水处理现状与发展研究

2024-10-23

水处理现状与发展研究(精选8篇)

1.水处理现状与发展研究 篇一

自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势

摘要:近年来,随着我国经济的发展的不断前行,我国取得了举世瞩目的成绩,但是,伴随着显著成绩的同时,经济发展给我过带来的各种污染问题也在影响着人们的生活,水环境污染就是其中之一。尽管我国已高度重视水环境保护,采取了各种措施防治水污染,但水污染事件仍频频发生,水环境保护形势依然十分严峻。基于此,本文将着重分析探讨自来水厂水处理工艺的应用现状及其发展趋势,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词:自来水厂;水处理;现状;发展

1、我国饮用水资源环境概述

第一,自来水厂常规处理工艺受到挑战。目前,水处理工艺对去除水中悬浮物、降低浑浊度和微生物有较好的净化水效果,但对目前以有机污染为主的微污染不能彻底去除,使人们对自来水的安全性提出质疑。第二,微生物污染。我国饮用水的微生物指标超标严重,饮用水细菌总数超过100个/mL的人口数占总调查人数的39.1%;另外,此次调查结果显示,我国仍有53%的人口使用分散式供水,由此造成了农村饮用水微生物指标的严重超标。第三,自来水管网污染。城市自来水管网年久失修,维护管理不力,从而造成二次污染,饮水安全令人堪忧。中国疾病预防控制中心对全国36个城市的调查表明,由于管网陈旧、污染等问题的事件,水质合格率下降可达20%左右。

2、自来水厂水处理工艺的应用现状

2.1、生物预处理工艺

生物预处理工艺是通过微生物新陈代谢来对水中的氨氮、有机污染物、异臭、亚硝酸相思氮及铁、锰等进行去除,为常规工艺对水进行处理时减轻负担,从而对饮用水的质量进行改善。生物预处理工艺还可以细分为化学氧化、吸附以及生物等预处理工艺。在利用生物预处理工艺对饮用水进行处理时通常会采用生物膜法工艺来进行,通过生物膜来对水中的有机物、氮磷等化学物质进行吸收,从而达到净化水资源的效果。对于处于轻度污染的水源,还可以利用生物接触氧化法、生物转盘、悬浮填料生物流化床、生物活性碳和曝气生物滤池等方法来进行处理。

2.2、深度处理 活性炭是目前所有饮用水深度处理技术中应用最广泛的一种深度处理技术。活性炭可应用于空气净化和给水、废水处理,用来分离或收集空气和水介质中的杂质。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)两大类。PAC价格便宜,基建投资省,不需增加特殊设备和构筑物,尤其适用于水质季节性及突发性事故的水源净化处理。近年来,国外对粉末活性炭的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术。GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且存在易滋生细菌产生亚硝酸盐等致癌物,相对短期或突发性污染适应性差等问题。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本,以及PAC技术的深入研究应用将成为今后的研究重点。

2.3、光催化技术

通过研究能够发现,当前另一个非常有效的水处理技术就是光催化技术。这种技术具有较高的技术含量,对于水处理设备也提出了非常高的要求,这主要是对光催化作用进行利用,使无机污染物或是有机污染物进行还原反应,分解成水、CO2以及盐,以此来对污水进行净化。光催化技术所应用的原药有很多种,其中主要有ZnO、Cd3以及TiO2等等,去污效果最有效的是TiO2。TiO2本身是无毒的,化学稳定性也比较好,一旦受到紫外光照射之后就会分解成自由电子,使空气中存在的氧得到活化,由此生成活性氧以及自由基,这是由于这两者都具有较高的反活性,一旦与污染物相遇,就会与其进行氧化促使还原反应生成,以此来达到去污的目的。

3、自来水厂水处理工艺发展趋势

3.1、利用典型的化工处理工艺

为了最大程度提高经济效益,在今后的实际发展过程中,化工水处理技术的发展方向还是利用典型的化工处理工艺。比如采用生物技术处理工艺、物理技术处理工艺等,其中主要的是使用AB工艺、A/O工艺和CBR等工艺。首先AB工艺的主要发展趋势是提高对活性污泥处理的稳定性,从一定程度上节约人力、物力和财力,实现真正意义上的低消耗、高效能。其次A/O工艺具有很好的生物脱氧除磷效果,在水处理过程中能最大程度的减少工作流程,并且应用广泛。最后CBR工艺水处理效果稳定,与一般的典型工艺相比较可以节约占地面积,并且操作流程简单易学,随着技术的不断发展,该工艺还可以降解污水中的有毒物质,可以减轻对人体的伤害。总而言之,在化工水处理的过程中一定要利用典型的工艺处理技术,并且作为主要的发展方向。

3.2、可持续化发展

我国水处理的可持续发展,首先要从概念层面上、意识上充分理解和重视起来,不能仅仅停留在口号上、理论上,要根据我国城市化建设与发展、生态环境的变化以及社会经济发展的实际情况,采取科学合理的分析方法与手段,制订具有远景规划的水处理可持续发展标准,要不断开发高效率、低能耗、低成本的先进工艺技术,要对现有的工艺技术以及新兴的工艺技术,在工艺特性、经济效益以及社会效益等方面进行分析和研究,采用科学的手段进行工艺筛选及组合方式,使其符合可持续发展的要求,从而为水处理工艺的选择、设计和运行提供科学依据。

总言之,自来水厂水处理工艺是保障用水安全的重要基础,通过本文的分析,我们明确了自来水厂水处理工艺的应用现状应用的必要性,并对几种自来水厂水处理工艺的应用现状应用情况进行了分析,在以后工作中,我们在水处理工艺的选择时,不仅要根据处理目标要求进行选择,同时也要对源水性质进行分析论证。有效应用水处理工艺,以达到更好的处理效果。

参考文献

[1]赵河立,尹建华,初喜章,朱磊.水处理膜的应用现状及发展趋势[J].电力设备,2006,09:104-105.[2]王静,张雨山.超滤膜和微滤膜在污(废)水处理中的应用研究现状及发展趋势[J].工业水处理,2001,03:4-8.[3]姜琦,辛丽花,田秉晖.环保型水处理药剂应用现状及发展趋势[J].水资源保护,2012,05:66-70.

