空氣中取水精選(九篇)

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第1篇：空氣中取水范文

關(guān)鍵詞：七大區(qū)；降水化學(xué)特性；酸性；空間差異

中圖分類號：X51 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439－8114（2012）14－2971-05

The Spatial Differences of Chemical Characteristics of Precipitation in Seven

Regions of China

XIE Na，XUE Li－yang

（School of Resources and Environment， Lanzhou University， Lanzhou 730000，China）

Abstract： Based on the precipitation data of 33 provinces and cities in China in 1990s， the basic chemical characteristic and spatial differences of precipitation in seven regions were analyzed． The results showed that there were obvious differences in the contents of main ions among the seven regions though the composition of ions was near the same． The acidity of precipitation occurred differently in these seven regions． In detail， the acidity increased from northeast to south China． Sulphur pollution was terrible in 1990s in China with the concentrations of SO42－ and Ca2+ in northeast and northwest China 2 times higher than in other areas and the NH4＋ concentration in the north was higher than that in the south． Consequently， different preventing and remedying pollution measures should be taken in different regions．

Key words： seven regions； chemical characteristics of precipitation； acidity； spatial difference

關(guān)于區(qū)域降水化學(xué)特征方面的研究，在國內(nèi)已取得了很多進展［1－4］。近年來眾多學(xué)者對國內(nèi)不同?。ㄊ校┻M行了區(qū)域降水化學(xué)特性方面的研究，其結(jié)果普遍表明各地區(qū)降水因受自然地理條件和人為因素的影響差異而表現(xiàn)出不同的特性，這些研究成果為降水化學(xué)特性影響因素的研究打下了理論基礎(chǔ)，也為進一步研究降水的空間差異及其所采取的防治降水污染措施等提供了重要依據(jù)。但他們多集中于研究單一省（市）的局地降水化學(xué)特性，而綜合對比研究某范圍內(nèi)不同地區(qū)（省、市）空間差異及成因方面的內(nèi)容較少，如孫玉鵬等［5］僅研究了我國沿海和西北地區(qū)降水化學(xué)特性的差異，黃美元等［6］對中國和日本降水化學(xué)特性的差異作了對比分析。

我國幅員遼闊，由南向北、自東向西的自然地理條件差異較大，橫跨多個氣候區(qū)與土壤區(qū)；東、南、西、北不同地區(qū)的資源（能源）消耗（消費）結(jié)構(gòu)和人群生活習(xí)性不同，對區(qū)域降水化學(xué)特征的影響差異較為明顯。為此，通過對比分析我國境內(nèi)東北、華北、西北、華中、華南、西南、華東等七大區(qū)的降水化學(xué)特征差異及其影響因素，旨在為全國范圍內(nèi)降水污染及其防治措施研究提供基礎(chǔ)資料。

1 數(shù)據(jù)收集整理

根據(jù)20世紀90年代我國七大區(qū)（包括東北、華北、西北、華中、華南、西南、華東地區(qū)）所含部分省及城市的降水監(jiān)測數(shù)據(jù)，對降水中8種主要離子SO42－、Ca2＋、K＋、Mg2＋、Na＋、NH4＋、NO3－、Cl－的濃度總結(jié)結(jié)果見表1。

2 我國降水化學(xué)特性空間差異及影響因素分析

第2篇：空氣中取水范文

關(guān)鍵詞:自動控制;取樣系統(tǒng);MCGS;監(jiān)控軟件;自動加藥;運行環(huán)境

中圖分類號:TM621文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0045-02

MCGS(monitor and control generated system,通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,它能夠在基于MicroSoft的各種32位windows平臺上運行,通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理,以動畫顯示,報警處理,流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程的方案,在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

MCGS軟件系統(tǒng)由組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分組成。二者是相互獨立又密切相關(guān)的:組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件,用戶可以利用它設(shè)計和開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)。其生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件,即組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫;運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng),它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理,完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。

MCGS軟件系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略組成,每一部分分別進行組態(tài)完成不同的工作。本文以山西潞安容海公司化學(xué)加藥和汽水取樣自動控計算機監(jiān)控系統(tǒng)為例,介紹MCGS的具體應(yīng)用。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的分層式的集散型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng):由現(xiàn)場控制層、熱控監(jiān)控層、電廠水網(wǎng)管理層三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,同時通過系統(tǒng)提供的web 服務(wù)功能授權(quán)用戶可從公司水網(wǎng)瀏覽自動加藥和取樣系統(tǒng)的運行情況:

1.現(xiàn)場控制層,通過I/O模塊采集器,完成對加藥系統(tǒng)中泵、閥門和取樣系統(tǒng)中各儀表的數(shù)據(jù)采集及控制。

2.熱控監(jiān)控層設(shè)置一個操作員站和一個工程師站。操作員站采用研華奔騰工業(yè)計算機,主要用于加藥和取樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示及進行泵和閥門的控制操作。工程師站用于進行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定及系統(tǒng)維護。

3.電廠水網(wǎng)管理層為可選的功能,可進行系統(tǒng)運行分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計、優(yōu)化等;本系統(tǒng)設(shè)有web服務(wù)器,可通過Internet瀏覽系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù),監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

二、監(jiān)控畫面設(shè)計

打開MCGS運行環(huán)境即一個運行10秒的封面畫。它依次有自動加藥、儀表顯示、運行日志、儀表報警、歷史曲線、實時曲線、參數(shù)設(shè)定和關(guān)于組成。

根據(jù)生產(chǎn)實際的需要,本項目的整個組態(tài)工程監(jiān)控系統(tǒng)分二部分:自動加藥和汽水取樣。

1.自動加藥部分分自動加氨系統(tǒng),自動加聯(lián)胺系統(tǒng),自動加磷酸鹽系統(tǒng)、參數(shù)設(shè)定和關(guān)于組成:在運行環(huán)境下,打開加藥系統(tǒng)菜單會彈出#1,2機組自動加氨系統(tǒng),#1,2機組自動加聯(lián)胺系統(tǒng),#1,2機組自動加磷酸鹽系統(tǒng)。

以加氨系統(tǒng)為例:打開#1,2機組自動加氨系統(tǒng)會出現(xiàn)一個自動加氨系統(tǒng)圖,它有三臺加氨泵組成:一號泵,二號泵,三號泵。如果要啟動一號泵,先將就地控制盤的加藥一號泵打轉(zhuǎn)到“自動”上,并且一號泵畫面為紅色表示自動運行狀態(tài)上。用鼠標(biāo)點動一號泵啟動按鈕(紅色字),這時會出現(xiàn)一個提示框,確認后啟動一號泵,否則點擊取消。一號泵上為綠色燈時為停止,紅色燈時為啟動。當(dāng)需要停止一號泵時就點擊一號泵停止,這時就會出現(xiàn)一個對話框確認后關(guān)閉一號泵,否則點擊取消。

現(xiàn)在每臺泵都能手動輸入頻率,其它兩臺泵控制同理。

啟動二號泵加藥時,因為沒有變頻器所以不能變頻。

攪拌電機的啟動和一號泵的啟動,停止過程一樣。

兩個藥箱還有高液位,低液位,低低液位報警(紅燈為報警)。另外還有一號泵報警,二號泵報警,三號泵報警,一號攪拌報警,二號攪拌報警(紅燈為報警)。

輸出頻率值有一號泵頻率輸出,二號泵頻率輸出,三號泵頻率輸出(它顯示輸送給變頻器的值)。

泵的運行情況分:一號泵運行,一號泵手動,一號泵自動,二號泵運行,二號泵手動,二號泵自動,三號泵運行,三號泵手動和三號泵自動(指示燈在藍色時表示泵工作在什么情況下)。都有符合系統(tǒng)運行要求的、自動控制的泵的頻率范圍可以調(diào)節(jié)。

