老旧水厂平流池强化沉淀技术的开发及应用

平流沉淀池因其稳定的运行效果在我国水厂建设历程中被广泛应用。而部分老旧水厂因建设年代久远,普遍存在产水量低、出水浑浊度高、排泥含水率高、运行安全等级低等问题。又因其在现状供水系统中扮演的重要角色而又必须在用地紧张、原始资料不全、改造风险系数大的背景下进行挖潜改造,而目前国内主流的几种改造经验均具有明显的局限性,并不能普遍性地适用于所有老旧水厂平流池的技术改造。为了弥补国内相关研究和改造经验的空白,文章系统性地研究了平流池改造前后沉淀、排泥及集水等系列问题,开发出一种集末端强化沉淀、虹吸式排泥以及末端集水系统于一体的集成式改造工艺,以期解决老旧水厂平流池挖潜改造中遇到的技术难题。研究成果在南方某水厂实际投用后,当原水浑浊度为60~125 NTU时,出水浑浊度能够稳定在2.7 NTU以下,平均去除率在97.12%;出水COD_(Mn)平均值为1.48 mg/L;出水UV_(254)平均值为0.036 cm^(-1),处理效果优异。对比原沉淀池出水水质,改造后沉淀池的浑浊度去除效果提升70%~80%,产水率提高20%,达到了良好的运行目标,对国内平流池的改造具有一定的借鉴和示范意义。

Ca^(2+)强化沉淀处理含铜电镀废水并回收铜研究

针对氢氧化物沉淀工艺不能去除络合态重金属的问题,采用加钙离子强化氢氧化物沉淀的方法处理含铜电镀废水并回收铜实验。结果表明,钙离子的加入能够有效提高氢氧化物对络合态重金属废水的处理效果。当pH> 10,反应时间为15 min,除铜效果为佳,铜去除率可达99%以上。与现有铁氧体法相比,钙强化氢氧化物沉淀法投药量大大减少,工艺稳定性也大大增加。把沉泥加入pH<5的酸液中,铜离子可实现循环利用,为保证重金属回收率,其反应时间应大于30 min。该方法具有工艺简单、成本低廉、效果明显和易于管理的特点。

激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究进展

针对沉淀强化镍基高温合金中的裂纹现象,对比了2类热裂纹(即凝固裂纹和液化裂纹)的典型特征、形成位置和条件。从枝晶生长、元素偏析、强化相析出、固态相变和残余应力应变等角度,系统综述了热裂纹的形成机理和热裂纹敏感性影响因素。在此基础上,从合金成分调控、工艺参数优化、基板预热以及热等静压处理等方面,概述了增材制造高温合金热裂纹调控和抑制的主要措施。最后,针对激光增材制造沉淀强化镍基高温合金热裂纹研究中存在的问题,提出了进一步研究和发展的建议,为实现无裂纹镍基高温合金的增材制造提供了参考。

Mg-Sn基合金沉淀强化研究进展

Mg-Sn基合金是应用前景广阔的时效强化型合金,添加合金元素可以细化Mg_(2)Sn沉淀相,并增强其时效强化效果,合金化元素选择及添加量是优化Mg-Sn合金力学性能的关键因素。本文总结了6种有理和9种无理的Mg_(2)Sn与Mg基体的取向关系,具有有理取向的Mg_(2)Sn沉淀位于基面呈板状和棒状,而无理取向的Mg_(2)Sn沉淀为非基面的板状和盘状。结合形貌和取向,进一步综述合金元素对Mg_(2)Sn沉淀相形核和生长的影响规律,其中Al、Zn元素促使非基面Mg_(2)Sn相析出;Ag、Na元素为Mg_(2)Sn相提供更多的形核位点;Ca和Y元素形成高熔点的三元相,时效效果不理想。基于研究现状,展望了Mg-Sn基合金研究趋势和方向。

含铌钼钢中微合金碳氮化物沉淀析出及其强化机制

利用物理化学相分析法、透射电镜、能谱分析和X射线衍射分析了两种热轧态的含铌钼低碳钢中微合金碳氮化物析出相的成分、形貌以及粒度分布等特征,结果表明,含铌钼低碳钢中钼可与铌一起析出,形成具有NaCl型面心立方结构的碳氮化铌钼析出相,且0.081Nb-0.14Mo钢和0.17Nb-0.12Mo钢的MC析出相中钼与铌的原子比分别为0.41和0.22。在这两种钢的MC析出相中小于10nm的碳氮化铌钼的质量分数分别为58.4%和66.1%,这些纳米颗粒呈弥散分布,其沉淀强化增量分别为179.3MPa和257.7MPa。并对钼铌复合析出的机制进行了讨论。

