处理工艺(6篇)
处理工艺篇1
关键词：膜处理技术反渗透浓缩液处理
Abstract：Thispaperexpoundsthebasicprinciplesofmembranetechnologyandseveralconventionaltechnology,usingreverseosmosistreatmentforwastewaterproducedbythewastewaterconcentratedifficulttodealwithsuchissues,usingthemethodofFenton,ironcarbonmicroelectrolysis,combinationmethodanddirectlybacktotheusageofconcentratedliquidforprocessing,forfilmprocessingtechnologyofconcentratedliquidtreatmentonthetechnologyreference.
KeyWords：Membranetechnology;Reverseosmosis;Concentrateprocessing
中图分类号:TS205.4文献标识码：A文章编号：
1膜分离技术
分离作为化工行业中一个重要的生产环节，其过程及方法可以有多种，基于分离对象不同的物理化学性质，可以有凝胶色谱、离子交换、结晶、蒸馏、离心、萃取、吸附等许多方法。而以高分子膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效的流体分离净化和浓缩技术，因其操作过程大多无相变化，可常温连续操作，工艺简便易于放大，高效节能且污染小等优点而得到广泛应用。所有分离过程都是利用在某种环境中混合物各组分性质的差异进行分离。膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，借助于外界能量或膜两侧存在的某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)，原料侧组分选择性地透过膜，从而达到分离、浓缩或提纯的目的。不同的膜分离过程中所用的膜具有一定结构、材质和选择特性;被膜隔开的两相可以是液态，也可以是气态;推动力可以使压力梯度、浓蘸度、电位梯度或温度梯度，所以不同的膜分离过程分离体系和适用范围也不同。膜分离方法按其分离对象可分为气体(蒸汽)分离和液体分离;按其用途又可分为反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)，微滤(MF)，渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透蒸发(P、zAP)、乳化液膜(ELM)和与其它过程相结合的分离过程一一膜蒸馏和膜萃取等。其中，反渗透、超滤、微滤、电渗析分离过程己较为成熟，气体分离和汽化以及纳滤是正在开发中的技，且将是后的发展重点。
膜分离技术主要可分为以下四类。
（1）微滤
微孔过滤是以静压差为推动力，利用膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。微孔滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构，在静压差的作用下，小于膜孔的粒子通过膜，比膜孔大的粒子则被阻挡在膜面上，从而使大小不同的组分得以分离，其作用相当于“过滤”。由于每平方厘米膜面中约包含1千万至1亿个小孔，孔隙率占总体积的70%～80%，故阻力小，过滤速度快，可以去除溶液中的微粒、胶粒及细菌等微生物。
（2）超滤
超滤技术就是利用一种活性膜，在外界压力作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高（500～500000u）的物质，而小分子物质则透过膜，它对水中细菌和某些病毒有很好的去除效果。超滤膜截留作用主要表现在三个方面：膜表面孔径的机械筛分作用、膜孔阻塞作用、膜表面及膜孔对杂质的吸附作用。
（3）纳滤
纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种压力驱动型膜分离过程。它具有两个特性：对水中分子量为数百的有机小分子成分具有分离功能；对于不同价态的阴离子存在Donnan效应。物料的荷电性，离子价数和浓度对膜的分离效率有很大的影响。
（4）反渗透
反渗透(ReverseOsmosiS)简称反渗透，源于美国航天技术，是六十年展起来的一种膜分离技术，其原理是废水在高压力的作用下通过反渗透膜，水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的，由于它与自然界的渗透方向相反，因而称它为反渗透。反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。该方法具有运行成本低、操作简单、自动化程度高、出水水质稳定等特点，以及可以使现代工业回收水高于12次的使用寿命。[1]与其他传统的水处理方法相比具有明显的优越性，广泛运用于水处理行业。膜分离技术凭借其超于常规处理方法的诸多优点正在诸多领域占据着越来越重要的位置。
以上四种膜处理技术常用工艺，其中反渗透技术以其处理出水效果好、工艺简单、操作简便等优点成为目前国内外最流行的膜处理技术，可是反渗透所产生的浓缩液因为成分复杂、浓度较高等特点，已经成为水处理仲的一个难题。目前国内采用反渗透系统的浓缩倍数一般为3~5倍，净水量为原液的70~80%，占原液体积20~30%的浓缩液富集有机、无机污染物和盐类，它的进一步处理成为一个难题。目前国内外多采用浓缩液回流调节池进行处置。反渗透法脱盐时，水中无机阴、阳离子存留在在反渗透浓缩液中,当淡水回收率在75%时,浓缩液中各种离子的浓度比进水的离子的浓度增加4倍，所以本文将对反渗透的浓缩液处理方法进行探讨。
2国内外反渗透浓缩液处理方式
2.1国内反渗透浓缩液处理方式
（1）回流法：RO浓水回流可提高回收率,增大膜表面冲洗流速,减少污堵;但回流率过高,又会使进水盐度升高,增加膜的负担,影响膜寿命。
