浓度范文10篇

时间:2023-03-19 10:47:47

浓度范文篇1

【关键词】液相色谱质谱法;葛根素;血药浓度

Abstract:ObjectiveToestablishanHPLCMSMSmethodfordeterminingthecontentofplasmapuerarin.MethodsTheplasmasamplepretreatedwithsolidphaseextractionafteradditionofinternalstandardofhesperidinwasanalyzedonanAglientC18column(150mm×2.1mm,3.5μm).Themobilephaseconsistedofmethanol10mmol·L-1NH4ACbufferacetonitrile(70∶20∶10)withtheflowrateof0.2mL·min-1.Thesamplewasionizedbyelectrosprayionizationsourceinthetriplequadrupletandemmassspectrometer,then,itwasquantitatedwithmultiplereactionmonitoringmode.ResultsTherewasagoodlinearityovertheconcentrationrangesof10~3000ng·mL-1(r=0.9986).Thedetectionlimitofthismethodwas10ng·mL-1.Therecoveryandabsoluterecoverywere99.91%~103.92%and91.33%~100.40%,respectively.Thewithindayandbetweendaydeviationswerelessthan15%andthechromatographypeaktRwas1.67min.ConclusionThemethodissensitive,accurate,rapidandsuitableforthedeterminationofpuerarininhumanplasma.

Keywords:liquidchromatography-tandemmassspectrometry;puerarin;plasmaconcentration

葛根素(puerarin)是中药葛根的主要成分之一,具有扩张冠脉血管、降低血压和心肌耗氧量、抗心律失常等作用[1]。文献报道的葛根素血药浓度测定方法多数是高效液相色谱法[2-4],但有时也难以满足药动学研究中微量血药浓度的测定要求,且分析用时较长。本文建立测定葛根素血药浓度的液相色谱串联质谱(LCMSMS)法,具有简便、灵敏度高、特异性强且检测快速等优点,适用于葛根素的药动学研究。

1材料与方法

1.1仪器与试药美国AB公司API3000型液质联用系统;Waters20管型固相萃取仪;TECHNE样品浓缩仪;WatersHLB固相萃取小柱(100mg)。葛根素注射剂(浙江康恩贝制药股份有限公司,0.25g/5mL);葛根素、橙皮苷对照品(中国药品生物制品检定所,批号分别为:0752200108,0721200104);甲醇、乙腈为色谱纯;醋酸胺为分析纯;重蒸馏水。

1.2色谱及质谱条件色谱柱:AglientC18(150mm×2.1mm,3.5μm),流动相:甲醇10mmol·L-1醋酸铵缓冲液乙腈(体积比70∶20∶10),流速为0.2mL·min-1。辅助气化电喷雾离子源(ESI),多反应离子监测(MRM)模式正离子检测,检测离子对:m/z417.2→267.2(葛根素),m/z611.2→303.2(内标橙皮苷),辅助气化气流量:7500CC·min-1,雾化气流量:8L·min-1,气帘气流量:8L·min-1,碰撞气流量:6L·min-1,离子源喷雾电压:5500V,离子源雾化温度:350℃。

1.3对照品及内标溶液的配制精密称取适量的葛根素对照品,用甲醇溶解并定容得160μg·mL-1的对照品溶液;精密称取适量的橙皮苷对照品,用甲醇溶解并定容得500ng·mL-1的内标溶液。

1.4血浆样品处理固相萃取小柱用1.0mL甲醇活化和1.0mL双蒸水平衡,取血样300μL加入10mmol·L-1醋酸铵缓冲液300μL和内标溶液20μL,混匀后上样,双蒸水1.0mL洗涤,0.5mL甲醇洗脱,收集洗脱液于45℃水浴下用N2吹干浓缩,加入150μL流动相复溶,取5μL进样。

2结果

2.1方法专属性根据葛根素和内标物橙皮苷的子离子质谱扫描结果(见图1),分别选择特异的m/z417.2→267.2和m/z611.2→303.2用于定量监测。按照血浆样品处理方法和检测条件,空白血浆的色谱图、空白血浆加葛根素和内标对照品的色谱图、用药后血浆色谱图,分别见图2A、图2B和图2C。结果表明,葛根素和内标物的保留时间分别为1.67min和1.75min,血浆中无内源性物质和基质效应干扰,方法特异性强。

图1葛根素(1)和橙皮苷(2)的质谱子离子扫描图(略)

Fig.1FullscanMS-MSspectraofpuerarin(1)andhesperidin(2)

A.空白血浆;B.空白血浆加入葛根素和橙皮苷对照品;C.兔给药后血浆

1.葛根素m/z417.2→267.2,tR=1.67min;2.橙皮苷m/z611.2→303.2,tR=1.75min

图2血浆中葛根素和橙皮苷的色谱图(略)

Fig.2ChromatogramsofpuerarinandhesperidininplasmabyLCMSMS

2.2标准曲线及线性范围取空白血浆加入葛根素对照品溶液,配制成浓度为10、30、100、300、1000、3000ng·mL-1的血浆标准曲线样品,按“1.4”项下方法操作,计算葛根素与内标峰面积比,得回归方程为:Y=0.00299C+000234,r=0.9986,权重1/X2。血浆中葛根素在10~3000ng·mL-1范围内与峰面积比线性关系良好,定量下限为10ng·mL-1。

2.3精密度与相对回收率取空白血浆加入葛根素对照品溶液,制备浓度为10、1500和2500ng·mL-1的血浆质控样品,按“1.4”项下方法操作测定,每个浓度的样品在1d内作5份样品分析,连续测定3d,计算方法的日内和日间差,结果低、中、高3种浓度的日内RSD分别为7.56%,4.43%,9.66%(n=5);日间RSD分别为13.58%,7.20%,7.06%(n=15);将实测值与真实值相比得相对回收率,结果低、中、高3种浓度的相对回收率分别为(103.92±14.12)%,(99.91±719)%,(100.29±7.08)%(n=15)。

2.4提取回收率取空白血浆样品按“1.4”项下提取、吹干,然后加入分别含10、1500和2500ng·mL-1葛根素对照品的流动相150μL复溶(n=5),使对照品溶液含空白血浆基质,测定其峰面积并计算得均值A1,A2,A3;另取低、中、高浓度的质控血浆各5份,按“1.4”项下方法操作、测定峰面积,分别与A1,A2,A3进行比较,计算本法的提取回收率(n=5),分别为(91.33±11.06)%,(100.40±7.97)%,(96.36±6.28)%。

2.5稀释能力试验取浓度为2500ng·mL-1的血浆质控样品5份,用空白血浆稀释5倍后按“1.4”项下方法操作,将测定值乘稀释因子后与标示值比较,准确度为(98.45±3.57)%。所以对高于定量上限的样品可用空白血浆稀释后测定。

2.6稳定性试验取低、中、高3种浓度的血浆质控样品各5份,分别在-75℃保存5个月、室温21℃放置24h及经3个冷冻融解循环处置,然后按“1.4”项下方法操作,测定值与真实值比较,相对偏差均<15%,表明血浆样品稳定;血样制备后的待测液在自动进样器中放置6h,其测定值与真实值比较,相对偏差均<15%,表明待测液在测定过程中也是稳定的。

2.7兔体内血药浓度的测定取新西兰兔6只(广州中医药大学动物实验中心提供),雌雄兼有,体重2.0~2.5kg,禁食12h后于耳缘静脉注射葛根素100mg,于注射前、注射结束后0.25、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12h取耳缘静脉血2mL,置肝素抗凝管中,离心(3500r/min)15min,吸取上层血浆进行分析,以标准曲线计算各时间点样本中的葛根素浓度,同时测定质控样本以保证结果的可靠性。兔静脉注射葛根素后的平均药时曲线见图3。

3讨论

葛根素选择m/z417.2→267.2作为监测离子对,特异性强且具有较高的仪器响应值。以含醋酸铵缓冲液的甲醇乙腈作为流动相,可使灵敏度进一步提高和有利于检测体系稳定。使用SPE法净化血浆样品,能有效消除LCMSMS法检测生物样品时常有的基质效应的影响,而且使用WatersHLB小柱,提取效率很高,本试验曾对提取步骤中的洗涤液和二次甲醇洗脱液进行跟踪检测,均无葛根素的检出。药动学研究涉及一系列的血样采集、保存、制备和测定等步骤,药物在纷繁的操作过程中是否保持稳定,需预先在方法学确证试验中进行考察,稳定性试验结果表明,在上述条件下血样中的葛根素是稳定的。LC/MS/MS技术已开始在中药药动学研究得到应用,其特异性强、灵敏度高等优点可满足在复杂的生物样品中进行微量成分分析的要求。本试验采用此技术测定中药葛根素的血药浓度,定量下限达到10ng·mL-1,目标物和内标物的保留时间均在2min之内,检测快速。本方法的各项指标符合生物样品定量分析方法学的要求,可用于药动学研究的大量血样的测定。

图3兔静脉注射葛根素100mg后的平均血药浓度时间曲线(n=6)(略)

Fig.3Theconcentrationtimecurveofpuerarininrabbitplasmaafteriv100mg(n=6)

【参考文献】

[1]朱庆嘉,吕欣然.葛根素的药理学和临床应用研究进展[J].中草药,1997,28(11):693.

