质的好坏、运行成本的高低。在生化系统的设计上，要注重各生化水池布水的均匀性，尽量减少水流阻力，确保水流通畅。对乳饮料废水的A／O生化处理系统，A为水解酸化池，O为接触氧化池。对生化处理阶段的设置有以下建议。水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，提高废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造良好的环境。水解池的水力停留时间以不小于5h为佳，容积负荷取6.0～7．5kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的质量浓度取0．3～0．5mg／L。水解酸化池可分为膜法和泥法2种形式。采用膜法水解酸化池，在反应池内加挂组合填料，设置曝气器或潜水搅拌机以维持污泥和废水处于一个稳定的混合状态。膜法水解酸化池进水方式推荐采用推流式，该进水方式应用效果较好。采用泥法水解酸化，反应池内不需要悬挂填料和设置搅拌装置，废水通过池底的布水装置进水。采用泥法设置时，要重点考虑进、出水系统。进水可采用产品化的布水器或设置穿孔布水管。在池中悬浮污泥层设置静压排泥管，及时抽泥，避免进水口堵塞，影响布水均匀性。泥法水解酸化池受进水方式的影响较大，不易控制。接触氧化池是一种膜法处理工艺，在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体，避免污泥膨胀并提高微生物的量。当废水流经填料时，在生物膜和悬浮的活性污泥共同作用下，废水得到净化。接触氧化池的水力停留时间以20h以上为佳，容积负荷取1～2kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的质量浓度取2～4mg／L。在接触氧化池曝气器的选择上，目前广泛采用盘式微孔曝气器和管式微孔曝气器，其中盘式曝气器常用有膜片式、旋流剪切式等。膜片式微孔曝气器有直径200、250、300mm等不同规格，旋流剪切式有260、460mm等。管式曝气器长度常选用500、750、1000mm等。几种曝气器各有优点，膜片式曝气器曝气均匀，使用效果好；旋流剪切式曝气器使用寿命长；管式曝气器安装方便。膜法生化池最大的特点是在池内悬挂填料，常用的生化填料有弹性填料、软性填料、组合式填料等，对乳饮料废水处理工程，因污泥质轻，采用组合式填料较好。悬挂填料采用的填料支架，直接决定填料的使用寿命。目前，关于填料支架尚没有相应的标准及规范要求。很多工程项目采用塑料绳作为填料的支撑架，投入使用不足1a，塑料绳遇水发胀断裂，就需重新更换填料，使生化系统的维护周期缩短。因此，在生化水池的设计上，应设置牛腿，并在牛腿上设置预埋铁板或不锈钢板，以固定填料支架。对设置牛腿的生化水池，填料支架做法可参考图2进行。生化池内设置牛腿，上下两层，牛腿上预埋M1板。采用10＃槽钢，焊接在预埋板上，间距1．8m，中间增设横梁和立柱，填料支架采用12＃螺纹钢制作，螺纹钢间距为150mm。填料直接悬挂在硬性承接螺纹钢上，可大大提高填料的使用寿命。若条件允许，填料支架可采用不锈钢材质制作，日后生化水池维护，只更换填料即可，无需再次制作填料支架。一些改造项目，生化池内未设置牛腿，对此类生化水池，填料支架做法可参考图3进行。对于未设置牛腿的生化水池，尤其是旧有系统的维护，填料支架的做法可采用池底生根布置，用10＃槽钢或同类材料，固定于池底，并在侧部固定，作为立柱，随后主支撑采用10＃槽钢布置，间距为1．8m，填料支架采用12＃螺纹钢制作。取消填料支架直接固定池壁的做法，避免水池清理时，池壁受到水力挤压及填料拉伸的影响，维持构筑物池壁稳固。

4沉淀－污泥处理阶段

二沉池的运行对污水处理站的出水水质有着至关重要的影响，一旦二沉池运行出现问题，出水SS浓度就会明显升高，导致出水水质恶化。针对乳饮料废水处理工程，二沉池的表面负荷取0．75～0．90m3／（m2•h）。同时应慎用斜管沉淀池，不少小型乳饮料废水处理站，二沉池多采用斜管沉淀池。只考虑到了斜管沉淀池节省占地及投资的优势，而忽略了实际使用效果。乳饮料废水的生化污泥质轻，不易沉淀，污泥发酵产生的沼气，会冲击斜管，导致斜管填料塌陷。在小型乳饮料废水处理工艺中二沉池的选择上，建议选用竖流式或平流式二沉池。二沉池污泥泵建议选用自吸式污泥泵，同时二沉池池底每个泥斗应单独设立排泥管，不可并用。气浮系统产生的物化污泥与生化系统的剩余污泥都混合在污泥浓缩池内浓缩，因物化污泥质轻，会导致污泥浓缩池出现上层气浮泥渣、中层水、下层生化污泥的现象，故而污泥浓缩池的设计除设计泥斗外，可加设框式搅拌机，将物化污泥混入生化污泥内，以保证物化污泥得到及时处理。浓缩后的污泥可通过自吸污泥泵或螺杆泵抽入压滤机压滤，压滤后的干污泥交由专业机构处理。