（2）回用作生产用水。由于RO浓水中无悬浮物,含阻垢剂且有压力,可用作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水、冷却水;或经过简单处理后混入原水回收。如果浓水中含环境优先控制污染物,则需慎重使用。
（3）资源化利用。可采用水力涡轮增压器、功交换器和压力交换器等利用余压产能;海水淡化厂的RO浓水用于制盐,可节约盐田,缩短晒盐周期;预处理后适当勾兑,可用于海产品养殖。
（4）蒸馏浓缩。膜蒸馏(MD)技术是一项新技术,在常压下利用温差可将浓水尽可能地回收(回收率>95%)甚至结晶化,但目前经济、高质量的疏水微孔膜尚未研发成熟。
2.2国外反渗透浓缩液处理方式
美国饮用水工业调查分析了产水量>95m3/d的137个膜装置的类型和浓水处理方式(如表1所示),其浓水的处理程度很低,故寻求更经济和环境友好的浓水处理技术迫在眉睫。
表1美国膜技术调查数据[2]
3浓缩液处理技术
3.1、蒸发浓缩法
蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,由2部分组成:加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。反渗透浓缩液在处理时,水从浓缩液中沸出,污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱,因此会保留在浓缩液中,只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气,最终存在于冷凝液中。蒸发处理工艺可把浓缩液浓缩到不足原液体积2%～10%。[3]此时,蒸发处理是经济低廉的,它也就成为惟一可同时有效控制渗滤液和填埋气体的工艺。与常规处理不同,蒸发对水质特性,如BOD、COD、SS、DS及进料温度的变化不敏感,但pH是蒸发的重要影响因素,pH影响浓缩液中挥发性有机酸和氨的离解状态,从而改变它们的挥发程度,另外,酸性条件下对蒸发器金属材料腐蚀性较强。
3.2Fenton法
Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。
Fenton法是一种高级氧化法目前主要分为以下几种：普通Fenton法、光Fenton法、电Fenton法等J.H.Fenton在1984年发现二价铁和H2O2组合能氧化多种有机物，而且其氧化范围广原因是H2O2能被Fe2+催化分解生成羟基自由基HO并引发更多的其他自由基由于羟基自由基氧化能力仅次于氟具有很强的氧化性因此能氧化绝大多数有机物该方法具有氧化效率高且范围广和反应速度快的特点。
3.3铁碳微电解法
微电解法是基于金属材料(铁、铝等)的电化学腐蚀原理，将铁屑或者铁屑一炭粒浸泡在电解质溶液中形成无数微小的腐蚀原电池(包括宏观电池与微观电池)，微观电池是由铁屑本身的以颗粒状态分布的炭化铁引起的;宏观电池则是铁屑加入宏观阴极材料如石墨、焦炭、活性炭等使其直接接触而形成的，相当于在铁屑微观电池腐蚀的基础上，进一步强化了腐蚀或电解作用)来处理废水的，它是絮凝、吸附、卷扫、共沉、电化学还原等多种作用综合的结果，其中铁屑作为阳极被腐蚀，而炭粒或者炭化铁作为阴极.
3.4脱除过饱和法
该类方法主要针对反渗透浓缩液中无机垢为限制提高回收率的情况。脱除过饱和度将反渗透浓缩液进行处理回用的方法主要有电解法，诱导法和絮凝法。其中，电解法是利用电流降解溶液中的阻垢剂，使溶液中的碳酸钙分子和硫酸钙分子在高浓度的情况下自动沉淀出来。诱导法是在溶液中加晶种，让溶液中的碳酸钙分子和硫酸钙分子长到晶种上，从而降低溶液中成垢离子的浓度。絮凝法是利用絮凝剂加速碳酸钙分子和硫酸钙分子的聚集，使大分子的碳酸钙和硫酸钙沉淀。
3.5Fenton-双泥SBR法
Fenton试剂在偏酸性条件下，产生的·OH是一种氧化能力很强的自由基，可使废水中的有机结构发生碳链裂解，使难于生物降解的大分子有机物裂解为易于微生物降解的小分子有机物，或者完全矿化为CO2和H2O。双泥SBR根据渗滤液水质复杂多变的特点，可以灵活地调整工艺参数，节省碳源。对低C/N比的污水，本身很难满足反硝化脱氮所需的碳源，往往需外加碳源。不过经过Fenton法处理后的污水可能生化较差，难以进行生物处理，需要将废水与生化污水混合，以提高废水的可生化性，所以Fenton-双泥SBR法。
3.6浓缩液利用及回用
3.6.1含锌废水回用
采用纳滤（NF）-反渗透（RO）组合工艺对电镀漂洗含锌废水进行分离浓缩，产水回用于镀件清洗，浓缩液的Zn2+含量达到镀液的回用要求，（见图1）。
图1工艺流程图如下
含锌废水间歇排入进水箱，经提升泵依次进入微滤（MF）NF和RO装置RO产水收集回用，NFRO浓缩液均回流至进水箱，不断分离浓缩，直至RO产水电导率不能满足回用要求（>25Scm-1）后，排空进水箱内浓缩液，开始下一批次运行收集的浓缩液经RO膜二级浓缩后返回镀槽回用，产生的淡水进入NF-RO工艺的进水箱，可以实现废水的零排放。
与传统膜法回收工艺相比，该工艺具有水回收率高溶质浓缩倍数大投资成本及运行费用低等优点，产水及浓缩液均具有回收利用价值。
3.6.2含镍电镀废水回用
运用化学沉淀—膜过滤法处理回收电镀漂洗含镍废水中的镍，能够充分发挥化学沉淀法和膜分离技术的优点，回收的Ni(OH)2浓度高，用H2SO4溶解后能直接返回生产工序。
该法一般由两部分组成，即原水预处理部分和反渗透部分（见图2）。
图2原水预处理部分和反渗透部分
预处理系统由原水池、提升泵、袋式滤器、除油过滤器及保安滤器组成。废水经过预处理后，由一级输送泵送入一级RO装置进行连续浓缩。经过该系统的处理，废水中80%的水分被分离出来，产水电导率≤150μS/cm，直接回用到电镀生产作漂洗用水。而绝大部分的金属离子被膜截留在浓缩液中，进入二级浓缩系统，浓缩倍数达到5。一级RO系统的浓缩液由二级输送泵进入二级RO装置进行循环浓缩。。经过该系统的处理，二级浓缩液再浓缩了10倍以上，并送至蒸发系统，两极RO产水均进入RO产水箱回用到生产线上，形成良性的清洁化生产的循环用水系统。浓缩液经蒸发后直接回到电镀槽使用。