2.水取樣部分由儀表顯示,運行日志,儀表報警,歷史曲線,實時曲線和系統(tǒng)圖組成。

(1)儀表顯示:儀表顯示組態(tài)畫面和取樣架上的儀表顯示,是同步和同值。趨勢曲線用來顯示各模擬量值的變化趨勢,操作者不僅可看到過去的趨勢且可看到當(dāng)前的趨勢。通過趨勢圖,可看出現(xiàn)場各控制點的等參數(shù)的變化趨勢,從而操作員可做出控制預(yù)測。

(2)運行日志:掌握與系統(tǒng)有關(guān)的一些重要數(shù)據(jù)每天每月的情況,能更有效的安排設(shè)備的運行及運行時間的長短,達到節(jié)能增效的目的。報表報表分為三類:當(dāng)前報表、日報表、月報表。運行日志是儀表在每隔一小時存盤一次。

(3)儀表報警:儀表報警是指現(xiàn)在儀表值超過儀表設(shè)定的上下現(xiàn)。報警是在設(shè)備或生產(chǎn)過程在可接受的、預(yù)設(shè)定的范圍內(nèi),停止運行時發(fā)出信號,表明故障或出現(xiàn)預(yù)定序列以外的操作報警類別。包括模擬量的超限報警和離散量的狀態(tài)報警。

(4)歷史曲線:儀表歷史曲線是指儀表過去時間里的連續(xù)數(shù)值的顯示。

(5)實時曲線:儀表實時曲線是指儀表現(xiàn)在時間里的連續(xù)數(shù)值的顯示。

系統(tǒng)圖為整個機組系統(tǒng)的流程圖和監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)。

汽水取樣是火電廠整個發(fā)電系統(tǒng)里水樣的集中取樣和分析中心,通過各種在線儀表對水樣的分析,從而可以對水進行各種控制和處理。系統(tǒng)將汽水取樣架上的儀表的實時值在計算機上顯示。通過MCGS制作成各種報表,曲線,報警等。系統(tǒng)的通信原理是通過ICP7017模塊把儀表輸出的4～20MA的電流信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量輸送給計算機。其通信方式是485通信

三、應(yīng)用效果

山西潞安容海公司化學(xué)加藥和汽水取樣計算機監(jiān)控系統(tǒng),在實際運行中工作情況良好,數(shù)據(jù)反映準(zhǔn)確,系統(tǒng)功能齊備,操作方便快捷,體現(xiàn)在以下幾方面:

1.工藝流程畫面顯示了系統(tǒng)工作流程,為操作員監(jiān)視流程中生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)和進行控制,提供了生動簡潔的人機交換界面。

2.監(jiān)控系統(tǒng)反映模擬量的各種趨勢圖、歷史曲線,能直觀的重現(xiàn)被檢測量過程數(shù)據(jù)的過去和現(xiàn)在,給生產(chǎn)管理帶來了極大的方便。

3.報警功能齊備,處理能力強。

4.使用靈活的報表為廠方提供了調(diào)整生產(chǎn)的重要依據(jù)。

實際應(yīng)用證明,MCGS可以作為任何一種工業(yè)應(yīng)用組建基于的實時監(jiān)控系統(tǒng)。MCGS 在設(shè)計思想上的開放性,使得用戶可以設(shè)計靈活、編輯簡便、畫面質(zhì)量和表現(xiàn)形式豐富多樣的監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻

[1]馬立修.工控組態(tài)軟件MCGS的遠程監(jiān)控[C].第12屆全國電氣自動化與電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會論文集,2004.

[2]王細遠.PLC和組態(tài)軟件在港口控制系統(tǒng)中的應(yīng)用一列[C].中國港口協(xié)會港口自動化分會2005年技術(shù)研討會論文集,2005.

第3篇：空氣中取水范文

[關(guān)鍵詞]地面觀測；氣象

中圖分類號：P412.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0299-01

前言

地面氣象觀測指的是系統(tǒng)且連續(xù)的通過儀器來觀測大氣（接近地面的）狀況和云的變化情況。通過對一些天氣現(xiàn)象，如大氣壓力、地中溫度、空氣濕度以及溫度、太陽輻射、云狀、降水量、蒸發(fā)量等項目的觀測。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國地面氣象觀測技術(shù)得到了很大的提升。本文首先對地面氣象觀測的內(nèi)容進行了簡單介紹，其次分析了地面氣象觀測中出現(xiàn)的問題，最后提出了具體的解決措施。

一、地面氣象觀測的主要內(nèi)容分析

1、對氣候進行觀測

有關(guān)氣候的觀測主要是為了研究并積累相關(guān)氣候方面的資料而進行的觀測。各國對有關(guān)氣候觀測的時次和項目進行自由劃定，我國有關(guān)部門規(guī)定，對氣候的定時觀測以及觀測時次要和天氣觀測保持一致，以北京時間為準(zhǔn)，20時為日界進行氣候觀測。另外，利用自記儀器記錄當(dāng)天的降水量、蒸發(fā)量、氣壓以及溫、濕度等，然后對這些資料進行分析、整理，作出地面氣象觀測表（可分月終和年終）。

2、對天氣進行觀測

對天氣進行的觀測其目的是為分析天氣以及天氣預(yù)報來準(zhǔn)備的參考資料，該資料能夠加強國內(nèi)以及國際上的氣象情報交流。要定時對天氣情況進行觀測，我國觀測時間以北京時間為準(zhǔn)，每天三次，依次為北京8時、 14時、20時，或者每天四次，依次為北京2時、8時、14時、20時。另外，對有臺風(fēng)的季節(jié)而言，由于受到臺風(fēng)系統(tǒng)的影響，很多地區(qū)的氣象部門還要對臺風(fēng)天氣的觀測進行加密，即一天多次數(shù)的觀測。

3、對氣溫進行觀測

對空氣冷熱程度進行衡量的量就是氣溫，它指的是空氣分子在不斷運動中的平均動能，一般將距離地面1.25-2.0米處的大氣溫度稱之為氣溫，用攝氏度“℃”來表示，很多地區(qū)也用華氏度“F”來表示。在對氣溫進行測量時，為了避免受到太陽輻射的影響，必須將測量氣溫的儀器放置于防輻射的工具，或者百葉箱內(nèi)。另外，還要在有利于測量元件運行的通風(fēng)條件良好的地方進行測量。

4、對濕度的觀測

空氣的干濕程度或者空氣中所含有的水汽含量就是濕度。一般在地面氣象觀測中，濕度常用三種物理量來表示，即相對濕度、水汽壓以及露點溫度。

（1）相對濕度

RH=，其中，RH代表相對濕度，代表實際所含水密度，代表同溫度下飽和水汽密度。由該式可看出，相對濕度即空氣中實際所含的水密度所占同溫度下飽和水汽密度的百分比，即空氣距離飽和程度的大小就是相對濕度的大小。當(dāng)相對濕度為零時，也就是說空氣是完全干燥的；當(dāng)空氣潮濕程度接近于飽和時，相對濕度就接近于100%。換句話說，相對濕度越大，空氣中的濕度越高，相對濕度越小，空氣就越干燥。

（2）水汽壓

大氣總壓力中水汽的分壓力就是水汽壓的含義，它用來表示水汽在空氣中絕對含量的大小，單位為毫巴?？諝馕∷麜r有一個飽和點，當(dāng)達到這個飽和點時，空氣就不在吸收水汽，達到這個飽和點的水汽壓稱為飽和水汽壓。

（3）露點溫度

露點溫度也被稱為霜點溫度。當(dāng)氣壓與水汽在空氣中的含量不變的情況下，露點溫度就是冷卻到飽和時的溫度。通俗點講，露點溫度就是當(dāng)水蒸氣轉(zhuǎn)為露珠的時的溫度，該溫度與氣溫之間的差值能夠用來表示水汽距離飽和時的程度。