[2]潘远江,王骊丽,黄敬群,等.三维HPLC法同步测定犬血浆中的葛根素及阿魏酸[J].沈阳药科大学学报,2001,18(1):45-49.

浓度范文篇2

关键词:二氧化碳浓度地下超市商场温湿度

0前言

我国经济的发展带动了商业建筑的兴旺,随着地面建筑用地的日益紧张,人们开始在地下寻找发展空间。与地面环境相比,地下空间环境有着明显的不同之处,主要表现在空气流通差、阳光和自然光缺乏、封闭和潮湿等等。现代化的商场、超市等建筑面积达上万平方米,经营的商品种类繁多,商场柜台平面布置灵活,照明设施纷繁复杂。由于商业建筑自然通风面积不足的特点,全年都要求机械通风。商场、超市中人员相对集中,呼出的CO2不易从商场、超市内经由自然气流排出。据统计,CO2浓度超过700×10-6会使少数比较敏感的人感到有不良气味并有不舒适的感觉;CO2浓度超过1000×10-6会使人有不舒适的感觉,并易引起人员产生嗜睡[4]。目前,国内尚无商业建筑CO2浓度的卫生标准规定。国外,如美国、日本等在商场条件下,常以低于1000×10-6为室内CO2的允许浓度。本文对长沙市内几家商场和超市的热湿环境及空气中CO2浓度对人体感觉的影响进行了实测分析。

1测试方法

我们对两栋集超市与商场于一体的建筑热湿环境和CO2浓度进行了测量,并同时进行了问卷调查,其中建筑A定下一楼为超市,一至七楼为综合性购物商场;建筑B地下层为超市,地面仅一层为以服饰为主的商场。因顾客反应在超市B中感觉较闷,因此对超市B进行了详细测试,从早上8:30到中午客流量最大的14:30分,其余地方测试一次,选择客流量最大的12:00到14:30进行。根据商场面积大小,每个地方选择8到10个测量点,测量数据见表1,数据为各点平均值,问卷调查对象也均布在商场各处,问卷对象包括18至45岁的顾客和工作人员。

表1主要测试数据地点干球温度

℃相对湿度

(%)二氧化浓度

(ppm)环境辐射温

℃焓值

(kj/kg)气闷感

(%)不满意率

(%)风速

(m/s)

超市B夏季26.545.81252.526.4051.6777.60%36.80.15

超市B冬季18.64093118.5831.549.80%36.30.1

超市A冬季21.642120022.1038.8572%30.10.15

商场A冬季20.44080020.93546.70%30.10.1

商场B冬季18.6349001930.1458%34.50.1

2影响人体热舒适度和气闷感的因素

在问卷调查表中,参照Fanger热感觉的七个等级将热感觉分为7个等级:热、比较热、有点热、适中、有点冷、比较冷、冷;选择有点热、适中、有点冷视为舒适,选择其他四项的视为不舒适;将不舒适者数量与总人数之比计为不满意率。气闷感觉则分为三级:闷、比较闷、无感觉,将选择闷、比较闷人数与总人数之比视为气闷感百分数。LeiFang与Fanger曾提出人对环境的满意度会随着温度和湿度(实验时温度范围18-28℃,RH30%-70%)的上升而降低,随着空气焓值(试验时焓值的范围20-70kj/kg)的增加而线形下降[2]。但是从图1中可以看出不满意率均为33%左右,这是由于商场这一特定环境所造成的,商场或超市中空气流通差,阳光和自然光缺乏很大程度上是一种人工环境,这样的环境会在人的生理和心理上产生一定的消极反应,如不舒适、烦闷等。这就是无论热湿环境如何变化也不能达到10%不满意率的原因。因我们测试的时间选择在7月或11月底进行,相对室外环境来说商场超市内的空调环境是舒适的,因此气闷感较高时,不满意率并没有上升,这也说明温湿度对热舒适产生的影响起着决定性作用。

由图2中可以看出气闷感随着CO2浓度的增加的增加,当CO2浓度超过1200ppm是气闷感百分数达到了70%以上,而从图3、图4中可以看出相对湿度和焓值对气闷感百分率没有明显的影响。所测环境中相对湿度均为40%,是十分合适的。从表1中可以看出地下超市的CO2浓度明显高于,位于地面以上的商场。位于同一大楼内的超市A和商场ACO2浓度分别为1200ppm和800ppm。超市B夏季客流高峰期CO2浓度也到达1252ppm。

3CO2浓度和温度随时间的变化情况

图5和图6分别表示了在测试时间内超市B内冬季的某个周六二氧化碳浓度随时间的变化和温度随时间的变化情况。可以看出超市开门一小时后温度达到

18℃,此后一直在18.5℃左右波动,温度比较稳定。而二氧化碳浓度刚开门时仅为450ppm,到10:30时为869ppm,此后两小时内比较稳定,12:30时为907ppm,而随着客流量的增加二氧化碳浓度又开始上升到测试结束14:30时已经达到1253ppm,这显然说明商场的新风量不足。

4CO2浓度浓度过高的原因

ASHARE-1982给出最小新风量为8.6m3h·人,推荐新风量为12.8m3h·人。参考这一标准,我国商场新风量的取值标准为8.5~12m3h·人。由于新风量的取值与人均占有空间或面积有关。ASHARE62-81标准对商场新风量取值8.6m3h·人时,100m2建筑面积测试人数为20~30人,而我国大型商场在峰值客流量时每100m2面积人数高达200人。根据Yaglon的试验,当人均占有空间为14.0m3人时,必须新风量为8.5m3h·人;当人均占有空间为2.8m3人时,必须换气量则增至39.0m3人。我国大中型商场人均占有空间的体积在客流量高峰期尚不足2m3人,在设计客流量下人均占有空间也不足4m3人。因此,我国大中型商场人均新风量取值不宜偏低,至少应取标准规定的上限即12m3h·人[2]。

超市B营业面积6000m2左右,根据在测量时统计的客流量在,从8:30分开始11:00进入6192人,各出口出来人数为3499人,即11:00超市B内,约有2700人,100m2建筑面积测试人数为45人[1]。若选择标准规定的上限12m3h·人,则新风量应取32400m3/h;而该超市总设计风量20000m3/h,显然是不够的。因此商场内CO2浓度才会一直上升(图5所示)。

5结论

通过对长沙市内商场、超市热湿环境及CO2浓度的调查分析,我们发现各商场、超市的热湿环境是合理,地上商场的CO2浓度也在标准范围之内,但是地下超市的CO2浓度却超过了标准所规定的1000ppm,以致超市内70%人员感觉到空气不新鲜,较闷。地下空间本来就是一个特殊场所,影响人们心理更为复杂。因此在设计时应考虑超市客流量,按照标准选取合理的新风量;空调系统尽量考虑有使用全新风的可能,以在过渡季节达到既节能有满足空气质量要求的效果;在运行时,应根据客流量大小合理调节新风量。

参考文献

[1]Chang-zhiYang,InvestigationandanalysisofindoorenvironmentandHVACsystemofthemarketplaceinwinter.Energy&Environment.345-350

[2]LeiFang,Temperatureandhumidity:Importantfactorsforperceptionofairqualityandforventilationrequirement.ASHRAETrans.106(2)(2000)503-510

