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① Alloy D 205材料什麼特性蒸氨廢水有什麼特性

一. 磁性材料的基本特性
1. 磁性材料的磁化曲線
磁性材料是由鐵磁性物質或亞鐵磁性物質組成的，在外加磁場H 作用下，必有相應的磁化強度M 或磁感應強度B，它們隨磁場強度H 的變化曲線稱為磁化曲線（M～H或B～H曲線）。磁化曲線一般來說是非線性的，具有2個特點：磁飽和現象及磁滯現象。即當磁場強度H足夠大時，磁化強度M達到一個確定的飽和值Ms，繼續增大H，Ms保持不變；以及當材料的M值達到飽和後，外磁場H降低為零時，M並不恢復為零，而是沿MsMr曲線變化。材料的工作狀態相當於M～H曲線或B～H曲線上的某一點，該點常稱為工作點。

2. 軟磁材料的常用磁性能參數
飽和磁感應強度Bs：其大小取決於材料的成分，它所對應的物理狀態是材料內部的磁化矢量整齊排列。
剩餘磁感應強度Br：是磁滯回線上的特徵參數，H回到0時的B值。
矩形比：Br∕Bs
矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決於材料的成分及缺陷（雜質、應力等）。
磁導率μ：是磁滯回線上任何點所對應的B與H的比值，與器件工作狀態密切相關。
初始磁導率μi、最大磁導率μm、微分磁導率μd、振幅磁導率μa、有效磁導率μe、脈沖磁導率μp。
居里溫度Tc：鐵磁物質的磁化強度隨溫度升高而下降，達到某一溫度時，自發磁化消失，轉變為順磁性，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。
損耗P：磁滯損耗Ph及渦流損耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，
磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc；降低渦流損耗Pe 的方法是減薄磁性材料的厚度t 及提高材料的電阻率ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關系為：
總功率耗散（mW）/表面積（cm2）
3. 軟磁材料的磁性參數與器件的電氣參數之間的轉換
在設計軟磁器件時，首先要根據電路的要求確定器件的電壓～電流特性。器件的電壓～電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態密切相關。設計者必須熟悉材料的磁化過程並拿握材料的磁性參數與器件電氣參數的轉換關系。設計軟磁器件通常包括三個步驟：正確選用磁性材料；合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸；根據磁性參數要求，模擬磁芯的工作狀態得到相應的電氣參數。

二、軟磁材料的發展及種類
1. 軟磁材料的發展
軟磁材料在工業中的應用始於19世紀末。隨著電力工及電訊技術的興起，開始使用低碳鋼製造電機和變壓器，在電話線路中的電感線圈的磁芯中使用了細小的鐵粉、氧化鐵、細鐵絲等。到20世紀初，研製出了硅鋼片代替低碳鋼，提高了變壓器的效率，降低了損耗。直至現在硅鋼片在電力工業用軟磁材料中仍居首位。到20年代，無線電技術的興起，促進了高導磁材料的發展，出現了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。從40年代到60年代，是科學技術飛速發展的時期，雷達、電視廣播、集成電路的發明等，對軟磁材料的要求也更高，生產出了軟磁合金薄帶及軟磁鐵氧體材料。進入70年代，隨著電訊、自動控制、計算機等行業的發展，研製出了磁頭用軟磁合金，除了傳統的晶態軟磁合金外，又興起了另一類材料—非晶態軟磁合金。
2. 常用軟磁磁芯的種類
鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素是構成磁性材料的基本組元。
按（主要成分、磁性特點、結構特點）製品形態分類：
(1) 粉芯類： 磁粉芯，包括：鐵粉芯、鐵硅鋁粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、鐵氧體磁芯
(2) 帶繞鐵芯：硅鋼片、坡莫合金、非晶及納米晶合金
三 常用軟磁磁芯的特點及應用
(一) 粉芯類
1. 磁粉芯
磁粉芯是由鐵磁性粉粒與絕緣介質混合壓制而成的一種軟磁材料。由於鐵磁性顆粒很小（高頻下使用的為0.5～5 微米），又被非磁性電絕緣膜物質隔開，因此，一方面可以隔絕渦流，材料適用於較高頻率；另一方面由於顆粒之間的間隙效應，導致材料具有低導磁率及恆導磁特性；又由於顆粒尺寸小，基本上不發生集膚現象，磁導率隨頻率的變化也就較為穩定。主要用於高頻電感。磁粉芯的磁電性能主要取決於粉粒材料的導磁率、粉粒的大小和形狀、它們的填充系數、絕緣介質的含量、成型壓力及熱處理工藝等。
常用的磁粉芯有鐵粉芯、坡莫合金粉芯及鐵硅鋁粉芯三種。
磁芯的有效磁導率μe及電感的計算公式為： μe = DL/4N2S × 109
其中：D 為磁芯平均直徑（cm），L為電感量（享），N 為繞線匝數，S為磁芯有效截面積（cm2）。
(1) 鐵粉芯
常用鐵粉芯是由碳基鐵磁粉及樹脂碳基鐵磁粉構成。在粉芯中價格最低。飽和磁感應強度值在1.4T左右；磁導率范圍從22～100；初始磁導率μi隨頻率的變化穩定性好；直流電流疊加性能好；但高頻下損耗高。