5、對降水量的觀測

降水量一般指的是在一定時期內(nèi)，液態(tài)或固態(tài)的雨、雪、冰雹等從云端降落到的地面上經(jīng)流失、蒸發(fā)、滲透到水層深度的水含量，一般用毫米作為其單位。降水強度的劃分常常用一定時段的降水量多少來確定。

6、對云的觀測

（1）云高觀測

從云底到地面的垂直距離就是云的高度，早些年都是用目力來衡量，時代的進步，后來普遍運用氣球來測定，隨著科技的發(fā)展，目前可用激光測云儀器和云幕燈來對云高進行測定。一般來說，云較高時間，當(dāng)云將天空遮掩，顏色會發(fā)白，且地上的東西顯得比平時較為明亮。相反，云較低時，云色較為灰暗，地上的東西也顯得比較陰沉。另外，較高的云，其移動速度較慢，而較低的云，移動速度較快。

（2）云量觀測

對于云量多少的估計，通常都是憑著目測來確定云塊占據(jù)天空的面積，這樣對于云量多少的確定就不是十分的精確，一般只是個大概，但是目前的科技情況，還沒有出現(xiàn)一個更好的辦法來應(yīng)付，就全世界而言，各個國家的氣象站至今仍然采用目測法對云量進行觀測。一個地區(qū)或地方的天氣情況如晴天、陰天、多云等等，這些都是根據(jù)云量的多少來確定的。如果將整個天空按照10等份來劃分，如果云量占據(jù)天空一半，那么云量計為5；如果云量少到遮蔽不了0.5的天空，甚至無云，那么云量計為0，這樣以此類推。

（3）云狀觀測

云的外在形狀以及不同形態(tài)和特征簡稱云狀。云的外形是因云形成的不同原因造成的，一般分為波狀云、層狀云以及積狀云。波狀云的形成通常是由空氣的波狀運動通過和湍流混合形成的；層狀云的形成是由于空氣系統(tǒng)性的大范圍上升形成的，上升速度緩慢，對發(fā)生于氣旋、鋒面以及低槽的氣流區(qū)域，呈現(xiàn)均勻幕狀，且云層范圍較廣，連續(xù)云層起伏不明顯；積狀云主要是由大氣對流運動的不穩(wěn)定造成的，云中的氣流垂直運動時，平均每秒可達到幾米甚至二十米以上的運動速度。

二、我國地面氣象觀測中問題以及解決對策

1、問題分析

（1）儀器、設(shè)備的問題

第一，溫度表

溫度表、氣壓表以及雨量表是地面氣象觀測中常用的儀器設(shè)備，其中溫度表常常出現(xiàn)液柱中斷的現(xiàn)象。如果采用加熱法或者冷卻法，溫度表的形狀會對其造成影響，再加上溫度表中斷的位置也會對這兩種方法的運用造成限制，且操作方法較為復(fù)雜，不安全因素較多。另外，采用手甩法的話，如果控制不好力度反而會加大對溫度表的損害程度。

第二，蒸發(fā)器

在我國各地氣象部門中常用的測量蒸發(fā)量的儀器中，有一種小型的蒸發(fā)器，其受自然因素的限制較大，如果降雨量較強，蒸發(fā)器里的雨水會被濺出，這樣以來，測量到的蒸發(fā)量值較大。此外，若從蒸發(fā)器中取水不及時的話就會使蒸發(fā)器內(nèi)的水外濺，測量結(jié)果十分不準(zhǔn)確。

（2）容易對蒸發(fā)量值的測定產(chǎn)生誤差

蒸發(fā)量會受到很多因素如日照時數(shù)、風(fēng)速以及溫度和濕度等的影響，在溫度較高、風(fēng)速較快的情況下，蒸發(fā)量比較大。相反，如果在風(fēng)速小、溫度較低的情況下，那么蒸發(fā)量就較少，所以對蒸發(fā)量的測量就存在誤差。

（3）對云狀觀測出現(xiàn)的問題

眾所周知，云狀是千變?nèi)f化的，雖然有規(guī)律可循，但是對一些不太典型的云狀的觀測還是存在問題。

首先，云的形成原因不太明了，其變化呈現(xiàn)無規(guī)律性，那么對于這樣的云來說根本無法依據(jù)經(jīng)驗來正確的作出判斷；

其次，對云碼進行編報時，無規(guī)律可循，所以只能以定時觀測到的云狀進行編碼；

2、解決方法

（1）加強對地面氣象觀測新技術(shù)的學(xué)習(xí)，并積極引進國外先進觀測儀器，以提高地面氣象觀測的科學(xué)性、精確性；

（2）加強對相關(guān)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能夠熟練的掌握觀測技術(shù)，并對云的形成原因以及變化規(guī)律有很好的掌握。同時對工作人員的分析能力以及判斷能力進行培訓(xùn)；

（3）相關(guān)工作人員應(yīng)增強自我的責(zé)任心，端正工作態(tài)度。

參考文獻

[1] 韋青萍；劉銀煥.綜合氣象觀測技術(shù)要點分[J].北京農(nóng)業(yè)，2014-02-25

第4篇：空氣中取水范文

【關(guān)鍵詞】水泥；質(zhì)量檢測；試驗操作；質(zhì)量控制

1. 引言

在建設(shè)工程使用的眾多材料中，水泥是最基本、最重要的原材料，也是實驗室材料檢測中比較重要的一個檢測項目，其檢測工作質(zhì)量的高低直接影響施工現(xiàn)場中水泥的正確使用和施工質(zhì)量。因此，必須認真檢測水泥的質(zhì)量，嚴把質(zhì)量關(guān)。在水泥的物理力學(xué)性能檢測中，因影響試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的因素眾多，所以在日常檢測工作中必須加強各個環(huán)節(jié)的控制和協(xié)調(diào)，提高水泥檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和公正性，為建筑施工質(zhì)量提供可靠的技術(shù)參考。

2. 水泥取樣的注意事項

水泥取樣是水泥檢測過程中的首要環(huán)節(jié)，因此必須注意以下事項：

2.1水泥取樣數(shù)量符合有關(guān)規(guī)定要求。對于袋裝水泥，以同一廠家生產(chǎn)的同期出廠的同強度等級、標(biāo)號的水泥，以一次進場的同一出廠編號為一取樣單位，取樣應(yīng)具有代表性，可以從20個以上不同部位的袋中取等量樣品的水泥，經(jīng)混拌均勻后稱取質(zhì)量不少于12 Kg；對于散裝水泥，同一水泥廠生產(chǎn)的同期出廠的同品種、同強度等級的水泥，以一次進場的同一出廠編號的水泥為一取樣單位，隨機從不少于3個罐車中取等量水泥，經(jīng)混拌均勻后稱取質(zhì)量不少于12 Kg。

2.2水泥存放與保管符合相關(guān)要求。將所取水泥混合樣通過0.9 mm方孔篩，均分為試驗樣和封存樣兩份，樣品取得后應(yīng)分別存放在密封的金屬容器中，加封條，且所使用的容器應(yīng)潔凈、干燥、防潮、密閉、不易破損、不與水泥發(fā)生反應(yīng)，并分別在存放容器上加蓋清晰、不易擦掉的標(biāo)記，同時標(biāo)明取樣時間、地點、人員或見證單位的密封印。試驗樣應(yīng)及時送到檢測機構(gòu)進行檢測，封存樣應(yīng)密封保管3個月，以備觀察及再檢測[1]。

