废水处理生物模型概述

安徽建筑大学

废水处理生物模型论文

专业：xx级市政工程

学生姓名：xxxx

学号：xxxxx

课题：废水处理生物模型概述

指导教师:xxx

xx年xx月xx日

废水处理生物模型概述

xx

（安徽建筑大学环境与能源工程学院，合肥，230022）

摘要：废水处理生物模型在污水处理厂的设计、运行控制和工艺优化等方面发挥着日益重要的作用,目前已成为了污水处理领域的研究焦点。本文综述了废水处理生物模型的研究和发展过程，并重点介绍IWA模型和神经网络法的特点及其在国内外的研究现状，阐述了国际水协会(IWA)推出的活性污泥1号、2号、2D 号、3号模型(ASM1、ASM2、ASM2D、ASM3)各自的特点和使用限制条件;介绍了几种基于ASM系列的新模型。最后对模型的研究和应用进行了展望,有待从完善模型机理,模型模块化,混合模型等方面进一步的研究生物模型。

关键字：生物模型；ASM；神经网络；活性污泥

1 引言

如何提高污水处理效率和过程优化控制策略是国内外污水处理研究领域普遍关注的问题。污水处理过程具有时变性、非线性和复杂性等鲜明特征,这使得污水处理系统的运行和控制极为复杂。此类困扰可以通过数学模型方法进行解决，特别是在当今计算技术发展迅猛的前提下，通过模拟计算以实现不同工况条件下、不同设计方案的对照比较，或模拟预测未来短时内的运行状况以便及时调整运行策略。在我国当前水环境形势下，开展污水处理过程数学模型方法研究,即具有重要的理论价值，也有紧迫的现实需要。

2 数学模型概述

2.1废水处理生物模型的发展

20世纪50年代以来,国外一些学者把反映生化过程机理的微生物生长动力学引入污水处理领域[1]。20世纪80年代末,国际水协会(IWA)提出的活性污泥1号模型(ASM1)，取得了很大的成功,是早期较为,完善的污水处理数学模型研究之一。通过模拟计算,使污水处理的设计和运行更加理论化和系统化,提高了人们对污水生物处理过程的认识,不仅节省了大量的经济成本,而且提高了污水处理相关工作的质量和效率。随着时间推移,各式各样的污水处理数学模型不断出现,并且被应用于满足不同的研究和工程目的。与国外发达国家相比,我国的污水处理数学模型研究和应用稍显落后,但近年来发展十分迅速。我国较早的污水处理模型研究可以追溯到20世纪50年代采用美国大学Clemson开发的简化ASM1模拟软件SSSP对北京北小河污水处理厂运行进行了稳态模拟[2]。进入世纪以来,随着我国经济的迅速发展,水环境问题日显突出,环境法规对污水排放标准也逐渐严格,如何最低成本地提高污水处理效率、实现达标排放成为亟待解决的问题。

2.2 ASM系列的三套模型

国际水质协会(IWA)总结了以前的研究成果,对组分的划分和测定、过程的定义以及模型的表达方式等方面作了进一步的改进,于1987、1995、1999年先后推出了ASM系列的三套模型[3]。

1)ASM 1活性污泥1号模型

(ASM 1)采用了死亡-再生机理,体现了对代谢残余物的再利用。模型综合了活性污泥系统中碳氧化、硝化、反硝化的三个过程,全面体现了活性污泥系统的主要功能,成为活性污泥过程模型研究和相关模拟软件开发的基础。模型对反应组分和过程进行了细致的划分,包括13种组分, 8个反应过程, 14个动力学参数和5个化学计量系数,在表述上采用矩阵的形式[4],可以表达更多的信息,使模型更加直观,易于理解,便于计算机模拟计算。

2)ASM 2活性污泥2号模型

虽然ASM 1自推出以来得到广泛的应用,但是其未包含除磷过程。随着对水体富营养化问题重视的提高,水体除磷过程已经不能忽略。由此, IWA推出了ASM 2。它在ASM 1的基础上引人了生物除磷的过程,首次将含碳有机物、含氮有机物的去除与生物除磷反应包含在一个整体模型中,共包括19种组分、19个反应、22个化学计量系数及42个动力学参数。从ASM 1到ASM 2最显著的变化是使所描述的微生物有了细胞内部构造,而不再简单的用生物总量来表示[5]。随后推出的ASM 2D是对ASM 2的一次完善,主要考虑了反硝化除磷过程[6]。

3)ASM 3 活性污泥1号模型

针对ASM 1在实际应用中出现的问题和对有机物贮存试验认识的深化, IWA又推出了ASM 3。ASM 3涉及的主要反应是活性污泥系统的氧消耗、产污泥、硝化和反硝化作用,没有包含除磷过程。在ASM 3中,反应过程的重点由水解转到了有机底物的贮存,采用了更加符合实际情况的内源呼吸机理。同ASM 2相似, ASM 3也是通过细胞的内部结构对生物体进行模拟。它包含13种组分、12个反应、6个化学计量参数和21个动力学参数[7]。随后又推出了ASM 3C作为ASM 3的调整版本,主要变化是有机物浓度以TOC而不是以COD表达。4）ASM系列的三套模型的优缺点和展望

ASM系列模型在形式和功能上都较以前的模型有了较大突破,已成为活性污泥过程仿真和控制的重要理论基础。但是,模型在使用中还存在着一定的局限性:不适用于以工业废水为主的废水处理;所模拟废水的温度和pH值必须处于一定的范围之内;不适用于超高负荷或泥龄小的活性污泥系统等[3]。而且,在实际应用中对入流组分的测定和模型参数的校正也需要较多的工作来完成。但是,目前对于活性污泥数学模型的研究还远远不够。相信随着人们认识水平的提高和计算机模拟技术的发展,活性污泥数学模型还将有更大的发展空间。

2.3 SBR工艺数学模型

1)SBR工艺数学模型

SBR 工艺的数学模型主要包括基于Eckenfelder 模式的一级动力学模型、基于Monod 方程的Lawrence-McCarty模型、基于McKinney假设的一级动力学模型和基于ASM 数学模型而建立的动态模型．其中，基于ASM 的动态模型多见于理论探讨；McKinney 模型在国内很少应用；Monod 方程作为最基本的生物降解模式，被广泛应用于生物处理的工艺设计中，但是否能很好的描述SBR 反应器的生物降解特性还有待进一步的研究．王敏尔[4]以办公大楼污水为研究对象，在SBR工艺试验条件下，得出基质浓度与活性污泥的动力学模式。