鐵粉芯初始磁導率隨直流磁場強度的變化
鐵粉芯初始磁導率隨頻率的變化
(2). 坡莫合金粉芯
坡莫合金粉芯主要有鉬坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉構成。主要特點是：飽和磁感應強度值在7500Gs左右；磁導率范圍大，從14～550；在粉末磁芯中具有最低的損耗；溫度穩定性極佳，廣泛用於太空設備、露天設備等；磁致伸縮系數接近零，在不同的頻率下工作時無雜訊產生。主要應用於300kHz以下的高品質因素Q濾波器、感應負載線圈、諧振電路、在對溫度穩定性要求高的LC電路上常用、輸出電感、功率因素補償電路等, 在AC電路中常用, 粉芯中價格最貴。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉構成。主要特點是：飽和磁感應強度值在15000Gs 左右；磁導率范圍從14～160；在粉末磁芯中具有最高的磁感應強度，最高的直流偏壓能力；磁芯體積小。主要應用於線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因素校正電路等, 在DC 電路中常用，高DC 偏壓、高直流電和低交流電上用得多。價格低於MPP。
(3) 鐵硅鋁粉芯（Kool Mμ Cores）
鐵硅鋁粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉構成。主要是替代鐵粉芯，損耗比鐵粉芯低80%，可在8kHz以上頻率下使用；飽和磁感在1.05T 左右；導磁率從26～125；磁致伸縮系數接近0，在不同的頻率下工作時無雜訊產生；比MPP有更高的DC偏壓能力；具有最佳的性能價格比。主要應用於交流電感、輸出電感、線路濾波器、功率因素校正電路等。有時也替代有氣隙鐵氧體作變壓器鐵芯使用。
2. 軟磁鐵氧體（Ferrites）
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物，採用粉末冶金方法生產。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類，其中Mn-Zn鐵氧體的產量和用量最大，Mn-Zn鐵氧體的電阻率低，為1～10 歐姆-米，一般在100kHZ 以下的頻率使用。Cu-Zn、Ni-Zn鐵氧體的電阻率為102～104 歐姆-米，在100kHz～10 兆赫的無線電頻段的損耗小，多用在無線電用天線線圈、無線電中頻變壓器。磁芯形狀種類豐富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐形（PC、RS、DS）及圓形等。在應用上很方便。由於軟磁鐵氧體不使用鎳等稀缺材料也能得到高磁導率，粉末冶金方法又適宜於大批量生產，因此成本低，又因為是燒結物硬度大、對應力不敏感，在應用上很方便。而且磁導率隨頻率的變化特性穩定，在150kHz以下基本保持不變。隨著軟磁鐵氧體的出現，磁粉芯的生產大大減少了，很多原來使用磁粉芯的地方均被軟磁鐵氧體所代替。
國內外鐵氧體的生產廠家很多，在此僅以美國的Magnetics公司生產的Mn-Zn鐵氧體為例介紹其應用狀況。分為三類基本材料：電信用基本材料、寬頻及EMI材料、功率型材料。
電信用鐵氧體的磁導率從750～2300, 具有低損耗因子、高品質因素Q、穩定的磁導率隨溫度/時間關系, 是磁導率在工作中下降最慢的一種，約每10年下降3%～4%。廣泛應用於高Q濾波器、調諧濾波器、負載線圈、阻抗匹配變壓器、接近感測器。寬頻鐵氧體也就是常說的高導磁率鐵氧體，磁導率分別有5000、10000、15000。其特性為具有低損耗因子、高磁導率、高阻抗/頻率特性。廣泛應用於共模濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護器、絕緣變壓器、信號及脈沖變壓器，在寬頻變壓器和EMI上多用。功率鐵氧體具有高的飽和磁感應強度，為4000～5000Gs。另外具有低損耗/頻率關系和低損耗/溫度關系。也就是說，隨頻率增大、損耗上升不大；隨溫度提高、損耗變化不大。廣泛應用於功率扼流圈、並列式濾波器、開關電源變壓器、開關電源電感、功率因素校正電路。