3.6.3玉米浸渍液再利用
超滤和反渗透联用是把玉米浸渍水分离成为小体积的浓缩液和大体积工艺回用水的实用方法。超滤得不到高纯度工艺回用水而且不能回收乳酸等有用物质,通过超滤截留大分子蛋白质、淀粉等,使下步反渗透过程能够顺利进行。用反渗透直接分离玉米浸渍水由于透过速率太慢,膜分离进程无法进行。超滤可采用截留相对分子质量(MWCO)为6000的超滤膜,反渗透可采用氯化钠截留率98%的反渗透膜。
3.6.4茶叶深加工
在茶叶深加工中，浓缩是干燥的必经工序，用以制备高浓度的浓缩液或固体提取物，便于贮藏和运输。当前的浓缩方法大多是采用真空蒸发浓缩和冷冻浓缩。其中前者工业化应用较多;后者的品质较好，但生产量不太高。由于这两种浓缩技术涉及到相变，不仅能耗大，而且真空蒸发浓缩易使热敏性物质发氧化、聚合、转化而损失。
采用反渗透膜进行茶汁浓缩的初步探讨，证实了反渗透技术浓缩茶汁可行性。对绿茶、红茶、乌龙茶茶汁采用蒸发、超滤+反渗透、超滤+蒸发、反渗透四种工艺分别进行浓缩，分析表明，各工艺对三种茶汁中主要化学成分的截留率以及产品感官品质的影响明显不同。超滤十反渗透和反渗透工艺截留主要化学成分量最大，且香味品质最佳;超滤+反渗透和超滤+蒸发工艺从茶汁中去除蛋白和果胶的效果以及所得茶浓缩汁的澄清度最佳;比较研究认为超滤+反渗透是四种浓缩工艺中的最佳工艺。
3.6.5沼液回收利用
针对沼液量大,营养元素偏低的问题，国内外采用真空浓缩和脱水等手段来浓缩沼液以减少其体积和提高营养元素含量。作为浓缩技术的主要类型，膜技术尤其是反渗透膜在特定压力条件下可截留几乎所有的污染物质，只允许水分子通过。针对沼液具有与渗滤液相类似的特性，采用反渗透工艺浓缩沼液，同时降低沼液对环境的潜在污染。
图3沼液回收利用
（见图3）经反渗透系统处理后的沼液体积大幅降低,减少了储存与运输的难度,提高了农业回用的可能性。但是,受膜的性质、运行费用等诸多因素限制,沼液浓缩倍数(沼液原液体积/浓缩液体积)直接影响设备投资和运行费用.另外,目前一些反渗透系统已经具备了较为先进的自动控制系统,通过设置预期回收率(产生清水量/原液量)也可以实现对系统的控制.因此,通过试验确定沼液的最佳浓缩倍数,并以此作为重要的控制参数有较强的实际意义。
3.6.6反渗透浓缩液作为超滤反洗水
超滤+反渗透是较为常用的中水回用组合工艺，通常是使用超滤过滤水反洗超滤膜,但会降低水的利用率。对于死端过滤,一般系统回收水率约为92%。其中,约7%用于反冲洗。假设一级反渗透回收率为75%,则上一级反渗透的浓水排放率为25%。经简单计算可知,超滤和一级反渗透两项的耗水率就高达45%,即使反渗透回收率为85%,总耗水率也达到28%,可见水的利用率不高。但如果将超滤的浓水作为超滤的反洗水,则超滤和一级反渗透的耗水率为35%、总耗水率为19%,耗水率下降9%~10%。可见,反渗透浓水作为超滤反洗水能极大地提高水的利用率。粗略计算获得的两种方法的反洗耗水率（如表2）所示。
表2反洗耗水率比
如果反洗水采用的是一级反渗透的浓水,正常情况下,不会有机械杂质随浓水进入超滤装置(一般反洗水进入超滤前都要经过保安过滤器,过滤精度大都为5μm),但是浓水中可能有结晶颗粒(如CaCO3、CaSO4)会污堵超滤孔。
正常情况下,浓水不会在超滤反洗过程产生结晶,因为运行时RO的进水中已经加入了阻垢剂,以保证在RO浓水侧不产生沉积、结晶。但阻垢剂有时效性,随着时间的延长,阻垢剂逐渐失效。此时,如果水中的Ca2+、Mg2+等与CO2-3、SO2-4离子的浓度积达到结晶条件,则可能形成颗粒污堵超滤膜。但是阻垢剂是会失效,这个过程比较缓慢(一般需要几天)。因此,可利用这个时间差设置一定容积的超滤反洗水箱,以保证水箱里的浓水是RO系统的新鲜浓水。这样即使有一定结垢倾向的RO浓水,也可反洗UF膜而不至于在UF系统中发生沉淀。
4结语
膜处理的浓缩液主要是盐分、溶解性有机物等，处理难度大，因此寻找经济高效的浓缩液处理方法，对保护环境的意义重大。本文介绍了几种常用的浓缩液处理方法，主要可以分为两大类，去除浓缩液中的污染物与浓缩液回收利用；对于一些特殊的浓缩液，如含有较高价值成分的浓缩液，可以通过各种手段，使浓缩液回用至生产中或是成为产品而得到合理的利用；对于另外一些没有再回收利用价值的浓缩液就针对不同的水质成分而使用各种化学、生物方法使浓缩液中的污染物去除。另外，选择合适的处理方法还要考虑法律许可、处理费用、当地条件、工程规划、公众的可接受性等因素。
参考文献：
[1]JohnA.Howell.FutureofmembranesandmembranereaetorsingreentechLnologiesandforwaterreuse.DePartmentofChemiealEngineering，2003，1
[2]VanDerBruggenB,LejonL,VandecasteeleC.Reuse,treatment,anddischargeoftheconcentrateofpressure2drivenmembraneprocesses[J].EnvironSciTechnol,2003,37(17):3733-3738.
处理工艺篇2
[关键词]热处理退火正火淬火回火
中图分类号：TG161文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）21-0119-01
引言
21世纪是一个科技化信息化的时代，钢铁热处理的手段也有了很多方面的进步。钢铁处理方式对于工业发展有重要意义，我们需要不断学习研究钢铁热处理的方式，这样更能促进我国工业水平的提升，加快我国经济的发展。
1.钢铁热处理工艺的简介
热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。不管是哪种热处理，都是分这三个阶段，不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸，只改变材料内部的组织与零件的性能，所以热处理的目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷，更重要的是改善和提高钢的性能，充分发挥钢的性能潜力，这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类，常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火。