浓度范文篇3

1材料与方法

1.1材料

仪器与药品仪器:3200Qtrap型液相色谱一串联质谱仪;药品:他克莫司胶囊(规格为1mg/粒,浙江海正药业股份有限公司,批号:20100412);他克莫司对照品(上海同田生物技术有限公司批号:084120L);乙腈为色谱纯,其它试剂为分析纯。

1.2方法

1.2.1色谱条件:色谱柱:DiamonsilC18柱(250mm×4.6mm×5μm);流动相:乙腈:0.2%磷酸:四氢呋喃(55:40:5);流速:1.2ml/min;柱温:30℃;进样量:20。

1.2.2样品溶液的配制:精密称取他克莫司10mg,全部转移至100ml容量瓶中,加入乙腈至刻度摇匀,制成0.1mg/ml的溶液,放入冰箱保存。

1.2.3标准溶液的配制:精密称取他克莫司对照品10mg,全部转移至l00ml容量瓶中,加入乙腈至刻度,摇匀,即得浓度为0.1mg/ml的标准品对照液。分别取标准品2、4、6、8、10ml,用乙晴稀释至20ml,做成标准曲线。

1.2.4全血样品处理:取血清0.5ml,加入5ml乙醚,振荡3min,3000r/min离心机处理10min,将上清液转移至另一管中,留待进样。

1.2.5配制好的液体每次进样20μl,每一浓度进样三次,如结果无太大偏差,取其平均值。以峰面积(A)对浓度(C)进行回归,他克莫司的浓度在1.32~16.0μg/ml范围内线性关系良好。

2结果

2.1回收率

取空白血浆1ml,加入他克莫司标准液,配成2.0、4.0、6.0三种梯度浓度的血浆样品,按“1.2.4”项方法操作,测定样品峰面积,根据标准曲线计算相对回收率。根据各浓度血浆样品峰面积和相应浓度的标准液直接进样,测得的峰面积比较,通过计算得到绝对回收率。结果见表1。从表1可以看出:2.0、4.0、6.0(μg/ml)三种梯度浓度的血浆样品,相对回收率分别为104.1%、102.7%、102.8%;绝对回收率分别为93.8%、95.5%、93.0%。平均相对回收率为103.2%,平均绝对回收率为94.1%。研究结果显示:反相高效液相色谱法能够较好测定他克莫司血药不同浓度的相对和绝对回收率。

2.2精密度

配制2.0、4.0、6.0三种浓度的血浆样品,在同1d的不同时间和5d中每一天,按“1.2.4”项方法操作,测定样品峰面积,得出日内和日间精密度,见表2。从表2可以看出:.0、4.0、6.0(μg/ml)三种梯度浓度的血浆样品,日内精密度分别为104.1%、102.7%、102.8%;日间精密度分别为93.8%、95.5%、93.0%。平均日内精密度为103.2%,平均日间精密度为94.1%。研究结果显示:反相高效液相色谱法能够较好测定他克莫司血药不同浓度的日内和日间精密度。

3讨论

作为第二代免疫抑制药的代表性药物,他克莫司临床大量应用于肝肾等器官移埴的抗排斥反应及免疫缺陷性疾病,具有药效强、剂量低、提高器官存活率、急性排斥反应低等优点。但是他克莫司治疗范围限制在一定的剂量,毒副作用较大,关键是毒副作用与血药浓度呈量效正相关性,再加上其药动学指标患者个体差异较大,无法用服药量来判断血药浓度的范围[3]。因此,临床使用他克莫司治疗病症时,为提高免疫抑制效果的同时将不良反应的发生率降到最低,需要监测药物在休内的血药浓度,根据测量到的血药浓度来确定给药剂量和方案。检测他克莫司血药浓度时,通常采用全血来做为检测标本,这是因为:①全血/血浆中他克莫司浓度的分布为20:1,全血中药物浓度较高,更易达到检测灵敏度要求;②血浆浓度稳定性关,比全血浓度变异性大;③他克莫司血药浓度监测为全血谷值浓度,所以一般不用血浆。而且患者个体差异较大,血药达峰时间并不一致,所以临床检测一般以全血为主[4,5]。

有研究表明,许多因素能影响他克莫司的血药浓度[6~8],例如性别,女性的血药浓度要高于男性,体重和身高也对他克莫司的血药浓度有影响,给药时间也对他克莫司的血药浓度有很大影响,例如早晨服药,血药浓度明显高于一天的其它时间段,而服用取它的药物对他克莫司的血药浓度也有影响,例如大环内酯类药物、氯霉素、林霉素、抗真菌类药物、抗病毒药、钙拮抗剂等药物的联合用药,均会影响到他克莫司的血药浓度,所以临床上对他克莫司血药浓度的监控非常重要[9]。

浓度范文篇4

【关键词】高浓度氨氮废水;吹脱法;处理技术

高浓度氨氮废水主要来自于各种类型的工业废水和生活污水,因氨氮废水的成分较为复杂,除了酚类以外还存在单环和多环的芳香族化合物,其处理难度较大,尤其是氨氮的去除达标始终是处理此类污水的关键。因高浓度氨氮废水的危害性较大,所以其处理技术始终是国内外深度研究的焦点。

1高浓度氨氮废水的主要来源及特点

高浓度氨氮废水的来源途径主要有焦化、煤气、味精、化肥和养殖等领域在生产过程中所排放出来的废水,包括生活污水和垃圾渗滤液,这些废水都以含有高浓度氨氮为基本特征。通常情况下,这些废水所含氨氮浓度在200~6000mg/L。

1.1味精废水

味精生产期间因采用过多的液氨,使最终排放出来的废水中所含氨氮超出标准数值,离子交换替换谷氨酸后排放出谷氨酸母液重铬酸盐需氧量(CODCr)在35000~65000mg/L,所含氨氮浓度高达5000~6000mg/L。

1.2垃圾渗滤液

垃圾渗滤液的结构组成较为烦琐,所含成分也比较复杂,不但具有高浓度的有机物,还含有高浓度的氨氮、重金属和碱等。在对垃圾进行填埋处理期间,垃圾渗滤液呈现极好的可生化性,其中BOD5/COD比较低,在0.1~0.3;在此情况下其氨氮质量浓度逐渐增加,高达1000~2000mg/L,氨气和氮气的质量均小于3。

1.3养殖废水

养殖场产生的废水在通过一系列厌氧工艺处理后,其中化学需氧量(COD)在1000~1500mg/L,因内部含有的可降解有机物已经在厌氧工艺处理期间被完全消除,厌氧消化液的BOD5/COD为0.19,呈现出可生化性偏差[1]。另外,厌氧处理阶段不仅没有有效去除氨氮的浓度,反而造成其所含浓度逐渐升高至700~800mg/L。

2高浓度氨氮废水处理技术的实际应用

高浓度氨氮废水的排放量大、成分结构相当复杂,整体毒害性较强,所以会对周边的环境以及人体健康产生严重的危害,氨氮还可以使得水体出现富营养化,另外,很多有机污染物具有一定的致癌性。不同种类的工业废水当中所含的氨氮浓度也有所不同,即使工业种类相同,其工厂废水的氨氮浓度也各不相同。以某化工厂香兰素的生产废水来说,其氨氮浓度达到6×104~7×104mg/L。为了彻底治理这种危害性污染,除了在废水生产工艺方面做出一定的优化和改造以外,还需要利用科学有效的氨氮废水处理技术。现阶段针对高浓度氨氮废水的处理技术主要划分为物理化学法、传统生物处理法及生物脱氧技术三大种类。