(二) 帶繞鐵芯
1. 硅鋼片鐵芯
硅鋼片是一種合金，在純鐵中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的鐵硅系合金稱為硅鋼。該類鐵芯具有最高的飽和磁感應強度值為20000Gs；由於它們具有較好的磁電性能，又易於大批生產，價格便宜，機械應力影響小等優點，在電力電子行業中獲得極為廣泛的應用，如電力變壓器、配電變壓器、電流互感器等鐵芯。是軟磁材料中產量和使用量最大的材料。也是電源變壓器用磁性材料中用量最大的材料。特別是在低頻、大功率下最為適用。常用的有冷軋硅鋼薄板DG3、冷軋無取向電工鋼帶DW、冷軋取向電工鋼帶DQ，適用於各類電子系統、家用電器中的中、小功率低頻變壓器和扼流圈、電抗器、電感器鐵芯，這類合金韌性好，可以沖片、切割等加工，鐵芯有疊片式及卷繞式。但高頻下損耗急劇增加，一般使用頻率不超過400Hz。從應用角度看，對硅鋼的選擇要考慮兩方面的因素：磁性和成本。對小型電機、電抗器和繼電器，可選純鐵或低硅鋼片；對於大型電機，可選高硅熱軋硅鋼片、單取向或無取向冷軋硅鋼片；對變壓器常選用單取向冷軋硅鋼片。在工頻下使用時，常用帶材的厚度為0.2~0.35毫米；在400Hz下使用時，常選0.1毫米厚度為宜。厚度越薄，價格越高。
2. 坡莫合金
坡莫合金常指鐵鎳系合金，鎳含量在30~90%范圍內。是應用非常廣泛的軟磁合金。通過適當的工藝，可以有效地控制磁性能，比如超過105的初始磁導率、超過106的最大磁導率、低到2‰奧斯特的矯頑力、接近1或接近0的矩形系數，具有面心立方晶體結構的坡莫合金具有很好的塑性，可以加工成1μm的超薄帶及各種使用形態。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 的飽和磁感應強度比硅鋼稍低一些，但磁導率比硅鋼高幾十倍，鐵損也比硅鋼低2~3倍。做成較高頻率(400~8000Hz)的變壓器，空載電流小，適合製作100W以下小型較高頻率變壓器。1J79 具有好的綜合性能，適用於高頻低電壓變壓器，漏電保護開關鐵芯、共模電感鐵芯及電流互感器鐵芯。1J85 的初始磁導率可達十萬105以上，適合於作弱信號的低頻或高頻輸入輸出變壓器、共模電感及高精度電流互感器等。
3. 非晶及納米晶軟磁合金（Amorphous and Nanocrystalline alloys）
硅鋼和坡莫合金軟磁材料都是晶態材料，原子在三維空間做規則排列，形成周期性的點陣結構，存在著晶粒、晶界、位錯、間隙原子、磁晶各向異性等缺陷，對軟磁性能不利。從磁性物理學上來說，原子不規則排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶態結構對獲得優異軟磁性能是十分理想的。非晶態金屬與合金是70年代問世的一個新型材料領域。它的制備技術完全不同於傳統的方法，而是採用了冷卻速度大約為每秒一百萬度的超急冷凝固技術，從鋼液到薄帶成品一次成型，比一般冷軋金屬薄帶製造工藝減少了許多中間工序，這種新工藝被人們稱之為對傳統冶金工藝的一項革命。由於超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結晶，得到的固態合金是長程無序結構，沒有晶態合金的晶粒、晶界存在，稱之為非晶合金，被稱為是冶金材料學的一項革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能，如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性，高的電阻率和機電耦合性能等。由於它的性能優異、工藝簡單，從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。目前美、日、德國已具有完善的生產規模，並且大量的非晶合金產品逐漸取代硅鋼和坡莫合金及鐵氧體湧向市場。
我國自從70年代開始了非晶態合金的研究及開發工作，經過「六五」、「七五」、「八五」期間的重大科技攻關項目的完成，共取得科研成果134項，國家發明獎2項，獲專利16項，已有近百個合金品種。鋼鐵研究總院現具有4條非晶合金帶材生產線、一條非晶合金元器件鐵芯生產線。生產各種定型的鐵基、鐵鎳基、鈷基和納米晶帶材及鐵芯，適用於逆變電源、開關電源、電源變壓器、漏電保護器、電感器的鐵芯元件，年產值近2000萬元。「九五」正在建立千噸級鐵基非晶生產線，進入國際先進水平行列。
目前，非晶軟磁合金所達到的最好單項性能水平為：
初始磁導率 μo = 14 × 104
鈷基非晶最大磁導率 μm= 220 × 104
鈷基非晶矯頑力 Hc = 0.001 Oe
鈷基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995
鈷基非晶飽和磁化強度 4πMs = 18300Gs
鐵基非晶電阻率 ρ= 270μΩ/cm
常用的非晶合金的種類有：鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金以及鐵基納米晶合金。其國家牌號及性能特點見表及圖所示，為便於對比，也列出晶態合金硅鋼片、坡莫合金1J79 及鐵氧體的相應性能。這幾類材料各有不同的特點，在不同的方面得到應用。
牌號基本成分和特徵：
1K101 Fe-Si-B 系快淬軟磁鐵基合金
1K102 Fe-Si-B-C 系快淬軟磁鐵基合金
1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬軟磁鐵基合金
1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬軟磁鐵基合金
1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬軟磁鐵基合金
1K106 高頻低損耗Fe-Si-B 系快淬軟磁鐵基合金
1K107 高頻低損耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬軟磁鐵基納米晶合金
1K201 高脈沖磁導率快淬軟磁鈷基合金
1K202 高剩磁比快淬軟磁鈷基合金
1K203 高磁感低損耗快淬軟磁鈷基合金
1K204 高頻低損耗快淬軟磁鈷基合金
1K205 高起始磁導率快淬軟磁鈷基合金
1K206 淬態高磁導率軟磁鈷基合金
1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬軟磁鐵鎳基合金
1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬軟磁鐵鎳基合金
400Hz: 硅鋼鐵芯 非晶鐵芯
功率(W) 45 45
鐵芯損耗(W) 2.4 1.3
激磁功率(VA) 6.1 1.3
總重量(g) 295 276
（1）鐵基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
鐵基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B類金屬元素所構成,它具有高飽和磁感應強度（1.54T），鐵基非晶合金與硅鋼的損耗比較

磁導率、激磁電流和鐵損等各方面都優於硅鋼片的特點，特別是鐵損低（為取向硅鋼片的1/3－1/5），代替硅鋼做配電變壓器可節能60－70％。鐵基非晶合金的帶材厚度為0.03mm左右，廣泛應用於配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器及逆變器鐵芯, 適合於10kHz 以下頻率使