泥渣回流强化混凝沉淀工艺处理污水厂二级出水

通过中试考察了泥渣回流强化混凝沉淀工艺深度处理污水厂二级出水的可行性。试验结果表明,通过泥渣回流来强化混凝沉淀工艺是完全可行的,不仅提高了对污染物的去除效果,而且还达到了降低混凝剂投加量的目的。在确定的试验条件下,泥渣回流强化混凝沉淀工艺对浊度、TP、PO34-、COD、UV254、色度的去除率分别为71.63%、71.21%、82.00%、36.62%、18.85%、47.25%;而且通过泥渣回流还成功地解决了斜板沉淀池的积泥难题,无需安排专人对斜板进行定期清洗,提高了再生水厂的产水率。

钒合金的沉淀析出行为和时效强化

采用真空退火和真空时效处理，研究了V-4Cr-4Ti合金的沉淀析出特性和时效强化效果。作为对比，同时研究了V-6W-1Ti或V-6W-4Ti合金的行为特征，以分析合金元素的作用。结果表明，在1h等时退火过程中，V-4Cr-4Ti的峰值沉淀强化温度出现在700℃，而其他两种合金出现在600℃。在600℃下时效1-393h，V-4Cr-4Ti表现出了更强的时效强化特性。两类合金的行为差异说明合金元素Cr在其中起了很大的作用，尽管微观分析显示析出物为Ti（CON）。经测试，V-4Cr-4Ti合金的延性并未因时效强化而发生显著变化，而拉伸试样的吸收功反而因时效强化而提高，表明合金的韧性得到了改善。

低氮低钒D36船板钢中析出相的特征及沉淀强化作用

通过透射电镜观察了低氮低钒D36船板钢的析出相特征,并讨论了其沉淀强化作用。结果表明:实验用钢的组织均为铁素体-珠光体组织,珠光体中未见析出相,仅在铁素体中观察到析出相。VCx析出相为矩形片状形貌,在铁素体基体上均匀弥散沉淀,析出相以{100}α-Fe为惯习面,与基体存在Baker-Nutting取向关系;少量球状V6C5析出相(单斜结构)与铁素体基体存在一定取向关系,可能是共格VCx相通过碳原子重新分布转变而成。低氮低钒钢中加入0.05%V,沉淀强化值约为63 MPa,加入微量铌后在铁素体内形成一定密度的位错能有效发挥钒的沉淀强化作用。

沉淀强化型Nb-W-Mo-Zr合金的结构和性能

介绍了一种固溶加沉淀复合强化型的Nb-W合金的结构特征,采用固溶加时效方法,使合金中的碳化物细小,均匀和弥散分布,拉伸试验结果表明,合金的室温和高温强化效果显著。对合金中可能的各种强化机制的作用,各强化机制之间相互影响也进行了讨论。

镍基高温合金沉淀强化的研究

镍基高温合金通过γ′沉淀相强化,合金的性能和沉淀相的颗粒大小、分布、体积分数及粗化速率等因素有关。研究了镍基高温合金在750℃和850℃时效处理1000h,γ′沉淀相的变化规律和对拉伸性能的影响。结果表明,沉淀强化γ′相呈球形分散在γ基体上,随时效温度的升高,γ′沉淀相微粒粗化,合金屈服强度降低。

沉淀强化镍基高温合金熔化焊液化裂纹研究进展

沉淀强化镍基高温合金由于具有优异的高温强度和耐热腐蚀性而被广泛应用于航空发动机和工业燃气轮机的热端部件。但是这类合金在焊接过程中具有较高的液化裂纹敏感性,影响部件的使用寿命和性能。系统地阐述了沉淀强化镍基高温合金熔化焊液化裂纹的形成机理,介绍了几种控制液化裂纹的方法,包括增大焊接热输入、焊前预热、焊前热处理和添加中间层,最后指出了今后的主要研究方向。