2.1物化处理技术

按照NH3的质量分数与pH之间所具有的联系(图1),一旦氨氮的去除形态呈现在氨气状态,为了实现最理想的去除概率,就需要重点调节溶液的pH位于11以上,这种技术主要包括吹脱法、膜吸收法等。在氨氮废水的实际处理阶段中,需要用到一定数量的碱,可以在处理后将部分氨加以回收利用.2.1.1吹脱法吹脱法主要是将废水原有的pH逐渐调节到碱性,并在填料塔中加入适当的蒸汽和空气,在气体与液体的混合处理后,将废水当中含有的游离氨吹脱到蒸汽或大气当中,利用蒸汽可以不断提高水体的温度,进而提高pH期间被吹脱的整体比例。通常情况下,如果想使用吹脱法将98%以上的氨氮有效去除,就要调节pH在11以上。低浓度废水基本在正常温度下采用空气进行吹脱,而石油化工、有机化工、有色金属冶炼和炼钢等领域中产生的高浓度废水通常采用蒸汽进行吹脱处理。但是需要注意的是,这种方法一般情况下会采用NaOH调节废水的pH,所消耗的能源和药剂较大。为了切实减少药剂成本的投入,采用Ca(OH)2调节pH。数据表明,吹脱的速率和效率比NaOH相比要小很多,而且在整体过程中会出现结垢状况,增添了一定的操作难度。这个技术的一个关键点主要体现在为填料塔中气体与液体的充分接触提供更多的保障,有效避免出现沟流、液泛等不良操作行为。所以在填料的筛选环节及填充环节需要给予足够的重视。除了高能耗和碱耗外,在吹脱处理技术的使用过程中往往会使氨氮从液相转化为气相,如果不采用科学有效的回收技术进行解决,极可能会出现大气二次污染,此项技术主要应用在高浓度氨氮废水的预处理工作中。2.1.2膜吸收法膜吸收的过程主要是将膜进行分离和吸收有效结合而形成新膜的工艺过程,主要采用微孔膜将气体和液体精准划分,利用膜孔提供气体和液体相互传递的空间。膜吸收法对高浓度氨氮废水的处理原理在于疏水性微孔膜将含氨废水和H2SO4吸收液相隔于膜的两边,通过不断调节废水所含pH,促使废水中离子态的NH4在短时间内转变成分子态的挥发性NH3,在膜两边NH3的浓度差异驱使下,使废水中含有的NH3在一定界面进行汽化挥发。气态的NH3顺着膜微孔朝着膜的另外一边扩散,在吸收液和微孔膜界面上被H2SO4吸收,并产生不易挥发的(NH4)2SO4进行回收[2]。因为氨在废水和吸收液当中的存在形式具有一定的差异性,使得废水中的氨可以通过存在形式的有效转换而向吸收液进行持续传递,直到吸收液中含有的H2SO4全部被氨中和,处理后废水中的氨氮浓度可以实现0含量,与吹脱技术和生化法等处理方法相比,此项处理技术的优势特点主要在于可以在正常温度和气压下浓缩并回收废水中含有的氨,不会造成二次污染,实现了含氨废水的绿色资源化。但是现阶段膜吸收工艺的重要难点在于对膜渗漏的预防,为了确保较高的通量,大多数情况下的微孔膜的膜较薄,膜两侧的水相在压力差异的推动下容易出现渗漏状况。所以如何保证在氨氮传质通量的基础上有效防止膜的渗漏是膜吸收工艺处理技术的重要研究内容。2.1.3催化湿式氧气法催化湿式氧化法是在20世纪80年代所研发应用的一项废水处理技术,在一定的压力和温度情况下,通过催化剂的作用及空气氧化,可以促使污水当中存在的有机物和氨分别氧化分解成CO2、N2和H2O等无害物质,实现完全净化的主要目标。该方法具有净化效率高、占据范围小、工艺简洁等优势。通过长时间的实践应用,此废水处理方法的运行成本只是普通处理方法的60%左右,所以无论在经济方面还是技术方面均呈现出较强的实用效果和竞争力。通过科研机构的试验表明,在270℃、9MPa的工艺条件和场所下,所研发的催化剂可以使得焦化污水中氨氮的去除率高达99.6%,在利用催化湿式氧气法处理后的污水整体质量优于国家环保排放的基本标准和要求。但是这种处理方法的不足之处在于催化剂的流失和设备的腐蚀。

2.2生物净化法

废水中含有的高浓度有机物、氨氮等可以通过生物方法有效去除,与物化方法相比,前者具有污染物去除程度高、运行管理方便及运行成本低等优点。生物净化法历经了传统生物处理法到生物脱氧技术的发展史。这种方法主要包括两段活性污泥法、厌氧生物处理法等。两段活性污泥法可以有效去除煤气废水和焦化废水等中的有机物和氨氮,其中第二级位于延时曝气阶段,停留时间在36h左右,污水浓度在2g/L以下,可减少排泥量或不排泥,降低污泥处理过程中所花费的成本资金。厌氧生物处理法主要是在酸碱性发酵阶段将有机物的整体结构进行改变和调整,提高生物可降解能力,但是这种方法只适用于氨氮废水处理的预处理方法。

2.3生物脱氧技术

微生物去除氨氮流程重点是反硝化和硝化两个阶段。通过相关研究可以看出,反硝化过程可以在有氧的条件下开展,也就是好氧反硝化过程,其突破了传统生物脱氧技术的约束,为通过生物反应器在特定条件下完成脱氧反应提供基本依据[3]。其主要优势在于以时间序列替代了空间序列,促使好氧硝化过程和反硝化过程可以在相同的容器内完成。现阶段生物脱氧的浓度大约在400mg/L以下,采用生物脱氧技术对高浓度氨氮废水进行处理就需要优先展开大倍数稀释,这便会导致生物处理设施的整体体积庞大,所消耗的能源逐渐提高。所以在处理高氨氮废水期间,采用生物处理前要做好物化处理的准备。

3结论

综上所述,氨氮废水的处理技术多种多样,而且各有各的优势与不足,高浓度氨氮废水成分复杂,生物毒性较大,因废水性质存在一定的差异,为了获取更好的处理效果,所以需要结合实际情况针对废水特性选取科学适宜的高浓度氨氮处理技术。物理化学法和生物法结合将在不久成为各行业处理高浓度氨氮废水的新工艺。

参考文献

[1]贺琳杰,屈撑囤.水体中氨氮去除技术研究进展[J].广州化工,2021,49(8):17-19,42.

[2]刘恒嵩.高浓度氨氮废水处理技术改造[J].中国金属通报,2021(2):107-108.

浓度范文篇5

关键词:低浓度;污水处理;工艺手段;城镇污水问题

在城镇经济发展的过程中,往往要求有关部门能够处理好城镇污水问题,因为这关系着城镇的可持续发展,同时对于人们的身体健康也具有较大的影响。只有解决好城镇污水问题,才能满足人们生活以及工作的需求,营造良好的环境氛围。所以,这就不得不需要加强污水的处理。针对低浓度污水处理而言,传统的工艺手段已经难以满足污水处理的要求,为此,这就需要我国有关方面能够提高这方面的重视程度,加强低浓度污水处理工艺的研究,取得令人满意的应用效果。

1城镇污水处理现状

事实上,与大中城市的污水相比,城镇污水还是有所不同的,就城镇污水而言,主要是由生活污水以及工业废水构成,虽然污水总量较低,但是污染程度却比较严重,这就无疑加大了城镇污水治理的难度。尤其在低浓度污水处理问题上,一直得不到很好的解决。就低浓度污水而言,主要指的是COD浓度低于1000mg•L-1或BOD浓度低于500mg•L-1的有机污水。这与城镇下水道等设施欠缺有很大的关系,难以进行集中的处理,而且有些工厂也缺少比较专业的污水处理设备,这都会对水质产生污染,使得低浓度污水问题愈加趋于严重,难以为微生物提供充足的养分,甚至对于生物污水处理过程起着一定的制约作用。因此,如何在低碳源条件下达到高效脱氮除磷的目的就成为了人们主要关心的问题,这就需要有关方面能够予以重视,采取有效的解决措施。而这就不得不提到低浓度污水处理工艺的应用,合理的选择处理工艺尤为关键,并且还要结合实际情况加以合理应用,这样才能取得理想的污水处理效果,这具有重要的意义。

