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污泥处理的意义范文1
引 言：油田含油污水处理主要使用沉降过滤工艺给予执行。在含油污水成分愈发繁琐下，因为沉降段出水中油、悬浮物等杂物居多，并且工艺处理具有较大的难度，沉降系统中污泥不能良好的排出，污泥在系统中构成了恶性循环，对沉降出水的水质具有影响，令过滤段的压力巨增，滤料污染较大，为过滤和反冲洗带来了较大的难度。为了良好处理这些问题，进行了应用悬浮污泥过滤技术解决含油污水的测试。
一、悬浮污泥过滤工艺油田污水深度处理的机理
被水携带的悬浮颗粒怎样摆脱水流流线，朝着滤料表层靠拢的颗粒转移机理。在悬浮颗粒和滤料表层接触中，通过哪些力的效果令其附着在滤料表层，这则为颗粒黏附机理。
1、颗粒的迁移机理
对颗粒迁移机理而言，当前既能够在定义方面进行描绘，而对于其具体的效果，并不能真正给予定量核算。对于悬浮滤料的过滤而言，滤料在重量方面超过水，所以被水的浮力而朝上漂浮于水中，因为铝板设定在水下，以此妨碍了滤料的朝上漂浮，所以令滤料互为挤压成层，这则令滤层的状况除却总体处在悬浮状态外，其他都相较于下向流过滤。所以，颗粒的迁移机理则与传统过滤过程相似。
对于悬浮滤料的过滤而言，悬浮滤层对颗粒物的去除机理和传统下向流过滤相关，仅仅是作用的程度有别。从这一角度可以看出，不论作为上向流还是下向流的过滤，均是通过水动力作用、扩散作用、沉淀作用、惯性作用、拦截作用起到的效果。对某些悬浮颗粒而言，同时被字肿饔昧λ影响，可是具有主导效果的仅仅有一种或两种，这源于颗粒的密度、规格以及形状。通常认为，对于污水深度的过滤而言，过大的污泥碎片拦截具有重要的效果。对低于0.1μm的颗粒而言，扩散与水动力极为关键。对比重过大的颗粒而言，沉淀则具备良好的效果。如果滤层间隙中的流速过快，比重较大的细小颗粒则会因为惯性作用而产生过大的去除率。
2、颗粒黏附机理
过滤去除的目标为水内的各种颗粒物。给水过滤时这些颗粒物则通过各种无机颗粒构成，在污水深度处理时，这些颗粒物质则通过各种小颗粒物与活性污泥虚体碎片构成。这些絮体则通过有机物形成，基本物理或化学性质和给水过滤去除的无机颗粒具有显著差异，所以颗粒黏附机理与给水无机颗粒在黏附方面具有显著差异。
黏附作用属于物理化学作用，其主要源自滤料与水内颗粒物的表层物理化学的性质。如果颗粒和滤料乃至颗粒相互间产生接触或聚集，各类物理或化学吸附效果则会出现，以此令其汇集到一起。在传统给水过滤的理论当中，将悬浮颗粒的黏附机理视为物理吸附及化学吸附。物理吸附包含了静电引力、范德华力乃至各种电动效应。化学吸附包含了分子键力与化学分子反应。这些吸附反应产生于污水深度过滤中也极为普遍。在水内的悬浮颗粒运动到滤料周围时，则会被各类吸附作用力而影响。通过这些力的影响，悬浮颗粒把被黏附与滤料表层或黏附与已经被吸附于滤料表层的颗粒中，以此去除悬浮颗粒。只有对于污水深度处理的过滤而言，因为进水水质和传统给水源水质的差异而令黏附效果具有明显的差别[1]。
3、颗粒脱落机理
颗粒黏附于滤料表层时，还具有因为缝隙内水流剪切力的效果而令颗粒由滤料表层进行脱落，粘附力与水流剪力能够决定颗粒粘附与剥离的状况。
二、污水水质处理现场实践
1、现场试验工艺方案
现场测试地点敲定后，现场试验规模设定为0.5至1.0m3/h，污水水源则为采出的污水。
聚结分离器来水先要进入到调储罐中，停留3至7h之后，尽量将污水内的游离油去除。污水在除油以后提高到SSF处理器，在进入SSF以前，应当依照相应的时间顺序与时间的间隔添加离子调整剂、pH调节剂与净水剂。通过管道混合器有效融合，添加助凝剂，通过提高泵执行SSF污水净化处理。药剂添加SSF污水净化处理器以后，把水内的各类胶粒与悬浮颗粒聚集为大块密实的絮体，絮体在本身重力与水流上托的影响下，在SSF污水净化处理器中较为稳定并构成悬浮污泥层，令絮体与水体迅速脱离，污水通过罐中的悬浮污泥过滤净化之后，出水的SS容量是1至3mg/L，油含量是2至8mg/L。
2、实践结论
通过十四天的现场测试可以看出，悬浮污泥过滤净化技术能够解决污水问题，令处理以后的出口水质SS、油、Fe2+、Fe的容量符合SY/T5329-94的A3要求。
三、污水处理工艺
可以将清水与污水进行融合，之后通过悬浮污泥过滤净化处理器进行处理。在污水的提升泵后端添加500m3的一个污水调储罐，调节原水水量与水质，来水在初次沉淀后则能够将大多数浮油去除，确保出水含油量低于100mg/L，悬浮物容量低于150mg/L，并且符合在正常运转下检修污水调储罐。设定500m3清、污水的混合罐，通过1：1的比例有效混合罐内的清水与污水。确保原本两级过滤设备，当前流程仅具备四套加药设施，令未来在注入水添加杀菌剂时，确保出口处具备一套加药设备。应当在净化水出口设定管道铺设检测挂片设备，为此后调整水质提供条件[2]。
结束语：总而言之，运用悬浮污泥过滤方式解决油田含油污水，判定常规处理的标准，可以符合油田注水标准，从而达到油田注水对于水质的标准。运用悬浮污泥过滤方式解决油田含有污水量具备良好的优势，可以将常规污水站与污水深度处理给予简化，从而更加稳定的给予运转，更为有利于管理。
参考文献：
污泥处理的意义范文2
关键词：水厂，污泥处置，综合利用
1.污泥处置方法
1.1脱水泥饼的陆上埋弃