2.钢铁整体热处理工艺的具体步骤
2.1退火
退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度（高于或低于使材料发生组织转变的临界温度），保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火工艺的特点是保温时间长，冷却缓慢，可获得平衡状态的组织。退火是为了细化组织，提高性能，降低硬度，以便于切削加工；消除内应力；提高韧性，稳定尺寸；使钢的组织与成分均匀化，也可为以后的热处理工艺作组织准备。退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30～50度或Ac1+30～50度后，一般随炉温缓慢冷却。目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。退火常在零件制造过程中对铸件、锻件、焊件接进行，以便于以后的切削加工或为淬火作组织准备。
2.2正火
将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火能细化组织，改善钢的性能，获得接衡状态的组织。正火与退火工艺相比，主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理；而一般合金钢坯料常采用退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。正火目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。
2.3淬火
将钢件加热到临界点以上某一温度，保持一定时间后以适当速度冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。要获得马氏体组织，钢的冷却速度必须大于临界速度（所谓临界速度是获得马氏体组织的最小冷却速度），所以淬火与退火、正火在工艺上的主要区别是冷却速度更快。钢的种类不同，临界冷却速度不同，一般碳钢的临界冷却速度比合金钢大。所以碳钢加热后要在水中冷却，合金钢在油中冷却。冷却速度小于临界速度得不到马氏体组织，但冷却速度过快，会增大钢中内应力，引起钢件的变形，甚至开裂。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，硬度高，塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高，所以高碳钢、碳素工具钢淬火后的硬度要比低、中碳钢淬火后的硬度高。相反，含碳量低，马氏体的塑性，韧性就较好。淬火目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织；有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性，但会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
2.4回火
钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。淬火后的钢件硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断，一般不能直接使用，必须进行回火。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。低温回火：淬火钢件在250℃以下的回火为低温回火。低温回火主要是消除内应力，降低钢的脆性，一般可保持钢件的高硬度，如钳工用的锯条、锉刀等。中温回火：淬火钢件在250℃～500℃之间的回火为中温回火。淬火钢件经中温回火后可获得良好的弹性，如弹簧、压簧、汽车中的板弹簧等。高温回火：淬火钢件在高于500℃的回火为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能。一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后高温回火处理。回火目的：1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。应用要点：1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230～280度、不锈钢在400～450度之间回火，因为会产生回火脆性。
3.钢铁表面热处理方式
火焰加热表面淬火
操作方法：用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰，喷射到钢件表面上，快速加热，当达到淬火温度后立即喷水冷却。应用要点：（1）多用于中碳钢制件，一般淬透层深度为2～6mm；（2）适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。
感应加热表面淬火
操作方法：将钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，在极短的时间内加热到淬火温度，然后喷水冷却。应用要点：（1）多用于中碳钢和中碳合金结构钢制件；（2）由于肌肤效应，高频感应淬火淬透层一般为1～2mm，中频淬火一般为3～5mm，高频淬火一般大于10mm。
表面淬火目的：提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持韧性状态。
4.结束语：
本文通过对钢铁热处理工艺的简单介绍和热处理的具体步骤分析，使我们能够了解到钢铁热处理的精华，希望能够能够促进钢铁的处理方式的进步，加速工艺的发展。
参考文献
[1]冯广财.热处理行业中绿色制造技术浅谈[J].中国科技信息.2011（07）.