2.水处理现状与发展研究 篇二

1 物理技术

1.1 吸附

吸附处理技术是指利用物质强大的吸附性能来去除水中污染物的技术。目前用于水源水处理的吸附剂有活性炭(AC)、硅藻土、二氧化硅、活性氧化铝、沸石、离子交换树脂,其中用得最多的是对水中有机污染物和臭味有较强吸附作用的疏水性物质——活性炭。

1.2 膜过滤技术

膜分离法是指用高分子薄膜作介质,以附加能量为推动力,对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的物理处理方法。目前常见的膜法有:微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透蒸发、液膜及刚出现的毫微滤技术等。从膜滤法的功能上看,反渗透能有效的去除水中的农药、表面活性剂、消毒副产物、THMs、腐殖酸和色度等。纳滤膜用于分子量在300~1 000范围内的有机物质的去除,而超滤和微滤膜可去除腐殖酸等大分子量(>1 000)的有机物。因此,膜滤技术是解决目前饮用水水质不佳的有效途径[1]。

1.3 吹脱

吹脱是利用水中溶解化合物的实际浓度与平衡浓度之间的差异,将挥发性组分不断由液相扩散到气相中,达到去除挥发性有机物的目的。吹脱法具有费用低、操作简单的优点,但对难挥发的有机物去除效果差。

2 化学技术

2.1 预氧化技术

预氧化技术是指向原水中加入强氧化剂,利用强氧化剂的氧化能力,去除水中的有机污染物,提高混凝沉淀效果。常用的氧化剂有高锰酸钾、氯气、臭氧和高铁酸钾等。

氯是应用于自来水最广泛的氧化消毒剂,投加一定量氯气氧化可以控制因水源污染生成的微生物和藻类在管道内或构筑物中的生长。但是,氯气会和水中某些有机物反应产生大量的卤代烷和氯化有机物,且不易被后续的常规处理工艺去除。

臭氧是一种强氧化剂,在给水处理中有着很长的历史。最初用作消毒剂、控制色嗅味,现又用来去除水中有机物。通过预臭氧化不但可以使得难降解有机物转化为可生化降解有机物,还可以使得不溶性有机物转化为可溶性有机物,从而为后续生物处理提供有利条件。

高铁酸钾是近年来研究较多的氧化剂,它是一种优良的预处理药剂,在水处理过程中可以发挥氧化、杀菌、吸附等多功能的协同作用。刘伟等研究了高铁酸钾对有机物含量较高水源水的处理效果,结果表明:少量的高铁酸钾(0.5 mg/L~1.0 mg/L)预氧化即可显著提高混凝效果,出水剩余浊度明显下降。 水中色度、UV 254和氯仿生成量等有机物综合指标均随着高铁酸钾投入量的增加呈明显下降趋势[2]。

2.2 光化学氧化法

光化学氧化法是在化学氧化和光辐射的共同作用下,使氧化反应在速率和氧化能力上比单独的化学氧化、辐射有明显提高的一种水处理技术。属于光化学氧化法的有:光激发氧化,光催化氧化,光敏化氧化等[3]。光激发氧化法是以臭氧、过氧化氢、氧和空气等作为氧化剂,将氧化剂的氧化作用和光化学辐射相结合,可产生氧化能力很强的自由基。光催化氧化技术是以N形半导体为催化剂的一种光催化氧化。起光催化作用的N形半导体有TiO2,WO3,Fe2O3,TiO3等,TiO2因光化学稳定性和催化活性都很好,反应前后性质不变而被普遍采用[4]。光敏化降解的主要研究对象是水环境中的石油污染物直链烷烃。敏化剂能够从直链烷烃的碳原子上夺取氢原子后生成羟基,在氧的作用下使其降解为酮、烯、醛、醇等。这些化合物均比烷烃更加容易被水环境中的微生物所降解。

3 生物技术

微污染水源水的生物处理大多采用生物膜法,其形式大致可归纳为以下几种类型:生物接触氧化、生物塔滤、生物流化床、生物转盘和淹没式生物滤池等。

3.1 生物接触氧化法

生物接触氧化法,在池内设置人工合成的填料,经过充氧的水,以一定的速度循环流经填料,通过填料上形成的生物膜的絮凝吸附、氧化作用使水中可生化利用的污染物基质得到降解去除。生物接触氧化法的主要优点是处理能力大,对冲击负荷有较强的适应性,污泥生成量少;缺点是填料间水流缓慢,水力冲刷小,另外填料价格较贵,加上填料的支承结构,投资费用较高。

3.2 塔式生物滤池

轻质滤料的开发与采用,为塔式生物滤池的应用创造了条件。生物塔滤增加了滤池高度,分层放置填料,通风良好,克服了普通生物滤池(非曝气)溶解氧不足的缺陷。国外广泛采用塑料材质大孔径波纹孔板滤料,我国常采用环氧树脂固化玻璃钢蜂窝填料。塔式生物滤池的净化作用也是通过填料表面生物膜的新陈代谢活动来实现的。塔式滤池的优点是负荷高,产水量大,占地面积小,对冲击负荷水量和水质的突变适应性较强。缺点是动力消耗较大,基建投资高,运行管理不便。

3.3 生物膨胀床与流化床

生物膨胀床是介于固定床和流化床之间的一种过渡状态,流化床中的填料随水、气流的上升流速的增加而逐渐由固定床经膨胀床最后成为流化床。生物膨胀床与流化床通过选用适度规格粒径(约为0.2 mm~1.0 mm)的生物载体,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等。采用生物膨胀床与流化床,可解决固定填料床中常出现的堵塞问题,进一步提高净化效率,且占地面积少。但由于保持膨胀或流化状态,消耗的动力费用较高,且维护管理复杂,在运行过程中还存在流化介质跑料现象,其工程应用还很少见。

3.4 生物转盘反应器

生物转盘在污水处理中已广泛采用,目前在给水处理领域,对某些污染程度较为严重的微污染水进行了一些研究。生物转盘的优点是有较好的耐冲击负荷能力,脱落膜易于清理处置。但存在的不足是生物氧化接触时间较长,构筑物占地面积大,盘片价格较贵,基建投资高。

3.5 新型生物反应器处理技术

膜生物反应器是膜处理和生物处理相结合的一种新工艺,它是指以超滤膜组件作为取代二沉池的泥水分离单元设备,并与生物反应器组合构成的一种新型生物处理装置[5]。由于超滤膜能很好地截流来自生物反应器混合液中的微生物絮体、分子量较大的有机物及固体悬浮物质,并使之重新返回到生化反应器中,这就使反应器内的活性污泥浓度得以大大提高,从而能有效的提高有机物的去除率。另外,膜滤出水水质很好,系统所排放剩余污泥也很少[6]。