篇（9）

一、概述

盘锦鼎翔集团现有常住人口1.2万人，平均日排放污水1万m3，多年来一直采取自然排放的方法，进入双台子河流域，对流域水质、周边地区及空气环境质量造成了很大的污染。同时，现有的排水系统淤积渗漏严重，区外采用明渠排放，给人民生活环境造成不良影响。

建设鼎翔集团人工湿地污水处理可使境内水系的水质得到极大的改善，逐步缓解和消除对环境的污染，保护本地区的生态环境。同时与城市生态建设紧密结合，增加城市水面、绿地面积与景观用水量，对于改善盘锦市生态环境，营造亲水文化氛围，提高盘锦市整体形象具有十分重要意义。

二、处理规模

盘锦市鼎翔集团污水处理规模为：10000m3/d，小时流量按500m3/h设计。

三、设计水质

3.1原水水质

根据盘锦市环境监测站的分析，污水水质为：COD110-138mg/l，BOD536-50mg/l，SS50-80mg/l，NH3-N18-24mg/l，TP1.5mg/l，pH8.05。

3.2出水水质

根据盘锦市总体规划，出水水质达到辽宁省污水综合排放标准(DB21/1627/2008)中Ⅰ级标准，COD50mg/l，BOD530mg/l，SS70mg/l，NH3-N5mg/l，TP0.5mg/l，pH6-9。

四、生活污水湿地处理技术工艺

4.1概述

污水的人工湿地处理是近年来发展起来的一种新型的污水处理技术，是一种人工建造和监督控制的与沼泽类似的地面，它的基质通常是碎石，植物生长于碎石床介质中。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由填料、土壤和种植在表面具有处理性能好、成活率高、抗水性能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇)形成一个独特的生态系统，污水在系统中流动，通过填料、土壤、植物和微生物等的共同作用，对污水进行净化处理，因此人工湿地在处理污水中具有高效率、低投资、低费运转、处理效果好、维修费用低的特点。

4.2工艺流程及工艺参数简述

管网收集到的生活污水首先经过格栅进入集水池，然后由污水提升泵将污水提升到曝气生物滤池。经过曝气生物滤池处理后，出水COD≤96mg/l，BOD5≤40mg/l，SS≤56mg/l，NH3-N≤19mg/l，TP≤1.2mg/l。

污水经过曝气生物滤池处理后进入沉淀池，沉淀池出来的污水进入潜流人工芦苇湿地处理系统。

该工程构筑潜流湿地3.3hm2，设计负荷0.3m/d的潜流湿地，采用水平潜流运行模式，底部铺设防渗膜，床体中下层、第二层、第三层及第四层均铺碎石，上层铺熟土，表面种植芦苇。潜流人工芦苇湿地处理系统处理结果：出水COD≤50mg/l，BOD5≤30mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。

为提高水资源利用率，将经过潜流湿地处理的污水，经过二级泵站(Q=400m3/h，H=10m，N=22kW)提升至景观湿地-国坝南侧的芦苇湿地进行深度处理。芦苇湿地出水直接排入人工湖，经处理后的污水排入辽河。最终出水：COD≤50mg/l，BOD5≤10mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。

五、结束语

篇（10）

在炼厂一般都采用利用油、水的比重差进行油水分离的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收；比重大于1的其他机械杂质沉于池底。所以，隔油池同时又是沉淀池，但主要起除油作用。

（2）浮选。

浮选就是向污水中通入空气，使污水中的乳化油粘附在空气泡上，随气泡一起浮升至水面。一般为了提高浮选效果，向污水中投加少量浮选剂。由于炼厂的生产污水中本身含有某些表面活性剂，如脂肪酸盐、环烷酸盐、磺酸盐等，故不需另外加入浮选剂，也能获得较好的浮选效果。所以，近几年来在国内外都广泛地用它来处理炼厂的含油污水。