2）鐵鎳基、鈷基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)
鐵鎳基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%類金屬元素所構成，它具有中等飽和磁感應強度〔0.8T〕、較高的初始磁導率和很高的最大磁導率以及高的機械強度和優良的韌性。在中、低頻率下具有低的鐵損。空氣中熱處理不發生氧化，經磁場退火後可得到很好的矩形回線。價格比1J79便宜30－50％。鐵鎳基非晶合金的應用范圍與中鎳坡莫合金相對應, 但鐵損和高的機械強度遠比晶態合金優越；代替1J79，廣泛用於漏電開關、精密電流互感器鐵芯、磁屏蔽等。鐵鎳基非晶合金是國內開發最早，也是目前國內非晶合金中應用量最大的非晶品種，年產量近200噸左右.空氣中熱處理不發生氧化鐵鎳基非晶合金（ 1K503） 獲得國家發明專利和美國專利權。
(4) 鐵基納米晶合金（Nanocrystalline alloy）
鐵基納米晶合金是由鐵元素為主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所構成的合金經快速凝固工藝所形成的一種非晶態材料，這種非晶態材料經熱處理後可獲得直徑為10－20 nm的微晶,彌散分布在非晶態的基體上，被稱為微晶、納米晶材料或納米晶材料。納米晶材料具有優異的綜合磁性能：高飽和磁感(1.2T)、高初始磁導率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高頻損耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），電阻率為80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 經縱向或橫向磁場處理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市場上綜合性能最好的材料；適用頻率范圍：50Hz-100kHz，最佳頻率范圍：20kHz-50kHz。廣泛應用於大功率開關電源、逆變電源、磁放大器、高頻變壓器、高頻變換器、高頻扼流圈鐵芯、電流互感器鐵芯、漏電保護開關、共模電感鐵芯。
（三）常用軟磁磁芯的特點比較
1. 磁粉芯、鐵氧體的特點比較：
MPP 磁芯：使用安匝數< 200，50Hz~1kHz， μe ：125 ~ 500 ； 1 ~ 10kHz； μe ：125 ~ 200； > 100kHz：μe： 10 ~ 125
HF 磁芯：使用安匝數< 500，能使用在較大的電源上，在較大的磁場下不易被飽和，能保證電感的最小直流漂移，μe ：20 ~ 125
鐵粉芯：使用安匝數>800, 能在高的磁化場下不被飽和, 能保證電感值最好的交直流疊加穩定性。在200kHz以內頻率特性穩定；但高頻損耗大，適合於10kHz以下使用。
FeSiAlF磁芯：代替鐵粉芯使用，使用頻率可大於8kHz。DC偏壓能力介於MPP與HF之間。
鐵氧體：飽和磁密低(5000Gs)，DC偏壓能力最小
3. 硅鋼、坡莫合金、非晶合金的特點比較：
硅鋼和FeSiAl 材料具有高的飽和磁感應值Bs，但其有效磁導率值低，特別是在高頻范圍內；
坡莫合金具有高初始磁導率、低矯頑力和損耗，磁性能穩定，但Bs 不夠高，頻率大於20kHz時，損耗和有效磁導率不理想，價格較貴，加工和熱處理復雜；
鈷基非晶合金具有高的磁導率、低Hc、在寬的頻率范圍內有低損耗，接近於零的飽和磁致伸縮系數,對應力不敏感，但是Bs 值低，價格昂貴；
鐵基非晶合金具有高Bs值、價格不高，但有效磁導率值較低。
納米晶合金的磁導率、Hc值接近晶態高坡莫合金及鈷基非晶，且飽和磁感Bs與中鎳坡莫合金相當，熱處理工藝簡單，是一種理想的廉價高性能軟磁材料；雖然納米晶合金的Bs值低於鐵基非晶和硅鋼，但其在高磁感下的高頻損耗遠低於它們，並具有更好的耐蝕性和磁穩定性。納米晶合金與鐵氧體相比，在低於50kHz時，在具有更低損耗的基礎上具有高2至3倍的工作磁感，磁芯體積可小一倍以上。
四、幾種常用磁性器件中磁芯的選用及設計
開關電源中使用的磁性器件較多，其中常用的軟磁器件有：作為開關電源核心器件的主變壓器（高頻功率變壓器）、共模扼流圈、高頻磁放大器、濾波阻流圈、尖峰信號抑制器等。不同的器件對材料的性能要求各不相同，如表所示為各種不同器件對磁性材料的性能要求。
（一）、高頻功率變壓器
變壓器鐵芯的大小取決於輸出功率和溫升等。變壓器的設計公式如下：
P=KfNBSI×10-6T=hcPc＋hWPW
其中，P為電功率；K為與波形有關的系數；f為頻率；N為匝數；S為鐵芯面積；B為工作磁感；I為電流；T為溫升；Pc為鐵損；PW為銅損；hc和hW為由實驗確定的系數。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的輸出功率或減少體積重量。但B值的增加受到材料的Bs值的限制。而頻率f可以提高幾個數量級，從而有可能使體積重量顯著減小。而低的鐵芯損耗可以降低溫升，溫升反過來又影響使用頻率和工作磁感的選取。一般來說，開關電源對材料的主要要求是：盡量低的高頻損耗、足夠高的飽和磁感、高的磁導率、足夠高的居里溫度和好的溫度穩定性，有些用途要求較高的矩形比，對應力等不敏感、穩定性好，價格低。單端式變壓器因為鐵芯工作在磁滯回線的第一象限，對材料磁性的要求有別於前述主變壓器。它實際上是一隻單端脈沖變壓器，因而要求具有大的B＝Bm－Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大； 同時要求高的脈沖磁導率。特別是對於單端反激式開關主變壓器，或稱儲能變壓器，要考慮儲能要求。
線圈儲能的多少取決於兩個因素： 一個是材料的工作磁感Bm值或電感量L， 另一個是工作磁場Hm或工作電流I，儲能W＝1/2LI2。這就要求材料有足夠高的Bs值和合適的磁導率，常為寬恆導磁材料。對於工作在±Bm之間的變壓器來說，要求其磁滯回線的面積，特別是在高頻下的回線面積要小，同時為降低空載損耗、減小勵磁電流，應有高磁導率，最合適的為封閉式環形鐵芯，其磁滯回線見圖所示，這種鐵芯用於雙端或全橋式工作狀態的器件中。