处理工艺篇3
关键词：30CrMnTi；合金；处理工艺
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.009
0前言
在进行现代化的建设过程中对于合金的应用越来越广泛，是因为合金较传统的金属材料具有更多的优势；合金能够很好地将多种金属的特点进行综合，同时还能够增强金属材料的稳定性，在使用过程中更能满足社会的应用要求。30CrMnTi合金就是近些年出现且应用前景较好的一种新型合金材料，它主要的合金成分就是铬、锰以及钛。在广泛的应用过程中，将这几种金属元素各自的特点实现较好的结合，从而使30CrMnTi合金作为一种基本的材料。进一步完善30CrMnTi合金的处理工艺是该合金材料未来发展的一个重要方向。
1不同热处理工艺路线对合金性能的影响
1.1不同状态下30CrMnTi合金的性能
目前，30CrMnTi合金主要作为机械制造行业中所需要的齿传件的基材，如齿轮、齿轮轴以及蜗杆等零部件，这些零部件的应用工况特点是工作过程中需要受到反复、较大的重负荷；所以这就要求30CrMnTi合金在性能上有着较为突出的抗拉、抗疲劳、抗冲击等强度、韧性以及硬度；在根本上要求材料有很好的淬透性。而且30CrMnTi合金材料的冲击韧性是一个有待进一步加强的特性，在这方面上较20CrMnTi合金材料存在一定的差距。在不同状态下30CrMnTi合金材料的性能会受到一定的影响，低温状态下30CrMnTi合金的性能较为稳定，不易在外界环境作用力下改变固有的形态；高温状态下30CrMnTi合金的性能稳定性较差，极易受到外界的影响而改变形态以及结构，相关研究表明温度越高，应力峰值出现的越早，数值越小；所以要在30CrMnTi合金材料的应用过程中考虑对环境因素的调控。通常情况下30CrMnTi合金材料在高温的过程中有改变自身的特性，所以基于这一特性可以对其进行直接淬火处理，使30CrMnTi合金材料的强度性能得到进一步的提高，同时增强其耐磨性。在正常的使用时所经历的温度变化一般不会对30CrMnTi合金材料造成严重的影响，对于温度的控制较为容易。另外在不同冲击力度下30CrMnTi合金材料所表现的性能也有较大的不同，相关研究表明在温度T=900，950，1000，1050，1100℃时，其应力峰值分别为从开始随着变形量的增加而变形抗力值逐渐上升，直至上升到某一峰值，故而30CrMnTi合金材料所能够承受的冲击力是在一定的范围内，一旦超过该范围30CrMnTi合金材料就会有较为显著的变化，对30CrMnTi合金材料造成的机械损伤一般是不可逆的，所以要对环境中的冲击力进行较好的控制。
1.2不同处理工艺下30CrMnTi合金的显微组织
30CrMnTi合金材料在进行热处理时，一般要经过淬火、油冷、回火、水冷以及空冷等重要过程工艺环节，这些工艺对于提高30CrMnTi合金材料的强度以及稳定性有直接的影响作用。在进行不同的处理工艺过程中，30CrMnTi合金材料显微组织的状态具有较大差异，因此研究在不同阶段30CrMnTi合金材料的显微组织状态是进一步完善30CrMnTi合金材料性能的根本前提。首先在淬火过程中，30CrMnTi合金材料在850℃时，其显微组织进行一定的热分离，结构变得较为松散，这时利于30CrMnTi合金材料中各分子的自由运动，均匀进行分布。在经历油冷到温度为820℃过程中，30CrMnTi合金材料中的各分子运动状态开始趋于稳定[1]。随着温度逐渐下降的过程，30CrMnTi合金材料中各分子在迅速降温的过程中经过分子间的相互作用紧密地结合到一起，提高了30CrMnTi合金材料的稳定性以及强度。回火过程是使材料基体组织得以进一步稳定的过程。水冷过程使30CrMnTi合金材料温度进一步的降低，保证在短时间内使30CrMnTi合金材料温度下降到相应的状态，获得较高强度以及硬度。最后的空冷使30CrMnTi合金材料的温度回到室温，此时的30CrMnTi合金材料获得理想的性能和稳定的组织结构。