2.3水泥取樣還要注意水泥安定性的時效性。由于安定性不合格的水泥會給工程帶來極大的隱患，所以準(zhǔn)確地檢測和判定水泥的安定性是否合格在水泥檢驗過程中也是極其重要的。但是有時也會出現(xiàn)這樣的情況，同一批次的水泥在第一次送檢檢測時安定性為不合格，但是在過幾天的第二次送檢檢測中卻是合格的。這種水泥的安定性隨時間而發(fā)生變化的情況稱為安定性的時效性。也正是時效性的存在，使得在水泥安定性的判定上往往會有爭議。其主要原因是：水泥中低溫f-CaO的結(jié)構(gòu)較疏松，在水泥存放的過程中能自動吸收空氣中的水分進行消解，隨著水泥存放時間的延長，水泥中的f-CaO不斷吸收空氣中的水分而水化，含量不斷地減少，而高溫f-CaO的密度大，結(jié)構(gòu)比較致密，且表面包裹著玻璃釉狀物質(zhì)，不易吸收空氣中的水分進行水化，所以水泥時效性的產(chǎn)生主要是由低溫f-CaO引起的。因此，安定性不合格的水泥在存放一段時間后安定性可能會合格。但是并不是所有的水泥存放一段時間后安定性都會合格，當(dāng)水泥中的f-CaO含量過多或者是由于f-MgO以及SO3引起的安定性不合格時，由于它們沒有低溫f-CaO的這種特性。也就是說存放一段時間有可能解決由于低溫f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并非意味著水泥的安定性不合格只要存放一段時間就可以了。另外，由于在水泥的生產(chǎn)過程中f-CaO的產(chǎn)生是不可能避免的，因此在水泥配料合理、煅燒時反應(yīng)徹底的情況下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出廠前一定要存放一段時間（安定期），這樣可以有效地避免安定性的時效性的存在，也可在一定程度上減少安定性爭議的產(chǎn)生。

3. 儀器和設(shè)備的管理

3.1水泥檢測儀器和設(shè)備是評定水泥質(zhì)量的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞、技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到水泥質(zhì)量的評定是否準(zhǔn)確、可靠。所以在儀器和設(shè)備購入前，應(yīng)進行合格供應(yīng)商的選擇和調(diào)查，建立供應(yīng)商的檔案，對供應(yīng)商提供的儀器的產(chǎn)品質(zhì)量、供應(yīng)能力、供貨及時性、處理質(zhì)量問題的及時性以及其他質(zhì)量管理體系的相關(guān)信息進行調(diào)查，只有高質(zhì)量的儀器設(shè)備才可能有高質(zhì)量的檢測數(shù)據(jù)。

3.2水泥檢測儀器的計量校準(zhǔn)、檢定是水泥檢測結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的重要保證。檢測儀器在投入使用前均應(yīng)經(jīng)過校準(zhǔn)（檢定或自校），制訂檢定或校準(zhǔn)計劃表，按照規(guī)定的日期及時送檢或由計量檢定部門進行現(xiàn)場檢定、校準(zhǔn)，并在有效期內(nèi)使用；檢測儀器的量值只要可能都應(yīng)溯源到國家計量基準(zhǔn)，無標(biāo)準(zhǔn)的溯源必須經(jīng)過比對或驗證，保證量值的準(zhǔn)確、可靠。按照儀器和設(shè)備檢定計劃表需要注意的是，不僅要對天平、水泥凈漿攪拌機、水泥膠砂攪拌機、振動臺（振實臺）、抗折試驗機、壓力試驗機、負壓篩、沸煮箱等主要儀器和設(shè)備進行檢定和校準(zhǔn)，而且還要對膠砂試模、抗壓夾具、標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時間測定儀等配套儀器進行認真的自校和校準(zhǔn)，自校記錄的精度及數(shù)據(jù)范圍應(yīng)對照標(biāo)準(zhǔn)進行核對確認，儀器和設(shè)備滿足其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求后方可使用。

4. 試驗環(huán)境條件

試驗前一天將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、試驗用水放入成型室。試驗時，應(yīng)先測量它們的溫度是否一致，并予以記錄。對溫度的測量是保證試驗準(zhǔn)確的重要條件。試體成型室對溫度、濕度要求相對較寬，容易達到試驗要求，養(yǎng)護箱可采用溫濕度自動控制，也容易達到試驗要求，而保證試體養(yǎng)護池水的溫度是一個難點。目前很多試驗機構(gòu)僅用普通空調(diào)控制室溫來達到間接控制水溫的方法，由于室內(nèi)溫差等原因，造成溫度控制不能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。最近市場上推出的新型水泥自動控制養(yǎng)護水箱，因價格昂貴，一般試驗室無力購買，但恒溫水浴池在目前情況下是一種不錯的選擇，由于它采用水浴方法，可以保證所有試體溫度相同，恒溫裝置采用自動控制系統(tǒng)，可以減少人為誤差，且價格適中。

5. 試驗操作的控制

5.1水泥細度檢驗方法及注意事項。

采用45μm和80μm方孔篩對水泥試樣進行篩析試驗，用篩上篩余物的質(zhì)量百分數(shù)來表示水泥樣品的細度。稱取試樣需精確到0.01 g。由于試驗篩在篩析過程中會被篩析物堵塞篩孔，在規(guī)定篩析時間的情況下，篩孔堵塞嚴重時會影響篩析結(jié)果，因此試驗篩每使用100次后要用標(biāo)準(zhǔn)樣品重新標(biāo)定，當(dāng)修正系數(shù)在0.80～1.20范圍內(nèi)時，可以繼續(xù)使用，超出范圍則應(yīng)予以淘汰，這樣才能保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

5.2水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法及注意事項。

5.2.1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測定方法及注意事項。

《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》（GB/T1346-2001）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用于檢測凝結(jié)時間、安定性的水泥凈漿應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。所以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測定一定要準(zhǔn)確，因為一旦有誤，就會影響凝結(jié)時間和安定性試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，造成對水泥質(zhì)量的誤判，有可能導(dǎo)致不合格的水泥被用于工程，從而嚴重影響工程的結(jié)構(gòu)安全。因此，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的準(zhǔn)確測定，成為凝結(jié)時間和安定性準(zhǔn)確測定的前提。

5.2.2凝結(jié)時間的測定方法及注意事項。

（1）為了保證測定時間的準(zhǔn)確性，水泥凈漿稠度儀在使用前應(yīng)仔細檢查試桿表面是否光滑平整，靠自重可否自由下落，無緊澀和晃動現(xiàn)象，試針不得彎曲。當(dāng)水泥凈漿達到標(biāo)準(zhǔn)稠度時，將凈漿裝入圓模，輕輕振動數(shù)次，去除多余凈漿后抹平。抹平次數(shù)不能太多，防止可能引起水泥凈漿泌水，并迅速將裝好的圓模放入養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。

（2）初凝時間的測定：30 min后進行第一次測量，當(dāng)試針沉至距離底板4±1mm時，水泥達到初凝狀態(tài)。當(dāng)水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)的時間為水泥的初凝時間，用min表示。終凝時間的測定：初凝后將試件翻轉(zhuǎn)180°，繼續(xù)養(yǎng)護，當(dāng)試針沉入試體0.5mm時，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時，水泥達到終凝狀態(tài)。當(dāng)水泥全部加入水中至終凝狀態(tài)的時間為水泥的終凝時間，用min表示。

（3）水泥全部加入水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。最初測定時應(yīng)輕扶金屬柱，防止撞彎試針，試針針入位置至少距圓模內(nèi)壁10 mm，凝結(jié)時，以試針自由下落為準(zhǔn)；臨近初凝時，每隔5 min測定1次，臨近終凝時，每隔15 min測定1次，測定時試針不能落入原針孔，判定符合時必須立即重復(fù)測1次。對于泌水較多的漿體，在臨近初凝時要少搬動圓模，避免振動，否則泌水嚴重，影響測定的準(zhǔn)確性。

（4）測定凝結(jié)時間因花時間長，一般中午不能休息，要求檢測人員一定要有責(zé)任心，特別臨近終凝時，需多留意、多觀察，并按標(biāo)準(zhǔn)要求測定，靠所謂“經(jīng)驗”判定，誤差較大。特別對初凝階段時間較長的水泥，更要掌握好初凝的變化[3]。