2常见的城镇低浓度污水处理工艺

在城镇低浓度污水处理的过程中,处理工艺的选择与应用是极为重要的,这关系着最终的污水处理效果,同时对周围水体环境也具有很大的影响。为了解决地浓度污水处理问题,就需要有关部门能够提高对于处理工艺的认识,对于各个处理工艺进行了解,掌握其工艺的应用要点,进而能够实现各类处理工艺的有效应用,进而达到预期的污水处理目的。就目前而言,比较常见的城镇低浓度污水处理工艺有以下几种,仅供人们参考:2.1活性污泥工艺(SBR)。活性污泥该工艺是比较常见的城镇低浓度污水处理工艺之一,通过加强这类工艺的应用,能够快速进行生化反应,进而达到排水、排泥的效果。现阶段而言,这类技术已经比较成熟,在如今我国城市污水处理中应用的较为广泛。就其具体工艺流程而言,也是十分简单的,只需将污水置于反应池内,就能迅速进行污水处理,而且运行费用也较低,能够更好的满足低浓度污水处理的要求,取得良好的脱氮除磷效果。在实际操作的过程中,可以发现,其耐冲击负荷也较强,因此,值得人们进行选择与应用。需要注意的是,活性污泥工艺本身存在水力时间停留较长的问题,一旦缺乏良好的管理,不仅难以达到除磷效果,还会造成污泥膨胀的现象。所以,在采取该工艺手段时,应该注意将生化与物化这两种方法协同起来,提高污水的处理能力。就现有研究表明,投加了PAC的SBR反应器具备良好的污水处理效果,能够有效的去除污水中的COD、TN以及TP。在未来发展阶段,这类工艺更需进一步的进行研究与推广应用。2.2生物膜法。生物膜法也是常见的低浓度污水处理工艺,能够便于人们进行低浓度污水的处理。尤其对于水量以及水质的变动有着很高的适应性,具有较好的沉降效果,基本能够帮助人们实现固液分离,加强低浓度污水的有效处理。然而,与活性污泥法相比,这种工艺有着明显的不同,比较偏于自然净化的原理,所以,其生物量不够大,会导致其处理效果较低,而且还存在着一定的成本问题,就现阶段而言,比较适宜应用在一些小型污水厂以及废水厂中。而随着技术的不断进步与发展,为跟上时代的发展潮流,低成本的生物膜法技术正在加紧研究,就该技术而言,主要是利用透水混凝土生物膜来进行城市污水的处理,就其材料而言,主要是由混凝土原材料与活性材料ATV-C而构成的固体膜片,仔细观察可以发现,上面还预留了细小的透水孔,能够更好的满足低浓度污水处理的要求,同时其构成成本也相对低廉,值得进深入研究。2.3A2/O工艺。实际上,A2/O工艺的应用也起着重要的作用,能够有效加强污水处理。A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来,取长补短,更有效的去除水中的有机物。A2/O工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。改良A2/O工艺是必然的要求,可以考虑在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池,这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力,加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥,从好氧池回流的混合液进入缺氧池,这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐,提高了脱氮的效率。在A2/O工艺中,污泥龄对COD、TN、氨氮等的去除不产生大的影响,但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现,当污泥龄为12d时,A2/O工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现,两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷,将各自优势更好地发挥出来,并增加抗冲击负荷的能力。研究表明,在进水体积流量为1.0m-3•d-1、吸附池F/M为2.8kgCOD•kg-1MLSS•d-1、水力停留时间为1.5h时,这个组合系统的效率最高。2.4厌氧折流板反应器(ABR工艺)。实际上,厌氧折流板反应器也是一种低浓度的污水处理工艺,是在如今科技时代背景下诞生的新型处理工艺技术,因为以往的处理工艺手段都已经难以满足时展的需要,只有加强污水处理工艺的创新与研究,才能更好的满足污水处理工作的要求,取得良好的处理效果,加强周围环境的保护,同时也能避免水污染问题的严重恶化。由此可见,污水处理技术的更新是必然的要求。而厌氧折流板反应器的出现就正好满足了这一要求,通过加强这类处理工艺的应用,不但能够提高低浓度污水处理效率,还能推进有机废水处理的研究进展。为此,针对该工艺手段就需要加以重视。就其反应器而言,主要是由多个上流式厌氧污泥床连接构成的,能够便于进行低浓度水的水利。与其他的工艺相比,具有构造简单,运行费用低,耐水力强等方面的优势,具有很好的低浓度污水处理效果,一般而言,在进行低浓度污水处理的过程中,要将ABR分格数尽量控制在3或者4格为宜。2.5人工湿地处理工艺。除了以上低浓度污水处理工艺外,人工湿地处理工艺也是比较常见的工艺手段,与其他工艺处理技术相比,也具有一定的应用优势。就其工艺本身而言,其结构较为简单,而且成本也较低,便于人员进行操作以及管理维护,同时有利于取得除污效果,能够更好的加强污水方面的处理。目前,已经在多个地方加以应用,深受人们的认可。而随着技术手段的不断创新,近几年,有关研究人员已经开始致力于将人工湿地处理工艺与其他工艺进行联合,通过进行有效的工艺联合,能够更好的提高我国城市污水处理工作的水平,同时还能尽可能的弥补人工湿地处理工艺的不足之处。尤其在低浓度的污水处理中具有较好的应用净化效果。有关研究表明,有人曾经利用“接触氧化+生物滴滤池+潜流人工湿地+氧化塘”的组合工艺来进行低浓度污水的处理,结果证明,该组合工艺的去除效果较好,污染物的去除率也较高,值得未来加以推广应用,更好的加强我国水体环境的保护,同时也能避免水污染问题的恶化,更好的促进我国社会经济的可持续发展。

近几年,我国城镇建设的步伐越来越快,城镇污水处理厂的数量也有所增加,但是,随着时间的推移,问题也越来越多,进水浓度普遍偏低,碳源不足,这已经成为了城市污水处理中的主要问题之一。为此,这就需要有关方面能够加强低浓度污水处理工艺的改进与应用,本文主要讲解了生物膜以及活性污泥等处理工艺,希望可以为有关方面提供参考,进一步解决城镇的污水处理问题,更好的促进我国城镇的发展,同时也有利于促进我国社会经济的良好发展。

参考文献

[1]刘波.对低浓度生活污水处理工艺调试运行的研究[J].山西建筑,2017(26):139-140.

[2]钱宇婷.中小城镇污水处理工艺选择的优化研究[D].2017.

[3]沈宏伟.造气循环水处理工艺研究[J].山东化工,2018.

[4]夏兴勃.生物过滤工艺在污水除臭中的应用[J].绿色科技,2017(6).

浓度范文篇6

关键词旋转流颗粒运动轨迹浓度场改变

1前言

固体颗粒进入旋转流场后主要受到惯性离心力和空气阻力的作用,大一些的颗粒被甩向边壁,小一些的颗粒则被流体带向下游。在这个运动过程中,旋转流流场的不同轴向位置上颗粒相的浓度将发生变化。一般认为颗粒进入管道边壁附近的某个区域后,不再发生径向位移,即滞留在了颗粒层里,可以被捕集下来。旋转流场对颗粒的分离作用与旋转流强度有关,也和颗粒尺寸有关。因此,可以通过分析一这粒度分布的颗粒群在给定的旋转流流场中不同轴向位置处的浓度变化来确定颗粒最佳预分离效果的管段长度。

采用涡切向起旋器(如同切向进气旋风分离器的进气涡壳)引入旋转流,参见图1。气流由涡切向进气口进入起旋器产生旋转流,由排出口进入圆管测试段。改变气流在起旋器中旋转通道的长度将延长气流的强制旋转时间,起到助旋作用,有利于含尘气流中颗粒的分离。而对称性的起旋器切向入口可以改善旋转气流的偏心状态。

根据上述思想,设计了3种不同的起旋器,按吸入气流在旋转通道中的旋转角度分为0°、90°、270°,以及具有对称进口的双进口起旋器。

2颗粒在旋转流场中的运动分析

由于颗粒尺寸dp相对较小,可以将颗粒径向运动看作Stokes运动(Rep≤1.0)有

其中,。代入得

解得:

式中F、FD分别为颗粒受到惯性离心力、颗粒运动受到的空气阻力,N;Utp、Uzp、Urp分别为颗粒运动切向速度、轴向速度、径向速度,m/s;m颗粒质量,kg;ρp为颗粒真密度,kg/m3;A颗粒投影面积,m2;Urp0颗粒径向速度的初值,m/s。为颗粒运动的松弛时间,s;μ气体黏性系数,Pa·S。

考虑颗粒沉降时已达到沉降速度,即。就有

在旋转流场Ut、Ur已知的条件下,就可得出任意时刻任意位置颗粒的径向运动速度Urp。

3颗粒分离模型的建立

根据本人测试[1]旋转流自起旋器出口截面绕圆管轴旋转180°,即旋转了半圈时,轴向的运动距离约为1.3倍管径长度(400mm)。将这段圆管沿轴向展,如图2所示。气流运动的迹线为线段OM,长度、时间分别为