4 结语

总的来说,物理、化学法处理效率较高。尤其是各种联用技术的开发,对一些难降解有机物的去除非常有效,通过高效氧化,去除水中的大部分有机物,并有效的降低了饮用水致突变活性。但这些方法设备都相对复杂,运行和操作条件要求较高,尤其是成本问题严重制约了它们的推广使用。相比之下,生物技术是一种经济有效且在物理学上安全的方法,尤其在与传统工艺(混凝—沉淀—过滤—消毒)联用后,对降低饮用水致突变活性效果也很好。

今后的水处理技术将越来越强调将物理、化学、生物等方法有机结合起来,充分发挥各自的技术特点和优势进行综合治理,以达到最低成本下的最佳去除效果。

摘要:结合微污染水源水处理技术的研究现状,提出了适合受微污染水水质净化的基本技术对策,指出今后的水处理技术将物理、化学、生物等方法有机结合起来,充分发挥各自的技术特点及优势进行综合治理,从而达到最低成本下的最佳去除效果。

关键词:微污染水,水处理技术,物理技术,化学技术,生物预处理

参考文献

[1]莫罹,黄霞.微滤膜处理微污染源水研究[J].中国给水排水,2002,18(4):40-43.

[2]刘伟,马军.高铁酸钾预氧化处理受污染水库水[J].中国给水排水,2001,17(7):70-73.

[3]罗建中,孙国胜.微污染水处理技术进展[J].过滤与分离,2002,12(3):4-9.

[4]Dunlop P S M,Byrne J A.The photocatalytic removal of bacte-rial pollutants from drinking water[J].Journal of photochem-istry and photobiology A:Chemistry,2002(148):355-363.

[5]莫罹,黄霞.膜—生物反应器处理微污染水源水的运行特性[J].中国环境科学,2003,23(2):196-200.

[6]Nuhoglu A.Drinking water denitrification by a membrane bio-reactor[J].Water Research,2002(36):11-22.

3.浅析电厂化学水处理的发展现状 篇三

关键词:电厂 化学水处理技术 发展 应用 环保

化学水处理系统是电厂中一个很重要的组成部分,自然水中含有对设备有害的物质成分,直接利用自然水则会对工厂设备产生腐蚀性的破坏,必须经过一套工序的处理才能被利用。

热力发电厂中,由于汽水品质不良,会引起热力设备结垢和腐蚀,引起过热器和汽轮机积盐,为了保证热力系统中有良好的水质,必须对水进行适当的净化处理和严格地监督汽水质量,热力发电厂的水处理工作主要包括以下四处:

1、锅炉补给水处理

工艺流程按照功能一般分为:预处理部分、一级除盐部分、精除盐部分。处理工艺上从传统的离子交换、混凝、澄清过滤向膜分离技术发展。因离子交换法操作复杂、运行费用高、有酸碱废液排放,同时自动化程度低,已逐渐被膜法所代替。上世纪70年代反渗透的开创应用和近几年EDI技术的发展。这些技术的发展使水处理工艺越来越符合环保要求,符合现代工业技术的发展潮流。

锅炉补给水水处理工艺预处理的主要目的是去除小的颗粒悬浮物、胶体、微生物、有机污染物和活性氯。预处理的一般工艺是对水进行混凝澄清、过滤,出水浊度降到1~ZNTU以下。根据需要,决定是否需要加氯杀菌;当余氯含量高时,决定是否需用还原剂或吸附脱氯。

一级除盐过程一般是用很多化学方法来完成,现在普遍采用的几种脱盐技术有:离子交换技术、反渗透技术、电渗析技术等。

目前,常用的精除盐系统有混合离子交换器、二级反渗透、电渗析和连续电再生除盐技术(EDI)。混合离子交换器是成熟的精除盐技术,出水水质比较高,可以达到出水二氧化硅小于20μg/l,出水电导率小于0.2μs/cm。但存在以下缺点:再生操作复杂,有酸碱废水排放,树脂交换容量的利用率低、树脂损耗大。反渗透脱盐率高,可以达到95%以上,但是,反渗透对对二氧化硅的脱除率较差。EDI装置是近十年发展起来的新工艺,是将电渗析和离子交换除盐技术组合在一起的精脱盐,

2、锅炉给水处理

目前用氨和联氨的挥发性处理在炉水处理运用上较为广泛,但它存在一定的局限性,用于给水除氧也存在缺点与不足:在除氧效率上不如亚硫酸钠,水温低时除氧速度慢,只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧目的;分解温度很高;联氨是一种毒性较强的物质,并被怀疑有致癌作用,操作时容易溅到人的眼睛、皮肤或衣服上,极易被人体吸入,影响操作人员的健康;并且联氨的挥发性强、易燃、易爆,给运输、贮存和使用带来了麻烦。虽然如此,国内许多电厂还是采用联氨除氧,但欧、美、日等国家已相继摒弃联氨,开发和应用新型的有机除氧剂。

3、锅炉炉内水处理

对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污,即为炉内水处理。

对汽包锅炉进行加药处理和排污为了防止在汽包锅炉中产生钙垢,在锅炉水中投加某些药品,使随给水进入锅内的钙离子在锅内不形成水垢,而形成水渣,随锅炉排污排除。随着发电机组不断向大容量、高参数发展, 对水汽品质提出了更高的要求。但是,机组大修时, 发现许多汽轮机叶片上沉积了大量的磷酸盐垢和铁垢。分析认为, 造成这种现象的主要原因是给水、炉水pH 值控制偏差较大。平衡磷酸盐处理既保持了磷酸盐处理的缓冲性, 又可以彻底避免发生磷酸盐暂时消失现象。其技术关键是通过试验找出不发生磷酸盐暂时消失现象的炉水磷酸盐允许最大浓度(即平衡点) ,使炉水磷酸盐含量降低至平衡浓度以下, 同时为了避免pH 偏低,向炉水中加入少量NaOH。此外,Na/PO4比应≥315, 以避免磷酸盐和氧化铁反应生成复杂的难溶水垢。

4、凝结水处理

随着发展目前绝大多说高参数机组设有凝结水精处理装置,这些装置多以进口为主,其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但真的实现长周期氨化运行的目的的精处理装置屈指可数,实现氨化运行从环保、经济角度出发将成为今后精处理系统发展方向。现在的运用考虑需注意设备投资、设备布置、工艺优化方面,应注重原有的公用系统的利用率,例如减少树脂再生用风机、混床再循环泵等。