2)机理模型(白箱模型)

1986年,国际水质协会(IAWQ)的生物处理设计与运行数学模型课题组提出了ASM 1模型,它能预测活性污泥系统中的有机物降解、硝化和反硝化反应过程[8]。该模型的提出使类似系统的模拟研究向前迈进了关键的一步。同时也为SBR系统数学模型的建立提供了强有力的支持。Orhon等[9]提出了普通活性污泥系统建模过程中的可溶性剩余产物的概念。根据SBR 系统进出水COD之间存在不平衡关系,1990年,Artan等[10]在ASM 1模型的基础上建立SBR 系统时考虑了SRP的影响,改进了ASM 1模型,该简化模型能够很好地预测试验出水可溶性化学需氧量(SCOD)。

3）统计模型(黑箱模型)

神经网络模型是统计模型(黑箱模型)最常用的一种SBR数学模型。特别是人工神经网络模型(ANN模型)可以代替传统数学模型完成由输入到输出空间的映射,直接根据对象的输入、输出数据进行建模,需要的对象先验知识较少,其较强的学习能力对模型校正非常有利。4）神经网络的模型应用

神经网络的模型就是一个“黑箱模型”，其优点就是具有很强的非线性拟合能力，可以映射任意复杂的非线性关系，有较强的学习能力和容错性，但是并不能清晰反应出控制过程中变量的关系，妨碍了控制中的准确性［11］。人工神经网络建模方法用来建立神经网络的模型有许多种，目前较为广泛的网络模型是ＢＰ神经网络，ＢＰ网络的结构由输入层，输出层和隐含层构成，层与层之间采用全连接的形式。工作的过程是将输入信号沿着网络正向传播，将误差信号沿着网络反向传播［12］，它是一种基于梯度下降的最优化算法，通过修改权值来决定，使得系统的误差达到最小［13］。

图1神经网络模型

COD的BP神经网络模型结构为4输入１输出，如图1所示，其中输入量为进水水质（COD，氮氨，PH，MLSS），曝气池液位，空气流量。输出值为出水COD，隐含层的层数和节点数选择由实际效果来决定［14］。如果在输出层没有得到期望的输出，则计算输出层的误差变化值，然后转向反向传播，通过网络将误差信号沿原来的连接通路反传回来修改各层神经元的权值直至达到期望目标。通常情况下对于隐含层的激励函数用Sigmoid表示：f （ｘ）＝11＋e－ｘ，BP网络的最后一层可以采用Sigmoid表示，也可以采用其他线性函数表示［15］。

2.4污水处理生物模型的其他应用

1）数学模拟技术对MBＲ工艺的模拟与优化

采用BioWin 软件建立了北京某污水处理厂MBR工艺模拟模型，利用污水厂实际运行数据和实验室对污水中各种有机组分的检测结果校正了模型并调整了模型参数。模型运行结果与出水检测指标的验证结果表明，所建立的模型能较好地反映该污水厂的实际运行状况。针对出水中氮、磷达不到GB 18918—2002一级 A 标准的问题，利用BioWin 软件从调整运行参数、改变工艺流程及改造池体尺寸3 个方面对现有工艺进行了模拟优化，提出了对现有工艺的改造方案[16]。

2）基于数学模型的污泥杂质分离工艺设计与应用

为解决污泥中杂质去除的问题，介绍了一种污泥杂质分离新方法。以上海白龙港水质净化厂的初沉污泥为研究对象，采用微网机械筛分方法，进行多段式逐级分离，并基于物料守恒原理，构建了相关数学模型。通过小试的验证，新工艺具有技术可行性和经济适用性。由400 m3/d 的示范工程运行结果来看，微网采用连续出泥的运行模式，通量为500 L /( m2·h) ，曝气强度为1.0m3/( m2·min) ，污泥回收率达98.8%，系统平均出渣浓度为82.2 g/L。经济性分析表明，污泥杂质分离工艺具有水力停留时间短、占地面积小、运行费用低等优势，具有广泛的工程应用前景[17]。

3.小结

活性污泥法数学模型历经半个世纪的发展,已经从简单静态模型发展到今天的复杂动态

模型,其在污水处理厂设计、运行管理以及科学研究中的作用日益突出。数学模型建模的最终目的都是改善SBR污水处理工艺的设计和运行,促进SBR数学模型广泛应用到实际中,如何根据我国污水处理行业的国情和实际发展情况来建立适合我国国情的SBR数学模型体系是污水处理行业今后的发展方向。尽管模型本身还存在许多的问题,并且在模型的应用过程中也存在一些难题,但是随着对活性污泥工艺生化过程的深入研究、计算机技术的飞速发展以及测量手段的进步,活性污泥法数学模型的应用必定更为广泛。

参考文献

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城市污水处理工程项目建设标准

城市污水处理工程项目建设标准 第一章总则 第一条为适应建立社会主义市场经济体制的需要，加强国家固定资产投资与建设的宏观调控，提高城市污水处理工程项目决策和建设的科学管理水平，合理确定和正确掌握建设标准，达到治理水体污染，降低能耗，保护环境，推进技术进步，促进城市污水处理工程项目建设的发展，充分发挥投资效益，制定本建设标准。 第二条本建设标准是为项目决策服务和控制项目建设水平的全国统一标准，是编制、评估和审批城市污水处理工程项目可行性研究报告的重要依据，也是有关部门审查工程项目初步设计和监督检查整个建设过程建设标准的尺度。 第三条本建设标准适用于城市污水处理新建工程；改建、扩建工程和工业废水处理工程可参照执行。 第四条城市污水处理工程的建设，必须遵守国家有关经济建设的法律、法规，执行国家环境保护、节约能源、节约用地等有关政策和排水行业的发展政策。 第五条城市污水处理工程的建设应统一规划，以近期为主，适当考虑远期发展，按系统分期配套建设，并与城市建设协调发展。城市污水处理厂（以下简称污水厂）建设前应根据城市排水规划先建配套的管渠和泵站或同步建设。二级污水厂宜根据当地环境、技术、经济条件一次建成，当条件不具备时，一、二级处理工程设施可分期建设，分期投产。 第六条城市污水处理工程应根据城市总体规划或城市排水规划、城市性质、环境质量评价或环境影响报告以及水域功能区的要求进行可行性研究。 第七条城市污水处理工程的建设，应积极采用经过鉴定并经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。对于需要引进的先进技术和关键设备，应以提高项目综合效益，推进技术进步为原则，在符合国情和经过充分的技术经济分析的基础上确定。 第八条城市污水处理工程的建设必须加强和重视净化污水、污泥的资源化或无害化处理。 第九条城市污水处理工程的管渠建设，在城市新区应采用雨污分流，旧城区改造应从实际出发合理确定。工业废水的水质在达到国家和地方排放标准时，应优先采用与城市污水集中处理的方案。工业废水排入城市下水道前，应在企业内部进行必要的预处理，实行清污分流，提高水的重复利用率，减少排污量，并在排放口设置检测设施。