通常，金屬晶態材料要降低高頻下的鐵損是不容易的，而對於非晶合金來說，它們由於不存在磁晶各向異性、金屬夾雜物和晶界等，此外它不存在長程有序的原子排列，其電阻率比一般的晶態合金高2－3倍，加之快冷方法一次形成厚度15-30微米的非晶薄帶，特別適用於高頻功率輸出變壓器。已廣泛應用於逆變弧焊電源、單端脈沖變壓器、高頻加熱電源、不停電電源、功率變壓器、通訊電源、開關電源變壓器和高能加速器等鐵芯，在頻率20－50kHz、功率50kW以下，是變壓器最佳磁芯材料。
近年來發展起來的新型逆變弧焊電源單端脈沖變壓器，具有高頻大功率的特點，因此要求變壓器鐵芯材料具有低的高頻損耗、高的飽和磁感Bs和低的Br以獲得大的工作磁感B，使焊機體積和重量減小。常用的用於高頻弧焊電源的鐵芯材料為鐵氧體，雖然由於其電阻率高而具有低的高頻損耗， 但其溫度穩定性較差，工作磁感較低，變壓器體積和重量較大，已不能滿足新型弧焊機的要求。採用納米晶環形鐵芯後，由於其具有高的Bs 值(Bs＞1.2T)，高的ΔB 值(ΔB＞0.7T)，很高的脈沖磁導率和低的損耗，頻率可達100kHz. 可使鐵芯的體積和重量大為減小。近年來逆變焊機已應用納米晶鐵芯達幾萬只，用戶反映用納米晶變壓器鐵芯再配以非晶高頻電感製成的焊機，不僅體積小、重量輕、便於攜帶，而且電弧穩定、飛濺小、動態特性好、效率高及可靠性高。這種環形納米晶鐵芯還可用於中高頻加熱電源、脈沖變壓器、不停電電源、功率變壓器、開關電源變壓器和高能加速器等裝置中。可根據開關電源的頻率選用磁芯材料。
環形納米晶鐵芯具有很多優點，但它也有繞線困難的不利因素。為了在匝數較多時繞線方便，可選用高頻大功率C 型非晶納米晶鐵芯。採用低應力粘結劑固化及新的切割工藝製成的非晶納米晶合金C 型鐵芯的性能明顯優於硅鋼C 型鐵芯。目前這種鐵芯已批量用於逆變焊機和切割機等。逆變焊機主變壓器鐵芯和電抗器鐵芯系列有： 120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A 系列。
（二）、脈沖變壓器鐵芯
脈沖變壓器是用來傳輸脈沖的變壓器。當一系列脈沖持續時間為td (μs)、脈沖幅值電壓
為Um (V)的單極性脈沖電壓加到匝數為N 的脈沖變壓器繞組上時，在每一個脈沖結束時，鐵芯中的磁感應強度增量ΔB (T)為： ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc為鐵芯的有效截面積（cm2）。即磁感應強度增量ΔB 與脈沖電壓的面積（伏秒乘積）成正比。對輸出單向脈沖時，ΔB=Bm-Br , 如果在脈沖變壓器鐵芯上加去磁繞組時，ΔB = Bm + Br 。在脈沖狀態下，由動態脈沖磁滯回線的ΔB 與相應的ΔHp 之比為脈沖磁導率μp。理想的脈沖波形是指矩形脈沖波，由於電路的參數影響，實際的脈沖波形與矩形脈沖有所差異，經常會發生畸變。比如脈沖前沿的上升時間tr 與脈沖變壓器的漏電感Ls、繞組和結構零件導致的分布電容Cs 成比例，脈沖頂降λ 與勵磁電感Lm成反比，另外渦流損耗因素也會影響輸出的脈沖波形。
脈沖變壓器的漏電感 Ls = 4βπN21 lm / h
脈沖變壓器的初級勵磁電感 Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9
渦流損耗 Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρ
β為與繞組結構型式有關的系數，lm為繞組線圈的平均匝長，h 為繞組線圈的寬度，N1為初級繞組匝數，l為鐵芯的平均磁路長度，Sc為鐵芯的截面積，μp為鐵芯的脈沖磁導率，ρ 為鐵芯材料的電阻率，d為鐵芯材料的厚度，F為脈沖重復頻率。
從以上公式可以看出，在給定的匝數和鐵芯截面積時，脈沖寬度愈大，要求鐵芯材料的磁感應強度的變化量ΔB 也越大；在脈沖寬度給定時，提高鐵芯材料的磁感應強度變化量ΔB，可以大大減少脈沖變壓器鐵芯的截面積和磁化繞組的匝數，即可縮小脈沖變壓器的體積。要減小脈沖波形前沿的失真，應盡量減小脈沖變壓器的漏電感和分布電容，為此需使脈沖變壓器的繞組匝數盡可能的少，這就要求使用具有較高脈沖磁導率的材料。為減小頂降，要盡可能的提高初級勵磁電感量Lm，這就要求鐵芯材料具有較高的脈沖磁導率μp。為減小渦流損耗，應選用電阻率高、厚度盡量薄的軟磁帶材作為鐵芯材料，尤其是對重復頻率高、脈沖寬度大的脈沖變壓器更是如此。
脈沖變壓器對鐵芯材料的要求為：
① 高飽和磁感應強度Bs 值；
② 高的脈沖磁導率，能用較小的鐵芯尺寸獲得足夠大的勵磁電感；
③ 大功率單極性脈沖變壓器要求鐵芯具有大的磁感應強度增量ΔB,使用低剩磁感應材料；當採用附加直流偏磁時，要求鐵芯具有高矩形比，小矯頑力Hc。
④ 小功率脈沖變壓器要求鐵芯的起始脈沖磁導率高；
⑤ 損耗小。
鐵氧體磁芯的電阻率高、頻率范圍寬、成本低，在小功率脈沖變壓器中應用較多，但其ΔB
和μp 均較低，溫度穩定性差，一般用於對頂降和後沿要求不高的場合。
(三). 電感器磁芯
鐵芯電感器是一種基本元件，在電路中電感器對於電流的變化具有阻抗的作用, 在電子設備中應用極為廣泛。對電感器的主要要求有以下幾點：
① 在一定溫度下長期工作時，電感器的電感量隨時間的變化率應保持最小；
② 在給定工作溫度變化范圍內，電感量的溫度系數應保持在容許限度之內；
③ 電感器的電損耗和磁損耗低；
④ 非線性歧變小；
⑤ 價格低，體積小。
電感元件與電感量L、品質因素Q、鐵芯重量W、繞線的直流電阻R 有著密切的關系。
電感L 抗拒交流電流的能力用感抗值ZL來表示： ZL ＝ 2πfL , 頻率f 越高，感抗值ZL 越大?/ca> 這也是我參考別人的

② 餐飲廢水COD10000，應該用什麼工藝處理

不知道水量是多少？總體看工藝問題不大。關鍵看物化段的去除率了，特別是氨氮部分，壓力會大些。
武漢格林環保的工藝還不錯，可以多了解一下，希望對你有幫助。

③ 養殖污水採用什麼樣的排放標准

1.行業標準是《畜禽養殖業污染物排放標准》GB18596-2001 。

2.如果排水點用於農業灌溉，應該遵守農田用水標准，即《農田灌溉水質標准》GB5084-2005，這個標准更嚴格一些。

3.如果要排入地表水系，就得執行《地表水環境質量標准》GB3838-2002的標准，分五類。

4.如果有處於飲用水源地附近，可能要執行《城鎮污水廠污染物排放標准》GB18918的一級A標准。

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，控制畜禽養殖業產生的廢水、廢渣和惡臭對環境的污染，促進養殖業生產工藝和技術進步，維護生態平衡，制定本標准。