作为分析颗粒在旋转气作用下沿径向的位移,将轴向Z=0~400mm管段等距离划分,单元尺寸为20mm。切向起旋器进口径向宽度为54mm,假定颗粒群在起旋器出口截面半径150~100mm上均匀分布,以不同半径(网格r0(n)={100,间距5,150}mm,n=1,11)上颗粒运动计算颗粒运动轨迹。当颗粒运动到(z(m),r(n))位置后,在气流速度Ut(m,n)、Uz(m,n)、Ur(m,n)的作用下,有颗粒径向速度

颗粒自网格点(m,n)运动到下一个网格点(m+1,n)时沿管壁运动的距离为L=L0·20/400=0.05L0,运动时间为:

所以在Δt时间内,颗粒沿径向的运动距离为

即颗粒将运动到网格点(z(m+1),r(n)+Δr(m,n))处,由此可以确定颗粒运动轨迹。

4颗粒运动轨迹及浓度分布分析

取颗粒的直径范围15~30μm,颗粒浓度C0;粒度分布为正态分布,分散度dc50=20μm,σ=6μm。计算用颗粒群的粒径分为7种:5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm。

4.1颗粒运动轨迹的计算

不同结构旋转起旋器,90°起旋器、270°起旋器和双进口起旋器产生的流场内颗粒运动轨迹如图3、图4、图5。

图390°起旋器流场中颗粒运动轨迹

图4270°起旋器流场中颗粒运动轨迹

图5双进口起旋器流场中颗粒运动轨迹

由图可知,在90°起旋器中,小于10μm颗粒的切向进入管道后,一部分开始向轴心偏离,即混入轴心区气流中被带走;其他颗粒进入管道后均能被离心力甩到边壁处堆积起来。15μm的颗粒运动到边壁所走路程最长,轴向距离达到0.75D。在270°起旋器中,一部分小于15μm的颗粒在切向进入管道后开始向轴心偏离。双进口起旋器的流场中,发生轴心偏离的颗粒尺寸小于90°起旋器;且15μm颗粒运动到边壁的轴向距离大于90°起旋器。即对同样分布的颗粒群来说,90°起旋器的分离效果显著,又进口起旋器次之。

4.2旋转流场中颗粒浓度的分布假定在Z=0处,颗粒群均匀分布,浓度为C0,则根据颗粒正态分布的频率计算公式[2]可以得到各粒级的质量百分比浓度,见表1。

颗粒分布频率表表1

粒径(μm)5101520253035

百分比浓度0.29%1.66%4.7%6.65%4.7%1.66%0.29%

在不同的径向位置上,根据颗粒运动轨迹图网格点上不同粒级颗粒权重不同,得到浓度变化曲线。如图6所示,各图中数据线的单位颗粒群的初始浓度C0。

图6不同起旋器流场内的颗粒浓度分布

(a)90°起旋器;(b)270°起旋器;(c)双进口起旋器

浓度范文篇7

知识技能目标使学生理解物质的量浓度的概念,让学生会运用物质的量浓度的概念进行简单的计算并学会配制物质的量浓度的方法和技能。

能力培养目标从概念的应用中培养学生的逻辑思维和抽象概括的能力。

科学思想目标通过对物质的量浓度概念的学习和溶液的配制,培养学生理论联系实际的学习自然科学的思想。

科学品质目标培养学生学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。

科学方法目标通过实验的教学培养学生仔细观察实验现象,发现问题的本质以及独立探讨解决问题的方法。

重点,难点:物质的量浓度的概念,物质的量浓度的配制

教具准备:容量瓶、天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶、药匙、小黑板、氯化钠

教学方法:设疑、启发、实验、讲解等

教学过程设计:

[导入新课]

初中化学课中我们已经学过溶质的质量分数概念,溶质的质量分数是指溶液中溶质质量占溶液质量的百分数,我们都知道,它不涉及溶液的体积。但是,化工生产和科学实验中往往是量取溶液的体积,而很少称量溶液的质量。此外,在进行有关化学反应计算时,利用前几节课所学的物质的量计算很方便。所以,我们很有必要引入一种新的表示溶液浓度的方法---只要我们量取一定体积的溶液,就可知道所取溶液中含有多少摩尔的物质。根据这个设想,人们就找到了“物质的量浓度”这种新的表示溶液浓度的方法。这种方法可用单位体积溶液所含溶质的物质的量来表示。所以这节课我们就来学习物质的量浓度。

[讲述]

首先,我想和大家一起完成课本23页的活动探究小实验。课本中给出的是配制0.5L,0.2molNaCl溶液,在做实验之前,我先给大家介绍一种新的仪器。大家看,我手里拿的是容量瓶,先介绍它的构造:容量瓶是细颈、梨行的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。

容量瓶上标有温度和容积,瓶颈处标有刻度线,表示在所指温度下,瓶内液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等

容量瓶的规格实验室里常用的容量瓶有100ml,200ml,500ml,1000ml

容量瓶突出的特点:1常用于配制一定体积的浓度准确的溶液

2是一种精确量器

3不能用于溶解或稀释,也不能用于保存溶液,即配制好的溶液要立即转移到细口试剂瓶中。

为了避免溶质在溶解或稀释时因吸热、放热而影响容量瓶的容积,溶质应该首先在烧杯中溶解或稀释,待溶液温度达到室温后,再将其转移至容量瓶中。

介绍完了仪器后,我们再回到实验中。

[设问]同学们想一想,配制溶液的第一步应该做什么?

[学生]计算所需溶质的量

[板书]1计算

[讲述]好,我们来一起计算一下所需NaCl的质量,由前几节课的学习我们知道0.2molNaCl的质量为0.2mol*58.5g/mol=11.7g我们已经算出NaCl的质量为11.7g,那么我们用什么来称取NaCl的质量呢?

[学生]托盘天平

[板书]2称量

[讲述]对,因此第2步就应是用托盘天平称取NaCl11.7g

[讲述]我们在初中已经学会了它的使用,今天我请一位同学来称量一下,看看同学们对托盘天平的使用是否掌握。

请一位同学上讲台称量(在同学称量时老师边说托盘天平的使用注意事项)大家再想想,如果溶质是液体,它用什么来量取?

[学生]量筒。

[讲述]对,如果所取的溶质为液体时我们应用量筒来量取。称量好之后,我们将它倒入烧杯中加蒸馏水溶解(大家注意一下,因为我们今天所配制的溶液为500ml,所以所加水不能超过500ml

[板书]3溶解

[演示]溶解过程

[设问]溶质溶解后能否马上转入容量瓶中呢?

[讲述]是的,不能。因为我刚才给大家介绍了容量瓶的使用注意事项,容量瓶上标有温度,为了避免溶质在溶解或稀释时因吸热,放热而影响容量瓶的容积,应待恢复室温后转移至容量瓶。

[板书]4转移

[讲述]把小烧杯里的溶液往容量瓶中转移时应注意,由于容量瓶的瓶口较细,为了避免溶液洒出,应用玻璃棒引流

[演示]把小烧杯里的溶液沿玻璃棒转移至容量瓶中

[设问]大家再想一想,现在这个烧杯和玻璃棒是否需要处理?

[讲述]目的是为保证溶质尽可能的全部转移至容量瓶中,我们应用蒸馏水洗涤玻璃棒和小烧杯2--3次。将洗涤后的溶液全部转移到容量瓶中

[板书]5洗涤(目的是尽可能将溶质全部转移到容量瓶)

[讲述]当往容量瓶中加蒸馏水距刻度线1--2CM处应停止,为避免加水的体积过多,应改用胶头滴管加至刻度线,这个操作叫做定容。

[板书]6定容(目的是确保向容量瓶中加水不超过瓶颈上的刻度线)

[演示]定容

[设问]定容时如果不小心水加多了,能否用胶头滴管取出多余的溶液呢?