污水处理技术概述

污水处理技术概述 污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使污水得以净化。 一、污水处理方法的分类 现代的污水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。 （一）物理法 通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠），在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。 1．重力分离（即沉淀）法 利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使水中悬浮物分离出来。沉淀（或上浮）处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。 在污水处理与利用方法中，沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离保证出水水质。 2．过滤法 利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等，常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等（后两种滤机多用于污泥脱水）。 3．气浮（浮选） 将空气通入污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质（如乳化油）黏附在气泡上，并随气泡上升至水面，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同，气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气

浮效果，有时需向污水中投加混凝剂。 4．离心分离法 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时，由于悬浮颗粒（如乳化油）和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种：由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器，由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。 旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点，近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多，按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60％～70％，还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离，如用于分离羊毛废水，可回收30％～40％的羊毛脂。 （二）化学法 向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质，或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。 1．化学沉淀法 向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解性物质发生互换反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同，化学沉淀法可分为石灰法（又称氢氧化物沉淀法）、硫化物法和钡盐法。 2．混凝法 向水中投加混凝剂，可使污水中的胶体颗粒失去稳定性，凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度，去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物（汞、镉、铅）和放射性物质等，也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物，此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛，既可作为独立处理工艺，又可与其他处理法配合使用，作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐（主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁）等。

污水处理流程图

污水处理技术概述 污水处理技术概述 污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使污水得以净化。 一、污水处理方法的分类 现代的污水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。 （一）物理法 通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠），在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。 1．重力分离（即沉淀）法 利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使水中悬浮物分离出来。沉淀（或上浮）处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。 在污水处理与利用方法中，沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离保证出水水质。 2．过滤法 利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等，常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等（后两种滤机多用于污泥脱水）。 3．气浮（浮选） 将空气通入污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质（如乳化油）黏附在气泡上，并随气泡上升至水面，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同，气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气浮效果，有时需向污水中投加混凝剂。 4．离心分离法

数字信号处理在生物医学的应用

数字信号处理在生物医学领域的应用 作者：张春强 安徽农业大学工学院 车辆工程 13720482 摘要:在生物医学研究中有各种各样待提取和处理的信号，信号处理立即成为解决这些问题的有效方法之一。主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用,并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词:数字信号处理;小波分析;人工神经网络;维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来,随着计算机和信息学科的飞速发展,大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术。经过几十年的发展,数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心,以逻辑电路为基础,以大规模集成电路为手段,利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理,其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。 而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题,特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 2 数字信号处理在生物医学工程中的应用 2.1 信号处理在DNA 序列中的应用 生物序列数据在数学上以字符串表示，每个字符对应于字母表中的一个字母。如 DNA 序列中，用 A,T,C,G 四个字母代表组成 DNA 序列的四种碱基。对数值化后的DNA 序列进行频谱分析发现基因序列蛋白质编码区存在周期 3行为，即其功率谱在1/3频率处有一谱峰。用傅利叶变换来分析基因序列的功率谱可以发现其蛋白质编码区，可以预测基因位置和真核细胞基因中独特的外显子。 1.1 DFT 求 DNA 序列功率谱 在对基因组序列进行计算分析之前，先将其转化为数值序列。设字母表Λ = {A ，C ，G ，T } ,取长度为N 的DNA 序列x[n]，对于Λ中每个不同的字母都形成一个指示器序列[]n x α(0≤n ≤N-1，α∈Λ),在序列[]n x α中的某一个位置i 有: []其他)(01i n x ααα=???=(位置i 处的碱基为α) 该指示器的DFT 变换为 [][]n jw N n DFT k e n x k X --=∑=1 0αα，)10(-≤≤N k （1） 于是可以求得DNA 序列的功率谱：

污水处理设施技术规范书

中节能平罗20MW光伏农业科技大棚 电站项目 地埋式生活污水处理设施 技术规范书

安徽省电力设计院甲级工程咨询资格证书编号：工咨甲 甲级工程设计证书编号：A134002612 甲级工程勘察综合类证书编号：B134002612 2014年11月

目录 1. 总则 2. 设备运行环境条件3．设备名称及用途 4. 产品性能参数及技术要求 5. 设计、制造及验收标准 6. 供货范围 7．资料交接 8. 设备检验和性能验收试验 9. 技术服务和技术联络 10. 技术附录

设备需求一览表

1总则 1.1本技术规范书适用于中节能平罗20MW光伏农业科技大棚电站项目工程，对站内生活污水成套处理设施的供货范围、技术要求、质量保证等事项作出规定。 1.2本技术规范包括生活污水处理成套设施本体及其操作机构、辅助设备等附件的功能设计、结构、安装和试验等技术性能和供货范围方面的要求。 1.3招标方在本合同文件中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，投标方提供一套满足本规范书和所列标准要求的高质量产品及其相关服务，对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 1.4投标方投标文件，澄清文件作为订货合同附件，与合同文件有相同的法律效力。 1.5在签订合同之后，到投标方开始制造之日的这段时间内，招标方有权提出因规范、标准和规程等发生变化而产生的一些补充或修改要求，投标方执行这个要求且不增加费用，具体内容由招标方、投标方双方共同商定。 1.6 本技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。投标方在设备设计和制造中所涉及的各项规程，规范和标准遵循现行最新版本的标准。 1.7若合同文件前后有不一致的地方，以更有利于设备安装运行、工程质量为原则，由招标方确定。 1.8 投标方提供的生活污水处理成套设施应是技术先进、质量可靠的，并且在相应的工程或相似条件下有两年以上运行经验，已证明是安全可靠的。 1.9投标方对生活污水处理成套设施(含辅助系统与设备)负有全责，即包括分包(或采购)的产品。分包(或采购)的产品制造商事先征得招标方的认可。 .