脱水泥饼的处置是污泥处理的关键问题，其中之一就是陆上埋弃。泥饼的陆上埋弃应遵循有关的法律法规。目前，大部分是利用附近较充裕的空地、荒漠、土坑、洼地、峡谷或是废弃的矿井等来埋置泥饼。如果水厂附近没有适宜的泥饼埋置地或不允许在附近埋弃，就需要考虑将泥饼运到适宜的地方埋弃。泥饼陆上埋弃时，应注意考虑以下一些因素:
(l)有充沛的埋弃场地。
(2)泥饼从水厂送到埋弃地，应有安全可靠的运输方案。
(3)对泥饼的承载能力进行测定。如泥饼的承载能力不佳，还需对其进行各种处理，以提高其承载能力。
(4)泥饼作陆上埋弃后，会产生压密沉降，因此泥饼的埋弃深度以3m左右为佳。
(5)泥饼埋弃后，对其含水率，承载能力要作定期试验，并详细记录。
(6)泥饼埋弃场地最好属水厂所有，以免出现种种麻烦。如委托其它单位
完成泥饼埋弃工作，则在埋弃之前须签定合同，保证泥饼能正常埋弃。
1.2泥饼的卫生填埋
所谓泥饼的卫生填埋，就是将水厂内的脱水泥饼同城市垃圾处理场中的生活垃圾一起填埋，用作垃圾处理场的覆土。泥饼卫生填埋也是水厂污泥处置的一个被广泛采用的方法。垃圾填埋场对覆土的上质要求，一是要达到卫生填埋的要求，二是要兼顾填埋垃圾的土地的最终利用，恢复土地的利用价值。水厂脱水泥饼土质一般能够满足垃圾填埋场的覆土要求。
2.水厂污泥处理的综合利用
水厂污泥处理的目的是为了减少对自然水体的污染，保护环境。污泥处理费用昂贵，会大大增加水厂的投资和制水成本。因而，如何在污泥处理过程中综合利用污泥处理中的各种副产物，回收部分污泥，是一个极有益的课题。
2.1再生铝盐
约有70%的水厂使用硫酸铝作为混凝剂来去除原水中的浊度，硫酸铝的消耗量依据水源水质的不同，从30mg/L到60mg/L，甚至更高，因而混凝剂费用在制水成本中占很大的比重。免费论文。沉淀池的底泥中一般都含有较多的氢氧化铝沉淀物，尤其是低浊度原水的污泥中氢氧化铝的比重更高，氢氧化铝的存在往往给污泥脱水带来困难。从污泥中回收铝盐，可以使污泥更容易浓缩和脱水，同时可以大大减少污泥的总固体量，降低后续污泥脱水设备的规模，减少投资。回收的铝盐可以用作给水处理的混凝剂，从而可以抵消部分污泥处理运转费用。
从沉淀污泥中回收硫酸铝，国外自60年代就己进行了很多试验研究。免费论文。早期的较为成熟的铝盐回收工艺首先从沉淀池排出的污泥首先应经过适当的浓缩，回收硫酸铝较为理想的污泥浓度应该在20%以下，然后向浓缩污泥中加入硫酸，氢氧化铝同硫酸反应生成硫酸铝，而再次溶于水中，最后加酸反应后的泥水进行固液分离。
1972年美国纽约州进行了一次中试规模的回收硫酸铝试验，通过试验他们得出了以下结论:采用回收铝盐作混凝剂，能够达到同商业硫酸铝相似的净水效果;使用回收铝盐的滤后水浊度约升高0.1JTU;滤后水中的铝含量稍有升高;回收的铝盐可以作为净水混凝剂使用。由于混凝剂的循环使用而形成一个封闭的循环系统，在加酸溶解氢氧化铝的时候，污泥中的其它杂质，如金属沉淀物铁、锰、铬等，各种有机物质，也可能重新溶入水中，而这些从原水中或硫酸中进入该系统的杂质，经过多次的循环，可能得到富集和浓缩，从而影响到出厂水的水质。出于这样的担心，在1972年前采用这种铝回收工艺的多家水厂在1972后都放弃了这种工艺。为了克服用酸直接再生铝盐的缺点，美国于70年代初进行了一种离子交换萃取法从沉淀污泥中回收铝盐的研究。经过试验得到如下一些结论:
(l)用离子交换萃取法可回收沉淀污泥中卯%以上的铝盐，且再生硫酸铝的浓度很高。
(2)用离子交换萃取法获得的硫酸铝，在质量上同新鲜硫酸铝相仿。
(3)由于萃取剂的选择性强，所以再生而得的硫酸铝纯度很高，污泥中的其它重金属不再混合在再生液中。
但是，离子交换萃取法还需解决一些问题，如:价廉，毒性小的萃取剂的选择;萃取过程太复杂，从而使污泥处理的系统变得也很复杂。由于离子交换萃取法回收的硫酸铝的纯度和浓度较高，铝的回收率也较高，如果通过进一步研究能够降低其成本，简化工艺流程，它将会有很大的发展前途。
2.2再生铁盐
在给水处理中，铁盐也常被用作混凝剂。铁盆经使用后，基本上变成沉淀物，混合在沉淀污泥中。如何对水厂的沉淀污泥进行适当处理，回收其中的铁盐，是给水工程中长期没有解决的一大研究课题。铁盐的回收和铝盐的回收一样，对水厂污泥处理具有相似的优越性。有资料报道，以类似于铝盐的再生办法，用酸来再生铁盐。在用铁盐作混凝剂的沉淀污泥中加入一定量的酸，使污泥的pH值降低，此时污泥中的氢氧化铁会溶于水中。当pH值控制适宜时，溶液中会有一定量的再生铁盐。用酸来再生铁盐，再生率最高可达60%-70%。免费论文。但是要达到这个再生率，需向沉淀污泥中加入大量的酸，使沉淀污泥的pH值降到1.5-2.0,该法的缺点是酸的用量大，因而回收铁盐的成本很高;酸处理后较低pH值的剩余污泥的化学调节费用也高。此法的应用还
存在一些问题，如再生液中存在剩余还原剂(Na2S)，如何用简单的方法将其取出再使用，如何进一步降低处理成本等。
3.总结
脱水污泥也是一种资源，但目前大都还是花钱请环保部门统一处置，这里有一个行业合作和市场开拓的问题。将给水脱水泥饼作填地埋弃处置是一种消极方法，而通过对泥饼进行加工制作成有用的物品则是积极的，值得推广的变废为宝的资源化工程。但是，目前污泥的资源化利用还存在着制造过程复杂，成本较高，难以实现市场化以及由于污泥的性质不断变动，造成产品质量不够稳定的问题。但是从环保长远的观点来看，会有广阔的前景。因此，如何将污泥资源化利用过程简单化、实用化、商品化，是一个函待解决的课题。
参考文献
[1] 刘辉,许建华. 自来水厂排泥水处理的国内外发展概况[J].中国给水排水, 2001,(08) .
[2] 许建华. 自来水厂排泥水处理技术的若干问题[J].中国给水排水, 2001,(12) .
[3] 王勤华,贺俊兰. 净水厂产泥量的确定和相关参数的选择[J].中国给水排水, 2002,(08) .
[4] 刘辉,张玉先. 自来水厂的污泥处置与综合利用[J].给水排水, 2001,(11) .
[5] 叶辉,乐林生,鲍士荣,许建华. 自来水厂排泥水处理污泥量的确定方法[J].给水排水, 2002,(04) .
[6] 沈裘昌. 水厂污泥脱水设施建设应重视的几个问题[J].给水排水, 2003,(06) .
[7] 陶君. 北京市第九水厂污泥处理运行介绍[J].给水排水, 2003,(06) .
污泥处理的意义范文3
1 前言随着计算机技术和人类社会经济的发展,对于纺织服装业CAD/CAM的应用要求也越来越高,二维服装CAD系统已经不能满足要求,人们迫切希望借助计算机完成一些更加实用的三维功能。若能直接将二维服装CAD系统设计的衣片,在计算机上真实地模拟出穿在人体上的效果,便可以帮助设计师直接在计算机上进行着装效果检查、服装裁剪片缝合检查等工作。这样就可大大提高服装从设计阶段到生产阶段间的效率,具有非常重要的实用价值。要通过计算机实现这一功能,有两个关键的问题必须解决:1)建立合适的织物变形模型;2)选择高效而实用的碰撞检测算法。
研究织物变形仿真的方法通常分为三类:几何的、物理的和混合的(几何和物理方法的混合)。纯几何的造型方法很难反映织物的物理特性,因此基于物理的方法研究,近年来已占据了主导地位。在织物变形物理仿真模型中[1],按比拟织物结构的方式又可分为两大类:1)离散质点型模型:比较典型的有Feynma等建立的质点网格模型、Breen等建立的粒子模型和XProvot等建立的弹簧质点模型;2)连续介质型模型:比较典型的有Terzopoulos等建立的弹性变型模型、Liling等建立的空气动力模型、Aono建立的波传播模型、Collier等建立的有限元模型等。
以上的织物变形物理仿真模型,由于其建模的原理和方法不尽相同,因此,它们适用于不同的应用场合有其各自的优缺点。
我们结合设计虚拟穿衣功能的实际,认为XProvot所建立的弹簧质点模型,模型简单,易于计算机实现,在模拟衣片复杂的动态变形过程时,能够取得比较真实的模拟效果和较快的模拟速度。
在模拟三维服装穿在人体上的真实效果时,会遇到大量的碰撞现象:衣片同人模之间以及衣片自身间的一种相互渗透和穿越。只有很好地解决了渗透和穿越的问题,才能逼真地完成虚拟穿衣的模拟过程。因此,碰撞检测是整个模拟过程的关键。碰撞检测非常耗时,最简单的碰撞检测算法是对两个碰撞体中的所有基本几何元素(通常为三角形)进行两两相交测试。
现有的碰撞检测算法大致可划分为两大类:空间分解法(spacedecomposition),和层次包围盒法(hierarchicalboundingvolumes)。前者是将整个虚拟空间划分成相等体积的小单元格,只对占据同一单元格或相邻单元格的几何对象进行相交测试。比较典型的方法有八叉树和BSP树。层次包围盒法的核心思想是利用体积略大而几何特性简单的包围盒将复杂几何对象包裹起来,在进行碰撞检测时,首先进行包围盒之间相交测试,只有包围盒相交时,才对其所包裹的对象,做进一步求交计算。在构造碰撞体的包围盒时,若引入树状层次结构,可快速剔除不发生碰撞的元素,减少大量不必要的相交测试,从而提高碰撞检测效率。比较典型的包围盒类型有沿坐标轴的包围盒AABB(axisalignedboundingboxes),包围球(sphere),方向包围盒OBB(orientedboundingbox)等。
在本文中,我们充分利用了AABB层次包围盒法的优势,同时在构建静态人模的AABB树时,又借助层次空间分解法中子空间在空间排列上的有序性和相关性的思想,将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模AABB树,这样减少了需相交测试的元素,从而提高了碰撞检测的效率。
2 织物的变形模型
2.1 织物变形模型的描述
我们建立的织物变形模型是以XProvot的弹簧质点模型作为基础,将织物设想为一个个质点集合,质点间相互关系归结为质点间的弹簧作用。其中弹簧分为三类:结构弹簧、剪切弹簧和弯曲弹簧,具体构成如图1所示。图1 织物模型离散成规则网格
1)结构弹簧:在质点Pij和Pi+1,j间,以及Pij和Pi,j+1间的弹簧为结构弹簧,结构弹簧是为了保持质点间初始状态时的距离。
2)剪切弹簧:在质点Pij和Pi+1,j+1间,以及Pi+1,j和Pi,j+1间的弹簧为剪切弹簧。剪切弹簧是为了防止织物在自身平面过渡和不真实的变形,而给织物的一个剪切刚性。3)弯曲弹簧:在质点Pij和Pi+2,j间,以及Pij和Pi,j+2间的弹簧为弯曲弹簧,弯曲弹簧是为了防止织物弯曲。2.2 质点的位移在缝合衣片过程中,衣片上所有质点因受力而产生一定的位移,质点位移我们选用Nowton运动定律来描述:F外力(i,j)+F内力(i,j)=ma(i,j)其中,m是质点P(i,j)的质量。在本文中,我们假定布料是各向均质的,因此,质点的质量可由衣片总质量除以质点总数得到,a(i,j)是该点加速度,F外力(i,j)是该点所受的外力,F内力(i,j)是该点所受的内力。为了简化模型,在我们三维服装CAD系统中,只考虑两种外力:缝合力和重力。可以用以下公式来表示:F外力(i,j)=F缝合力(i,j)+F重力(i,j)
在衣片缝合过程中,为了将不同的衣片缝在一起,我们在衣片对应缝合边上加载缝合力。在模型中,缝合力被定义成对应缝合点之间距离的线性函数。对两个缝合点pi,j和qi,j间的缝合力,可以按如下公式计算:F缝合力(i,j)=Cs Dis(pi,j,qi,j) Npi,j-qi,j式中Cs为缝合力系数,该系数与织物的缝合性能有关,通常,较难变形的布料采用较大的缝合力系数;Dis(pi,j,qi,j)表示两缝合点pi,j和qi,j间的距离;Npi,j-qi,j表示从pi,j点指向qi,j点的单位方向矢量。为了获得较真实的仿真效果,我们在变形模型中考虑了衣片所受的重力。质点所受的重力可按如下公式计算:F重力(i,j)=mi,j g式中mi,j为质点pi,j的质量。在弹簧质点模型中,唯一考虑的弹性内力是弹簧的弹性变形力,由于采用的是理想的弹簧质点系统,可以利用胡克(Hooke)定律来计算弹簧的弹性变形力:F内力(i,j)=-∑(k,l)∈Rk(Pi,jPk,l-Pi,jPk,l0Pi,jPk,lPi,jPk,l)
其中,k是弹簧的弹性变形系数,R是P(i,j)邻点的集合,Pi,jPk,l0表示质点P(i,j)与质点P(k,l)之间的原始距离,弹簧的弹性变形系数k可以? 谰菟?∮弥?锏牟牧闲阅懿问??呷范ā?/P> 2.3 织物变形模型的求解我们选择显式欧拉方法来求解织物变形模型。求解公式如下:ai,j(t+t)=1mi,jFi,j(t)Vi,j(t+t)=Vi,j(t)+tai,j(t+t)Pi,j(t+t)=Pi,j(t)+tVi,j(t+t)其中,Fi,j是质点P(i,j)所受所有力的合力,mi,j(t)是质点P(i,j)的质量,ai,j(t)、Vi,j(t)和Pi,j(t)分别是质点P(i,j)在时间t的加速度,速度和位置。t是系统选定的时间步长。
3 基于AABB树层次包围盒的碰撞检测
3.1 建立AABB树一个碰撞体的AABB被定义为包含该碰撞体,且边平行于坐标轴的最小六面体。因此,描述一个AABB,仅需六个标量。在构造AABB包围盒时,需沿着碰撞体局部坐标系统的轴向(X,Y,Z)来构造,所以所有的AABB包围盒具有一致的方向。
AABB树是基于AABB的二叉树,按照由上至下的递归细分方式构造生成的。在每一次递归过程中,要求取最小的AABB,需沿所选择的剖分面将碰撞体分为正负两半,并将所对应的原始几何元素(如三角面)分别归属正、负两边,整个递归过程类似于空间二叉剖分,只是每次剖分的对象是AABB,而不是空间区域。递归细分一直要进行到每一个叶子节点只包容一个原始几何元素为止,所以具有n个原始几何元素的AABB树具有n-1个非叶子节点和n个叶子节点。对于剖分面的选择,在本文中,选择垂直AABB的最长轴,且平分该轴的平面。经试验证明,这种方式,在大多数情况下的算法复杂度仅为O(nlogn),较其它的剖分面选择方法有了极大的提高。至于原始几何元素的归属则应依据几何元素的重心P在最长轴上的投影坐标。若投影坐标大于剖分面的坐标(mid),则在剖分面的正向,否则在负向,如图2所示。
图2 三角面归属负区域,因为其质心投影坐标小于剖分面的基准坐标
3.2 AABB的相交判断AABB间的相交测试比较简单,两个AABB相交当且仅当它们在三个坐标轴上的投影区间均相交。通过投影,我们即将三维求交问题转化为一维求交问题。而对一维求交问题,我们则采用SAT(SeparatingAxesTest)[2]法。因SAT无需求交计算,只需比较两个包围盒分别在三个轴向上投影的重叠情况,即可得出相交测试结果,非常简单。现以在一个轴向上的投影情况为例说明:图3 AABBs在X轴向相交判断。
设A,B为两包围盒,X为投影轴,CA,CB分别为A,B的中心点,PA,PB为点CA,CB在X上的投影。RA,RB分别为包围盒A,B在X上的投影。若RA+RB
PAPB,(如图3所示)则在轴向X上A和B不相交,反之在轴向X上A和B邻接或相53第5期高成英等:虚拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理
交。当包围盒A,B在三条轴向上的投影均相交时,则A,B相交。定义AABB的六个最大最小值分别确定了它在三个坐标轴上的投影区间,因此AABB间的相交测试最多只需六次比较运算,非常简单快速。
3.3 AABB树的更新当衣片移动、旋转后,需要对AABB进行更新,根据定义AABB的6个最大最小值的组合,可以得到AABB的8个顶点,对这8个顶点进行相应的旋转和平移变化,并根据变化后的顶点计算新的AABB。当衣片发生变形时,需要重新计算AABB树中发生变形了的叶结点的AABB,再利用变形叶节点的新AABB来重新计算它们父节点的AABB。这种计算必须严格按照从下到上的方式进行。父节点AABB的具体求法为:令(Xmax1,Xmin1,Ymax1,Ymin1,Zmax1,Zmin1)和(Xmax2,Xmin2,Ymax2,Ymin2,Zmax2,Zmin2)分别是两个变形叶结点的AABB,则父结点的AABB即为(max(Xmax1,Xmax2),min(Xmin1,Xmin2),max(Ymax1,Ymax2),min(Ymin1,Ymin2),max(Zmax1,Zmax2),min(Zmin1,Zmin2),只需6次比较运算就完成一个结点的更新,其效率远远高于重新构造AABB包围盒树。
3.4 基于AABB树的碰撞检测算法基于AABB树碰撞检测算法的核心是通过有效地遍历这两棵树,以确定在当前位置下,两个碰撞体的某些部分是否发生碰撞,这是一个双重递归遍历的过程。算法描述如下:step1：分别为人模和衣片构造AABB树。step2：人模的AABB树的根结点遍历衣片的AABB树。如果发现人模AABB树的根结点的包围盒与衣片AABB树内部结点的包围盒不相交，则停止向下遍历；如果遍历能到达衣片AABB树的叶节点，再用该叶节点遍历人模AABB树。如果能到达人模AABB树的叶节点，则进一步进行基本几何元素间的相交测试。step3：检测基本几何元素间是否相交。3.5 自碰撞检测在衣片缝合过程中,除了衣片同人模之间的碰撞外,由于衣片的动态变形,使得衣片与衣片自身间也有碰撞现象,因此必须进行进一步的自相交检测。在系统设计中,我们利用三角形表面曲率来简化计算。当邻近三角形法线的夹角较小时,它们不可能发生碰撞,只有当夹角超过阈值,才有可能碰撞。我们为每个三角形建立它的临近三角形列表,通过判断每个三角形的所有邻近区域的三角形表面曲率,来排除大部分不可能相交的情况,从而简化了计算。
4 虚拟穿衣的具体实现步骤
(1)读入二维服装CAD系统设计的衣片
(2)选择所有需要缝合衣片的对应的缝合边
(3)将二维衣片离散并形成初始的弹簧质点系统a)将衣片离散成规则四边域网格,再将四边域网格的对角线相连,形成规则三角形网格的弹簧质点系统。三角形的顶点形成质点,三角形的边形成相应的弹簧。衣片的三角化,正是为方便地建立衣片的AABB树;b)按质点间的相应关系,加入各种弹力。在离散衣片时,需特别注意的是在(2)中所选择的对应缝合边的长度一定要相等,且当衣片离散化时,在对应缝合边上的原始几何元素(这里为三角形)的个数也应相同。若在(2)中所选择的对应缝合边长度不等,或原始几何元素个数不同时,系统将需做一些预处理:将其中一条缝合边的所有信息删除,将另一条缝合边的相应信息赋给它。
(4)将衣片交互式地放置在人体模型附近的初始位置在该步骤中,首先,给每一缝合衣片赋一个别名(系统自定义的标准别名:左前片,右前片,左后片,右后片等),根据每一衣片的别名,衣片被自动地放置在人体模型附近的相应初始位置上。
(5)分别为人模和衣片建立AABB树本文中所涉及的两个碰撞体,分别为人模和衣片,其中人模在整个动态模拟过程中为静态的,因此,只需在初始化时构造一次AABB树即可。为了进一步提高碰撞检测的效率,我们在构造人模的AABB树时,应根据(4)中得到的缝合衣片别名,结合人模的几何结构,灵活构造人模的AABB树。例如:假设我们在(4)中,得到衣片分别为:左前片,右前片,左后片,右后片。我们即可知,将要缝合的为一件四片裁剪片的上衣,所以在构造人模的AABB树,我们只取人模上半身数据来构造人模的AABB,具体层次结构如图4所示。在进行人模和衣片间碰撞检测时,根据衣片的别名分别进行局部检测,(例如:左前片,就只需和人模AABB树第三层最左边的结点,左前半身的AABB进行碰撞检测)有效地减少了需要碰撞检测的元素。系统根据所缝合的衣片不同,建立的人模AABB树亦不相同。图4 人模的AABB树层次结构图
(6)动态变形模型的计算根据衣片的缝合信息,我们在衣片的对应缝合边上加载缝合力。在缝合力、重力和衣片上各质点间内部弹力的共同作用下,二维衣片将逐步变形,并逐渐被缝合在一起,整个缝合过程是一个动态的迭代过程。在动态迭代过程中,要同时进行大量的人模—衣片间,及衣片—衣片间的碰撞检测处理,并给出相应碰撞响应(当有碰撞现象发生时,要重新调整碰撞点处的位置,避免发生穿越和渗透)的处理。缝合过程结束后,便可以得到缝合好的三维服装穿在静态人模上的效果。
5 结束语实验证明,本文所采用的织物变形模型———弹簧质点模型,模型简单,能够较真实地反映虚拟环境下的织物特性。所采用的基于AABB的层次包围盒碰撞检测算法,除了AABB层次包围盒自身在碰撞检测上的较高性能外,算法还从以下几方面提高了碰撞的检测效率:
1)将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模AABB树,减少了人模和衣片之间不可能相交元素碰撞检测的次数;
2)AABB包围盒的相交判断中,采用SAT方法进行包围盒之间的交叠判断,降低了算法的复杂度,提高算法效率。
3)衣片之间的碰撞判断,利用了每个三角形相邻区域的三角形表面曲率来简化求交判断。
污泥处理的意义范文4
关键词：活性污泥 污泥膨胀 除磷脱氮
1 活性污泥法
二次沉淀池的污泥，一部分回流到曝气池，以维持反应器内微生物浓度，一部分作为剩余污泥排出。活性污泥法处理系统主要由初次沉淀池、反应池、二次沉淀池组成。
在污水处理所利用的生物群中，细菌是体形最微小说的一员。它具有在好氧及厌氧条件下分解吸收各种有机物的能力。对污水生物处理起作用的菌种有菌胶团、球衣细菌、硝化菌、脱氮菌、聚磷菌。
原生动物具有吞食污水中有机物、细菌，在体内迅速氧化分解的能力，因此，在活性污法和生物膜法中，它除了能除去有机物，加快有机物的分解速度外，还能使生物膜的表面吸附能力获得再生。原生动物是单细胞的好氧性生物。
活性污泥法对进水水质的要求主要有以下几种：
①营养源。
②pH。
③水温。
④进水浓度。
⑤水量、水质变化。
⑥其他：悬浮物质、油脂类及油分、溶解盐类、重金属类。
要使微生物在生物反应器内繁殖，就必须有形成微生物细胞的元素存在。特别是氮、磷的存在。若按重量比表示，所必须的氮、磷等营养盐的比例为BOD：N：P=100：5：1。
当生物处理装置内液体的pH明显大于或小于中性值时，处理水的水质将会恶化，标准的pH应控制在6.0～8.5范围内。
在好氧处理时，若处理装置内的水温超过40℃，就会引起蛋白质变质，氧失去活性，导致处理水质的恶化。因此，要采取适当方法，将水温控制在40℃以下。
在生物处理时，对于危害微生物活性的有机物，比较安全的方法是采用稀释，降低进水的浓度后再通入处理装置。
判断悬浮物质是否需要去除是比较困难的，有一个标准就是看悬浮物质浓度是否超过BOD浓度。
在利用生物处理方法去除油污时，需要有相对油分5～10倍的BOD量，还必须将活性污泥中的油分含量控制为规定标准以下。经验证明：当活性污泥中油分含量超过挥发成分（VSS）20%时，活性污泥将被油分污泥所侵渍，从而大大降低去油能力。
2 脱氮除磷
2.1 磷的去除
生物除磷是依靠聚磷菌的作用实现的，生物在不曝气的环境非常迅速地从缺氧环境转化为厌氧环境，当处于厌氧环境，聚磷菌依靠水解体内的聚磷（Poly-P）水解释放出正磷酸盐，同时产生能量以吸收水中的溶解性有机底物，并将其在体内合成为细胞学储备物质PHB；在主反应区为好氧环境时，聚磷菌以游离氧为电子受体，将细胞储备物质氧化，并利用该反应所产生的能量，过量地在污水中摄取磷酸盐并合成为ATP，其中一部分转化为聚磷贮存能量，为下一周期的厌氧释磷做准备。由于好氧段的吸磷量要远大于厌氧段的释磷量，所以通过剩余污泥的排放可达到除磷目的。活性污泥不断地经过耗氧和厌氧的循环，这将有利于聚磷菌在系统中的生长和积累。
2.2 氮的去除
2.2.1 生物硝化过程
普通活性污泥法是利用异样菌以有机物为能源处理污水的。活性污泥中海油以氮、硫、铁或其它化合物为能源的自养菌，它能在绝对好氧条件下，将氨氮氧化为亚硝酸盐，并进一步氧化为硝酸盐，这些反应称硝化反应。
氨氮被氧化为亚硝酸盐、亚硝酸盐被氧化为硝酸盐的表示形式如下：
NH4+1.5O2NO2-+2H++H2O
NO2-+0.5O2 NO3-
2.2.2 生物反硝化过程
反硝化反应是由一群异养性微生物完成的生物化学过程。它的主要作用是在缺氧（无分子态氧）的条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮（N2）或N2O、NO。
生物反硝化过程可简单地用下式表示：
NO3-+3H+（电子供体有机物）――1/2N2+H2O+OH-
NO2-+6H+（电子供体有机物）――1/2N2+H2O+OH-
影响硝化、反硝化的主要因素还有温度、PH值、溶解氧、碳源有机物、C/N比、污泥龄等。在实际运行过程中良好的控制好氧、厌氧的区域交替出现，同时有效地增加污泥的内回流是实现脱氮良好效果的主要途径。
在城市污水处理过程中以上两个问题是影响污水处理效果的重要问题。能有效地控制这些问题，使其在良好的状态下运行，就需要根据各地实际情况具体分析。
参考文献：
[1]张帆远航.造纸中段废水深度处理的中试研究.2007.
[2]刘佑泉.印染废水处理研究.2006.
[3]牟杏妹.常州市江边污水厂一期工艺运行调试与评价[D].20
06.
污泥处理的意义范文5
关键词：两变数线性回归水资源污泥增殖动力学产率系数衰减系数
中图分类号： TV211.1 文献标识码： A 文章编号：
随着社会经济的发展、人口的增加，水资源短缺的问题日益突出，并成为了经济进一步发展的障碍。要解决这一问题，除了合理的开发利用水资源外，就是提高水处理技术，实现污水的资源化，从而促进水资源的利用向节约型转变。常规的水处理技术包括物理法、化学法、物理化学法，生物法。其中生物法是应用比较广泛的技术。生物法中的传统活性污泥具有悠久的历史，至今仍是水处理专家的研究热点。污泥增殖动力学是活性污泥法中的一个重要问题，其核心的问题就是产率系数和衰减系数的求解，本文介绍了如何利用线性回归求解这两个参数。
污泥增殖动力学
活性污泥法的基本原理就是利用微生物的新陈代谢活动降解水中的有机污染物质，进而被去除。微生物对一部分有机物进行氧化代谢，另一部分进行的是合成代谢。在曝气池内，活性污泥微生物对水中有机污染物的降解，其必然结果之一是微生物的增殖，而微生物的增殖表现为活性污泥浓度的增长。当曝气池内有机营养机物降低到一定程度，细菌便开始分解自身的能量来维持生命活动，这称为内源呼吸，其结果是微生物的衰减[1]。污泥增殖动力学是考虑合成代谢和内源代谢同时进行，污泥增殖动力学的基本方程是：
=一 kX （1）
----理论产率系数，即微生物没每代谢1kgBOD（或COD）所合成的MLVSS kg数
X---- 反应器内的污泥浓度
----反应器中活性污泥微生物浓度的时间变化率(mg/L·d)
----反应器中有机基质浓度的时间变化率(mg/L·d)
k----污泥衰减系数，即微生物内源代谢的自身氧化速率
一般处理工艺确、原水水质、温度等外部条件确定，YG，k是常数，这一常数对工程设计与运行，科学研究都有着重要的意义。
2．两变数线性回归求解YG，k
2.1两变数线性回归基本原理
两变数线性回归又称一元线性回归。基本回归模型为y=a+bx。以两个随机变量X，Y的n对实测值为坐标描点，如其分布趋势成线性关系，则可用直线做统计分析。或者可以依照X，Y的物理意义从理论上推导出两者具有直线关系，只是需要求解参数a或b也可以用一元线性回归。YG，k的求解便属于这种情况。如果以X为变数，以Y为因变数，称为Y倚X的回归。
未知参数的估计方法采用最小二乘法。设xi，yi为实际的观测值，最小二乘法的基本思想就是找到未知参数a，b使得∑i2=∑（yi﹣a﹣bxi）2最小。 具体的操作过程就是，将xi，yi视为常数，令∑i2对a的一阶偏倒数，对b的一阶偏倒数为0，解得：
a=y_﹣bx_ （2）
b=∑(xi﹣x_)(yi﹣y_)/∑(xi﹣x_)2 （3）
x_, y_分别表示xi，yi的平均数。
可以看出只要给出n（n≥2）组xi，yi，都可以利用（2），（3），计算出一个直线方程，但这个线性关系未必是显著的，或者说回归未必有意义。在文献[2]中采用假设检验来判断回归是否有意义。另外相关系数R可以作为判断关系密切程度的一种指标，但要强调直线相关。相关系数的定义是R2=1﹣∑（yi﹣a﹣bxi）2/∑yi2﹣（∑yi）2/n.文献[3]中指出了相关系数存在的一些缺陷，但也肯定了其可取之处。鉴于本文所涉及问题的特点，仍采用R2这一指标来判断回归结果的显著性。对于可以依照X，Y的物理意义从理论上推导出两者具有直线关系的情况下，R2反映实测数据的真实性，或者说未知参数a，b求解的可靠性。
2.2. YG，k求解过程
由式（1）可得活性污泥每日在曝气池内的净增殖量为：
X= YG（Sa-Se）Q﹣kVXV （4）
X——每日净增长（排放）的挥发性污泥量（VSS），kg/d
Sa——进入曝气池的污水含有机污的浓度
Se——经活性污泥处理系统处理后，处理水中残余的有机污染物的浓度
（Sa-Se）Q——每日的有机污染物降解的量，kg/d
式（3）变形可得：
（Sa-Se）Q/X=（1/ YG）+（k/ YG ）（VXV/X）
（Sa-Se）Q/X ，VXV/X都可以通过实验或运行过程测得数据得到，以VXV/X为自变量，以（Sa-Se）Q/X为因变量，做一元线性回归。回归直线的截距的倒数为YG的近似值，将斜率乘以YG，便可得到k的近似值。
2.3 计算机程序代码
通过VB语言将上述回归算法编制成计算机程序，其代码如下：
Private Sub Command1_Click ( )
Static data(1, 20) As Single
Static k
Static n As Integer
Static m As Integer
Static r As Variant
Static s As Variant
Static t As Variant
Static u As Variant
Static v As Variant
s = 0
u = 0
v = 0
m = Input Box("enter 数据个数m
n = 0
Do While n < m
data(0, n) = Input Box("请输入x值")
n = n + 1
Text7.Text = n
Loop
MsgBox ("x已输完，请输入y值")
n = 0
Do While n < m
data(1, n) = InputBox("请输入y值")
n = n + 1
Text7.Text = n
Loop
For i = 0 To (n - 1) Step 1
f = f + data(0, i)
Next i
f = f / n
For i = 0 To (n - 1) Step 1
h = h + data(1, i)
Next i
h = h / n
For i = 0 To (n - 1) Step 1
g = g + (data(0, i) - f) * (data(1, i) - h)
Next i
For i = 0 To (n - 1) Step 1
j = j + (data(0, i) - f) * (data(0, i) - f)
Next i
b = g / j
a = h - f * b
For i = 0 To (n - 1) Step 1
s = s + (data(1, i) - a - b * data(0, i)) ^ 2
Next i
For i = 0 To (n - 1) Step 1
u = u + (data(1, i)) ^ 2
Next i
For i = 0 To (n - 1) Step 1
v = v + data(1, i)
Next i
v = v ^ 2 / n
t = u - v
If t = 0 Then
Text6.Text = "error"
Else
r = 1 - s / t
Text6.Text = r
End If
Text8.Text = a
Text9.Text = b
Text1.Text = "y="
Text2.Text = a
Text3.Text = "+"
Text4.Text = b
Text5.Text = "x"
End Sub
2.4计算实例
表1
表1为笔者本科毕业设计期间在实验中测得的数据。实验期间水温为25℃。
利用2.3中的计算机程序，对表1中的数据进行电算。电算的结果如下：
1/ YG＝2.823106，k/ YG ＝0.2123403。解得YG＝0.35，k=0.075，R2=0.9461。R2比较接近1，可以认为回归是有效的。
对于生活污水YG介于0.49—0.73之间，0.07—0.075，由表1实验数据解得的产率系数，小于处理一般生活污水情况下污泥的产率系数，衰减系数相对较大，这与实验条件完全相符。本实验采用的原水为自己配制的模拟污水，COD平均值小于200mg/l，比一般的生活污水要小的多，实验期间流量也较低，因此污泥的有机负荷较小，污泥增殖速度较慢，内源呼吸作用较强，导致YG偏小，k较大。可见，应用两变数线性回归对YG，k的求解方法是比较精确的。
3结语
以往对于YG，k的求解一般是通过将各实测点绘在坐标纸上，通过作图求出斜率、截距，比较麻烦。采用一元线性回归的方法操作简单，结果也较精确。现在很多水处理工程、科研工作都采用线性回归这一数学工具，本文详细阐述了两变数线性回归在污泥增殖动力学的应用方法，并自己编制了计算机程序。灵活性大，可以根据不同的情况修改程序以达到完善的目的，同时也可从微观上去分析回归过程出现的一些问题。
参考文献
[1] 张自杰，林荣忱，金儒霖.排水工程（下册）[M].中国建筑工业出版社
污泥处理的意义范文6
【关键词】污水处理；污水分类；污泥处理
我国正处在经济高速发展的时期，城镇化的步伐加快，城市污水排放量增大，在这种背景下，合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺，不仅能缓解城市水资源短缺的现状，同时维护生态环境，将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。
1．城市综合污水处理的概念
城市综合污水是指纳入城市污水系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。污水直接排入自然河流，污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流。随着经济社会发展较快，许多地方治污规划滞后，市政设施薄弱，无生活污水处理系统，在人口密度大的地区，河流污染愈趋严重，河流的稀释净化作用已大为削弱，超出了河流的自净界限。
近几年来，伴随着科学技术的不断提高，污水处理工艺有较大的发展，通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理，处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质，然后再利用污水处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水呈胶体和溶解状态的有机性污染物质，目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型，工艺为一、二级可以混合处理，有的部分已达到三级混合处理，如缺氧好氧生物脱氮除磷法、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、酚等有机物进一步降解。为了更好地去除污水氮和磷，又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种（主要为聚磷菌）在缺氧-厌氧-好氧处理过程中（特别在好氧过程中）需要大量吸氧以供生长的原理，从而降低污水中磷氮含量，使污水在这一过程中达到三级处理，最终使综合污水达到国家排放水体的标准，所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。
2．城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多，性质各异，故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1 生活污水
通常以城市生活污水为主的污水处理，只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的要求，可以满足工业循环冷却和家居如厕所等用水的要求，达到中水回用的目的。此类污水处理中，尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥的二次沉淀池进行固液分离，达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。采用复合式膜生物反应器工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究，结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准（CJ25-1-1989）S 要求。
2.2 医院污水
医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水，具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原，如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆核菌等病毒，被列为国家HW01号危险污染物，如不经处理直接外排，病菌将通过水、土壤和大气传播，对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对数量仍很可观。因此，医院污水以病毒细菌危害为主，应将消毒作为主要处理手段。
目前，医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂（过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯）消毒法、紫外线辐照消毒法等。
2.3 工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子，如汞、铬、镉等，以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色，污染性很强。如果工业污水直接进入水生态系统中，微生物不但不能降低重金属的浓度，相反还能富集、放大其效应。据研究表明，重金属进入生物体后，能积累在某器官中造成累积性中毒，最终危害生命。
污水中污染物有的恶化水质，危害水生物，危害农业；有的使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，其中重金属对人体危害最大，甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别，因此，对工业污水的有效治理，需要因地制宜，具体情况具体分析，以适宜的水处理技术与具体的工业碱污水处理设备相结合，才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内将污水直接净化，即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的污水处理方法。现在，工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
2.4 污泥处理
污泥是污水处理后的附属品，是一各特殊垃圾，是一种由有机残片、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高，污泥的处理量也日趋增大，如果不及时以妥善处理和处置将造成堆放和排水区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有：
2.4.1 卫生填埋
该方法操作相对简单，投资费用较小，适应性强，但是侵占土地严重，存在潜在的土地污染和地下污染，缩短填埋场的使用年限。
2.4.2 污泥农用
该方法投资少，能耗低，有机部分可转化成土壤改良剂成分。但是直接农用存在重金属污染和病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。
2.4.3 污泥焚烧
该方法能彻底无害化，杀死病原体，最大限度地减少污泥体积。但需要的设施投资大，处理费用高。添加燃烧会产生剧毒物质。
2.4.4 污泥堆肥
该方法自动化程度高，周期短，日处理量大，处理后污泥质量稳定，容易有效利用，可广泛用于农业和林业，可以有效控制臭气等，防止二次污染，综合效应好。