相关环保问题

电厂水处理的环保问题,主要是指在补给水处理过程中产生的污水处理不当,在补给水过程中都添加了一定的化学药剂,对环境产生的危害不断增加。因此,如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术,以达到节能减排的环保目标就至关重要。这需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作,其主要包括三个等级的处理,即:一级处理、二级处理和进行深度处理。污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。各种水处理方法进行合理组合,结合起来处理污水。

但即使再成熟的技术也仍然需要人来操作实施,所以管理问题就成了一个核心问题。当前,在锅炉补给水的管理中也确实在一定程度上存在着重视不够、管理不严、执行不力等一系列的问题。加强在水处理工作中的管理要在国家或行业管理规范的基础上,一是要结合电厂水处理的实际情况,制度符合单位实际的管理和监督制度,对责任管辖进行明确,二是要针对制度的条款要求以此来督促制度的落实,三是要开展好培训工作,对新技术及时进行讲解,以利于在实践中操作的准确性,提高工作效率。

我国电厂水的处理还是存在很大的问题的,与先进国家相比還是存在很大差距的,学习国外的先进技术来发展,已是势在必行。但也应看到我国电厂处理已发展几十年,在有些方面已经较完善,水处理的发展是稳步前进,在发展的同时也应结合我国国情进行研究技术创新。水处理工作伴随着科学技术的进步和国家行业的要求,仍然需要在改革中进行创新,在继承中进行发展,需要我们用科学发展的眼光、用开拓进取的思维模式、用与时俱进的工作作风进行探索和思考。

参考文献:

[1]陈进生.大型电厂水处理技术进展和应用探讨[J].机电信息,2004

[2]马福刚.浅谈电厂化学水处理方法[J].科技论坛,2011

4.水处理现状与发展研究 篇四

论文关键词:公路软基处理研究发展展望

论文摘要:对现阶段我国高等级公路软基处理方法进行了探讨,介绍了常用的软基处理方法和其理论依据,对所存在的问题作出了分析,并且对未来的发展方向进行展望。

一、高速公路软基处理研究背景

近年来,随着经济建设的不断发展,我国基础设施建设的规模愈来愈大,高速公路也迎来了大发展的崭新局面。1988年10月全长18.5km的沪嘉高速公路建成通车,此后,又相继建成全长375km的沈大高速公路和全长143km的京津塘高速公路。自1990年以来,我国高速公路建设进入了快速发展期,一大批高速公路相继建成通车,全国交通基础设施建设投资又创历史新高,高速公路通车总里程突破3万公里,稳居世界第二位。交通部于提出未来公路发展的远景规划,将在2030年之前建成85000公里的高速公路网。高速公路的建设地域已从沿海、平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展。然而,受地理位置的限制,许多高速公路不得不修筑在软弱土地基上。由于软弱土地基具有的强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特征,对于路基危害很大。因此,在路基设计与施工中,必须给予充分的重视,根据实际情况,因地制宜地处理,以提高地基的强度,减少其压缩性,改善其稳定条件。

我国地域辽阔,有各种成因的软土层,如东海、黄海、渤海的滨海相沉积土;长江、珠江、闽江中下游的三角洲相沉积土;洞庭湖、太湖、洪泽湖、滇池的湖相沉积土等,其分布范围广、土层厚度大。这类软土的特点是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长。在这类地基上修建高等级公路,若地基不经处理或处理不当,将会引起道路质量的降低甚至破坏。据调查统计,在世界各国土木、水利工程事故中,以地基问题处理不当引起的最多。而且,因地基问题造成的事故一旦发生,轻者影响使用,重者危及生命财产的安全,并且补救比较困难,补救工程费用很大。如日本的常磐高速公路神田桥自1986年09月20日通车后,19个月平均每月补修一次错台,严重影响了路面质量和通行能力;我国沪嘉高速公路、湖北汉宜一级公路等通车后,由于软土沉降等问题,使路面开裂,桥头错台,错台大者可达7~8cm,使行车速度大为下降,一直小修不断。随着高等级公路的修建,软土路基问题越来越突出,已成为影响工程质量、工程周期和工程造价的关键因素之一。因此,加强高等级公路软基处理的研究,科学地选择经济、有效的软基处理方案,是确保高等级公路的工程质量的重要措施。

二、我国高等级公路软基处理研究现状

1、软弱地基基本特性的研究

软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土,是在地表下相当深度范围内存在软弱土。软弱土的主要物理力学指标表现为:天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,塑性指数20左右,不排水抗剪强度小于30kPa,压缩系数a1-2大于0.5MPa-1。这类土具有压缩性高、强度低,排水固结慢、地基稳定性差等特性,通常很难满足地基承载力和变形的要求。因此,不能作为永久性大型建(构)筑物的天然地基。软弱地基在不同地区或在同一地区的不同路段,表现出的工程特性有较大的差异,如在软弱土厚度较大的地区,表层在长期气候的影响,含水量减小,在收缩固结作用下,其表面形成所谓的“硬壳”。该硬壳层具有中等或低的压缩性,较高的强度。在工程上如何利用这一硬壳层,节约工程造价,积累了一定的经验。

2、高速公路软基处理的实例研究

近年来,随着高速公路大规模的建设,工程中遇到的软基问题愈来愈多,在软基处理的过程中,对软土的性质、基坑开挖稳定性及其地基加固技术的研究日益深入,在软土加固的工程实践及桩基或其他类型基础的设计和施工等方面,积累了丰富的经验和大量的资料。可以说,公路软基处理的方法可涉及到所有的地基处理方法。软基加固技术由最早的采用填土缓速平衡碾压、生石灰桩、浅层换填等方法发展到下述的主要的处理方法:(1)排水预压法;(2)粉体搅拌桩深层处理法;(3)轻质路堤;(4)垫层及浅层处理;(5)自重预压,超载预压;(6)化学方法;(7)土工织物等加固技术;(8)砂桩、碎石桩等。国内外的软土地基加固方法归纳起来已达几十种,但目前仍然处于新老方法不断完善和发展的阶段。不论采用哪种方法,就其原理说不外乎分为以下几类:(1)改良土质;(2)换置;(3)补强。从以上的软基处理方法在工程实际中的应用情况来看,对其效果评价不一,由此看来,在如此众多的软基处理方法中,要采用哪一种方法效果较好、施工方便、又节省资金,这无疑也是软基加固处理中的一个关键问题。