《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》

附件3 水解酸化反应器污水处理工程技术规范（征求意见稿）编制说明

项目名称：水解酸化反应器污水处理工程技术规范 项目统一编号：247-1392 项目承担单位：中国环境保护产业协会 编制组主要成员：王凯军，燕中凯，王焕升，尚光旭，刘媛，薛念涛，高志永，朱民，刘晓剑 标准所技术管理负责人：姚芝茂 技术处项目管理人：姜宏

目次 1 任务来源 (1) 2 标准制定必要性 (1) 3 主要工作过程 (1) 4 国内相关标准研究 (2) 5 同类工程现状调研 (4) 5.1 水解酸化法的反应器类型 (4) 5.2 水解酸化法应用现状 (6) 5.3 水解酸化法存在的问题 (8) 5.4 水解酸化法的发展趋势 (9) 6 主要技术内容及说明 (9) 6.1 水解酸化法的机理 (9) 6.2 水解酸化法的适用性 (10) 6.3 水量和水质 (11) 6.4 污染物去除率 (11) 6.5水解酸化法污水处理工艺流程 (12) 6.6 预处理 (12) 6.7 升流式水解反应器 (13) 6.8 复合式水解反应器 (16) 6.9 完全混合式水解反应器 (16) 6.10 后续处理 (17) 6.11 剩余污泥及处理 (17) 6.12 检测与控制 (17) 6.13 运行与维护 (18) 7 标准实施的环境效益与经济技术分析 (19) 8 标准实施建议 (19)

《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》编制说明 1 任务来源 2009年，环境保护部下达了“关于开展2009年度国家环境保护标准制修订项目工作的通知”（环办函【2009】221号），其中提出了制定《污水厌氧生物处理工程技术规范水解酸化法》（项目编号247-1392号）行业标准的任务。 本标准主要起草单位：中国环境保护产业协会、清华大学、北京市环境保护科学研究院。 2 标准制定必要性 环境保护标准化是我国环境保护的一项重要的发展战略，建立与国际接轨的环境工程服务技术标准体系和环境技术评估体系，是当前加快环境保护标准化步伐的一项重要任务。它对于提升我国环境工程服务业的国际竞争能力，规范环境工程服务业市场，保证环境工程建设和运行管理质量，为环境管理提供技术支撑和保障具有重要意义。 环境工程服务技术标准包括工程类技术标准和产品类技术标准两大类，是环境工程立项、科研、招投标、设计、建设施工、验收、运行全过程服务的技术依据。 水解酸化法作为有效改善水质可生化性的工艺在我国污水处理工程实践中已得到广泛应用。很多管理部门、设计部门和技术研究单位，在从事水解酸化法污水处理工程的设计及运行管理工作中已经积累了一些实践经验，但是国内尚缺乏可操作的技术规范指导水解酸化法污水处理设施的建设与运行。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、和国家其他有关污水处理领域的法规，规范水解酸化反应器污水处理工程的规划、设计、施工、验收和运行管理，需要制定《污水厌氧生物处理工程技术规范水解酸化法》作为污水水解酸化法污水处理技术工程设计工作的指导性文件，为水解酸化法设备的施工、验收和运行管理提出相关要求。使水解酸化法污水处理设施从建设到运行全过程能有一个技术规范进行指导，对于保证水解酸化法污水处理工程的建设质量和稳定运行，以及保证环境保护主管部门的有序监管都具有重要意义。 因此，《污水厌氧生物处理工程技术规范水解酸化法》的编制是十分必要和及时的。 3 主要工作过程 2009年3月，环境保护部下达《污水厌氧生物处理工程技术规范水解酸化法》编制任务后，中国环境保护产业协会组织成立了标准编制组，编制组由中国环境保护产业协会、清华大学、北京市环境保护科学研究院等相关单位的人员组成。

1生物医学信号概述

第一章生物医学信号概述 第一节学习生物医学信号处理的理由生物医学工程是一个应用性的研究领域，生物医学信号处理自然应该成为该专业的主干课程之一，使学生掌握处理信号和系统的方法。 信号处理的含义比纯粹的数学运算更深更广。生物医学信号处理以严谨的组织行为方式为分析和概念化物理行为提供了一个基础框架，不管这种行为是一个电子控制系统的输出还是一次种植与周围组织的反应。 对信号/系统进行计算能够获得较精确的分析结果，但对分析过程的理解（定性的）也十分重要。例如，一名学生建议用小波来检测心电图信号中的异常，则他/她必须理解小波变换的数学概念。另一名具有神经生理学兴趣的学生希望研究全身振动对视觉功能的影响，则他/她需要理解共振的概念（即使他/她已经忘记了量化这种现象的二阶差分方程）。类似地，一名要研究心率的神经中枢控制的学生，不管他/她用哪种方法来描述心率，都需要理解记忆或相关的概念以及在能量记录中瞬时变化的原因。简言之，作为一名生物医学工程师应该掌握信号处理的定性描述并具备应用定量分析方法解决生物医学问题的技能。通过学习《生物医学信号处理》课程，学生可以达到上述要求。 更具体地说，生物医学信号处理将教给学生两种主要技能：（1）为了提取原始的生物医学信息，获取和处理生物医学信号的技能；（2）解释处理结果性质的技能。为此，《生物医学信号处理》课程应该包含以下四个重要内容： （1）测量生物医学信号，即量化和校正测量仪器对待测信号的影响。 （2）操作（即滤波）生物医学信号，即识别和分离信号中的有用成份和无用成份。 （3）定量描述生物医学信号，即揭示产生生物医学信号的本质，根据第二步得出的结果预测信号未来的行为。 （4）探测生物医学信号源，即描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。 大多数信号处理教材都很强调计算和算法。对于生物医学工程专业的学生来说，如果在生物医学信号处理课程中仍选用大量信号处理的内容，则可能是熟悉知识的枯糙重复。本教材的宗旨是通过许多具体生物医学信号处理实例，将真实世界与理论研究联系起来，并指导学生如何应用一项理论去解决一个具体的生物医学问题。 第二节信号及其类型 信息是一个过程产生的能量的测量，而信号则是信息的一种表达形式。来自于真实世界的信号各不相同，但大致可分为四种类型：（1）确定性信号；（2）随机信号；（3）分形信号；（4）混沌信号，如图1-1（a）、（b）、（c）和（d）分别是四种类型信号的一个例子。 确定性信号在教材中常作为例子给出，是学生最熟悉的一类信号，但这类信号在真实世界中则较少出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去值的条件下，能够准确预测该信号未来值的一类信号。例如，正弦波信号A Sinωt。换句话说，只要能够用数学封闭表达式来表达的一类信号就是确定的信号。 既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其未来值的一类信号称为随机信号。随机信号