5.2.3安定性的測定方法及注意事項。

（1）代用法（試餅法）：將制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿取出，放在100 mm×100 mm的玻璃板上，做成直徑為70～80 mm、中心厚10 mm的試餅，試餅表面應(yīng)光滑，且中間厚、邊緣?。蝗缓蠓湃腽B(yǎng)護箱，養(yǎng)護箱溫濕度一定要達到標(biāo)準(zhǔn)要求，否則會影響安定性試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，如果養(yǎng)護溫度過高（大于25℃）或濕度不夠，可能在沸煮前就使試餅發(fā)生收縮裂紋，特別是在水泥比表面積較大的情況下更容易發(fā)生收縮裂紋（收縮裂紋往往發(fā)生在與玻璃接觸的試餅底部中間），如果養(yǎng)護溫度過低（小于15℃），沸煮后可能會產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象。這些都會造成安定性結(jié)果的判定錯誤。養(yǎng)護后的試件放入沸煮箱內(nèi)恒沸180±5min，沸煮箱內(nèi)的水在沸煮過程中均沒過試件，且在30±5 min內(nèi)把水加熱至沸騰。

（2）標(biāo)準(zhǔn)法（雷氏夾法）：將制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿取出，裝滿2只雷氏夾，用刮刀刮平，次數(shù)不能太多，防止水泥漿體泌水；然后分別用75～80 g配重玻璃壓上，放入濕氣養(yǎng)護箱中（24±2） h后，沸煮3.5 h，測定兩試件增加值的平均值，且兩個差值不得超過4.0 mm，即可判定合格。

（3）在安定性測定結(jié)果發(fā)生爭議時，以雷氏夾測定結(jié)果為準(zhǔn)。

6. 定期進行實驗室能力比對試驗

參加上級部門組織的比對試驗的同時，也應(yīng)定期進行實驗室之間的能力比對，通過比對能及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制中數(shù)據(jù)出現(xiàn)的問題，采取有計劃的措施予以糾正，以消除實驗室檢驗的系統(tǒng)誤差。同時，認真分析比對結(jié)果并找出數(shù)據(jù)偏差的原因所在，不斷提高實驗室的管理水平和操作水平，不斷提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7. 結(jié)語

綜上所述，水泥質(zhì)量檢驗除應(yīng)按照國家產(chǎn)品質(zhì)量檢驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作外，還必須對影響檢測質(zhì)量的相關(guān)因素加以控制，不斷提高檢測能力，才能保證檢測結(jié)果真實反映產(chǎn)品的質(zhì)量水平，為社會提供科學(xué)、公正的檢驗數(shù)據(jù)和結(jié)果。

參考文獻

[1]GB12573-2008，水泥取樣方法[S].

[2]GB/T1345-2005，水泥細度檢驗方法[S].

第5篇：空氣中取水范文

關(guān)鍵詞：水源熱泵系統(tǒng)；安裝技術(shù)；原理；注意問題

中圖分類號：C35 文獻標(biāo)識碼： A

一、水源熱泵系統(tǒng)歷史

國外水源熱泵系統(tǒng)的歷史可以追溯到1912年瑞士Zoelly提出的“地?zé)嵩礋岜谩钡母拍?。熱泵系統(tǒng)利用天然冷熱能源且不損耗能源，引起了西方國家的普遍重視，并投入大量資金進行技術(shù)開發(fā)。1948年，第一臺地下水源熱泵系統(tǒng)在美國俄勒岡州波特蘭市的聯(lián)邦大廈投入運行。在其后的幾十年中，這項技術(shù)得到了更為廣泛的應(yīng)用。水源熱泵以其無污染、節(jié)約能源的特點，受到了人們的青睞，進入了黃金時期。國際能源機構(gòu)和歐洲共同體，都制定了大型水源熱泵發(fā)展計劃，并在歐洲迅速普及。我國的水源熱泵系統(tǒng)于上世紀90年代末興起，目前全國已有數(shù)千個成功的工程。在華北地區(qū)，越來越多的中國用戶開始熟悉水源熱泵系統(tǒng)，主要是因為常規(guī)能源的節(jié)約和可再生能源的充分利用；另一方面是因為有較好的熱泵科研與應(yīng)用基礎(chǔ)。

二、水源熱泵系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

（一）系統(tǒng)構(gòu)成。

水源熱泵系統(tǒng)一般由水源熱泵機組（WaterSourceHeatPump）、地下水源提取系統(tǒng)和末端散熱安裝構(gòu)成。其中，水源熱泵機組包括蒸發(fā)器、冷凝器、電子膨脹閥、壓縮機、閥門、系統(tǒng)水循環(huán)泵、熱源水循環(huán)泵、輸水管網(wǎng)等；水源提取系統(tǒng)包括水源、取水構(gòu)筑物、輸水管網(wǎng)和水處理安裝等。

（二）工作原理。

冬季供暖時，水泵將地下水從取水井中取出送入水源熱泵機組，被機組吸取了低品位熱能的地下水，再通過回灌井被送回地下，再次與地下土壤換熱提高熱能后重新利用。水源熱泵機組中的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收地下水的低品位熱能后，蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，被壓縮機壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑后送入冷凝器。在冷凝器中的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過換熱將熱量傳給建筑物的循環(huán)水（地?zé)峄蚺瘹馍崞o建筑物放熱后，冷凝成液態(tài)后重新回到蒸發(fā)器中，重新吸熱、換熱的過程，實現(xiàn)冬季供暖的目的。夏季時，利用閥門換向?qū)⒄舭l(fā)器與冷凝器交換，而將室內(nèi)余熱轉(zhuǎn)移到低溫?zé)嵩粗校_到降溫或制冷的目的。

三、水源井水源熱泵主機分析

水源熱泵中心空調(diào)主機，是冷熱源的中心，它的質(zhì)量好壞直接影響全部系統(tǒng)的可靠性和運用效果。主張選用國內(nèi)外有良好信譽的廠家，尤其是技術(shù)質(zhì)量優(yōu)、生產(chǎn)前史久、售后服務(wù)好的知名品牌。

水源熱泵機組與制冷的原理和系統(tǒng)構(gòu)成及功用是相同的，它首要是由壓縮機、蒸騰器、冷凝器和膨脹節(jié)流閥構(gòu)成。冷熱水型水源熱泵機組，在夏日供給冷水，冬天供給熱水，全部空調(diào)系統(tǒng)還要配上設(shè)備在室內(nèi)的風(fēng)機盤管，或空氣處理機等結(jié)尾設(shè)備，其制冷量為5-3000KW。換熱器可所以套管式換熱器，板式換熱器或殼式換熱器。壓縮機可所以轉(zhuǎn)子壓縮機、渦旋壓縮機、活塞壓縮機、螺桿壓縮機。冷熱水型水源熱泵除了可用于供給空調(diào)用冷熱水，還能夠供給日子熱水。日子熱水出水溫度根據(jù)運用制冷劑的不相同（R22、R134a）和熱回收方式的不相同，能夠到達45-70度，有的運用特殊制冷劑的機組，出水溫度甚至能夠到達90度。此種水源熱泵除了可運用常規(guī)水源以外，還能夠運用城市污水作為水源。

四、水源熱泵機組制冷劑的類別

隨著全球化對制冷劑運用的重視和新式制冷劑的呈現(xiàn)，在水源熱泵機組中運用的制冷劑首要約束在有限的幾種：

1、R134aR134a是作為代替R12而被提出的，常壓下的蒸騰溫度為-26.20℃，無毒、不燃、不爆，是一種十分安全的制冷劑，它與R12有類似的熱力性質(zhì)，可是對臭氧層無損壞效果，溫室效應(yīng)也小。R12對臭氧層有損壞、而且存在溫室效應(yīng)，我國2007年已中止了R12制冷劑的生產(chǎn)、以及在新制冷空調(diào)設(shè)備上的初裝。R12現(xiàn)已歸于世界和國家制止運用的冷媒物質(zhì)。