（3）絮凝。

对于颗粒直径小于10-5m的油粒，一般称之为乳化油。这种乳化油由于其表面吸附有水分子，此水层使油粒不能相互聚合。另外，因油粒表面带有相同电荷，由于静电排斥作用也妨碍油粒间的相互聚合而在水中呈稳定的悬浮状态。这两种因素构成了乳化油在水中的稳定状态。再者，油粒间由于水分子运动产生的布朗运动，促使油粒相互碰撞聚合而变成较大的油粒，以及由于范德华力所产生的油粒间相互吸引力，促使它们相互聚合，以上所有这些因素就构成了油粒的不稳定因素。为了使具有这种特性的油粒凝聚，就应消除其稳定因素。絮凝法的基本原理主要是根据油粒稳定因素之一——静电排斥力发生电中和作用的现象来进行絮凝。仅用双电层原理来解释絮凝原理尚有许多现象不能说明，因此絮凝作用还应考虑金属氧化物的水化物对油粒的吸附、包围圈带等各种现象的综合作用。

（4）过滤。

含油污水中油粒和悬浮物质在通过滤层时被截留在滤层中间，一般污水中的悬浮物质的粒度同砂层中的空隙相比要小得多，这种微小的颗粒在砂层中被截留下来的现象，许多学者试用下列作用来解释：筛滤作用、沉淀作用、化学吸附作用、物理吸附作用、附着作用及絮凝形成作用，这些作用中，到底哪一种对过滤起着决定性的作用，不同的研究者提出了不同的看法，至今还未建立一个统一的、肯定的说法。

2含硫、氨、酚污水处理工艺

炼厂在渣油焦化、催化裂化、加氢精制等二次加工过程中都会产生一定量的过程凝缩水，其中含有较多的硫化物、氨和酚类，一般称为含硫污水。它的排量不大，但如不经任何处理直接排入炼厂排水系统，则将严重地破坏隔油池操作流程，影响污水处理构筑物的正常运行。

（1）水蒸汽汽提法。

水蒸气汽提法就是把水蒸汽吹进水中，当污水的蒸汽压超过外界压力时，污水就开始沸腾，这样就加速了液相转入气相的过程；另一方面当水蒸气以气泡形态穿过水层时，水和气泡表面之间就形成了自由表面，这时液体就不断地向气泡内蒸发扩散。当气泡上升到液面时就开始破裂而放出其中的挥发性物质，所以数量较多的水蒸气汽提扩大了水的蒸发面，强化了过程的进行。工业污水中的挥发性溶解物质如硫化氢、氨、挥发性酚等都可以用蒸汽蒸馏的方法从污水中分离出来。

（2）含酚污水的处理。

酚既能溶于水，又能溶于有机溶剂如苯、轻油等。水和有机溶剂是两种互不相溶的液体，利用酚在这两种液体中的溶解度不相同（酚在有机溶剂中的溶解度较水大），把某种有机溶剂如苯加入酚水中，经过充分混合后，酚就会逐渐溶于苯中，再利用水和苯的比重差进行分离。因此可以利用此原理从污水中把酚提取出来。但为了获得较高的脱酚效率，需要采用对酚的分配系数高又与水互不相溶、不易乳化、损耗小、价格低廉、来源容易的有机溶剂作萃取剂。

3生物氧化法

利用大自然存在着大量依靠有机物生活的微生物来氧化分解污水中的有机物质，运行费用比用化学氧化法低廉。这种利用微生物处理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和胶体状态的有机污染物，所以一般炼厂都采用它作为净化低浓度含酚污水的主要方法之一。

4深度处理

炼厂污水经过隔油、浮选（一级处理）和生化处理（二级处理）等构筑物净化后，水质仍然达不到国家制定的排入地面水卫生标准的要求。为了防止恶化环境，消除其对水体、水生生物和人畜的危害，对某些地处水源上游和没有大量水源可作稀释水的炼厂来说，就必须对排出污水进行深度处理（亦称三级处理或抛光处理）。深度处理方法很多，但一般都由于技术比较复杂，处理成本过高，而未被生产上广泛采用，尚有待进行深入研究和改进。目前从国内外的发展趋势看，活性炭吸附法、臭氧氧化法，对彻底净化炼厂污水，使其达到排入水体或回收利用方面颇有价值。