本標准適用於集約化、規模化的畜禽養殖場和養殖區，不適用於畜禽散養戶。根據養殖規模，分階段逐步控制，鼓勵種養結合和生態養殖，逐步實現全國養殖業的合理布局。根據畜禽養殖業污染物排放的特點，本標准規定的污染物控制項目包括生化指標、衛生學指標和感觀指標等。

為推動畜禽養殖業污染物的減量化、無害化和資源化，本標准規定了廢水、惡臭排放標准和廢渣無害化環境標准。本標准按集約化畜禽養殖業的不同規模分別規定了水污染物、惡臭氣體的最高允許日均排放濃度、最高允許排水量，畜禽養殖業廢渣無害化環境標准。

(3)12000td廢水什麼意思擴展閱讀：

養殖場污水的主要特徵是：

養殖污水具有典型的「三高」特徵即有機物濃度高COD高達3000-12000mg/l，氨氮高達800-2200mg/l，懸浮物多SS超標數十倍，色度深，並含有大量的細菌，氨氮、有機磷含量高。可生化性好，沖洗排放時間集中，沖擊負荷大。

根據水質特點，先去除懸浮物與色度，採用混凝沉澱工藝，有機物、氨氮、有機磷採用生化處理，因污染物濃度高，從成本及處理效果考慮，採用厭氧+好氧處理工藝。

1污水處理

污水首先經過收集進入格柵，去除大顆粒的懸浮物，然後進入物化反應沉澱池，去除懸浮物、色度及部分COD。初沉池出水進入厭氧池，主要是將大分子有機污染物降解成小分子污染物，小分子污染物在接觸氧化池內徹底降解。二沉池出水進入清水消毒池，通過消毒達到殺菌效果。

2污泥處理與處置

系統的污泥產生於初沉池、二沉池，主要為有機污泥，通過板框壓濾機壓榨後可作為肥料。

④ 工業廢水中COD去除在前處理、生化處理及砂、炭過濾這3個環節中的去除率是多少，假定廢水原水的COD 是12000

制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展，制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。

1 制葯廢水的處理方法

制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種：物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優勢及不足。

1.1 物化處理

根據制葯廢水的水質特點，在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

1.1.1 混凝法

該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法，它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展，由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水，在 pH為6.5， 絮凝劑用量為300 mg/L時，廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。

1.1.2 氣浮法

氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理，在適當葯劑配合下，COD的平均去除率在25%左右。

1.1.3 吸附法

常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附－兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示， 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%，並提高了BOD5/COD值。

1.1.4 膜分離法

膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質，減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗，發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用，又可回收潔黴素。

1.1.5 電解法

該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液，COD、SS和色度的去除率分別達到71％、83％和67％。

1.2 化學處理應用化學方法時，某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染，因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術等。

1.2.1 鐵炭法

工業運行表明，以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水，鐵炭法處理後COD去除率達20%，最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。

1.2.2 Fenton試劑處理法

亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸鹽（C2O42-）等引入Fenton試劑中，使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑，9 W低壓汞燈為光源，用Fenton試劑對制葯廢水進行處理，取得了脫色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性，同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理，結果顯示，經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均為75％以上。

1.2.4 氧化技術

又稱高級氧化技術，它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果，主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點，尤其適合於不飽合烴的降解，且反應條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對有機物的處理更直接，對設備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波－好氧生物接觸法處理制葯廢水，在超聲波處理60 s，功率200 w的情況下，廢水的COD總去除率達96％。

1.3 生化處理

生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧－厭氧等組合方法。

1.3.1 好氧生物處理

由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水，進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理後達標排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法（CASS法）等。
1.3.2 厭氧生物處理

目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高，一般需要進行後處理（如好氧生物處理）。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器（ABR）、水解法等。

（2）UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗，結果表明，UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵，是實用高效的厭氧生物反應器。

（3）水解酸化法

水解池全稱為水解升流式污泥床（HUSB），它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點：不需密閉、攪拌，不設三相分離器，降低了造價並利於維護；可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物，改善原水的可生化性；反應迅速、池子體積小，基建投資少，並能減少污泥量。近年來，水解－好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用，如某生物制葯廠採用水解酸化－二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水，運行穩定，有機物去除效果顯著，COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7％、92.4％和87.6％。

1.3.3 厭氧－好氧及其他組合處理工藝

由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧－好氧、水解酸化－好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能，因而在工程實踐中得到了廣泛應用。

2 制葯廢水的處理工藝及選擇

制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標，所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池，調節水質水量和pH，且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制性物質，並提高廢水的可降解性，以利於廢水的後續生化處理。

預處理後的廢水，可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理，若出水要求較高，好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素，做到技術可行，經濟合理。總的工藝路線為預處理－厭氧－好氧－（後處理）組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水，處理後出水水質優於GB8978－1996的一級標准。氣浮－水解－接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解－復合好氧－砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮－UBF－CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。
3 制葯廢水中有用物質的回收利用

推進制葯業清潔生產，提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率，通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性，其廢水中含有大量可回收利用的物質，對這類制葯廢水的治理，應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5％～10％的銨鹽，採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30％左右的（NH4）2SO4、NH4NO3作肥料或回用，具有明顯經濟效益；某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水，甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑，亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用，並且4～5年內可將該處理站的投資費用收回[33]，實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說，制葯廢水成分復雜，不易回收，且回收流程復雜，成本較高。因此，先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵

⑤ 養豬場污水處理的工藝流程是什麼樣的

對於豬場廢水而言，一般都含有對生物細菌有抑製作用和難以降解的活性劑成份，因此擬採用氣浮加生化法處理工藝，通過多級處理後達到降解去除污水中有機污染物質。

污水經格柵去除大顆粒及纖維狀雜質後流入調節池。防止雜質沉降等作用。
一 處理養殖廢水遵循新思路
豬場產生的廢水一般為有機廢水，對於處理工藝厭氧發酵是最好的選擇，雖說這項技術能夠處理養殖廢水但是處理後的廢水仍然不能直接排放，適量用於農田、魚塘是極佳的營養液。因此在豬場的污水處理上煙台金正環保科技公司強調必須要進行生物學及生態學相結合，才是最經濟、最有效的種養業相互促進發展的最佳方式。目前國內外規模化豬場糞污的處理方法主要包括綜合利用和處理達標排放兩大類。綜合利用是生物質能經過多層次利用、打造生態農業和保證 農業與環境和諧共處的可持續發展之路，處理後達標排則是多級處理環節之後在日允許排放濃度范圍內可排放至魚塘、農田或果園等諸多能被利用的地方，以最大可能減少環境污染的程度。
二 豬場養殖廢水的預處理方法 豬場養殖廢水無論採取何種工藝及措施來進行處理，都應該採取一定的預處理方法。採用預處理方法可使廢水污染物在之後處理步驟中的負荷降低，同時防止大的固體或雜物進入後續處理環節，造成處理設備的擁堵或損 害。針對糞污中的大顆粒成分，豬場可採用沉澱、過濾及離心等固液分離技術來實現預處理，常見的格柵、沉澱池及篩網都屬於此范疇。沉澱是廢水處理中應用最廣的方法之一，可在重力作用下懸浮物自然沉降並且與水分離 的處理工藝。目前，在規模豬場有廢水處理設施的豬場基本都將串聯2-3個沉澱池，通過過濾、沉澱及氧化分解將糞污進行處理。此外，還有一些機械過濾設備包括自動轉鼓過濾機、離心盤式分離機都可用於豬場糞污的預處理 步驟中。

⑥ 畜牧養殖廢水有什麼用途

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養殖廢水具有典型的「三高」特徵即有機物濃度高COD高3000-12000mg/l，氨氮高達800-2200mg/l，懸浮物多SS超標數十倍，色度深，並含有大量的細菌，氨氮、有機磷含量高。可生化性好，沖洗排放時間集中，沖擊負荷大。根據水質特點處理，先去除懸浮物與色度，採用混凝沉澱工藝，有機物、氨氮、有機磷採用生化處理，因污染物濃度高，從成本及處理效果考慮，採用厭氧+好氧處理工藝設備。
一、一體化養殖污水處理設備概述
隨著我國畜禽業的迅猛發展，養殖污水污染不斷加劇，其養殖污水污染防治迫在眉睫。養殖污水具有典型的「三高」特徵，CODcr高達3000~12000mg/l，氨氮高達800~2200mg/l，SS超標數十倍。限於養殖業是薄利行業，目前的處理工藝僅能針對CODcr的大幅削減，而對氨氮的達標排放問題，尚存在很大的技術難度。
二、一體化養殖污水處理設備適用范圍
適用於各種畜禽養殖場（肉雞養殖、生豬養殖、商品鴨養殖等）產生的污水。
三、一體化養殖污水處理設備優點
1、河南環源環保科技有限公司研發生產的HY-AW型一體化養殖污水處理設備經碳鋼防腐處理或採用不銹鋼構件，現場拼接組合而成，重量輕巧，易於運輸，方便安裝；
2、採用玻璃鋼、碳鋼、不銹鋼防腐結構，具有耐腐蝕、抗老化等優良特性，使用壽命長達20
年以上；
3、節省用地，不需要建房及採暖、保溫。限度的實現了設備的集成，減少佔地面積；
4、無污染，無異味，減少二次污染；
5、不受污水量的限制，機動靈活，可單個使用，也可多個聯合使用。
6、整個養殖污水處理設備處理設備配有PLC自動電氣控制設備和設備故障報警設備，運行安全可靠，平時一般不需要專人管理，只需適時地對設備進行維護和保養，管理費用小。

⑦ 請問什麼是處理造紙廢水IC工藝IC代表什麼

厭氧內循環（IC）反應器
IC_反應器的資料匯總(圖文並舉)

廢水厭氧生物技術由於其巨大的處理能力和潛在的應用前景，一直是水處理技術研究的熱點。從傳統的厭氧接觸工藝發展到現今廣泛流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術已日趨成熟。隨著生產發展與資源、能耗、佔地等因素間矛盾的進一步突出，現有的厭氧工藝又面臨著嚴峻的挑戰，尤其是如何處理生產發展帶來的大量高濃度有機廢水，使得研發技術經濟更優化的厭氧工藝非常必要[1]。內循環厭氧處理技術（以下簡稱IC厭氧技術）就是在這一背景下產生的高效處理技術，它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES公司研發成功，並推入國際廢水處理工程市場，目前已成功應用於土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中[2]。實踐證明，該技術去除有機物的能力遠遠超過普通厭氧處理技術（如UASB），而且IC反應器容積小、投資少、佔地省、運行穩定，是一種值得推廣的高效厭氧處理技術。
2
現有厭氧處理技術的局限性

厭氧處理是廢水生物處理技術的一種方法，要提高厭氧處理速率和效率，除了要提供給微生物一個良好的生長環境外，保持反應器內高的污泥濃度和良好的傳質效果也是2個關鍵性舉措。

以厭氧接觸工藝為代表的第1代厭氧反應器，污泥停留時間（SRT）和水力停留時間（HRT）大體相同，反應器內污泥濃度較低，處理效果差[3]。為了達到較好的處理效果，廢水在反應器內通常要停留幾天到幾十天之久。