2、R22R22在常溫下為無色，近似無味的氣體，不燃燒、不爆破、無腐蝕，毒性比R12略大，但仍是安全的制冷劑，安全分類為A1；加壓可液化為無色通明的液體。R22的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性均很高，特別是在沒有水份存在的情況下，在200℃以下與一般金屬不起反響。在水存在時，僅與堿緩慢起效果。但在高溫下會發(fā)作裂解。R-22是一種低溫制冷劑，可得到-80℃的制冷溫度。但R22歸于HCFC類制冷劑（HCFC類制冷劑是臭氧層的殺手）將要被約束和制止運用。

3、R407C和R410AR407C和R410A均是作為R22的代替物提出來的，由不損壞臭氧層的HFC類物質(zhì)混合而成。R407C和R410A中無有毒構(gòu)成成分，因此只需空氣中的質(zhì)量分數(shù)不超越1000*10-6，對于人體不會有損傷，但像一切的碳氫化合物相同，過高的含量會使腎上腺激素增高。

五、水源熱泵機組安裝及系統(tǒng)的調(diào)試分析

水源熱泵機組一般分全體臥式與立式機組安裝兩種方式。其對兩者的分析表現(xiàn)為：首先，對于全體臥式水源熱泵機組的安裝，一般設(shè)計用天花吊裝，吊裝孔能夠與帶螺紋吊桿相配。經(jīng)過四根吊桿將機組安裝在天花板。其次，機組安裝時，應(yīng)稍向冷凝水排放口傾斜，傾斜度為1%。關(guān)于立式機組，有必要安裝在平坦的水平面上，主張在機組下面墊一塊減震橡膠墊，將噪聲傳播到房子的構(gòu)造上。

水源熱泵系統(tǒng)的安裝完成之后，有必要對系統(tǒng)進行充水與清潔，才能投入試運行。為將清潔時可將臟水能夠速度排出，需要在供、回水主管的最低處設(shè)放水閥與放水管，并接入下水道與水井。在充水前，用高壓軟管將接到水源熱泵機組的進、出水支管彼此短接，使機組和水系統(tǒng)能夠暫時脫開，以免充水時臟物進入機組。可從系統(tǒng)補水處充入自來水，充水時翻開相應(yīng)的排氣閥，并確認系統(tǒng)空氣已排盡。充水后將排氣閥封閉。充水后應(yīng)對系統(tǒng)按施工標(biāo)準(zhǔn)進行加壓、檢漏。合格后，才能進入下一步工作。當(dāng)充水結(jié)束，封閉放氣閥，開動循環(huán)水泵1小時以上，使水在系統(tǒng)內(nèi)進行充沛流動；然后停泵，翻開一切放氣閥，并敏捷開啟放水閥，將系統(tǒng)內(nèi)的水放出，放水時注意調(diào)查水的污染狀況；然后重復(fù)進行充水、放水，直至排出的水潔凈停止，撤除水泵上的過濾器。封閉放水閥從頭充水。這次充水，應(yīng)把本來短管的進、出水支管，康復(fù)到與各機組的進、出水口相連接的狀況。正式調(diào)試前，有必要查看電源和水源契合水源熱泵機組的需求，再查看水源熱泵進水管一端的水溫與水壓是不是正常。

此外，系統(tǒng)試運行調(diào)試前應(yīng)確認：

1、全部系統(tǒng)和安裝均已安裝完成，接線、配管正確無誤；

2、系統(tǒng)現(xiàn)已清潔結(jié)束，并已充溢水；

3、系統(tǒng)的空氣現(xiàn)已排盡；

4、電源電壓負荷需求；

5、各機組的進出水閥均已開啟；

6、各機組的溫控器都處在“關(guān)”的位置；

7、各機組已安裝上潔凈的空氣過濾器；

8、水系統(tǒng)的中央控制箱的有關(guān)參數(shù)，已按運用說明書規(guī)則和規(guī)劃需求初步設(shè)定。

由于水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)運用率極高，因而對安裝的性能、質(zhì)量需求也比較高，各種輔助安裝和資料的合理匹配也是取得杰出效果的根底。水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)首要的隸屬安裝有旋流除砂器、循環(huán)水泵、定壓補水安裝、補水箱、全自動軟水器和潛水泵。隸屬安裝的安裝應(yīng)嚴厲安裝有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)由安裝廠家安裝調(diào)試。

六、當(dāng)前水源熱泵系統(tǒng)需要注意問題

最近幾年，水源熱泵系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，雖然它是一種環(huán)保、節(jié)能、高效、先進的空調(diào)方式，但對于利用地下水這種資源仍存在一些需要注意的問題。

1、地質(zhì)問題

大量采用水源熱泵，如無可靠的回灌，將會引發(fā)嚴重的后果。地下水的大量開采會引起地面沉降等地質(zhì)問題，地面沉降除了對地面建筑設(shè)施產(chǎn)生破壞作用外，還會產(chǎn)生河床升高等其他環(huán)境問題。對于水源熱泵系統(tǒng)，若嚴格按照政府主管部門要求的實行地下水100%回灌的話，總體來說地下水的補給是平衡的，局部地下水位變化遠小于沒有回灌的情況，所以一般不會因為抽灌地下水而產(chǎn)生地面沉降。但在實際使用過程中，由于回灌井?dāng)?shù)量不夠或者質(zhì)量不高，致使回灌不完全的問題沒有根本解決，有可能出現(xiàn)地下水直接排放的情況。一旦出現(xiàn)環(huán)境地質(zhì)問題，往往是無法彌補的。

2、水質(zhì)問題

現(xiàn)在，水源熱泵系統(tǒng)地下水回路不是嚴格意義上的密閉系統(tǒng)，回灌過程中的回揚、水回路中產(chǎn)生的負壓和沉砂池，都會使地下水與外界空氣接觸，導(dǎo)致地下水含氧量升高。地下水含氧量的變化可能會引起地質(zhì)化學(xué)變化、地質(zhì)生物變化等問題。另外，地下水回灌后的溫度、壓力的變化是否會影響其熱力學(xué)平衡、地下熱環(huán)境會對區(qū)域地下水生態(tài)帶來什么影響，至今還沒有權(quán)威的結(jié)論。

結(jié)束語：

總而言之，水源熱泵有其優(yōu)點也有其缺點，在其應(yīng)用過程中應(yīng)采取適宜本地區(qū)的熱泵機組。隨著科技的發(fā)展，環(huán)境和能源問題越來越受到社會的重視，水源熱泵系統(tǒng)作為一種可持續(xù)發(fā)展的綠色能源技術(shù)，有著高效節(jié)能、低碳環(huán)保的特點，受到廣泛關(guān)注，在承德市發(fā)展迅速。隨水源熱泵系統(tǒng)的逐漸增多，相關(guān)部門應(yīng)建立跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，對使用水源熱泵引起的水溫、水質(zhì)變化等進行監(jiān)測，以利于保護地下水資源。

參考文獻：

[1]張向前.解讀水源熱泵系統(tǒng)室外熱源井成井[J].綠色建筑，2013，05：41-42.

[2]林彥川.北京某住宅小區(qū)應(yīng)用污水源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)及經(jīng)濟性分析[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2013，04：11-13+56.

[3]龍激波，李念平，阮芳，黃思怡，黃亞波.地表水源熱泵系統(tǒng)冷熱源利用的節(jié)能評價[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，02：47-51.