1.3不同处理工艺下的30CrMnTi合金的显微结构
在不同的处理工艺过程中，30CrMnTi合金材料的显微结构也是进行不断变化的，在常温状态下30CrMnTi合金材料的显微结构较为稳定，但是随着温度的改变，30CrMnTi合金材料的显微结构会产生较大的改变。30CrMnTi合金材料处理工艺的过程中，在经历淬火温度时，30CrMnTi合金材料经过专业的结构分析仪器的监控可以得到，其显微结构十分松散，各分子的位置在热运动中进行不断的变化，此时的结构十分混乱。后续的工艺过程中随着温度的降低30CrMnTi合金材料的显微结构也在不断的稳定，其中最为稳定的就是空冷过程后[2]。经过处理工艺进行处理的30CrMnTi合金材料与未经处理的30CrMnTi合金材料相比，其显微结构有一定的不同，经过处理后使得30CrMnTi合金材料中各分子更加均匀的分布，进一步的提高了30CrMnTi合金材料的稳定性与强度。
2分析30CrMnTi合金的处理工艺
2.1观察不同工艺条件下合金的组织结构
30CrMnTi合金材料的组织结构就是在外部能够进行体现的结构，在不同的工艺条件下30CrMnTi合金材料的组织结构将产生较为显著的差异。淬火的高温下30CrMnTi合金材料的组织结构是趋于液态状，此时利于30CrMnTi合金材料内部的分子运动重排。在油冷中30CrMnTi合金材料的外部形态改变程度较小，其组织结构也是处于较为松散的状态。水冷以及空冷的过程中温度条件逐渐下降，这时的30CrMnTi合金材料的刚性逐渐体现，组织结构也逐渐稳定不再变化，处理后的30CrMnTi合金材料具有规则的组织结构，这样在对其进行应用的过程中更能表现出优越的强度。
2.2时效性对合金性能的影响
时效性在30CrMnTi合金材料处理工艺中也具有重要的影响作用，所以要保证30CrMnTi合金材料的强度以及淬透性就要保证严格的时效性。进行处理工艺的过程中要对各个步骤所需要的处理时间进行保证以及严格的控制。严格的掌握时间不仅能够很好的保证30CrMnTi合金材料的质量以及稳定性，还能极大程度上降低处理工艺所需要的经济成本，对于30CrMnTi合金材料处理工艺的改进和完善具有现实的指导意义。
2.3不同处理工艺的效果
常见的处理工艺有渗碳技术以及碳氮共渗技术等，经过表面渗碳技术进行硬化处理，具有良好的加工性，并有效的提高抗疲劳性能。在不同的处理工艺中所产生的效果具有较大的不同，所以在进行30CrMnTi合金材料处理时要对不同的环节进行全面的了解与掌握，根据不同的要求合理的选择适合的处理工艺，保证处理后所得到的30CrMnTi合金材料达到预想的结果。
3结束语
现阶段对30CrMnTi合金材料的处理工艺正在进行不断的改进与完善，这对于未来工业材料领域的建设与发展具有积极的作用，相信在广大材料研究者不断的努力下，30CrMnTi合金材料处理工艺水平将有极大程度的发展和提高，进而能够满足生产与建设的需要。
参考文献：
处理工艺篇4
关键字：污水处理工艺化验分析
1.引言
各种技术的发展过程都是相同的，都是由低到高有初级到高级不断发展起来的，城市污水处理技术也同样经历了一个有由初级到高级逐步发展完善的过程。二十世纪以前，城市污水处理技术仅限于物理方法和化学方法，二十世纪初，微生物技术开始在城市污水处理中得到了应用，诞生了活性污泥浊;到了二十世纪二十年代，随着人们对污水处理的认识，把机械处理和生物处理有机结合起来;形成了二级生化处理系统，并迅速推广和完善。由于城市污水水质的日趋复杂和人们对污水处理后水质要求的不断提高，对城市污水处理系统的功能也要求越来越高了。到了50年代一些新工艺相继出现，当时在一些发达国家的城市，污水处理厂有90%~99%采用了一级处理，进入70年代后才逐步完善了二级处理工艺.