以UASB工藝為代表的第2代厭氧反應器，依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用，使污泥在反應器中滯留，實現了SRT>HRT，從而提高了反應器內污泥濃度，但是反應器的傳質過程並不理想。要改善傳質效果，最有效的方法就是提高表面水力負荷和表面產氣負荷[4]。然而高負荷產生的劇烈攪動又會使反應器內污泥處於完全膨脹狀態，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉變，污泥過量流失，處理效果變差。
3 IC反應器工作原理及技術優點
3.1 IC反應器工作原理
IC反應器基本構造如圖1所示，它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉澱區和氣液分離區。

混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區迴流的泥水混合物有效地在此區混合。

第1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。

氣液分離區：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離並導出處理系統，泥水混合物則沿著迴流管返回到最下端的混合區，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。

第2厭氧區：經第1厭氧區處理後的廢水，除一部分被沼氣提升外，其餘的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解，因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區，對第2厭氧區的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。

沉澱區：第2厭氧區的泥水混合物在沉澱區進行固液分離，上清液由出水管排走，沉澱的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床。

從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。
3.2 IC工藝技術優點
IC反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具有優勢。
（1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃度高，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。
（2）節省投資和佔地面積：IC反應器容積負荷率高出普通UASB反應器3倍左右，其體積相當於普通反應器的1/4~1/3左右，大大降低了反應器的基建投資[5]。而且IC反應器高徑比很大（一般為4~8），所以佔地面積特別省，非常適合用地緊張的工礦企業。
（3）抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000~3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2~3倍；處理高濃度廢水（COD=10000~15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10~20倍[5]。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
（4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由於含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20~25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。
（5）具有緩沖pH的能力：內循環流量相當於第1厭氧區的出水迴流，可利用COD轉化的鹼度，對pH起緩沖作用，使反應器內pH保持最佳狀態，同時還可減少進水的投鹼量。
（6）內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的迴流是通過外部加壓實現的，而IC反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。
（7）出水穩定性好：利用二級UASB串聯分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩定。
（8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供有利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月[7]。
（9）沼氣利用價值高：反應器產生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用[8]。
4 IC處理技術應用現狀及發展前景
IC處理技術從問世以來已成功應用於土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和造紙等廢水處理中。1985年荷蘭首次應用IC反應器處理土豆加工廢水，容積負荷（以COD計）高達35～50kg/(m3·d)，停留時間4～6 h[9]；而處理同類廢水的UASB反應器容積負荷僅有10～15 kg/(m3·d)，停留時間長達十幾到幾十個小時[3]。

在啤酒廢水處理工藝中，IC技術應用得較多，目前我國已有3家啤酒廠引進了此工藝。從運行結果看，IC工藝容積負荷（以COD計）可達15～30 kg/(m3·d)，停留時間2～4.2 h，COD去除率ηCOD>75％[9]；而UASB反應器容積負荷僅有4～7 kg/(m3·d)，停留時間近10 h[3]。

對於處理高濃度和高鹽度的有機廢水，IC反應器也有成功的經驗。位於荷蘭Roosendaal的一家菊苣加工廠的廢水，COD約7900mg/L，SO42－為250mg/L，Cl－為4200mg/L。採用22m高、1100m3容積的IC反應器，容積負荷（以COD計）達31 kg/(m3·d)，ηCOD>80％，平均停留時間僅6.1 h[9]。

我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的IC厭氧處理系統自1998年12月運行以來一直都很穩定，進水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容積負荷（以COD計）可達30 kg/(m3·d)，出水COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD產沼氣0.42m3[10]。1996年IC反應器首次應用於紙漿造紙行業，並迅速獲得客戶歡迎，至今全世界造紙行業已建造IC反應器23個[11]。

表1列出了IC反應器和UASB反應器處理典型廢水的對照結果，從表中數據可以看出，IC反應器在很大程度上解決了UASB的不足，大大提高了反應器單位容積的處理容量。
表1 IC反應器與UASB反應器處理相同廢水的對比結果[1]

對比指標
反應器類型

IC
UASB

啤酒廢水
土豆加工廢水
啤酒廢水
土豆加工廢水

反應器體積（m3）
6×162
100
1400
2×1700

反應器高度（m）
20
15
6.4
5.5

水力停留時間（h）
2.1
4.0
6
30

容積負荷kg/(m3·d)
24
48
6.8
10

進水COD（mg/L）
2000
6000～8000
1700
12000

ηCOD（％）
80
85
80
95

隨著生產的發展，經濟高效、節能省地的厭氧反應器越來越受到水處理工作者的青睞。IC反應器的一系列技術優點及其工程成功實踐，是現代厭氧反應器的一個突破，值得進一步研究開發。而且由於反應器容積小，生產、運輸、安裝和維修都十分方便，產業化前景也很樂觀。
5 IC反應器存在的幾個問題
COD容積負荷大幅度提高，使IC反應器具備很高的處理容量，同時也帶來了不少新的問題：

（1）從構造上看，IC反應器內部結構比普通厭氧反應器復雜，設計施工要求高。反應器高徑比大，一方面增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中細微顆粒物比UASB多，加重了後續處理的負擔[12]。另外內循環中泥水混合液的上升還易產生堵塞現象，使內循環癱瘓，處理效果變差。

（2）發酵細菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可溶性的大分子有機物轉化成脂肪酸和醇類等，該類細菌水解過程相當緩慢[13]。IC反應器較短的水力停留時間勢必影響不溶性有機物的去除效果。

（3）在厭氧反應中，有機負荷、產氣量和處理程度三者之間存在著密切的聯系和平衡關系。一般較高的有機負荷可獲得較大的產氣量，但處理程度會降低[13]。因此，IC反應器的總體去除效率相比UASB反應器來講要低些。

（4）缺乏在IC反應器水力條件下培養活性和沉降性能良好的顆粒污泥關鍵技術。目前國內引進的IC反應器均採用荷蘭進口的顆粒污泥接種[2]，增加了工程造價。

上述問題有待在對IC厭氧處理技術內部規律進行更深入探討的基礎上，結合工程實踐加以克服，使這一新技術更加完善。
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