第6篇：空氣中取水范文

關(guān)鍵詞：循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng) 生物膜 干露時間

中圖分類號：S959 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（a）-0118-04

在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)（RAS）中，生物濾池是使養(yǎng)殖廢水被重新利用的核心處理單元[1]。生物膜是在生物載體表面形成的一種黏液狀的膜，主要由微生物細胞和胞外聚合物兩部分組成。在凈水過程中，生物膜上的微生物群落在利用水體中營養(yǎng)物質(zhì)完成自身代謝活動，生物膜具有過濾、吸附水中的有機顆粒物的作用，從而完成對水中有毒、有害物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化、吸收和降解，實現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的循環(huán)利用[2]。目前，關(guān)于生物膜影響因素的研究非常多，如，光照[3]、基底類型[4]、營養(yǎng)水平[5]和水文條件[6]等，但生物膜依然是整個系統(tǒng)管理的重點和難點。

由于微生物的代謝速度很快，養(yǎng)殖過程中，生物膜處于不斷的老化更新過程中，再加上生物濾料的吸附作用導(dǎo)致的生物膜過厚而滑落，生物濾料對水流的阻擋引起流速下降導(dǎo)致水中顆粒物的沉淀等因素的共同作用，生物濾池底部往往容易堆積較厚的生物污泥，這些生物污泥不但會堵塞底部排污孔，而且生物污泥的腐壞極易導(dǎo)致個別水質(zhì)指標(biāo)的嚴重超標(biāo)，輕則影響?zhàn)B殖生物的正常生長，重則影響系統(tǒng)的正常運行，因此，生物濾池的清洗是養(yǎng)殖企業(yè)系統(tǒng)管理的重要組成部分。但是，由于缺乏對生物膜干露時間對生物膜凈化效果和微生物菌群結(jié)構(gòu)影響的了解，部分養(yǎng)殖在清洗生物濾池的過程中由于沒有掌握好清洗時間，生物膜在空氣中曝露時間過長，從而導(dǎo)致生物膜在清洗后凈化效率顯著下降，甚至出現(xiàn)嚴重“脫膜”、需要重新培養(yǎng)生物膜的情況。該實驗通過研究不同干露時間下，生物膜主要菌群數(shù)量的變化情況及對養(yǎng)殖水體主要水質(zhì)指標(biāo)的去除情況，為養(yǎng)殖企業(yè)對生物濾池進行科學(xué)管理提供又一理論參考。

1 材料與方法

1.1 填料與試驗裝置

生物填料選用爆炸棉，其材質(zhì)為PU海綿，基本參數(shù)為：比表面積350 m2/m3、密度0.024 g/cm3。

該試驗共有5套循環(huán)水模擬裝置，每套裝置主要由生物濾器和蓄水箱兩部分組成（圖1）。生物濾器采用亞克力有機玻璃管，尺寸大小φ140 mm×600 mm，其進水端和出水端都有球閥可以控制水流速率，整個實驗過程，每個濾器內(nèi)水力停留時間（HRT）約為23～25 s；蓄水箱采用白色圓柱塑料水箱，其有效容積為200 L，水箱里有浸沒式水泵、控溫加熱棒和曝氣氣石；生物濾器與蓄水箱之間采用φ25 mm的塑料軟管連接。另外，通過調(diào)節(jié)曝氣機氣閥，使濾器中氣水比（單位時間曝氣量與進水量的體積比值）達到5∶1（趙倩，2013）。

1.2 生物膜培養(yǎng)

生物膜培養(yǎng)采用預(yù)培養(yǎng)法，實驗前6周，往每個蓄水箱加入半滑舌鰨循環(huán)水養(yǎng)殖池水100 L，并添加50 mg/L微生態(tài)凈水劑（廈門好潤牌生力菌和亞硝菌克，富含硝化細菌、芽孢桿菌等益生菌，有益菌含量大于2×1010 CFU/g）作為掛膜菌種。另外，添加20 mg/L氯化@、20 mg/L葡萄糖作為生物膜培養(yǎng)的補充氮源和碳源。每套系統(tǒng)水力停留時間為30 min，每星期換水1次，換水后重新添加同量的氯化銨和葡萄糖，并定期檢測水中氨氮和亞硝態(tài)氮濃度，直至亞硝態(tài)氮濃度降低且達到穩(wěn)定狀態(tài)時，表明生物膜成熟。掛膜期間系統(tǒng)運行參數(shù)：pH：7.5～8.0，WT：26.5 ℃～28.0 ℃，DO≥6 mg/L，鹽度（Sal）：27.5～28.0。

1.3 實驗設(shè)計

1.3.1 實驗分組

待各組生物濾器中生物膜成熟后，對試驗裝置進行分組。實驗共分5組，隨機選取其中一套試驗裝置作為對照組（不做任何處理），并命名為對照組；隨機對剩余4套裝置進行分組，依次命名為3 h組、6 h組、9 h組和15 h組。

1.3.2 實驗操作步驟

（1）生物膜成熟后，分別排干5套系統(tǒng)的預(yù)培養(yǎng)用水；（2）立刻從養(yǎng)殖池中取0.5 m3養(yǎng)殖用水，（水質(zhì)參數(shù)見表1），平均加入5套試驗裝置的蓄水箱中；（3）即刻運行對照組（即A組），且其他4組不運行，并確保其生物膜處于干露狀態(tài)；（4）從對照組開始運行計時，3小時后運行3 h組，6小時后運行6 h組，9小時后運行9 h組，15小時后運行15 h組，依次保證對照組、3 h組、6 h組、9 h組和15 h組生物膜的干露時間分別為0、3、6、9、15 h。

1.3.3 細菌計數(shù)

（1）生物膜成熟后，對每套系統(tǒng)的生物膜進行取樣，即用剪刀（事先經(jīng)過消毒）分別從每套系統(tǒng)剪取3份大小相似的生物填料樣品（盡量為長方體），分別放入盛有200 mL無菌陳海水的錐形瓶中，充分振蕩混勻；（2）異養(yǎng)細菌的培養(yǎng)計數(shù)采用平板涂布法（2216E培養(yǎng)基）[7]，26 ℃下培養(yǎng)48 h后計數(shù)。亞硝化細菌和硝化細菌計數(shù)采用MPN3管法[8]，分別取1 mL稀釋液加入到裝有亞硝化細菌培養(yǎng)基和硝化細菌培養(yǎng)基的試管中，26 ℃培養(yǎng)4周，然后進行計數(shù)，最后推算出1 cm3生物填料上細菌的數(shù)量；（3）每套系統(tǒng)經(jīng)過相應(yīng)干露時間處理后，分別對各自生物膜上異養(yǎng)細菌、亞硝化細菌和硝化細菌進行培養(yǎng)計數(shù)，其操作方法同第一次計數(shù)方法。

1.3.4 日常水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測

實驗過程中，分別對各個組進行定時取水樣，時間分別為各自運行初始、6 h、12 h和21 h時。測量其總氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）和高錳酸鹽指數(shù)（CODMn），每個水樣3個平行。

水質(zhì)指標(biāo)的檢測依照《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB 17378.4―2007）：TAN采用次溴酸鹽氧化法；NO2--N采用萘乙二胺分光光度法；化學(xué)需氧量（CODMn）采用堿性高錳酸鉀法測定； Sal、pH、DO、WT采用YSI-556多功能水質(zhì)分析儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 實驗過程中各組的水質(zhì)變化情況

2.1.1 TAN濃度

實驗期間各組TAN含量變化情況見圖2，經(jīng)過6 h反應(yīng)后，對照組TAN濃度比初始值略有升高，其他幾組TAN濃度幾乎不變；反應(yīng)進行到12 h時，15 h組的TAN含量出現(xiàn)升高現(xiàn)象，其他幾組均發(fā)生不同程度的下降，其中對照組下降最快；實驗結(jié)束時，各組TAN含量比較：3 h組

2.1.2 NO2--N濃度

實驗過程中，各組NO2--N濃度先升高，然后隨著反應(yīng)的進行又逐漸降低（見圖3）。同一實驗階段下，各處理組NO2--N濃度與干露時間長短呈負相關(guān)；對照組在反應(yīng)進行到12 h時，NO2--N濃度增加至最大；當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進行到21 h時，各組NO2--N濃度都出現(xiàn)不同程度的降低，其中對照組下降幅度最大，且實驗結(jié)束時，各組NO2--N濃度從小到大依次為：3 h組