（1）活性炭吸附法。

活性炭吸附污水中的杂质属于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性结构的物质，具有很大的比表面积，一般可达1000m2/g。在它的表面粒子上存在着剩余的吸引力而引起对污水中杂质的吸附。近几年来国内外利用活性炭吸附处理炼厂一级或二级出水，取得了良好的效果，综合起来，可得到以下的主要试验结果：①用活性炭吸附法净化炼厂污水生化需氧量可脱除80%，出水中酚含量<0.02mg/L；②使水产生臭味的有机污染物，较其他有机污染物更容易脱除，在净化过程中它们首先被吸附掉；③在使用活性炭吸附前，污水应经过预处理，使固体悬浮物小于60mg/L，油含量达到20mg/L以下，这样可以减轻活性炭的负担，延长操作时间，减少再生频率，降低再生费用；④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化学耗氧量衡量的有机物，吸附饱和后的活性炭可用烘焙法再生，再生损失约为5%~10%；⑤活性炭的粒径对吸附速度影响较大，一般水处理活性炭采用8~30目较合适。

（2）臭氧氧化法。

臭氧具有很强的氧化能力，所以在西欧各国被广泛用于给水处理的杀菌、脱色和除臭处理。目前国内外已开始大规模地研究把臭氧氧化用于工业污水的最终处理，并取得了良好的效果。

5其他处理工艺

除了上述几种常见的采油废水处理工艺外，近几年来也出现了一些新技术。文献[1-2]指出，越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理，膜分离技术是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。膜法处理可以根据废水中油粒子的大小，合理地确定膜截留分子量。文献[3-4]指出，生物吸附法是一种较为新颖的处理含重金属废水的方法，具有高效、廉价的潜在优势。所谓生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离来去除水溶液中金属离子的方法。

篇（11）

1．2农村生活污水处理的现状农村环境作为城市生态系统的支持者，也一直是城市污染的消纳方，如今的农村也存在着较为严重的水污染问题。农村的环境和水污染产生的原因既来自于乡镇企业排放的污染物，也有农村生活污水与废弃物造成的污染。农村生活污水是其中重要的污染原因之一。农村自来水普及程度不高、生活污水处理系统建设更加滞后，致使大部分生活污水没有进行处理，就直接排入了河流、湖泊和水潭中，容易造成了环境的破坏。与城市和小城镇相比，农村生活污水处理的现状有如下特点。1)农村生活污水处理规模小、分散。现行的《城市污水处理工程项目建设标准》(1997)中城市污水按照处理的规模区分为五类，其中第五类为V类，处理规模是10000～50000m3/d［4］。我国小城镇污水处理的规模绝大部分在2000～5000m3/d，但是农村生活污水处理则更加小规模，污水量小于1000m3/d，甚至不少地方小于100t/d，同时还由于居住地不集中，造成了生活污水处理的分散性。2)气候、水质水量变化大。我国地缘辽阔，南北方气温与气候条件相差极大。生化处理生活污水需要依靠的微生物需要依赖于合适的温度等气候条件。同时，农村由于排水量小，排水时间比较集中，大都集中在最后、晚饭做饭时间;而且很多农村雨污混流，雨季时的水量变化很大。3)农村生活污水处理缺少规范、管理水平低。农村生活污水处理近些年才提上议事议程，缺少针对性的标准与规范，大都是套用城镇污水处理的工艺与设计参数［5］，其管理基本上由村民管理，专业素质较低，检测手段缺乏，管理体制不健全。

1．3人工快渗工艺处理农村生活污水的应用原理针对农村生活污水的特点与处理现状，人工快渗工艺由于其操作简单、方便、投资较小，因此在农村生活污水处理中可以得到很好的应用。总结人工快渗工艺的工艺流程，一般是这样的:进水调节池+混凝沉淀+人工快渗池达标出水。下面以图1为例，详细介绍农村生活污水处理中人工快渗的工艺流程。1)农村生活污水首先进入调节池，其目的是利用混凝沉淀等作用沉砂，并调节水质均和以及流量。产生的沉砂与污泥也可在此排出。之后污水进入快滤池和配水池，以便快速过滤，截留住较大的颗粒。2)通过混凝沉淀池的农村生活污水下一步就进入了人工快渗池。在快渗池中，干湿交替形成了好氧环境以及厌氧环境，以利于不同的微生物发生反应。快渗池中布置了砂石与专利填料。经过干湿环境的循环交替，使得填料中的好氧微生物与厌氧微生物互相都发挥出生化作用。利用微生物的降解以及其它砂石与填料的过滤、吸附作用，达到脱氮与除磷的目的，去除了农村生活污水中的有机物。3)快渗池出来的农村生活污水通过添加二氧化氯进行消毒，达标后即可形成出水了。