[讲述]不能,因为此时溶液中溶剂便多,溶液浓度低于所要配制的溶液的浓度,所以,定容失败了,只好重来。在定容时还要注意凹液面下缘和刻度线相切,眼睛视线与刻度线呈水平,切忌俯视或仰视。

[演示]定容完后,应把容量瓶瓶塞塞上,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复反转,使溶液混合均匀,这一过程叫摇匀

[板书]7摇匀

[演示]最后,我们将已配好的溶液倒入试剂瓶,贴上标签

[板书]8贴标签

[设问]定容时俯视或仰视刻度线,对溶液的浓度有何影响?

[讲述]俯视刻度偏小浓度偏大

仰视刻度偏大浓度偏小

[讲述]配制完溶液后,我们再回到课前我给大家所提出的新的表示溶液浓度的方法---物质的量浓度,它是用单位体积溶液所含的溶质的物质的量表示,例如,上述实验所配制的溶液所含溶质的物质的量为,也就是说,1L这样的溶液里含有0.4molNaCl,所以溶液的组成可表示为0.4mol/l。像这样,以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。用表示,常用的单位为由定义可知,在一定物质的量浓度的溶液中,溶质B的物质的量、溶液的体积和溶质的物质的量浓度之间存在以下关系

[板书]物质的量浓度=溶质的物质的量/溶液的体积

浓度范文篇8

在带领学生学习物质的量浓度时,由于相当部分同学并未掌握物质的量以及气体摩尔体积概念,亦未建立起正确的物质的量的思维方法,还依赖于初中学习的运用溶质的质量分数进行计算的方法。

首先把学生分成甲乙两组,分别计算下面的题目。

1.多少克NaOH能与50g98%的H2SO4溶液恰好完全反应?

2.含0.5molH2SO4的H2SO4溶液与含多少摩尔NaOH的NaOH溶液恰好完全反应?

此时,全班的积极性都被调动起来了,接着问:称量50g98%的H2SO4溶液需要哪些仪器?溶液通常是用来称量的吗?如果在实际操作中知道溶液的体积,如何计算溶质的物质的量呢?在做了这些引导之后,很多同学体现出强烈的求知欲。

二、课堂学习

环节一:

学生读书,讨论,找到物质的量浓度的定义、单位,并得出表达式。然后在大屏幕上展示课堂思考:

1.40g氢氧化钠溶解在0.5L水中形成某温度下的溶液,此时的物质的量浓度可求吗?若能,试计算。

2.40g氢氧化钠溶解在一定水中形成某温度下的溶液0.5L,此时的物质的量浓度可求吗?若能,试计算。教师与学生共同比较,得出结论。

环节二:

指导学生对定义式中各物理量及其单位的理解,然后展示练习:

1.1L溶液中含有某物质3mol,则此溶液物质的量浓度为mol/L。

2.用40gNaOH配成2L溶液,其物质的量浓度mol/L。

3.标准状况下,22.4LHCl配成0.5L盐酸,其物质的量浓度mol/L。取出10ml,其物质的量浓度为mol/L。

4.物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液250mL,含硫酸的物质的量为mol。

在练习过程中,要求学生写出计算公式和计算过程。这样可以使学生熟悉物质的量与质量、气体的体积、物质的量浓度、溶液体积之间的关系,理解计算式中各量的含义。

环节三:

引导学生理解溶质电离的离子的物质的量浓度与溶液的体积无关,讨论:下列溶液中Na+的物质的量浓度最大的是:

A.100mL1mol/L的NaCl溶液

B.100mL1mol/L的Na2SO4溶液

C.100mL0.5mol/L的Na3PO4溶液

D.400mL0.5mol/L的Na2SO4溶液

小结:物质的量浓度可以用来表示溶液组成的,在应用中有很多方便之处。物质的量浓度只与溶质的浓度有关,与液体体积无关。

三、巩固练习

综合性练习题能使学生达到较高的学习水平,要给予重视,这是毫无疑义的。但是,要达到较高的综合水平,需要一定的基础,对这一点绝不能忽视,否则就会“拔苗助长”。因此,要做好基础性练习题和综合性练习题的和谐配合。

在教学中,可以把习题分为A、B、C三组,A组为基础题,巩固概念和概念迁移,每生必做且要求独立完成,B组为巩固题,适度发散及知识点理解,增强概念的横向联系,每生至少选做两题,也可全做,C组题为提高题,学有余力的同学可以选做,激发了学生学习兴趣,调动其主观能动性,从而积极地、主动地学习。通过小组合作探究培养了学生的合作精神和探究意识,而且提高了学生的学习能力。

四、反思与评价

1.采用探究性学习的教学方式,对于新的化学概念,不是以讲授为主,而是采取层层引入问题情境的方式,使学生处于不断的思考中。在学生的思考讨论过程中,引出本堂课的核心知识,通过学生的讨论解决教学的重点和难点,使学生在一种轻松的氛围中掌握了物质的量浓度的概念、意义,完成了本堂课的三维教学目标。

2.从课题引入到习题设计,不仅在形式上起一种过渡作用,更是将学生的思考引入新的方向,解决教学重难点。

3.在学生讨论和解题过程中,教师应当能够敏锐的抓住学生暴露的问题,从问题入手,以讨论的形式与学生一起分析解题思路,并且进行集中讲授。

浓度范文篇9

[关键词]污泥浓度;市政;污水处理

某污水处理厂的设计规模为15万m3,处理厂所采用的污水处理工艺是鼓风曝气氧化沟。采用的工艺流程为初沉池、生物池、二沉池。初沉池的作用的污泥初次沉淀,生物池的作用是污泥的回流过程,二沉池的作用是剩余污泥。经过处理之后的水质就应当满足国家二级排放的标准。而现阶段随着我国工业化进程的迅速上升,污水处理厂的工业污水比例在急剧上升,很多企业排放的污水水质都严重超标,远远超过国家二级排放标准。为了达到国家污水排放标准,该污水厂开始采用提高污泥的浓度方式来将水质提升。

1试验过程简介

本次试验从2017年7月10日正式开始,预计的试验时间时长为30d。在本次的试验期间,为了能够将污泥浓度得到有效地提升,我们所采用的工艺方式是减少污泥的排放量,在此期间,我们还会对生物池中的MLSS,SV,MLVSS,以及污水中的氨氮、SS与COD进行全面严格的监测。通过试验观察,在这为期30d的试验当中,MLSS的变化状况是呈上升趋势,在第18d的时候,已经高达6500mg/L。

2试验结果分析

2.1MLSS与MLVSS之间的关系分析。通过上述试验观察分析,如果MLSS的数值保持在6500mg/L以下时,MLSS与MLVSS之间的关系基本上保持着一致。当MLSS的数值超过6500mg/L时,两者之间的一致关系就会被打破,之间的关系就会呈现出反比例的关系。当MLSS的数值在不断增大时,MLVSS的数值就会不断的变小。2.2MLSS与COD之间的关系分析。通过试验观察分析得知,当污泥的浓度在最开始阶段增大的时候,水中的COD数值呈现出变小的趋势,当污泥浓度数值在65mg/L左右时,COD数值基本稳定,当污泥的浓度在持续上升时,COD的数值也会持续上升。2.3MLSS与SS之间的关系分析。通过上述的试验分析得知,MLSS与SS之间的关系也是呈现出反比例的关系,也就是当MLSS的数值在不断上升的时候,SS的数值就会不断的减小,但是变化的范围始终能够保持在6mg/L-9mg/L之间。产生这种现象的主要原因是因为吸附能力的强弱,因此决定了MLSS数值的高低变化。在本次试验中,污泥的浓度得到了相应的提升,污泥的沉降性能也能够保持很好的效果,就不会有大量的污泥随着水流而流出。2.4MLSS与氨氮之间的关系分析。通过上述的试验分析得知,氨氮的数值变化幅度不是非常大,能够始终保持在20mg/L~25mg/L之间。产生这种现象的主要原因是因为硝化菌属于一种极为敏感的细菌,能够加剧污泥的硝化反应。

3实际应用

本文以某城市的污水处理厂为案例进行分析,主要分析污泥浓度变化的情况。该污水厂的设计规模是6万t/d,以前主要采用的污水处理工艺是生物滤池生化处理,出水的水质能够达到国家的相关规范标准。本文将该厂的污水处理工艺进行改善,投资的费用是900万元,出水的水质可以达到国家的一级排放标准。本文主要讲述的就是将原来的生物滤池通过分解,改成活性污泥池,按照规定的要求分为02,03,A,04四个部分。将之前的氧化池也改成了平流式的积淀池,与之前的沉淀池可以合并使用,成为一个新型的二沉池。将污水的进水改成了分店进水,厌氧区的配水量占据了总共流量的45%以上,四个部分的配水量占据了总共流量的18%,14%,13%,9%左右。沉淀池占据总流量的11%左右,沉淀池的配水量占据了总流量的7%左右。这种方式可以有效地改善了污泥的浓度,对污水处理有一定的积极影响。

4结语

我国很多工程在污水处理技术和处理工艺上存在很多的不足,不能有效发挥出新设备以及新工艺的优势,产生了很大的资源浪费,促使新设备以及新工艺的运行成本大幅上升。因此可以在今后的处理工艺中采用提高污泥浓度的方式,来提升污水处理的技术。

参考文献:

[1]陈海龙,季晓晖.讨论提高污泥浓度对市政污水处理的影响[J].广东化工,2016,(11):170-171.