2.1.3 高錳酸鹽指數(shù)

當(dāng)實驗進行到6 h時，各組CODMn會發(fā)生波動，但波動幅度不劇烈；然后，隨著反應(yīng)的進行，各組CODMn逐漸趨于穩(wěn)定。整個實驗過程，相同階段下，對照組CODMn均最低；當(dāng)實驗最后階段，各組CODMn處于穩(wěn)定狀態(tài)時，其大小依次為：對照組

2.1.4 各個指標(biāo)的去除率

圖5反應(yīng)的是不同實驗組生物濾器對TAN、NO2--N和CODMn的去除情況。3 h組對TAN去除率最高，其次為對照組，隨著干露時間的延長，相應(yīng)處理組對TAN的去除效果則越來越差；關(guān)于NO2--N 去除情況，3 h組和6 h組去除效果比對照組好，當(dāng)干露時間達到15 h時，該組對NO2--N的去除率與9 h組相比，急劇下降，只有-5.5%，表明生物膜經(jīng)過15 h干露處理后，其通過硝化反應(yīng)對NO2--N的去除量小于亞硝化反應(yīng)中NO2--N的生成量；^察各實驗組對CODMn的去除情況發(fā)現(xiàn)，隨著干露時間的延長，生物膜對CODMn的去除能力逐漸變?nèi)酰? h組與對照組差別較小，當(dāng)干露時間為15 h時，該組對CODMn的去除率最小且為負值，為-9%，這可能說明干露時間達到15 h，生物膜可能會脫落一部分，不但使其生物分解氧化能力下降，同時脫落的生物膜部分會導(dǎo)致水體中的有機物含量升高。

2.2 細菌計數(shù)

2.2.1 異養(yǎng)細菌

干露處理前后，各實驗組單位體積生物填料上異養(yǎng)細菌數(shù)量的對比情況如圖6所示。干露處理前，對各實驗組生物填料上異養(yǎng)細菌進行計數(shù)，發(fā)現(xiàn)各組異養(yǎng)細菌數(shù)量均達到108 CPU/cm3，且各組之間不存在顯著性差異（P >0.05）；經(jīng)過相應(yīng)干露時間處理后，各組異養(yǎng)細菌數(shù)量發(fā)生劇烈變化，變化趨勢為隨著干露時間的延長，異養(yǎng)細菌數(shù)量減少程度越劇烈，其中對照組異養(yǎng)細菌數(shù)量幾乎沒有變化，另外，除了9 h組和15 h組，其他各組之間均存在極顯著性差異（P

2.2.2 亞硝化細菌

觀察圖7發(fā)現(xiàn)，干露處理前，各實驗組單位體積生物填料上亞硝化細菌的數(shù)量均介于（3.10～3.37）×106 CFU/cm3，各組之間不存在顯著差異。經(jīng)過相應(yīng)干露處理后，除了對照組生物填料上亞硝化細菌數(shù)量略微增加外，其他各處理組均出現(xiàn)顯著降低，降低趨勢與干露處理時間呈負相關(guān)。

2.2.3 硝化細菌

圖8表示的是干露處理前后，各實驗組單位體積生物填料上硝化細菌數(shù)量的對比情況。干露處理前，各組生物填料上硝化細菌數(shù)量約有5×105 CFU/cm3，表明在相同生物填料上，硝化細菌數(shù)量遠遠小于異養(yǎng)細菌的數(shù)量，也小于亞硝化細菌的數(shù)量。干露處理后，各組硝化細菌數(shù)量都減少，且減少的幅度隨著干露時間的變長而增大；另外，當(dāng)干露時間控制在9 h內(nèi)，各實驗組硝化細菌數(shù)量存在極顯著差異（P

3 討論

3.1 干露時間對生物濾池硝化作用的影響

硝化作用包括兩個階段：一是亞硝化菌屬（Nitrosomonas）將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮；二是硝化桿菌屬（Nitrobacter）將生成的亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮[9]。該實驗結(jié)果反應(yīng)，當(dāng)生物膜干露時間為3 h時，生物膜對TAN和NO2--N的去除效果比對照組更好，這些表明短時間的干露處理會增強生物膜的硝化作用強度。分析其原因可能是，生物濾池可以吸附截留一部分懸浮物（SS），這些SS不僅不會被硝化菌群分解利用，而且會使得濾料表面覆蓋一層厚厚的“隔離層”，這些可能會造成生物膜局部表面形成無氧或低氧區(qū)，影響硝化反應(yīng)的進行。有研究表明，當(dāng)溶氧為0.5 mg/L時，亞硝酸菌增值速率降低40%，而硝酸菌則降低70%以上。短時間的干露處理，會導(dǎo)致生物膜表面的沉積物脫落，減少生物膜表面低氧或厭氧區(qū)域的形成，對硝化反應(yīng)起到增強作用。隨著干露時間的延長，生物膜脫落部分會增加，同時部分硝化菌群因缺乏營養(yǎng)而死亡，這些將導(dǎo)致硝化作用變?nèi)?，該實驗? h、9 h和15 h組生物膜對TAN和NO2--N的去除效果越來越差。

3.2 干露時間與生物膜上主要功能菌數(shù)量變化關(guān)系的討論

干露處理前，對成熟生物膜上的主要功能菌（如異養(yǎng)細菌、亞硝酸菌和硝酸菌）分別進行計數(shù)，結(jié)果表明異養(yǎng)細菌數(shù)量為1.60×108 CPU/cm3、亞硝酸菌數(shù)量為3.26×106CPU/cm3、硝酸菌數(shù)量為5.08×105 CPU/cm3。在生物膜上，自養(yǎng)菌生長速度較慢，往往無法與生長較快的異養(yǎng)細菌競爭空間和氧氣。因此，生物膜上異養(yǎng)菌數(shù)量多于自養(yǎng)菌數(shù)量；亞硝酸菌比硝酸菌高出1個數(shù)量級，這與管敏和馬悅欣的研究結(jié)果相一致。

各處理組經(jīng)過相應(yīng)時間的干露處理后，其生物膜上主要功能菌數(shù)量均發(fā)生不同程度的降低，其中異養(yǎng)細菌數(shù)量變化幅度最大。分析其原因可能是：異養(yǎng)細菌生長較快，世代周期較短，生物膜脫離水體后，大多數(shù)細菌會死亡；另外，干露過程中，生物膜上的黏附物脫落會導(dǎo)致部分細菌隨著脫落，從而使生物膜上的異養(yǎng)細菌數(shù)量降低，且這種降低趨勢會隨著干露時間的延長而加劇。

實驗過程中，3 h組亞硝酸菌和硝酸菌數(shù)量降低幅度明顯小于同組異養(yǎng)細菌。這可能是因為生物濾池內(nèi)部被填料填充滿，雖然干露過程排掉了內(nèi)部的水，但生物膜仍處于濕露狀態(tài)；硝化細菌為自養(yǎng)型細菌，往往占據(jù)生物膜內(nèi)層，仍然可以獲得營養(yǎng)物質(zhì)，同時受生物膜表面黏附物脫落的影響較小，再加上其世代周期一般大于8 h，因此短時間的干露處理不會導(dǎo)致硝化細菌數(shù)量急劇下降。

4 結(jié)語

在循環(huán)水養(yǎng)殖過程中，當(dāng)生物污泥堵塞濾池底部用來排污的多孔管，需要排空濾池水體，對其底部進行清洗時，整個清洗過程盡量控制在3 h左右。因為生物膜短時間地曝露在空氣中，雖然會對其分解利用有機物的能力產(chǎn)生抑制作用，但抑制效果不明顯，然而會對其硝化作用產(chǎn)生一定的增強效果。如果干露時間過長，會對生物膜凈化能力產(chǎn)生顯著的抑制作用。該實驗結(jié)果將為實際生產(chǎn)中科學(xué)管理生物濾池提供些許理論幫助。

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