3、软土地基加固方案选择的研究

高速公路对地基变形量的要求很高,一般要求在使用期内路堤的工后沉降不超过30cm,路桥搭接处不超过10cm。大量的工程实践证明,软土地基加固工程成败的先决条件之一是地质资料的可靠性。地基加固的费用可占总投资的1/3,甚至更大,所以选取经济、有效的加固方案非常重要。要想确定科学合理的加固方案,除了

设计上重视工程地质调查外,应尽可能采用精密和现代化的勘探仪器与手段,获得准确数据,综合考虑土的特性、产生压缩变形的机理、加固方案和质检的难易程度以及施工队伍的素质等条件。

软土地基加固处理技术比较复杂,地基的沉降过程长达几十年,为使软基加固处理取得长远的效果,应尽量采用理论上成熟、计算方法完善的加固处理技术。

经过多年的实践,可以得出如下经验:(1)强夯对于以泥炭为主的软土层,仍然是有明显效应的;(2)对于基础面积较小的软粘土地基,如柱基、墩基等,采用强夯,即使不能形成良好的排水通道,产生周围隆起,但也能达到强迫预沉降、强迫换土的效果。(3)软粘土采用强夯,最好配以较疏的砂井,而砂井的井径,尽可能采用较大直径,以加强压密排水效应。(4)软粘土采用强夯,孔隙压力消散迟缓,相邻夯点,先后夯击的间歇时间,常需达到3周~5周,如果平均按一个月计算,则整个施工期间,必须在3个月以上。

三、高等级公路软基处理研究存在的问题及展望

目前公路软基处理的研究己经达到了相当的水平和规模。但从国内、外现有资料来看,仍存在着一些不容忽视的问题,因此,结合当前公路软基处理研究的现状,应在相应的方面加强研究。

1、数值计算技术没有充分表现出其优越性。

因为以太沙基(Terzaghi)的经典土力学为基础的.理论公式法仍被广泛应用,所以在实际工程应用的研究中应将深入开展软土地基沉降计算方法的研究和数值计算方法的实用研究作为今后的工作重点。

2、地基加固新技术的研究还不够,应加强复合地基的应用及其研究。

对于软土层厚度较大,深层土体强度很难改善时,复合地基能将外力较合理地传递给全土层,并按桩(柱)体刚度和置换率的不同,承担不同的外力,减轻土直接受力的负担,不必对较难改善强度的深层软土进行加固处理,如采用深层搅拌桩、预制桩法均可形成复合地基,工程实践证明效果很好。

3、地基处理方案的决策分析研究不够,目前的方案选择基本上停留在人为凭经验选取阶段。应加强公路软基处理方案的决策分析,对软基处理方法进行优选。使目前人为定性决策方法数值化、科学化和智能化。

(1)加强公路软基处理的系统化研究。近年来,大量出现的实例研究为系统性的理论研究提供了基础,应着手对这些实例研究资料进行系统化的研究,对软土的工程评价,处理方法的选择等都具有重要的理论和实践意义。

(2)应用系统工程(systemengineering)“量化评分”法进行软基处理方法的选择。因为不同地区的土层厚度、分布、质量有所差异的,地基处理在技术、造价、时间和施工难度上均是不同的,所以只有对具体的工程地基加固采用系统工程“量化评分”法进行分析、优选,才能收到较好的效果。如上海新港址软基处理方法选择,上港十四区对多个试验成果进行优选,均采用系统工程的量化分析理论,得到有关专家的好评。

(3)提高公路软基处理研究的智能化水平,研究表明,在工程领域,寻求最优解往往很困难,获取满意解不失为一种合理的选择,人工智能方法是目前获取满意解最好方式之一。

4、地基处理方法的选择应与环保问题结合起来。

5、地基处理效果的检测技术有待进一步发展。

6、经济快速的处理方法是有生命力的处理方法。随着工程建设的高速发展,要求对地基的处理速度要加快,周期要缩短;再由于建筑市场的开发,往往经济实惠的方法较易被市场所接受。因此经济快速的加固方法仍然是今后发展方向。

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[5]郭耿新.沪宁高速公路软基处理方法优选[J].地基处理,(1):23~28.

5.我国水资源现状及水处理技术 篇五

水是人类生存的基本条件,又是国民经济的生命线。随着人口和经济的增长,一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高,另一方面,水污染的范围和程度也越来越大。这一对日益严重的矛盾已经成为制约社会经济环境可以持续发展的主要因素。

我国是一个水资源匮乏的国家,总量不足,时空分布不均,污染较严重。据估算,我国人均水资源量约为世界平均水平的1/4,是美国的1/6,巴西的1/19,加拿大的1/58。.北方河流断流现象日益严重,海河已变成季节性的河流,黄河面临断流和污染双重压力,从1972年到1997年的25年中,黄河断流发生19年,进入20世纪90年代后愈演愈烈,1995年断流122天,1996年断流136天,1997年断流226天,断流河段长度706km。西北地区面积占全国1/3,水资源量仅占全国的4.6%,黄河、淮河、海河三大流域河川径流量不到全国的6%、而耕地面积却占全国的40%,海河流域耕地亩均水量,低于以干旱著称的以色列。沿海地区则由于经济快速增长和污染增加,局部缺水现象日益突出,水患更是频繁发生。我国七大水系、一些淡水湖泊和近岸海域都收到不同程度的污染。

解决水资源短缺和水污染的一个主要途径在于水处理。很多地方并不是没有水,而是水质不合用。如果能够通过人工和自然的处理,使得水满足用户和环境的各种要求,并循环使用,则缺水问题将不复存在。当然现有的技术经济条件下,除了处理途径,还有其他解决办法可以选择。

6.水处理现状与发展研究 篇六

文章进行了UV/H2O2/GAC和GAC系统用于微污染水深度处理的试验研究,结果表明:UV/H2O2/GAC对UV254和TOC均有良好的.去除效果,当H2O2投量3.0 mg/L,UV/H2O2反应器停留时间20 min时,系统的COD和UV254去除率为44.6%和72.8%.UV/H2O2主要作用在于改善了GAC对有机物的吸附,产生了羟基自由基,从而提高了去除效果.