2.污水处理方法
2.1污水处理方法简介
城市污水是有由居民的生活污水和位于城区的工业企业排放的工业废水以及部分的降水组成，而一般城市污水主要污染物是易降解有机物，绝大多数城市污水厂都采用好氧生活处理法。城市污水的二级处理工艺通常可采用传统活性污泥法，SBR法，氧化沟法，AB法，A/O法，A2/O法以及吸附再生法等。当进水有机物浓度高时，AB法，A/O法，A2/O法比较有利，当有机物浓度低时，SBR，氧化沟等延时曝气工艺只有明显的优势。而活性污泥法在处理有机废水方面具有处理效果好，出水水质稳定，运转经验稳定等优点。国外现有污水处理厂80%以上采用活性污泥法，其余采用一级处理法，强化一级处理，稳定塘法及土地处理法等。
我国已把许多新技术，新工艺，新设备引入，如AB法，A/O法，A2/O法，SBR法都在我国城市污水处理中得到应用，而我国对污水处理工艺技术由只注重去除有机物发展具有脱氧除磷功能。对于国外一些先进高效的污水处理专用设备也已投入我国污水处理行业中，如除砂装置，刮泥机，曝气器，鼓风机，污泥泵，脱水机，沼气发电机，沼气锅炉，污泥消化搅拌系统等大型设备和装置能投入使用。
2.2污水处理方法特点
A/O法工艺即厌氧一好氧污水处理工艺。主要特点是:适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不存在污泥膨胀，排泥量非常少，具有较好的脱氮效果。
AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。主要特点是:将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。A段效率很高，并有较强的缓冲能力;B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好的适用性，并有较高的节能效益。但污泥产量较高，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理将增加一定的投资和费用;另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成碳源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。
SBR法工艺也称间歇式活性污泥法。主要特点是:将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，利于实现紧凑的模块布置，最大优点是节省占地，并减少污泥回流量，有节能效果。但SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。
A2/O工艺是在70年代，由美国的一些专家在厌氧一好氧(An-O)法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。反硝化过程以原污水中的有机物为碳源，可省去外加碳源。可利用回流硝化液中的硝酸盐和亚硝酸盐的缺氧呼吸，降低工艺需氧量。在反硝化过程中产生的碱度部分补偿硝化反应碱度的消耗，对含氮浓度不高的废水(城市污水)可不必加碱。生物反应器内生物反应效率高，不易发生污泥膨胀。采用微孔鼓风曝气，池内水深大，动力消耗少。采用微孔鼓风曝气，有利于在冬季保持污水温度。池内水深大，表面积小，冬季热损失小，有利于保持冬季处理效果。
3.污水化验分析
化验分析质量控制的方法很多，比如:绘制控制图、空白试验等。比较其中可行的质量控制方法是应用环境标准水样。环境标准水样是国家环保总局统一配制的，它具有量值的准确性，其特性是经过鉴定的，具有权威性和最高的精密度、准确度、它起着参照物、标准物和已知物的特殊效能、环境标准水样的合理应用是科学管理化验室的有效措施，也是保证分析数据准确可靠的方法。
质量控制是污水分析中十分重要的管理工作和技术工作、污水处理厂化验室是工厂的耳目，其工作质量和管理水平的高低直接体现在分析项目的分析结果上、准确可靠的分析报告对判断、考核污水处理效果和指导生产具有重大意义。
在污水分析中，许多项目的分析要用分光光度法，例如:总磷、总氮、氨氮等等、应用分光光度法的核心是绘制校准曲线、校准曲线是描述待测物质浓度(或量)与相应的测量仪器的响应量(如吸光度值)之间定量关系的曲线、校准曲线准确与否直接影响分析结果、在工作中我们通常采用线性检验、截距检验和斜率检验来检验校准曲线的可靠性、一般情况下，曲线的斜率是随着实验条件的变化而变化的，比如:环境温度、主要试剂批号、贮存时间等等、但在实际监测中，校准曲线不可能每天绘制，在这种情况下可用环境标准水样来检验校准曲线，如果标准水样的测定结果在允许值范围内，就认为该校准曲线可以使用、例如:污水中总氮的分析，碱性过硫酸钾只可贮存周，实际的操作表明，碱性过硫酸钾至少可贮存一周以上、只要标准水样的测定值在允许值范围内，就不必重新绘制校准曲线，同时也就认可碱性过硫酸钾可以继续使用。
参考文献：
1.郭金毅，杨洪民.浅谈污水处理工艺对污水水质的影响.科技资讯，2007
处理工艺篇5
1.1含镍废水基于含镍废水零排放，并且保证含镍废水循环利用的目的，本设计方案中采用“Fenton氧化+混凝沉淀+过滤+超滤+两级RO+浓液委外处理”的组合处理工艺。1.2含氰废水采用的主要处理工艺是通过二级碱式氯化法进行破氰处理，经监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水中一起进行后续处理最终达标排放，二期工程排入一般清洗废水中一起进入回用系统[1]。1.3高铜高COD废液本设计方案中采用在反应沉淀槽内进行“芬顿氧化+混凝沉淀”间歇处理工艺，沉淀后污泥经压滤机压滤，滤液回至综合废水调节池一起进行后续处理，可以有效地降低污染物浓度，减轻后续综合废水处理难度[2]。1.4一般清洗废水(包括磨板废水)一般清洗废水是车间排放的较洁净的清洗水，采用混凝沉淀处理工艺处理后作为回用系统的源水，回用水系统产水回用于车间生产，而回用水系统浓水排入综合废水中进一步进行后续处理，最终达标排放[3]。1.5酸性废液酸性废液可以作为有机废液酸化处理的药剂，可以达到以废治废的目的。1.6有机废液本设计方案中采用在弱酸性条件下通过投加亚铁进行混凝沉淀预处理后排入有机废水中进一步进行后续处理，最终达标排放。1.7生活污水经细格栅拦截去除粗大颗粒物后与进入有机废水的混凝反应沉淀系统中进行后续处理，最终达标排放。
2废水处理工艺流程及原理说明