院桥污水处理厂概况

2.6黄岩区院桥污水处理厂 建设地点及用地面积：污水处理厂位于院桥镇后宅村、前宅村和下店头村，占地面积11.31hm2，其中近期工程用地3.51hm2。泵站共四座，十院线泵站位于院桥镇店头街村，灯塔泵站位于院桥镇灯塔村，高桥泵站位于高桥街道三坦村，南城泵站位于南城街道民建村，总用地面积0.52 hm2。 设计年限及建设年限：设计年限近期为2011至2014年，远期为2015至2020年，本次工程为近期工程（2011年～2014年）；根据资金落实情况及设计、施工所需的必要时间，该工程近期建设年限为2011至2013年。 服务范围：以黄岩区绿廊为界的以南地区，包括南城片区、高桥片区、院桥片区和沙埠片区，具体见下表。 表2-2 院桥污水处理厂服务范围表（近期） 处理规模：根据污水量预测，近期（2011至2014年）处理规模为1.95万m3/d，远期（2015至2020年）处理规模为4万m3/d。本次工程规模为近期1.95万m3/d。 出水：出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，纳污水体为温州河（排污口位于十院线3K+480m处东侧）。 污水处理工艺流程：院桥污水处理厂污水处理工程采用改良A2/O处理工艺，具体工艺流程见图2-1。

污水经粗格栅，通过粗格栅拦截作用，去除水中大的漂浮物或悬浮物；经水泵至细格栅，通过细格栅拦截作用去除水中细小悬浮物；通过曝气沉砂池，去除原水中粒径较大的砂粒等无机颗粒，沉淀的砂粒等无机颗粒由吸砂泵提升到砂水分离器进行砂水分离。 污水经沉砂池后进入缺氧/厌氧反应池，改良A 2/O 工艺比传统A 2/O 工艺增设了回流污泥预缺氧池（也称缺氧/厌氧反应池）；来自沉淀池的回流污泥和10%左右的进水进入该池，回流活性污泥中硝酸盐氮的反硝化是靠分配部分进水中的碳源（BOD 5）进行反硝化，去除其中的溶解氧及硝酸盐氮；然后再进入厌氧区，其功能是为微生物提供一个缺氧环境，使回流污泥中微生物在吸收低分子的有机物的同时，将体内的磷充分释放，使生化池内的好氧微生物能充分吸收超过其生长所需的磷，通过排放富含磷的剩余污泥，达到除磷的目的；厌氧池的溶解氧控制在0～0.5mg/L ，生化池中厌氧、缺氧、好氧三个功能区设置相对独立，功能分区明确、协调，能抑制丝状菌的繁殖，基本不存在污泥膨胀问题；缺氧区溶解氧 图2-1 改良A 2/O 工艺流程图 图2-2 改良A 2/O 工艺中生化池工作原理流程图

含油污水处理工程技术规范 HJ 580-2010

含油污水处理工程技术规范（HJ 580-2010） 前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，规范含油污水处理工程的建设与运行管理，防治环境污染，保护环境和人体健康，制定本标准。 本标准规定了含油污水处理工程中工艺设计、安全与环保、施工与验收的技术要求。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位：江西金达莱环保研发中心有限公司、华中科技大学、北京市环境保护科学研究院。 本标准环境保护部2010年10月12日批准。 本标准自2011年1月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。 含油污水处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了含油污水处理工程的设计、施工、验收、运行及维护管理工作的基本要求。 本标准适用于以油污染为主的污水处理工程，可作为环境影响评价、环境保护设施设计与施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB8978 污水综合排放标准 GB50014 室外排水设计规范 GB/T16488 水质石油类和动植物油的测定红外光度法 CJJ60-94 污水处理运行维护及其安全技术规程 JB/T2932 水处理设备技术条件 建设项目竣工环境保护验收管理办法[国家环境保护总局令第13号]

3 术语和定义 下列术语和定义符合本标准。 3.1 油脂oil and grease 指乙醇或甘油(丙三醇)与脂肪酸的化合物，称为脂肪酸甘油脂。在常温下，液态脂肪酸甘油脂，称为油；固态脂肪酸甘油脂，称为脂。 3.2 含油污水oil wastewater 指主要污染物为油的污水。 3.3 浮油floating oil 指油珠粒径大于100μm，静置后能较快上浮，以连续相的油膜漂浮在水面。 3.4 分散油dispersed oil 指油珠粒径为10μm～100μm，以微小油珠悬浮于污水中，不稳定，静置后易形成浮油。 3.5 乳化油emulsified oil 指油珠粒径小于10μm，一般为0.1μm～2μm，形成稳定的乳化液。且油滴在污水中分散度愈大愈稳定。 3.6 溶解油dissolved oil 指以分子状态或化学方式分散于污水中，形成稳定的均相体系，粒径一般小于0.1μm。 3.7 调节隔油池water adjusting and oil separation tank 指用于调节水质、水量并配置有隔油功能的污水处理构筑物。 3.8 隔油池oil separation tank 指专门用于隔除浮油的污水处理构筑物。 3.9 气浮air floatation 指空气微气泡与油污颗粒结合，增大油污颗粒的浮力，使含油污水中的油污迅速分离的处理方法。 3.10 粗粒化coalescence of oil water 指利用油水两相对聚结材料亲和力的不同，使微细油珠在聚结材料表面集聚成为较大颗粒或油膜，从而达到油水分离的过程。 3.11 一级除油处理primary treatment of oil wastewater 指采用隔油池进行油水分离的处理阶段。 3.12 二级除油处理secondary treatment of oil wastewater 指采用气浮、粗粒化、板结、过滤等方法或组合工艺进行油水分离的处理阶段。