作 者:左金龙 Zuo Jinlong  作者单位:哈尔滨商业大学,环境工程系,黑龙江,哈尔滨,150076 刊 名:环境科学与管理 英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT 年,卷(期): 33(3) 分类号:X523 关键词:高级氧化工艺   UV/H2O2   粒状活性炭   微污染水  

7.水处理现状与发展研究 篇七

关键词:海上采油,油水处理技术,研究分析

随着对海上油田资源的开发, 使得原油含水率上升, 在开发过程中产生大量的采油污水对海洋环境造成重大污染, 要求成熟的处理技术在海上采油水处理使用中, 且需要处理效果好的高效处理设备。注水水源及水质处理海上油田注水水源主要有:注海水、采出水回注和注浅层地层水, 另外根据油田的具体情况还可以采取海水、地层水、浅层水混注方式。本文概述了海上油田污水的处理技术, 其中包括油田注水及水质处理、采出水处理的技术分析, 介绍了海上油田采出水处理技术存在的问题, 以及对国内的采出水除油技术和纳滤软化海水注水技术进行研究与分析。

一、油田采油水技术的现状分析

1.油田采油水技术

传统的采出水处理技术主要是结合去除悬浮物和除油两方面展开, 目前国外在海上油田中使用的设备有气体浮选装置、离心机、水力旋流器、薄膜过滤器等, 而我国在油田的采出水处理方面主要是进行隔油—混凝—过滤措施。我国在海上原油处理生产污水处理技术使用方面应用了水力旋流、气浮和自然沉降的三个工序, 对于处理出的水主要是供油田注水使用, 达到注水水质标准后回注到储层中。

在南海油田中应用了离心分离的方法, 将传统直接注入海水的处理流程展开, 我国还在别的区域应用了海水粗过滤、细过滤、超重力脱氧、药剂投加等等办法在海水处理使用的工艺中, 处理后的海水悬浮物可控制在标准值范围。目前全国主要油田的注水水质标准参照石油天然气行业标准, 该标准对水中悬浮物含量及粒径、含油量、细菌含量等几项指标有严格要求。

2.油田采出水处理中主要的问题和解决措施

在海上油田采出水处理中存在的主要问题是:1.对油田采出水处理的技术方面较为落后, 没有向国外先进的过滤技术学习, 在处理应用方面技术缺乏, 效率也较低;2.对油田采出水的应用处理设备较为陈旧, 使用方面的工艺复杂, 整体性能上作用较低, 生产的成本方面较高, 已经不适合当今社会中油田开发的需要;3.采油水处理使用的水质稳定剂的作用较低、作用的范围较小;4.使用的设备在控制上自动化效率较低, 以及生产中的管理水平较低, 以至于生产带来的效益也也较低。

对于油田采出水处理中存在的问题可作出的解决措施有:1.应加强与相关工作单位的合作, 加强技术的各方面完善;2.学习、引进国外的处理技术, 提高油水的分离和过滤, 研制出有效的处理药剂;3.利用国外的地下水控制技术, 对地下控水进行减少采出水量的技术工艺;4.加强高效的处理设备研究和开发, 加强与国外相关工作单位的合作, 并且学习一些合理有效的管理模式。

二.对海上采油水处理技术的研究

1.采油水处理中的设备使用

在对海上采油水处理技术的设备使用方面有污泥浓缩设备, 这种设备的作用是将污水处理中产生的油污泥从污水处理系统中排出后, 并且对污水中的泥质以及细菌等等采取对应的措施进行浓缩处理;除油装置是采油污水处理中应用较为广泛的设备, 它的作用是将污水中的残余原油进行去除, 防止对地层堵塞;在采油水处理中应用的混凝沉降设备和过滤设备的作用是将污水中的水和油污悬浮物进行分离目的, 对污水中的悬浮物通过化学混凝剂进行加速沉降实现净化污水的目的。

2.对海上采油水处理技术的研究

根据注水水质指标可看出油田采出水处理中, 主要是对其中的石油类和固体悬浮物进行处理。目前国内外油田常用的采出水处理方法可分为物理法和化学法两类。开展基于海上油田采油注水的理论和应用研究, 对于提高我国海上采油技术水平、降低能耗和开发成本、防止海洋环境污染具有重要意义。

3.对海上采油水处理技术的建议

由于环保法规在当今社会中的日益完善以及各种各样的驱油技术的不断发展, 使得油田采出水处理技术已经处于落后的状态, 达不到石油业的发展步伐, 从而成为影响石油业在激烈的竞争市场中发展的一个不足因素。对此可提出几点在加强油田水处理研究和开发的建议:1.研制出高速有效、低成本、高分离精度的油水分离设备;2.开发出的设备要求达到高分离精度、操作方便、成本低的效果, 从而可以在深度污水处理方面发挥作用;3.研究出适合油田采出水回注处理的设备;4.研究出合理、高效且价格价廉的油水处理剂;5.解决影响注入水水质稳定的因素问题, 从而制定出适合油田的水质稳定剂。

小结

海上采油水处理技术的实施是保障油田的可持续开发以及降低海上采油带来的环境污染的一项重要技术, 在采油中由于油田采出水与注入水量之间不平衡, 需要注入海水的来补充不平衡的水量变动。海上采油水处理技术对于提高我国海上采油技术水平、降低能耗和开发成本、防止海洋环境污染方面都具有具有重要的影响和意义。

参考文献

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8.水处理现状与发展研究 篇八

关键词:秸秆;秸秆处理装置;应用现状;全秸秆覆盖免耕播种机

中图分类号: S223.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)11-013-04

收稿日期:2014-12-12

基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项(编号:CARS-14-08B);中国农业科学研究院科技创新工程。

作者简介:林德志(1989—),男,安徽六安人,硕士研究生,主要研究方向为耕种机械。E-mail:961369927@qq.com。

通信作者:吴努,教授,硕士生导师,研究方向为机械设计、纺织机械。E-mail: 653534738@qq.com。当前,我国的空气污染问题日益突出,每逢秋末冬初,持续的雾霾天气笼罩着全国多个省份,给人们的生产生活和身体健康造成了极大的危害。造成空气污染的主要原因之一就是农村的农作物秸秆焚烧,收获后的农作物秸秆废弃在田间,基本无利用价值且不易清理,就地焚烧成了农民“最省事”的办法。破解秸秆焚烧最有效的解决办法就是采取保护性耕作,对农田实行免耕、少耕,让作物秸秆、残茬覆盖地表,这样既可以提高土壤肥力、抑制沙尘暴,又能够避免秸秆焚烧[1]。而免耕播种机又是机械化保护耕作的核心。在免耕播种机作业播种的过程中,残茬秸秆的处理是一个非常重要的关键环节,无论是播种种子还是播种后的施肥环节,作为免耕播种机作业的第一步,就是对残茬秸秆的处理,将残茬秸秆清理干净,以利于后续免耕播种机的播种和施肥等作业,从而能够保证作业的顺畅性、高效率;如果残茬秸秆清理不当,就会造成机具堵塞卡滞,架种、晾种等问题,不仅影响作业顺畅性,而且影响播种质量[2]。因此,秸秆处理装置的研究对提高免耕播种机作业的顺畅性和劳动生产率有着重要的意义。