氢在沉淀强化合金γ/γ′间占位的第一原理计算

本文针对沉淀强化奥氏体合金氢脆通常较单相奥氏体严重这一点,采用离散变分方法对氢在沉淀强化奥氏体合金中γ基体与γ′相之间占位进行了第一原理计算和分析。结果表明,氢原子在一般沉淀强化合金的γ与γ′相错配度范围内不会偏聚在相界,而是倾向进入基体中,错配度的微小变化对氢的占位没有影响。只有错配度大于3.7%左右,相当于有一定应变的条件下,氢才会有进入γ′相的倾向。在形变过程中进入γ′相的氢使得γ基体与γ′相界面原子成键的方向性增强,从而影响合金的氢脆性能。

沉淀强化镍基合金屈服强度的理论计算

本文提供了依据合金的化学成分、显微组织参数定量计算合金屈服强度性能的理论方法。具体计算了一组镍基合金的室温屈服强度，计算值与实测值很好地符合。

Cu-Ag合金原位纤维复合材料的沉淀强化效应

研究了形变态Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE合金原位纤维复合材料时效强化效应。在300℃以下温度时效显示连续沉淀并导致合金强化,在300℃以上温度时效显示不连续沉淀,析出片层状Ag沉淀并与Cu基体保持共格位向关系。在真应变η=6时效,合金具有高的时效强化效应,其极限拉伸强度增幅可达约12%;而在真应变η=9.8时效,时效强化效应减弱,极限拉伸强度增幅约4%～5%。微量Ce或Y添加剂提高Cu-10Ag合金的时效强化效应及不连续沉淀温度。

火工处理对热轧铜沉淀强化钢强韧性的影响

对经不同规范火工处理的热轧铜沉淀强化钢进行了拉伸和冲击试验,采用透射电子显微镜对火工处理前后钢板的微观结构进行了分析。结果表明,峰值温度为850℃、不同冷却方式和处理次数的火工处理均使钢的强度降低、冲击韧性提高,且强韧性的变化幅度随着冷却速度的降低、处理次数的增多而增大;微观结构分析表明在火工处理过程中,α-Fe基体发生回复与再结晶,同时ε-Cu析出颗粒发生粗化,导致强度下降,韧性提高。

γ/γ’沉淀强化型铂族金属高温超合金

评述了Pt-X、Ir-X和Rh-X系中的L12(γ’)型Pt3X相的特性,分析了Pt-X-Ms合金系中Pt3X(γ’)相沉淀强化效应和Ms组元固溶强化相结合的综合特性,重点介绍了Pt-X、Ir-X和Pt-A l-Ru(-Cr)系合金的结构与性能,最后讨论了以面心立方铂族金属固溶体合金为基体(γ相)和以L12型化合物(γ’相)为沉淀相γ/γ’超合金的发展前景。

高比重钨合金沉淀强化的研究

综述了近年来高比重钨合金中沉淀强化的研究动态、采用的方法以及达到的水平,对沉淀强化的发展提出了建议。

Ti在热轧钢板中沉淀强化行为的试验研究

研究了低C-低Mn-Ti钢中Ti的沉淀相在加热过程中的变化规律。在传统的加热温度区间内,Ti在奥氏体中的最大固溶度约为0.14%,而TiN、Ti2S回溶量很小。在580℃卷取时,Ti的析出相尺度在5 nm以下,有很好的强化作用,Ti的析出相尺度及形态变化,对强化作用有较大影响。

控轧14MnNbRE钢中微合金碳氮化物析出行为与沉淀强化

本文测定了14MnNbRE钢中微细析出相粒子化学成分;研究了析出相粒子直径及形状因子频数分布、终轧温度对析出相粒子直径和形状因子均值及标准差的影响和屈服强度增量与析出相粒子平均直径的关系,探讨了(Nb.Ti)(C,N)与A1N微细析出相复合粒子的形成机制和析出相粒子的强化作用机制。

二沉池强化沉淀对污水处理系统稳定性的影响

针对二沉池出水悬浮物(SS)较高,下一级过滤工艺高负荷运行,出水SS触及指标预警值高频出现的问题,在二沉池投加聚丙烯酰胺(PAM)进行强化沉淀,提升了二沉池的处理效率和出水水质稳定性。PAM不同投加量对聚合氯化铝(PAC)投加量、二沉池运行情况影响的分析表明,在一定范围内,用于强化沉淀的PAM投加量越大,出水SS、TP越稳定,且PAC投加量较低,总体药耗降低,化学产泥量减少对整体产泥率降低贡献较大。