工业废水处理概述

第四章工业废水处理概论 第一节概述 一、工业废水的分类 工业企业各行业生产过程中排出的废水，统称工业废水，其中包括生产污水、冷却水和生活污水3种。 为了区分工业废水的种类，了解其性质，认识其危害，研究其处理措施，通常进行废水的分类，一般有3种分类方法。 1、按行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等。 2、按工业废水中所含主要污染物的性质分类。含无机污染物为主的称为无机废水，含有机污染物为主的称为有机废水。例如，电镀和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。这种分类方法比较简单，对考虑处理方法有利。如对易生物降解的有机废水一般采用生物处理法，对无机废水一般采用物理、化学和物理化学法处理。不过，在工业生产过程中，一种废水往往既含无机物，也含有机物。 3、按废水中所含污染物的主要成分分类。如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含镉废水、含铬废水、含锌废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水、含放射性废水等。这种分类方法的优点是突出了废水的主要污染成分，可有针对性地考虑处理方法或进行回收利用。 除上述分类方法外，还可以根据工业废水处理的难易程度和废水的危害性，将废水中的主要污染物分为3类。 1、易处理危害小的废水。如生产过程中产生的热排水或冷却水，对其稍加处理，即可排放或回用。 2、易生物降解无明显毒性的废水。可采用生物处理法。 3、难生物降解又有毒性的废水。如含重金属废水，含多氯联苯和有机氯农药废水等。 上述废水的分类方法只能作为了解污染源时的参考。实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又可能含有多种不同的污染物。例如染料工业，既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水由于织物和染料的不同，其中的污染物和浓度往往有很大差别。 二、工业废水对环境的污染 水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，要想在短时间内恢复到原来的状态是不容易的。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一。

污水处理常用规范

污水处理常用规范 【说明】仅供同行参考。 一、水处理设计手册 《给水排水设计手册（第 5 册）－城镇排水》（第二版） 《给水排水设计手册（第 6 册）－工业排水》（第二版） 《三废处理工程技术手册（废水卷）》（北京水环境技术与设备研究中心等主编）《环境工程手册―水污染防治卷》（张自杰主编） 二、通用水处理规范 城镇给水排水技术规范GB50788-2012 室外排水设计规范GB50014-2006（2011 年版） 建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009 年版） 建筑中水设计规范GB50336-2002 污水再生利用工程设计规范GB50335-2002 城市污水处理厂运行、维护及安全技术规程CJJ60-2011 污水处理设备安全技术规范GB/T 28742-2012 城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行) 水污染治理工程技术导则HJ2015-2012 三、农村水处理规范 福建省农村生活污水处理技术指南（省住建厅2011.6） 东南地区农村生活污水处理技术指南（试行）(住建部2010.9) 东北地区农村生活污水处理技术指南（试行）(住建部2010.9) 西北地区农村生活污水处理技术指南（试行）(住建部2010.9)

西南地区农村生活污水处理技术指南（试行）(住建部2010.9) 中南地区农村生活污水处理技术指南（试行）(住建部2010.9) 村庄污水处理设施技术规程CJJ/T163-2011 四、民用水处理规范 医院污水处理设计规范CECS07:2004 医院污水处理工程技术规范HJ2029-2013 医院污水处理技术指南(环发[2003]197 号 ) 游泳池给水排水工程技术规程CJJ122-2008 生活垃圾渗沥液处理技术规范CJJ150-2010 生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）HJ564-2010 五、工业水处理规范 工业循环冷却水处理设计规范GB50050-2007 工业用水软化除盐设计规范GB/T 50109-2006 化学工业污水处理与回用设计规范GB50684-2011 煤炭工业环境保护设计规范GB50821-2012 钢铁工业资源综合利用设计规范GB50405-2007 钢铁工业环境保护设计规范GB50406-2007 钢铁工业废水治理及回用工程技术规范HJ2019-2012 纺织染整工业废水治理工程技术规范HJ471-2009

污水处理(水污染控制)(排水工程)下

污水处理（水污染控制） Wastewater Engineering Prof. Ji Min（季民） and Guo Jing 教材：(排水工程)下（第3、4版） 主要参考书目（REFERENCES）： 1．高庭耀等：水污染控制工程（下），高教出版社 2．水处理工程理论与应用，（译著），建工出版社 3．废水生物处理过程设计，（译著），建工出版社 4．废水处理概论，（译著），建工出版社 5．沈耀良等：废水生物处理新技术，中国环境出版社6．George T. and F.L.Burton: Wastewater Engineering: treatment, Disposal, Reuse. 7．环境工程手册（水污染卷），高教出版社 第1篇总论 (Introduction) 第1章污水的性质与污染指标 （Wastewater Characteristics） 1.1 污水（Wastewater） 生活污水：家庭、公共建筑物、医院等。 污水工业废水：生产废水和生产污水 城市污水生活污水+工业废水

初期雨水 排放水体 污水最终出路：灌溉农田 重复使用 最终排放之前需要进行处理、去除或减少水中的污染物质。 1.2城市污水的性质与指标 （Wastewater Characteristics/measurements/parameters）污水中污染物的分类： 1．按物理形态：非溶解性的污染物质（悬浮固体，Suspended solid）0.1m -1mm 胶体性的污染物质（Colloidal matter）， 0.001m-0.1m 溶解性的污染物质（matter in solution），〈 0.001m 2．按化学组成：无机性污染物：（Inorganic ） 酸、碱、重金属、沙砾、无机毒物、盐等 有机性污染物：(Organic) 植物性：纤维（水果、蔬菜等碳水化合物） 动物性：脂肪、蛋白质（粪便、动物组织等含氮的物质） 人工合成：各种高分子化学物质（酚、醛、苯、氨基化合物，有机 磷，涂料、染料等） 溶解：生物易降解 / 生物难降解有机污染物：非溶解性：生物可吸附： 生物易降解 / 生物难降解 生物不可吸附（水解）

概述废水处理技术

概述废水处理技术 图1污水处理概念 输入输出废水洁净的水污染物：氧气，氮气 有机物-前处理 1o 2o 3o处理 后处理副产物如燃料，饲料，化肥，化 工原材料 有机氮, 有机磷 磷酸盐, 硫酸盐等过剩的能源重金属离子 其它无机溶质最小数量的 渣滓，灰烬，硝酸盐， 磷酸盐，二氧化碳，废气等病原体 重金属沉淀化学剂 用于消毒，中和或气味，嗓音 –可接受的水平 沉淀，如适用 能量 - 起动操作和维修

先进综合池塘系统的优点 1. 以相对简单的设计就能提高效率 2. 能减低成本(高成本效益)，如在劳工，运作和维修方面 3. 能源供应自给自足或有能量剩余出售 3. 低二氧化碳排放或达到碳中性技术 4. 最小量的污染物排放，如硝酸盐，磷酸盐，硫酸盐....等是引发空气/ 水/ 地再污染 的隐形元凶，应作为营养回收，不应释放到环境中，引发如藻花，赤潮等河海污 染，及免除了因污泥堆填或焚化处理而引发的恶臭，霸占地，毒废气等问题， 5. 最小量使用化学品清除污染物和病原体 6. 气味和噪音保持最小化到一个可接受的水平 7. 极小量的污泥，废气，渣，灰 8. 副产品可作为燃料，饲料，化肥或化工原材料 简单来说- 它是一个清洁，绿色和易于负担的“设计天然系统” 总结：利用先进池塘系統的工程设计，将天然的反应过程改变成一个高效率的处理厂，令它更清洁，更环保，目标要达到 节能，减排，减成本

将现行的污水处理厂改良,达到目标 节能, 减排, 减成本 污水 洁净水 先进综合污水处理厂 副产品 肥料,燃料,饲料,工业原料 剩余能量 可供出售 整洁美观 自给自足 低运作及维修成本 少量渣滓, 废气,气味,嗓音 有机物 食物,油污,清洁剂等 先進綜合污水處理池塘系統的優點 无机溶质,重金属离子 C,N,P ,S 污染物 C,N,P ,S 养份 氧,氮气 碳,硝,磷 零排放 二氧化碳,能量,氮,磷

人工湿地污水处理工程技术规范

人工湿地污水处理工程技术规范 人工湿地污水处理工程技术规范 2011年07月18日 重要提醒：系统检测到您的帐号可能存在被盗风险，请尽快查看风险提示，并立即修改密码。 | 关闭 网易博客安全提醒：系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的账号安全，建议您适时修改密码立即修改 | 关闭 人工湿地、污水BOT、垃圾BOT项目 我公司专业从事人工湿地设计与施工；污水处理、垃圾填埋及焚烧发电项目的BOT、BT HJ 中华人民共和国环境保护行业标准 HJ ×××－×××× 人工湿地污水处理工程技术规范 Technical specification of constructed wetlands for wastewater treatment engineering （征求意见稿） 20××－××－××发布 20××－××－××实施环境保护部发布前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》，规范我国人工湿地污水处理工程的建设、运行、维护和管理，制订本标准。 本标准规定了人工湿地污水处理工程的设计、施工、验收和运行管理的技术要求。

本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准起草单位：沈阳环境科学研究院。 本标准由环境保护部20□□年□□月□□日批准。 本标准自20□□年□□月□□日起实施。 本标准由环境保护部解释人工湿地污水处理工程技术规范本标准规定了采用人工湿地工艺的污水处理工程设计、施工、验收、运行维护与管理的技术要求。 本标准适用于采用人工湿地工艺的新建、扩建、改建的城镇生活污水及接近城镇生活污水水质其他类型的污水处理工程，可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 4284 农田污泥中污染物控制标准 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 8978 污水综合排放标准 GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 50003 砌体结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50014 室外排水设计规范 GB 50015 建筑给水排水设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范

生物医学信号处理的方法

生物医学信号处理的方法 生物医学仪器包括了诊断仪器和治疗仪器两大类。在诊断仪器中要寻找对诊断有意义的具有某种特征的信号或信号的某种特征量。在治疗仪器中同样需要确定特征信号的存在或信号特征量的大小去控制治疗部分的工作。一般说来，信号并不能直接提供这些信息，它们需要应用信号处理方法去提取。例如，临床的常规脑电图检查可为脑损伤、脑血栓、内分泌疾病等的诊断、预防和治疗提供信息。另外脑电图也常用来作睡眠、麻醉深度的监护。但是白发脑电图的时域波形很不规则。不但它的节律随精神状态变化而改变，而且在基本节律的背景下还会不时地发生一些瞬态变化。传统的分析方法是用领域分析方法，用它的基本节律作为脑电图的基本特征量。 从信号中提取特征量的常用方法有谱分析、波形分析、建立模型等多种。有了特征量，就要根据它们进行诊断。诊断就是分类。现用的模式分类方法有统计模式识别、句法分析、模糊模式识别等。上述这些内容正是信号处理学科的主要研究对象，实际上这些方法现在也并不成熟。对于生物医学信号中大量存在的非线性、非平稳、多变量等问题的分析还很初步，还需深入地研究和探讨。 由于干扰的影响，生物医学信号往往埋藏在噪声中，因此造成信息丢失或产生虚假信息，所以通常在进行生物医学信号处理以前，要对信号施加某种处理来降低噪声、增强信息。例如，在研究大脑感觉机制，提取诱发响应时，常常采用重复刺激方法和相干平均技术来克服自发脑电活动，增强有用信息。污染信号的噪声可以是加性的(即观测等于信号的噪声之和)、相乘性的(即观测等于信号与噪声的积)；也可能有用的信息仅与信号的一部分有关，而与有用信息非相关部分也被看成噪声。总之，噪声的性质是多种多样的。数字滤波器是增强信息、抑制噪声的常用方法，然而它对于频带重叠的信号与噪声无能为力。因此消噪问题是生物医学信号处理研究的又一个重要内容。 目前生物医学信号处理中应用的抑制噪声和信号增强技术，常需要信号与噪声统计特性的先验知识，先验知识越完整，增强信号的效果越显著。然而得到这些先验知识常常又是困难的，这种要求限制了诸如维纳滤波、卡尔曼滤波等技术的应用。自适应方法可以自动调节参数来适应信号统计特性而不依赖先验知识，因而引起了广泛的注意。 在某种情况下，需要将信号从一个地点传送到另一个地点。有不少突发性疾病对患者威胁极大，例如，猝死和呼吸障碍，为了及时抢救，在患者家里安装监护系统，监护系统采集的信息经电话电路传到监护中心，使患者处于医护人员的监护之下。为了保证传输效率，或为了方便地保存、记录患者病历，需要尽量减

半导体行业废水处理方法概述

半导体行业废水处理方法概述 发表时间：2018-11-14T19:26:30.977Z 来源：《防护工程》2018年第20期作者：张学良[导读] 该文章主要叙述了半导体行业的废水种类、来源、处理方法，并预测废水处理的未来发展方向。 江苏中电创新环境科技有限公司江苏省无锡市 214073 摘要：该文章主要叙述了半导体行业的废水种类、来源、处理方法，并预测废水处理的未来发展方向。 关键词：含氟废水；含磷废水；有机废水；研磨废水；氨氮废水；酸碱废水 从国家经济发展、工业布局和产业导向的变化来看，信息产业将是未来重点发展的行业之一。其中，半导体行业作为信息产业的基础，将会有迅猛的发展。而随着该行业的快速发展，其对环境的影响及压力势必有所增加。半导体行业的废水处理形势也必然越来越严峻。 沃威沃公司面对的主要是半导体行业，兼做纯水处理和废水处理。纯水是用于生产工程的供水，废水则是生产线上形成的清洗水。目前，半导体行业的废水以处理后排放为主。本文章主要叙述目前半导体行业产生的废水种类、来源和处理方法。 1. 废水的种类及来源 1.1.废水的种类 由于半导体公司的最终产品不同，各公司生产过程中产生的废水种类都不一样，各公司对产生的废水来源不一样所进行的分类也不一样。总的来水，半导体行业的废水可以分为含氟废水、含磷废水、有机废水、研磨废水、氨氮废水和酸碱废水。如无锡华润上华没有含磷废水，上海天马没有研磨废水。 1.2.废水的来源 含氟废水主要来源于来自于自芯片制造过程中的扩散工序及化学机械研磨工序，在对硅片及相关器皿的清洗过程中也多次用到氢氟酸。对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。污染物主要为氟离子。 含磷废水主要来源于生产工程中的铝刻蚀液。 有机废水，由于生产工艺的不同，有机溶剂的使用量对于半导体行业而言具有很大的差距。但是作为清洗剂，有机溶剂仍然广泛使用在制造封装的各个环节上。部分溶剂则成为有机废水排放。有机废水主要来源于IPA溶剂、显影液、ITO刻蚀液、酸洗塔酸碱废水、酸洗塔有机废水。 研磨废水主要来源于晶圆切割抛光后的后续清洗制程。主要污染物为悬浮固体。 氨氮废水主要来源于刻蚀过程中使用的氨水、氟化铵及用高纯水清洗。 酸碱废水主要来源于制造过程中的清洗工艺；纯水系统中多介质过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水，混床再生后的清洗水；冷却塔排水。 2. 废水处理技术 2.1.含氟废水处理 含氟废水的治理技术主要为化学沉淀+混凝沉淀法，即投加化学药品形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后分离固体沉淀物即可除去氟化物。在半导体行业中，投加Ca(OH)2 或NaOH 和CaCl2 的混合物产生难溶于水的CaF2 沉淀。由于半导体厂对环境要求比较高，我们常存在用CaCl2作为反应物。CaCl2沉淀的化学反应为： 2F + Ca2+ → CaF2↓ 在钙的化学计量浓度下，氟化钙的理论最大溶解度约为8mg/l。因此，氟化钙浓度超过此溶解度极限后即产生沉淀物。一般考虑停留时间为0.5hr。CaF2沉淀的缺陷是沉淀物的沉降特性较差，因此在化学沉淀后，一般加混凝剂(PAC和PAM)进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。若加多过量石灰或CaCl2，可进一步降低氟化物浓度。通常，会在反应池中设氟表控制钙剂的投加量。 2.2.含磷废水处理 含磷废水处理目前应用较多的主要是化学沉淀法和生物法，生产处理多数用于处理有机磷废水，半导体行业中产生的含磷废水主要以磷酸盐的形式存在，采用化学沉淀法处理。沉淀剂采用钙剂或铝剂。我们采用的方法是先用CaCl2沉淀磷酸盐，后加PAC混凝处理。 CaCl2和PO43-的反应式为： Ca2++ PO43-→ Ca3(PO4)2↓ 磷酸钙的理论溶解度约为20mg/L。后续混凝处理进一步形成更大的沉淀体，最后在沉淀池中去除沉淀物。一般控制pH在8-10的条件下进行反应。 2.3.有机废水处理 有机废水的处理方法很多，如活性污泥法、生物膜法、MBR膜法等。目前，我们主要采用接触氧化法进行处理，厌氧+好氧的处理方式，该方法处理效果稳定，投入低，受业主青睐。 2.4.研磨废水处理 研磨废水中的主要污染物为固体，但是这些固体颗粒细小，比较难沉淀，一般通过混凝的方法增大颗粒的直径，使颗粒更易于沉降。 2.5.氨氮废水 氨氮废水的处理方法有吹脱法、氯折点法、生物法、中和法、沉淀法、离子交换法、蒸汽气提法。吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点，实用性较强。当氨氮废水的浓度比较高(几百以上)时，采用吹脱法将氨氮的浓度降低至100mg/L以下，吹脱出的氨氮用加酸吸收成硫酸铵外运。半导体行业中的氨氮废水含碳量低，生化法不适用。吹脱法和沉淀法适合于高浓度的氨氮废水。中和法不能完全去除氨氮的污染，将氨氮从废水中驱逐出来，但是需要另外配置吸收塔进行吸收，这对于处理量小的项目来说，投入比较高。有的半导体厂氨氮废水水量小，浓度不高，在100-200mg/L时，采用氯折点法对氨氮废水进行处理，该种方法要求的投入低、占地面积小、设备比较简单。在反应池设置氯表控制氯和还原剂的投加。