1国外免耕播种机秸秆处理装置

国外目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有2种,即圆盘刀式秸秆处理装置和尖铲式秸秆处理装置[3]。

1.1 圆盘刀式秸秆处理装置

圆盘刀主要有3种形式:光盘圆盘刀、波纹圆盘刀和缺口圆盘刀。圆盘刀式秸秆处理装置多数使用滚动圆盘切刀来破土切茬,其类型主要有平圆盘切刀、偏置锯齿型圆盘切刀、偏置波纹型圆盘切刀、缺口圆盘切刀、带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀等类型。其工作原理是圆盘刀随机架滚动,靠重力切茬,也可以靠液压予以施加垂直向下的力增加圆盘刀的切茬效果。如果土壤表面比较硬,圆盘切刀可以将残茬切断,而当在松过或耕过的田地里工作时,它们会将残茬压进松软的土壤里。从而播种机能够顺利地完成作业,播下的种子和施下的肥料不会裸露在秸秆上。直径大的圆盘切刀相比直径小的圆盘切刀切茬要容易,但其需要的垂直压力也相对较大。动力驱动的圆盘切刀切茬效果较好,能使免耕播种机在残茬覆盖地顺畅地播种而不发生堵塞现象,但是结构复杂。带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀切割残茬要比普通圆盘切刀容易。国外的免耕播种机大多数采用圆盘刀式秸秆处理装置,但是每个圆盘刀需要增加配重,结构庞大笨重,耗用钢材多,制造成本高[3-4]。

美国Great Plains公司生产的3P605NT型免耕播种机(图1)和巴西Baldan公司生产的SPD5000型小麦免耕播种机(图2)都采用圆盘刀式秸秆处理装置。3P605NT型免耕播种机采用大波纹圆盘破茬、松土,在地表可以开出10~20 mm宽的沟,其后用单体仿形的双圆盘开沟器播种施肥,种、肥混施。作业时,重心位置在大波纹圆盘上,切茬能力较强,该机为悬挂式,质量为1 034 kg,工作幅宽为1.83 m,播种行距19.05 cm、行数9行[5]。SPD5000型小麦免耕播种机,同型号的还有SPD3000和SPD4000型,整机质量分别达到4 223、3 812、3 401 kg,牵引式,配套动力分别为85、70、55 kW以上拖拉机[3,6-7]。

1.2尖铲式秸秆处理装置

尖铲式秸秆处理装置的特点是质量轻而入土能力强,具有结构简单、易制造和成本低等优点。其工作原理是靠自身和附加的重力,在牵引力作用下,它的前棱和两侧对称曲面使土壤沿曲面上升侧滑, 并将残茬、表层干土块、杂草等向两侧

抛出。对播前整地要求不高,可在垄作留茬地上开沟,有利于清除垄上残茬和杂草。但作业时,下层湿土有上翻趋向,保墒性能较差,开沟阻力较大[3-4]。

加拿大Flexi-Coil公司生产的5000型免耕播种机采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土(图3),镇压轮为多排结构且距开沟器有一定的距离,可以有效防止机具挂草。该机整机长为17.4 m,种行宽度可调,有18.3、22.9、30.5、36.6 cm 4种规格,播种方式为气力式排种,压缩空气与种子箱系统在最后方,其重量由自身的轮子支撑以保证开沟器对土壤的压力的稳定性,确保精确的开沟深度[4-5,8]。同样采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土的还有澳大利亚John Shearer公司生产的4 Bin Direct Drills免耕条播种机(图4),该机具有4个种箱,可以在1个工作行程播种4种作物,整机上可以装4~6个开沟器,且每2个开沟器之间的间隔较大,可以很好地防止堵塞,增加作业的顺畅性[3,6,8]。

国外对免耕播种机具的研究已取得较大成就,且其秸秆处理装置的研究也相当成熟,能够较顺畅完成作业,但是当在秸秆量大或种植窄行作物时存在机具堵塞、秸秆覆盖种行、种子可能播在秸秆上等问题且欧美发达国家多为单熟制、休耕制,田块大、机具多以重型、大型设备为主,我国直接借鉴和应用可能性不大。

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2国内免耕播种机秸秆处理装置

国内目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有3种[3]:一是圆盘刀式秸秆处理装置;二是尖铲式秸秆处理装置;三是带状旋割秸秆处理装置。

2.1圆盘刀式秸秆处理装置

国内免耕播种机上圆盘刀式秸秆处理装置和国外的基本相同,但是由于我国的地块小、经济条件差,所以免耕播种机的质量相对较小,需通过液压系统对其施以向下的垂直分力,以增加圆盘刀的切割能力。

中机美诺生产的6115型免耕播种机采用波纹圆盘刀破茬松土,切茬效果较强(图5)[9]。该机整机质量为1 973 kg,配套动力55 kW,播种行数为15行、行距为19 cm,工作宽幅2.85 m,工作效率为2.28 hm2/h,能播种小麦、大豆、牧草、油菜等中、小粒种子作物,可一次完成破茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业[6,9]。另外,由中国农业大学参与的国家“十五”科技攻关课题组研制的斜置驱动缺口圆盘免耕播种机(图6)[10],该机采用动力驱动式圆盘破茬装置,即在开沟器前装有斜置缺口圆盘刀,利用圆盘刀在旋转过程中切断残茬并将土壤向后抛洒。在实际作业过程中,由于轴端附近的圆盘刀与免耕播种机的侧板距离较小,容易发生秸秆堵塞[6]。