2.1含镍废水的处理。2.1.1处理工艺流程2.1.2工艺流程简要说明将含镍废水与其他废水进行分流，自流进入含镍废水调节池，经一定的停留时间调质均匀后，提升依次流经pH调整池1、芬顿氧化池、快混池1和慢混池1；含镍废水沉淀池的上清液流入pH回调池1，回调后的含镍废水流入集水池1暂存，先经多介质过滤器与活性炭过滤器进行过滤，并吸附含镍废水中的部分有机物，然后再经过精密过滤器进行精密过滤，精密过滤器出水依次流经超滤+两级RO回用系统处理，两级RO产水排入RO产水箱中，经取样监测如达到使用要求，则由厂方配备的提升与输送系统输送回用至车间相应生产线。2.2含氰废水的处理。2.2.1处理工艺流程2.2.2工艺流程简要说明为保证破氰效率，本方案设计中将pH调整与氧化破氰反应过程分开进行。将含氰废水与其他废水进行分流，自流进入含氰废水调节池，提升泵经流量计计量后提升依次流经pH调整池3、一级破氰池、pH调整池和二级破氰池，经取样监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水调节池中与综合废水一起进行后续处理，最终达标排放；二期工程建成后，排入一般清洗废水处理进入回用处理系统[4]。2.3高铜高COD废液的处理。2.3.1处理工艺流程。2.3.2工艺流程简要说明。高铜高COD废液自流排入高铜高COD废液调节池，提升至反应沉淀槽A/B中进行间歇处理，先投加硫酸溶液在酸性条件下加入FeSO4溶液和H2O2溶液进行，进行芬顿氧化处理，然后再依次加入PAC和PAM进行混凝反应，反应混合液经沉淀后通过污泥高铜高COD压滤泵泵入高铜高COD废液压滤机进行脱水处理；压滤机的滤液排入综废水调节池中进行后续处理，最终达标排放。2.4一般清洗废水的处理。2.4.1处理工艺流程。2.4.2工艺流程简要说明。一般清洗废水自流排入一般清洗废水调节池中与经破氰预处理后的含氰废水混合，由一般清洗废水提升泵提升依次流经快混池2与慢混池2；快混池2中加入NaOH溶液和混凝剂PAC；慢混池2加入助凝剂PAM；pH回调池2出水流入回用集水池暂存作为回用水处理系统的源水，进入回用水处理系统(回用水处理系统另案设计)，最终达标排放。2.5酸性废液的处理。2.5.1处理工艺流程。2.5.2工艺流程简要说明。酸性废液排入酸性废液调节池中，通过酸性废液提升泵定量泵入酸化池，作为有机废液酸化处理的药剂，达到以废治废的目的。
参考文献
[1]周桂青,戴捷,刘静静,马玉宝.制药废水处理工艺设计研究[J].长江大学学报(自然科学版),2011,8(01):33-35+279.
[2]郑景华,于向东.阜新玻璃厂含酚废水处理工艺设计实验研究[J].能源与环境,2006,(05):66-67.
[3]段晓流,张晶晶,刘琴.某污水处理系统重金属废水处理工艺设计研究[J].科技资讯,2011,(20):168.
处理工艺篇6
[关键词]污水处理工艺处理技术能耗节能
中图分类号：X7文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）11-0219-01
一、污水处理工艺流程
污水进入厂区先通过截流井进入粗格栅到污水泵到细格栅到沉沙池到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水。
生化池、终沉池出的污泥部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运。
污水处理主要有物理处理法、生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法、mbr等方法。
二、现代污水处理技术
按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD可去除30%左右，达不到排放标准，一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD、COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理）。初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法（其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床）。生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，到此为二级处理。三级处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭过滤及离子交换法和电渗析法等。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后污泥被最后利用。
三、各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，然后被污水泵提升至沉砂池的前池，水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池.。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面，处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池、辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机、刮泥撇渣机、吸泥泵等。
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统要消耗大量的电能，其基本上是连续运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池、污泥脱水、干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的。
四、针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵。让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形减少污水的提升高度来降低水泵轴功率也是有效的办法。
2.沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池。如平流沉砂池、采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用分析比较了生物处理工艺流程，他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上，选择高效机电设备及减少高峰用电。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能，也包括解决运转的工艺问题，还包括污水厂产物中的能量回收。
曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷，但目前仍然可划分为2类：第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法。第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收，从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践，但能源危机之前一直不受重视，目前有两种回收途径：一是污泥厌氧消化气利用。一是污泥焚烧热的利用。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步，由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺，而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出，具有经验性和个别性，不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂。