环境污染治理.doc

'含油废水处理设备工作原理未经处理的含油污水首先由污水输送泵输入DYF型油水分离器内，经过特殊制造组合完成的旋液分离腔室，液体在旋液分离器中依靠液力流动产生高速旋转，由于油与水有不同密度差而产生的离心力场不同，利用该离心力对含油污水进行预处理，污水在旋流器中可产生二次上升液流，因此其分离速率比常用的静置分离的斜板分离快几十倍以上，且体积小、效率高、不受进液含油量的变化影响，确保分离效果恒定。在上述分离的基础上，在液体流动的同时，另辅以外力（利用一台回水射流泵）使部分排出水回流至旋流腔室下部，同时使液体产生向上高速射流，利用液体传质原理，以增加微小油粒的上浮速度，从而加速油水之间的快速分层，以提高油水分离效果和效率。通过上述分离的污水含油量可确保在80~100mg/L左右。然后再靠压力自动流入采用不锈钢材料经特殊制作的W型波纹板聚合器中，含油污水在此聚合器中经过曲折的流道后，使液体在实现层流的同时达到均匀布水的目的，从而可将大部分大于30微米以上的浮油聚合分离。最后污水经过均匀布水后输入经过特殊加工、用各种不同规格螺旋网目的不锈钢网复合制作的粗粒化滤芯元件后，排出到下道后续单元。该粗粒化聚合滤芯元件完全可捕捉到水中大于15微米以上的细小油粒，使其逐渐变大后脱离粗粒化元件，而上浮到水面，从而达到快速油水分离的目的。同时，被分离出的油在设备中积累到一定厚度（油层）后，由浮油收集器自动将油收集排至油收集腔内，当腔内的油层达到一定液位时，由设置在集油腔内的油液位传感器将信号送至控制柜，自动开启电动阀（同时也具备有人工手动开启功能）将油排至油收集柜内，作为综合利用。为了保证设备的正常工作，在设备上还装有电接点自动控制压力显示仪表和超压自动保护装置。为了适应不同地区冬季不同工况使用要求，设备内还装有伴热和维修使用的蒸汽加热系统装置，以使设备能在冬季正常的运行。设备配套提供的PLC自动控制箱，具有油水分离器的全部自动控制功能和远程DCS集中控制操作功能及灯光显示电视画面监控，并随时可转换成手动操作控制，性能可靠。油水分离器是一种单缸三腔卧式的含油污水处理密闭装置，设备上的管路和配套管道均采用化工工业用的钢管，管路阀门均采用钢制。并且为了设备的可靠工作，内部重要部分均采用不锈钢材质制作，同时在设备的内、外部均采取了必要的防腐措施，完全可满足石油化工工业环境的使用要求。含油废水来源广泛，成分复杂。在石油、化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械制造和食品加工等工业企业中，凡是直接与油类接触的用水，都含有油。例如，冶金工艺中的有些设备、材料在生产过程中需在冷却、润滑、清洗等方面用水，而且在运行中往往与设备或材料直接接触，水中带入大量氧化铁颗粒、金属粉尘和润滑油脂，形成含油废水。       石油在开采、运输和加工过程中会对环境造成一系列的污染。在采油生产过程中，含油废水主要来自油田采出水和注水井洗井水。随着油田的不断开采，采油技术不断发展，先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力；二次采油以人工注水方式来保持地层压力；三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率，目前油田主要进行二次、三次采油。随着油田的发展，三次采油开始得到应用，特别是聚合物驱油得到广泛应用。其本质是为了改善驱油效果，向水中添加化学试剂，主要是聚合物、表面活性剂和碱。结果使采油废水 的成分更加复杂，其中含有许多固体颗粒、游离油、乳化油和各种残余助剂，处理更加困难，不经过处理直接排放的危害更大，会导致非常严重的环境污染。若不经处理直接注入地下，则固体微粒和油珠将堵塞油层毛细通道，降低油层渗透率使注水处的吸水能力下降，最终导致采油率的降低。       含油废水被排到江河湖海等水体后，油层覆盖水面，阻止空气中的氧向水中的扩散；水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制；影响水生生物的正常生长，使水生动植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值；如果牲畜饮了含油废水，通常会感染致命的食道病；如果用含油废水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。另外，由于溢油的漂移和扩散，会荒废海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烃，被鱼、贝富集并通过食物链危害人体健康。因此，对石油和石化等行业产生的含油废水进行有效处理是极其必要的。5.太阳能电池发电原理　　太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。  吉光光电当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。编辑本段 6.晶体硅太阳能电池的制作过程储量丰富的硅　　“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程　　生产过程大致可分为五个步骤：a、提纯过程b、拉棒过程c、切片过程d、制电池过程e、封装过程。　　以单晶硅为例，其生产过程可分为：    工序一，硅片清洗制绒　　目的——表面处理：　　清除表面油污和金属杂质；　　去除硅片表面的切割损坏层；　　在硅片表面制作绒面，形成减反射织构，降低表面反射率；    利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀，在硅片表面形成3-6微米的金字塔结构，这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射，增加了对光的吸收；　　工序二，扩散　　硅片的单/双面液态源磷扩散，制作N型发射极区，以形成光电转换的基本结构：PN结。 　　POCl3液态分子在N2载气的携带下进入炉管，在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换，并扩散进入硅片表面，激活形成N型掺杂，与P型衬底形成PN结。主要的化学反应式如下：    POCl3+O2→P2O5+Cl2P2O5+Si→SiO2+P　　工序三，等离子刻边　　去除扩散后硅片周边形成的短路环；    工序四，去除磷硅玻璃　　去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指掺有P2O5的SiO2层）。　　工序五，PECVD　　目的——减反射+钝化：　　PECVD即等离子体增强化学气相淀积设备，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition；　　制作减少硅片表面反射的SiN薄膜（～80nm）；　　SiN薄膜中含有大量的氢离子，氢离子注入到硅片中，达到表面钝化和体钝化的目的，有效降低了载流子的复合，提高了电池的短路电流和开路电压。　　工艺原理：　　硅烷与氨气反应生成SiN淀积在硅片表面形成减反射膜。　　利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。由于等离子体存在，促进气体分子的分解、化合、激　　发和电离，促进反应活性基团的生成，从而降低沉积温度。PECVD在200℃～500℃范围内成膜，远小于其它CVD在700℃～950℃范围　　内成膜。 　　反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中，使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性，达到表面钝化和体钝化的目的。　　工序六，丝网印刷　　用丝网印刷的方法，完成背场、背电极、正栅线电极的制作，已引出产生的光生电流；　　工艺原理：　　给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆，通过烧结后形成欧姆接触，使电流有效输出；　　正面电极用Ag金属浆料，通常印成栅线状，在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率；　　背面通常用Al金属浆料印满整个背面，一是为了克服由于电池串联而引起的电阻，二是减少背面的复合；　　工序七，烘干和烧结　　目的及工作原理：　　烘干金属浆料，并将其中的添加料挥发（前3个区）；　　在背面形成铝硅合金和银铝合金，以制作良好的背接触（中间3个区）；　　铝硅合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程，需加热到铝硅共熔点（577℃）以上。经过合金化后，随着温度的下降，液　　相中的硅将重新凝固出来，形成含有少量铝的结晶层，它补偿了N层中的施主杂质，从而得到以铝为受主杂质的P层，达到了消除背　　结的目的。　　在正面形成银硅合金，以良好的接触和遮光率；　　Ag浆料中的玻璃添加料在高温（~700度）下烧穿SiN膜，使得Ag金属接触硅片表面，在银硅共熔点（760度）以上进行合金化。7.聚光太阳能发电　　聚光太阳能发电（ConcentratingSolarPower）简称CSP，准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。　　聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特•科恩，在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站，已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。 　　聚光太阳能发电继风能、光电池之后，已经开始崭露头角，有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。　　基本原理：聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上，再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里，将热量通过此加热循环水，将水加热，产生水蒸气，推动涡轮转动使发电机运转，以此来发电。　　聚光太阳能发电与太阳能电池不同，太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能，可以在阴天操作，CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。　　不过，即使在没有太阳的夜晚，采用熔融盐储存热量的方法，现在也能解决全天候的供电问题了。　　国际能源署（IEA）下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会（ESTELA）和绿色和平组织的预测则较为温和，认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%-3.6%，到2050年占8%-11.8%，这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW，每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。编辑本段8.太阳能电池的应用通信卫星供电　　上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家，将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。离网发电系统　　太阳能发电[1] 控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。　　蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。　　逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，逆变器的高效运行也显得非常重要。　　产品包括：A、光伏组件B、风机C、控制器D、蓄电池组E、逆变器F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源并网发电系统　　上海力友电气有限公司的可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器[2]直接反向馈入电网的发电系统。　　因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。　　产品包括:A、光伏并网逆变器B、小型风力机并网逆变器C、大型风机变流器（双馈变流器，全功率变流器）编辑本段9.太阳能高效发电已成事实 　　由于我国是一个能源匮乏的国家，太阳能是一个行之有效的取之不尽的清洁能源，是发展低碳经济不可缺少的重要手段。为此济南市东方龙科技实业公司经过十多年的努力已全面的掌握了太阳能发电技术，尤其在砷化镓聚光发电的技术上已居于世界领先地位。目前可达到千倍光率的发电能力，可以使1平方厘米的砷化镓电池发电量提高到36~40w以上，其效能超过同等大小的硅晶片2000多倍，而目前我国同行业中只能达到500倍聚光，即每平方厘米发电量仅达到18~20w左右。　　此外，东方龙科技实业公司发明了“模块式聚光发电技术”使太阳能发电不仅节约了大量的成本，而且使太阳能发电可以程序化规模化生产，可以作为流水线般的进行加工，这些技术已经或正在被推广到澳大利亚、加拿大、美国等一些国家，为我国政府在哥本哈根节能减排的首脑会议上的承诺做出了实际有效的贡献。　　发展低碳经济，开发新能源，充分利用取之不尽的太阳能，为低碳经济的发展是当今各国政府所之关心的大事。同样，我国政府在对太阳能利用方面下了非凡的决心，颁布了利用太阳能发展低碳经济的“太阳能金屋顶计划”，计划中明文规定：太阳能发电系统建造成本每瓦国家补助20元，同时发电入网每度电补助5元左右。这本身就满足投资者所有费用的支出并且有盈余，而且国家连续补助25年。除了维护费用之外，其余都为盈利。这是我国政府下决心保护环境的重要举措。显然该计划是充分调动一切民间力量，利用新能源加速我国经济的发展。这是对保护日益恶化的自然环境作出的有益贡献。电火花法是用交流电来去除废水中乳化油和溶解油的方法。装置由两根同心排列的圆筒组成，内圆筒同时兼作电极，另一电极是一根金属棒，电极间填充微粒导电材料，废水和压缩空气同时送入反应器下部的混合器，再经多孔筛板进入电极间的内圆筒。筒内的导电颗粒呈翻腾床状态，在电场作用下，颗粒间产生电火花，在电火花和废水中均匀分布的氧作用下，油分被氧化和燃烧分解。'