[2]赵宇.提高污泥浓度对市政污水处理的影响研究[J].山西建筑,2017,(31):130-132.

浓度范文篇10

关键词:气固两相流压力场浓度场过滤特性CFD

0前言

百叶窗式过滤器是惯性除尘器的一种。它是在含尘空气通道上装有许多由叶板组成的倾斜的挡灰栅(其截面如图1所示),含尘气流在通过挡灰栅时按叶板间的缝隙数分成多股气流,每股气流在通过叶板时会突然改变方向,这时,粉尘颗粒在惯性力的作用下力图保持原来的流动方向,尘粒掠过挡灰栅的缝隙入口而直接打到后面叶板的表面上,并沿绕过挡灰栅的空气流动方向相反的方向弹出[1]。本文的研究工作就是根据这种百叶窗的使用条件设定参数值,模拟出含尘气流穿过它时的过滤特性。

1计算模型及方法

迄今为止,在工程应用中,对气相流场计算可行而成熟的模型仍然是气相作为连续介质基于欧拉系下的k-ε双方程模型[2]。对颗粒相的计算模型很多,本文采用的是基于欧拉系下的,把颗粒相作为连续介质,部分地考虑颗粒相对流体运动影响的无滑移模型[3]。无滑移模型的优点是简单,可以用较为成熟的处理单相流体的数值解法来处理两相流,其缺点是不考虑颗粒相对于流体的速度及温度滑移(滞后)。但是在本文的研究中,只考虑在室温情况下流体、颗粒的运动情况,不需要考虑其温度变化,所以可以采用无滑移模型。

本文研究的过滤器是在室温下使用,内部温度场稳定,因而流体能量方程不予考虑,则气相组的基本方程为:

流体连续方程:(1)

流体i方向动量方程:

(2)

流体湍能方程:(3)

流体湍能耗散率方程:(4)

根据无滑移模型的基本假设可知,颗粒相的动量方程及能量方程均不存在,只需给出其质量守恒或连续方程或扩散方程:

(5)

气相流场计算采用基于SIMPLE方法的改进算法SIMPLEC[4],该方法具有改善和加快收敛性能。积分区域网格划分使用交错网格,对流项离散使用QUICK格式[5]。由于在欧拉场中,无论是流体的控制方程还是颗粒的控制方程,都具有相同的形式,不同的是源项。因而完全可以将原来求解单相流场的数值方法推广到多相流中。

2模拟结果及分析

2.1气相压力场分布

2.1.1压力分布图

图2、图3、图4、图5分别是过滤器迎面风速V=1m/s、V=2m/s、V=3m/s、V=4m/s时气相压力场的模拟结果。

图2v=1m/s时压力场图3v=2m/s时压力场

图4v=3m/s时压力场图5v=4m/s时压力场

2.1.2压力场分析

(1)从压力场可以看出在进口处呈现正压区,挡板后漩涡区域比较大,它的存在必然使挡板后形成负压区,挡板前后形成压差,带来过滤器阻力损失。且过滤器的压力损失也是随着进口速度的加大而增加。

(2)漩涡的存在使挡板间气流绕流通道呈多次折向的弧形状,这样的流场分布特点极有利于增强气固在此分离。

2.2粉尘颗粒的浓度场

2.2.1颗粒相浓度场的基本特征

作者在数值模拟中选取的模拟颗粒的粒径为50μm、15μm的实验用标准滑石粉,其密度为2750Kg/m3。

图6、图7采用滑石粉粒径为50μm,V=3m/s,进口粉尘浓度分别为60mg/m3和100mg/m3。

2.2.2浓度场分析

(1)从四个模拟结果可以看出,在过滤器的进口处粉尘浓度基本成平行水平线;在挡板的夹角处出现粉尘高浓度区,并且粉尘浓度的最大值出现在迎风面的挡板夹角处。

(2)由于在挡板夹角区域存在涡流区,使得粉尘颗粒受到惯性作用易于沉积在挡板上。并且在迎风面的挡板处出现气流流速最小值,使得颗粒浓度最大值出现在此处。

(3)从挡板积灰效果图可以看出挡板夹角内壁面的拦截效果最明显,但在夹角外壁面还是有一部分颗粒沉积。

3模拟结果与试验结果比较及分析

3.1过滤器压力损失比较

把模拟和试验所得的数据通过最小二乘法拟合成曲线,如图10所示。

图10压力损失曲线比较图

可以看出两者的压力损失都是随着过滤风速的增加而增加,这个基本的变化趋势是正确的,并且曲线形状有一定的相似度,都是按开口向上的抛物线变化。但模拟预测值比试验测试值偏大。

3.2过滤效率比较

试验测试时采用中位径为15μm试验用,的标准滑石粉,3m/s的过滤风速。

图11过滤效率曲线比较图(d=15μm)

3.3误差分析

经过分析,作者认为模拟值与实测值之间的误差来源主要有以下几个方面:

(1)本文中颗粒相选用的是无滑移模型(单流体模型),不考虑其相对于流体的速度及温度滑移(滞后),与实际差别较大(预报的过程的发展大大超前于实际),因而通过该模型模拟出的结果必然与实际值之间存在误差。

(2)障碍物固壁边界上的速度、紊流动能、紊流动能耗散率都近似取为零,与实际情况相比存在着误差。

(3)试验平台也存在着一定的系统误差,测量、读数、计算及修正过程中又存在着随机误差,这都将会导致模拟值与测试值之间的误差加大。

4结论

(1)本文结合过滤器的实际使用情况,建立适合的数学模型,采用无滑移模型研究了V型百叶窗过滤器内特定的流动问题,其气相压力场和颗粒相浓度场分布基本上都是符合流场定性分析的结果和实际运行情况的特征。

(2)利用数值模拟结果,计算出过滤器的压力损失,并与试验测试值进行比较和分析,就可以对模拟结果和试验测试值做双向的检验,以期分别对这两种方法提出更为合理和有效的改进方案。

(3)在工程设计及产品开发中应用CFD技术,可改变传统的设计程序,由于CFD软件可以相对准确地给出流体流动的细节,如速度场、压力场、温度场或浓度场分布的时变特性(不定常特性),因而不仅可以准确预测流体产品的整体性能,而且很容易从流场的分析中发现产品或工程设计中的问题,据此提出改进方案[6]。在本文中所研究的V型百叶窗过滤器,如对其挡板的形状、排列顺序、挡板的夹角进行一系列的变化,模拟出它在不同情况下的压力损失、过滤效率、气粒分离特性,就可为该系列过滤器的设计,改进提供强有力的技术支持。

符号说明:

xj张量坐标k紊流动能

ρ空气密度Gk紊能产生项

v空气流速ε紊能耗散项

p空气压力f混合物分数

μe有效粘性系数s颗粒源项

g重力加速度

模型中各通用常数据经验可取为:

c1=1.44c2=1.92σk=1σε=1.33σp=0.09

参考文献:

[1]吴杰,杨海霞,王淑玲.石化技术,2002,8(1):45~48

[2]汤广发,吕文瑚,王汉青.室内气流数值模拟与模型实验.长沙:湖南大学出版社,1989

[3]周力行.湍流两相流动与燃烧的数值模拟.北京:清华大学出版社,1991

[4]S.V.帕坦卡.传热与流体流动的数值计算.北京:科学出版社,1984.