2.2尖铲式秸秆处理装置

国内的尖铲式秸秆处理装置同国外的相仿,同样由于我国的基本国情,其机具质量相对较小,需通过液压系统增加其向下的垂直分力,以增加尖铲的入土能力。

大连农牧机械制造厂生产的 2BQM-6A型免耕播种机(图7)[11] 与河北农哈哈机械有限公司生产的农哈哈2BYF-4型玉米施肥播种机(图8)都采用尖铲式破茬松土装置,能有效减小作业阻力,提高作业效率。2BQM-6A型免耕播种机在小麦秸秆量为965 kg/hm2、秸秆含水率为64.3%的地中播种,通过系数可达0.97,通过性较好[4-5]。2BYF-4型玉米施肥播种机整机质量为190 kg,配套动力11~13.2 kW,播种行距500~640 mm,播种行数3行[7]。

2.3带状旋割秸秆处理装置

带状旋割秸秆处理装置是在开沟器前设置有旋转刀具,其工作原理是作业时,旋转刀具将作物的秸秆、根茬打碎或打走,在播行形成种床,适用于直立玉米秸杆或秸杆还田地播种小麦,也可用于播种玉米[3]。河北省农机局组织河北农哈哈机械有限公司生产的2BMFS-5/10 型带状浅旋小麦覆盖施肥播种机见图9[12]。该机采用带状浅旋刀破茬松土装置,可以将开沟器前的秸秆旋耕粉碎并与土壤混合,可在大量的玉米秸秆覆盖地上作业,整机质量为600 kg,配套动力36.8~47.8 kW拖拉机,工作幅宽1 900 mm,播种行距范围:玉米380 mm,小麦宽行260 mm、窄行120 mm[6,8]。农业部保护性耕作研究中心研制的2BMD-12 小麦对行免耕播种机见图10[13]。其同样采用带状旋耕刀破茬松土装置,能够用于玉米收获后,在秸秆直立状态下下地作业。该机配套动力为43 kW以上拖拉机,播种幅宽 2 800 mm,播种平均行距200~233 mm[8]。

我国对免耕播种机的研究起步较晚,主要是对国外免耕播种机的消化和吸收,研究适合我国国情的免耕播种机,并取得了不小的成就,但是当秸秆覆盖量大、留茬较高时,易堵塞卡滞,影响作业质量。

3全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置

针对现有的免耕播种机存在当地表秸秆量大或留茬高时极易造成机具入土部件挂草、壅堵和架种、晾种等问题,农业部南京农业机械化研究所创新性研制出了全秸秆覆盖免耕播

种机(正处在试验阶段),该机可一次性完成碎秸、清秸、播种、施肥、播种后覆秸等作业工序。其作业过程为:首先利用秸秆处理装置将待播区内的秸秆捡拾、粉碎,通过横向推送及风力提升后向后抛撒,在秸秆未落下、地表无秸秆的空档处播种施肥,粉碎后的秸秆再由抛洒装置均匀地覆盖于播种后的地面上。该机具不仅能够解决现有免耕播种机的技术难题,而且覆盖后的秸秆能够起到很好的肥效以及达到“准地膜”的覆盖效果;且通过更换部分作业部件,可播种不同的作物。

3.1工作原理

秸秆处理装置是全秸秆覆盖免耕播种机的核心,其主要作用是将待播区域内的秸秆清理干净,为后续的播种、施肥等工作部件营造“洁净”的工作环境,从而解决开沟器壅堵、架种、晾种等问题。其具体结构如图11所示[14]。

全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置是利用拖拉机动力输出轴输出动力,经万向节带动变速齿轮旋转,通过变速齿轮加速后带动三角带传动,从而带动秸秆粉碎刀轴以及搅龙、风机高速旋转。且在秸秆粉碎刀轴上装有Y型甩刀,工作时甩刀离地有5 cm的高度,高速旋转的的甩刀可以将直立或者倒伏的秸秆打成多段,同时由于甩刀的高速旋转,在秸秆处理装置入口处形成负压区,断秸以及未被打断的秸秆被吸入机体内,与机体内安装的定齿相遇,从而被剪切粉碎。粉碎后的秸秆被气流送至粉碎刀轴后方设置的横向输送搅龙, 碎秸通

过旋转的螺旋输送搅龙推送至离心风机,并在风机叶片高速旋转产生的离心力以及获得能量的气流联合作用下,从设有秸秆抛洒机构的输送管道出口抛出,越过种箱、肥箱,均匀地覆盖于播后地表。

3.2田间试验

该机于2014年11月4—13日(其间7、8日2 d下雨),在江苏省农业科学院试验基地(位于南京市六合区竹镇)分别做了玉米茬小麦免耕播种与水稻茬小麦免耕播种的试验。其中前茬作物为玉米的田地1.387 hm2,玉米茬秸秆高度 1 736 mm,株距345 mm,秸秆直径从秆顶的5.3 mm到秆底的20.6 mm逐渐增大;前茬作物为水稻的田地0.96 hm2,先前收获水稻时采用的是全喂入联合收获机,留茬高度400 mm,株距200 mm。试验期间田间秸秆覆盖效果如图12、图13所示,2幅图都是左边的是待播区域,右边是已播区域。

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3.3存在的问题

(1)当遇到田间不平整处,尤其是两边低中间高的地方,甩刀会将大量凸起的土壤甩至搅龙,并输送到离心风机处,造成风机的堵塞卡滞。

(2)当秸秆的直径较小,如水稻茬、小麦茬,且其含水量过高时,粉碎后的秸秆容易堆积成团状,会造成风机出口段的管道堵塞卡滞。

(3)管道出口处的秸秆会缠绕在抛洒机构的旋转轴上,当缠绕的量过多时,会造成抛洒机构由于摩擦阻力过大而旋转速度变慢乃至停滞,从而影响秸秆的覆盖均匀性。

4结语

随着焚烧农作物秸秆造成的空气污染、交通堵塞等问题日渐突出,对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新显得尤为重要;因此,需要重视对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新。我国在总结吸收国外免耕播种机秸秆处理装置的基础上,研制出了许多适合我国国情的免耕播种机秸秆处理装置,但是也存在不少问题,所以要对现有秸秆处理装置进行优化,进一步改进和完善现有装置,提高免耕播种的质量。同时,根据不同地区特点及广大人民的需求,发展有利于免耕播种机播种的秸秆处理装置,从而提高农民的积极性、减少乃至杜绝焚烧秸秆,进而能真正解决焚烧秸秆带来的环境污染问题以及为全面实施保护性耕作提供有效的技术支撑。

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