小波变换与生物医学信号处理
摘要：生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,从信号本身特征、检测方式到处理技术,都不同于一般的信号。小波变换是近年来应用数学中发展壮大起来的新领域,由于小波的多分辨率分析具有良好的空间域和频率域局部化特性,因此特别适合于图像信号这一类非平稳信号的处理。作为数字信号处理领域的一个重要分支, 生物医学信号处理理论与技术的研究一直受到国内外科技工作者的高度重视。本文结合生物医学信号与小波变换的特点,探讨了小波变换在生物医学信号处理领域的应用前景。
关键词：傅立叶变换；小波变换；生物医学信号处理
心血管病是危害人民身体健康的一大常见病,是人类的头号杀手,约占2003年全
球总死亡人数的29.2%,死亡人数达1670万人。由心脏病引发的死亡约80%发生在中低
收入国家,且多在壮年时期侵袭人们的健康。
在中国等国家,因心脏病而产生的花费将十分庞大，这不仅是因为治疗心脏病需要
巨额花费,对患者及其家庭来讲,由此引发的经济负担也很严重。心血管疾病会带来巨
大的经济和社会负担。如果我们现在不采取措施,像中国这样的国家将会面临急剧增长
的用于心脏病发作和中风的急救费用,另外还需支付每年数百万人的康复费用，再加上
长期的治疗费用,可能还包括家庭护理开支,由此将会引发诸多问题。预计2010年以前
的中国,中年人患心脏病的机率将会和美国人持平,与我们以前的数据相比较,这是一
个巨大的增长，心血管疾病必须引起亚洲地区的优先关注。更重要的是,应该立即引起
重视,因为在今后的二十年中,它将给亚洲人的健康和亚洲的经济带来很大威胁。因此,
对心脏病的治疗刻不容缓,而对心电信号的研究是治疗心脏病的依据。
因此,心脏病的治疗不仅关系到人类的生命健康,而且关系到国家的经济发展"ECG
信号的参数提取和波形识别是ECG分析诊断系统的关键,其准确性、可靠性的好坏决定
着诊断与治疗心脏病患者的效果,乃至挽救病人生命的成败。因此,心电信号的处理对
于提高我们国家的社会效益和经济效益有重要的意义。
1 生物医学信号的简介[1]
1.1生物医学信号的特点
生物医学信号由于受到人体诸多因素的影响,因而有着一般信号所没有的特点。(1)信号弱。例如从母体腹部取到的胎儿心电信号10~50μV，脑干听觉诱发响应信号小于1μV。(2)噪声强。由于人体自身信号弱,加之人体又是一个复杂的整体,因此信号易受噪声的干扰。如胎儿心电混有很强噪声,它一方面来自肌电、工频等干扰；另一方面,在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电,母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。(3)频率范围一般较低。除心音信号频谱成份稍高外,其他电生理信号频谱一般较低。(4)随机性强。生物医学信号不但是随机的,而且是非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点,使得生物医学信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域。
1.2生物医学信号的分类
生物信号如从电的性质来讲,可以分成电信号和非电信号。如心电、肌电、脑电等属于电信号;其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等属于非电信号,非电信号又可分为:(1)机械量,如振动(心音、脉搏、心冲击、血管音等)、压力(血压、气压和消化道内压等)、力(心
肌张力等);(2)热学量,如体温;(3)光学量,如光透射性(光电脉波、血氧饱和度等);(4)化学量,如血液的pH 值、呼吸气体等。如从处理的维数来看,可以分成一维信号和二维信号,如体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等属于一维信号;而脑电图、心电图、肌电图、X 光片、超声图片、CT 图片、核磁共振(MRI)图像等则属于二维信号。
1.3 生物医学信号的检测方法
生物医学信号检测是对生物体中包含生命现象、状态、性质、变量和成份等信息的信号进行检测和量化的技术。生物医学信号处理的研究,是根据生物医学信号的特点,对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输,其研究目的一是对生物体结构与功能的研究,二是协助对疾病进行诊断和治疗。生物医学信号检测技术是生物医学工程学科研究中的一个先导技术,由于研究者所站的立场、目的以及采用的检测方法不同,使生物医学信号的检测技术的分类呈现多样化,具体介绍如下:（1）无创检测、微创检测、有创检测;（2）在体检测、离体检测;（3）直接检测、间接检测;（4）非接触检测、体表检测、体内检测;
（5）生物电检测、生物非电量检测;（6）形态检测、功能检测;（7）处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;（8）透射法检测、反射法检测;（9）一维信号检测、多维信号检测;（10）一次量检测、二次量分析检测;（11）分子级检测、细胞级检测、系统级检测。
2 生物医学信号传统的处理方法[2]
自然界中广泛的生物医学信号是连续的,人们处理生物医学信号的程序一般是先经A/D 转换,将其转换成数字信号,然后送到计算机中进行处理。传统生物医学信号信息处理方法都是以傅立叶分析理论为基础的,傅立叶分析理论的应用几乎遍及所有的科学技术领域。基于傅立叶变换的信号处理技术得到广泛应用并取得了大量科研成果和社会经济效益,因此无论怎样强调傅立叶分析理论的重要性都不过分。然而事物总是一分为二的,科技工作者早已发现傅立叶分析理论的缺陷和不足之处。为了更好地说明问题,我们简单地回顾一下傅立叶分析理论的基本概念。公式(1)傅立叶变换。
ωωπωωωd F t f dt t f F e e t j t j ??
∞
∞--∞∞-==)(21)()()( (1)
傅立叶变换在信号频谱分析方面以及与谱分析相关联的信号检测、滤波、数据压缩等诸多信号处理领域起着似乎不可替代的作用。然而随着科技的发展,傅立叶变换的弱点和缺陷越来越明显。从(1)式不难看出 ,傅立叶变换的积分区间是从负无穷到正无穷,也就是说 F(ω)所表示的是信号的总体谱, 如果希望得到信号在某一段时间范围内的频谱含量,从(1)式是无法得到的。1943 年,J.Gabor 提出用加窗口的方法来克服傅立叶变换的这一缺陷称为Gabor 变换如(2)式所示:
dt
t g t f F e t j ωττω-∞∞-=?)()(),(- (2)
其中g(·)是一窗口函数,用来提取以τ为中心的信号的某一时间段进行傅立叶分析 ,该方法随后发展成为短时傅立叶变换理论(Shot Time Fourier T ransform ,简称STFT)。在一定程度上, Gabor 变换能克服传统傅立叶分析的一些弱点 , 但没有根本地解决问题。因为窗口g(·)的宽度在处理过程中是固定不变的,这对于分析不同频率的瞬态信号而言是不利的。因为对低频瞬态信号而言,窗口宽度较之高频瞬态信号要宽。也就是说窗口宽度要随频率而改变。窗口形状、大小不随频率而变是Gabor 变换的一个严重的缺点。此外，在数值计算时,必须将连续依赖于参数的变换离散化。熟知，将Fourier 变换离散化后即得按正交函数展开的Fourier 级数，这在理论上或数值计算中都是非常重要的。但是,对Gabor 变换可以证明怎样离散化，
均不可能使它成为一组正交基。由于Gabor 变换的种种较严重的缺陷，使得它未能得到广泛的应用与进一步发展。
3 小波变换 —— 一个新的信息处理工具[3]
3.1 小波变换的定义
如果某函数ψ(t)满足以下条件 :
∞<=?∞+∞-ωωωψφd )(2
C （3）
则小波定义如下:
()dt a b t t f a f b a W b a f )()(1
,,,->==
∞-ψψ （4）
由上面的定义可见，连续小波())(1,a b t a t b a -=
ψψ的作用与Gabor 变换中的函数 t j e t g ωτ--)(相类似，参数b 与参数τ都起平移作用。本质不同的是参数a 与参数ω，后者的变化不改变“窗口”的g(t)的大小与形状，而前者的变化不仅改变连续小波的频谱结构，而且
也改变其窗口的大小与形状。这是因为由傅立叶变换的基本关系式(1)可见，随着a 的减小()t b a ,ψ的频谱就向高频方向移动，而()t b a ,ψ的宽度则越来越小。这就满足了信号频率高相应的窗口应该小, 因而它在时间域上的分辨率亦高的要求。从滤波的角度来看，显然()t b a ,ψ是一带通滤波器 ,当a 取不同的值时，能得到一组带通滤波器 ，及带通滤波器组。在数字信号处理中, 通常采用离散小波变换 ，导致离散小波变换发展的三个技术是(1) 滤波器组理论；(2)多分辨率分析；(3) 子带编码。它们最终归结为小波这一统一的理论框架中。
3.2 小波变换应用实例
图1是一组常见的生物医学信号，依次是：肌电信号(EMG)、脑电信号( EEG)、心电信号( ECG) 我们选择脑电信号进行分析。从图1可以看出自发脑电信号的时域波形很不规则。一般从频域上加以分段。根据频率把脑电分为以下几个基本节律：(1)δ波:1 ～ 4Hz ,(2)θ波:4～ 8Hz ，
(3)α波: 8 ～ 13Hz ,(4)β波:14 ～ 30Hz 脑电信号是非平稳性比较突出的随机信号。不但它的节律随着精神状态的变化而不断变化，而且在基本节律的背景下还会不时出现一些瞬态。如快速眼球转动，癫痫病人的棘波或锋波等。因此对脑电信号的分析和特征提取难度较大。为了进行比较，我们分别对脑电信号进行傅立叶频谱分析和小波分析。
图2是对脑电信号进行傅立叶分析所得的信号频谱。从图2中，除了能得到信号的总体频谱分布外，几乎不能得到更多的信息。这正是傅立叶变换的不足之处。图3是对脑电信号用小波滤波器组进行分析的结果，可以看到小波滤波器组清楚地将信号不同频率成份的信号分离出来。从这一例子当中我们可以明显地看到小波变换的优点。也正因如此，才使得众多的学者投入大量的时间和精力去研究。
图1 常见的几种生物医学信号
图2 脑电信号的频谱
图3 小波分析结果
4 小波变换与生物医学信号处理的未来[4]
小波变换的基础是傅立叶变换。在“小波”这一新概念提出之前，已有很多科技工作者针对傅立叶分析理论在分析非平稳信号时的缺陷提出了很多解决办法和理论，而且在生物医学信号处理领域多得到了很大程度的应用。然而，至今为止还没有真正出现能对生物医学信号进行精确分析的智能生物医学信号分析仪器。通常所能见到的只是一些较普通的生物医学信号采集与监视仪器。造成这种情况的原因主要有两个因素: (1)对生物医学信号产生的机理还缺乏足够的认识。(2)用于生物医学信号分析的数学工具缺陷和不足。前者需要多学科的结合和共同努力。而小波分析理论这一新的教学工具的出现则为从事信息处理的科技工作者带来了希望的曙光。
小波分析理论在生物医学信号处理中的应用才刚刚起步。小波分析理论自身也在不断的发展中。从近几年的科技报道中可以看到，小波变换在生物医学信号处理中的应用主要集中在信号特征提取方面。低层次的重复的理论研究工作比较多。任何一个新理论必须在应用中发展完善。小波理论为生物医学信号处理研究提供了新的思路，我们应合理的利用这一新思想去解决一些生物医学信号处理领域的实际问题。从生物医学信号处理的研究现状以及小波分析理论的特点来看, 两者的结合在以下几个方面很有可能取得较大的应用成果：
基于小波变换的生物医学信号分析与处理软件系统的开发。
目前计算机的使用在医疗单位基本普及, 很多医疗仪器设备配带与计算机连接的通讯口有的仪器本身就带微机。因此在现有的分析软件基础上增加一些新的软件，无大的技术难度。关键是如何充分利用小波这一新理论，开发出具有真正意义上的生物医学信号分析软件。基于小波变换的生物医学信号数据的压缩技术及在远程医疗和家庭医疗监护中的应用。
小波变换的一个较成功的应用是“数据压缩”，小波“数据压缩”技术的研究是当前热门研究课题。生物医学信号虽然只是一维的, 较之二维图像量要小。但是生物医学信号的
监测时间很长, 通常是几十分钟甚至几个小时。在一般的病人监护或普通的检查时, 这些数据往往不保留。但是对与一些长期患有疾病的人,如心脏, 脑疾病等。以前的心脑电数据需要保留。而保留的最佳方法是用计算机。计算机的存储空间是有限的。面对大量的数据,唯一的办法就是进行数据压缩。而生物医学信号的一些细微特征不能在压缩过程中丢失因此采用一般的数据压缩技术是不能满足要求的。必须寻找更适合生物医学信号特点的数据压缩技术。中国人口众多，但好的医院有限。一些好的医院往往人满为患。但中国的计算机网络事业发展很快，并已开始进入家庭，而且随着电子技术的高速发展，很多医疗监护仪器体积越来越小、性能越来越好、而且价格便宜，使用方便。如果需要定期或长期监护进行生理信号监护的慢性病患者，呆在家中，将所测的数据通过计算机网络传送给医院的监护中心。这样即可缓解医院病人拥挤之问题, 又可免除病人奔波之苦。但是,要实现大量生理数据的实时传输，必须进行数据压缩。因此针对生物医学信号的特点，研究基于小波的数据压缩技术是非常有意义的。
5总结
本文简略的介绍了生物医学信号的特点，通过对心音信号的研究，初步了解了小波变换的原理，对于小波变换在噪声去噪方面有了更深刻的体会，小波变换是用伸缩和平移小波形成的小波基来分解和重构时变信号的过程。它是一系列的带通滤波响应。它的数学过程与傅里叶分析是相似的，只是在傅里叶分析中的基函数是单频的调和函数，而小波分析的基函数是小波，是一可变带宽内调和函数的组合。
生物医学信号处理方法方面还有很多地方值得去深入学习与研究，因此在今后的信号处理方面的学习中一定要加强对各种处理方法的探究。灵活的了解各种信号的特点，系统掌握每种信号的适合方法。
参考文献
[ 1] 杨福生, 高上凯.生物医学信号处理[ M] .高等教育出版社,1989. 5.
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[ 4] 秦前清, 杨宗凯.实用小波分析[ M] .西安电子科技出版社,1994. 1.
常见工业废水的处理方法 常见工业废水的处理方法 摘要主要介绍几种现代常用的工业废水处理方法 关键词：工业废水、处理 1.造纸厂废水处理 2019 年中国造纸工业纸浆消耗总量为5 992 万t ,其中废纸浆为3 380 万t ,占总 浆量的 56. 4 %[1 ] ,废纸回收持续增长,使废纸造纸生产废水成了近年来工业废水处理的热 点之一。 1.1 废水来源与污染物成分 经分析,废水中的主要污染物包括半纤维素、木质素及其衍生物、细小纤维、无机填料、油墨、染料等污染物。木质素及其衍生生物、半纤维素、油墨等是形成COD 及BOD 的主要成分;细小纤维、无机填料等主要形成SS ;而色度主要来自油墨和染料等。 1.2废纸造纸生产废水的处理[2] 废纸造纸生产废水的预处理的主要目的:在于回收废水中的纤维、降低生化系统负荷。一般厂家均在车间内部对白水进行纸浆回收,下面介绍的预处理主要是混合废水的厂外处理,主要包括纸浆回收、物化处理及生化处理。 1.3 纸浆回收 常用设备有斜筛、重力自流式筛网过滤机、普通旋转过滤机、反切单向流旋转过滤机等,常用的为斜筛。近年来出现多圆盘回收混合废水纤维。多圆盘运行费用低、基本不需 加药、回收纤维质量高、出水悬浮物含量低( SS 1.4 物化处理 物化预处理常用的有气浮法和沉淀法。气浮法主要为机械法和溶气法。机械法以涡凹 气浮为代表,溶气气浮以普通溶气气浮和浅层气浮为代表。 1.5生化处理 生化处理是废纸造纸生产废水处理的关键部分“, 厌氧+ 好氧”工艺具有耐冲击负荷、COD 去除率高、动力消耗低、运行费用低等优点,被广泛采用。厌氧处理一般采用水解酸 化或完全厌氧反应器(UASB、IC、PAFR 等) 。好氧处理一般采用活性污泥法、接触氧化法
文献综述 食品工业废水处理常见工艺 一、前言部分 食品工业是以农、牧、渔、林业产品为主要原料进行加工的工业。食品工业作为中国经济增长中的低投入、高效益产业正在引人注目的发展、扩大；这种扩大对中国的经济发展无疑有促进作用，但从环境保护的角度来讲，食品工业废水对环境的影响也要引起有关方面的高度重视。 食品工业废水主要来源于三个生产工段。一、原料清洗工段：大量沙土杂物、叶、皮、磷、肉、羽、毛等进入废水中，使废水中含大量悬浮物。二、生产工段：原料中很多成分在加工过程中不能全部利用，未利用部分进入废水中，使废水含大量有机物。三、成形工段：为增加食品色香味，延长保存期，使用了各种食品添加剂，一部分流失进入废水，使废水化学成分复杂[1]。 食品工业废水本身无毒性，但含有大量可降解的有机物，废水若不经过处理排入水体会消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧，使鱼类和水生生物死亡。废水中的悬浮物沉入河底，在厌氧条件下分解，产生臭水恶化水质，污染环境。若将废水引入农田进行灌溉，会影响农业果实的食用，并污染地下水源。废水中夹带的动物排泄物，含有虫卵和致病菌，将导致疾病传播，直接危害人畜健康[2]。 二、食品工业废水处理常见工艺 我国从20世纪80年代开始，各有关部门积极开展食品工业废水治理工作，已开发出多种有关这类废水的高效、低耗的处理工艺。包括好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、稳定塘工艺、光合细菌工艺、土地处理工艺以及上述工艺组合而成的各种各样的工艺。除此之外，膜分离技术及膜与生物法相结合的工艺也有研究。 2.1 典型工艺流程 目前国内外，食品工业废水的处理以生物处理[3]为主，较成熟的有厌氧接触法、厌氧污泥床法、酵母菌生物处理法等利用生物技术治理食品工业废水的方法。 2.1.1 废水处理典型工艺流程
工业废水处理的七大基本原则 由于工业废水对环境的影响大，而且处理难度大，所以在生产和处理时应该遵循一些基本原则。大致总结为以下7点： 1、优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水产生。 2、在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品的过程中，应严格操作、监督，消除滴漏，减少流失，采用合理流程和设备。 3、含有剧毒物质的废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其他废水分流，以便处理和回收有用物质。 4、流量较大而污染较轻的废水，应经适当处理循环使用，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。 5、类似城市污水的有机废水，如食品加工废水、制糖废水、造纸废水，可排入城市污水系统进行处理。 6、一些可以生物降解的有毒废水，如酚、氰废水，应先经处理后，按允许排放标准排入城市下水道，再做进一步生化处理。 7、含有难以生物降解的有毒废水，应单独处理，不应排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。 找准难点重点攻克分类处置
我国工业行业繁多，每个行业产生的废水不同，甚至一个行业中不同工艺产生的废水也有所不同。因此，将废水分类，寻找处理每个类别废水的难点、重点攻克，将能更为有效地处理工业废水。 通常情况下，工业废水按照不同分类方式可以分为3种。 第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，即含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。例如，电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水;食品或石油加工过程的废水是有机废水。 第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。 第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。 3种分类中的前两种分类方法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。而第三种分类法清楚地反映了废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。以第三种方法分类，可以明确废水处理的重点和关键，使废水处理更有针对性。 重点工业行业废水该如何处理? 按照工业废水的第二种分类方法，可以分出各工业行业废水。在这里，我们选取了几个比较重要的工业行业，讨论其废水特点和处理方法。 01 食品工业废水特点及处理方法 食品工业原料广泛，制品种类繁多，排出废水的水量、水质差异很大。由于废水中主要污染物成分复杂，漂浮在废水中的固体物质，如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;悬浮在废水中的物质，如油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等;原料夹带的泥沙及其他有机物等;致病菌毒等。
工业废水处理的十大方法详解 中国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，以国家科技攻关课题为平台，引进和开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。 1膜技术 膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。由于膜技术在处理过程中不引入其他杂质，可以实现大分子和小分子物质的分离，因此常用于各种大分子原料的回收。 如利用超滤技术回收印染废水的聚乙烯醇浆料等。目前限制膜技术工程应用推广的主要难点是膜的造价高、寿命短、易受污染和结垢堵塞等。伴随着膜生产技术的发展，膜技术将在废水处理领域得到越来越多的应用。 2铁碳微电解处理技术 铁碳微电解法是利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。铁炭微电解法是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应，其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。 铁屑浸没在含大量电解质的废水中时，形成无数个微小的原电池，在铁屑中加入焦炭后，铁屑与焦炭粒接触进一步形成大原电池，使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础上，又受到大原电池的腐蚀，从而加快了电化学反应的进行。 此法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等诸多优点，并使用废铁屑为原料，也不需消耗电力资源，具有“以废治废”的意义。目前铁炭微电解技术已经广泛应用于印染、农药/制药、重金属、石油化工及油分等废水以及垃圾渗滤液处理，取得了良好的效果。 3Fenton及类Fenton氧化法
工业废水处理工艺 近年来，不断有新的方法和技术用于处理工业废水，但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物，COD值偏高，不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去COD，但存在吸附剂的再生和二次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物，但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。本文介绍一些典型的工业废水处理工艺。 一、工业废水处理超导磁分离工艺 超导磁分离法与传统的化学法、生物法以及普通电磁体磁分离不同，不仅具有投资小、占地少、处理周期短、处理效果好等优点，还可达到普通电磁体3倍以上的磁场强度，从而提高磁分离能力，是未来极具潜在应用价值的技术。 一项超导磁体应用技术研究表明，采用超导高梯度磁分离技术可用于造纸、化工、医药工业废水的净化分离。与传统的超导磁分离技术只能分离矿物、煤、高岭土中磁性杂质不同，该技术通过预先加入改性的磁种子颗粒材料，从而分离工业废水中无磁性的有机、无机污染物，实现工业污水的达标排放。 工业废水如不达标排放，危害颇多。然而，目前使用的化学法和生物化学法存在投资大、运行成本高、反应时间长、占地面积大、效率低、能耗高等诸多问题。对于小型排污企业废水处理，这些问题则愈加突出，厂家若因建立污水处理设施投资过高，大多可能采取直排或偷排，给环境造成了更大危害。因此，开展新型、高效、低成本工业废水处理技术的研究显得重要而迫切。———技术解析——— 铁磁颗粒与污染物絮接 工业废水中一般皆为有机、无机污染物，由于这些污染物本身没有磁性，靠磁场产生的磁吸引力无法分离。研究人员设计并研制出制冷机直接冷却的超导磁体，磁场可达 3.92T。利用该超导磁体对造纸厂废水进行了磁分离处理。 实验采用预先在废水中加入经过表面等离子有机聚合改性的铁磁性颗粒并与污水中非磁性有害物质絮接，通过强磁场实现水中污染物的分离。实验结果表明，经磁分离处理的废水其COD值由起始的1780mg/L降到147mg/L，净化效果良好。 ———技术背景——— 磁分离的发展 磁分离是一种通过磁体提供的磁场吸力来实现物质分离的技术，属于物理分离法，是上世纪
数字信号处理在生物医学领域的应用 作者：张春强 安徽农业大学工学院 车辆工程 13720482 摘要:在生物医学研究中有各种各样待提取和处理的信号，信号处理立即成为解决这些问题的有效方法之一。主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用,并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词:数字信号处理;小波分析;人工神经网络;维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来,随着计算机和信息学科的飞速发展,大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术。经过几十年的发展,数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心,以逻辑电路为基础,以大规模集成电路为手段,利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理,其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。 而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题,特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 2 数字信号处理在生物医学工程中的应用 2.1 信号处理在DNA 序列中的应用 生物序列数据在数学上以字符串表示，每个字符对应于字母表中的一个字母。如 DNA 序列中，用 A,T,C,G 四个字母代表组成 DNA 序列的四种碱基。对数值化后的DNA 序列进行频谱分析发现基因序列蛋白质编码区存在周期 3行为，即其功率谱在1/3频率处有一谱峰。用傅利叶变换来分析基因序列的功率谱可以发现其蛋白质编码区，可以预测基因位置和真核细胞基因中独特的外显子。 1.1 DFT 求 DNA 序列功率谱 在对基因组序列进行计算分析之前，先将其转化为数值序列。设字母表Λ = {A ，C ，G ，T } ,取长度为N 的DNA 序列x[n]，对于Λ中每个不同的字母都形成一个指示器序列[]n x α(0≤n ≤N-1，α∈Λ),在序列[]n x α中的某一个位置i 有: []其他)(01i n x ααα=???=(位置i 处的碱基为α) 该指示器的DFT 变换为 [][]n jw N n DFT k e n x k X --=∑=1 0αα，)10(-≤≤N k （1） 于是可以求得DNA 序列的功率谱：
生物医学信号处理试卷集 试卷一答案和评分标准： 一、假设有两个离散平稳随机过程)(),(n y n x ，m x m R 6 .0)(=， m y m R 8 .0)(=，它们统计独立，求这 两个随机过程的乘积的自相关函数和功率谱密度。（14分） 解： 设z=xy ， m y x z m R m R m n y n y E m n x n x E m n y m n x n y n x E m n z n z E m R 48 .0)()()]()([)]()([)]()()()([)]()([)(==++=++=+=（6分） ∑==+∞ -∞ =-m m j m z j z e m R DTFT e P ωω48.0)]([)(（4分） =ωcos 96.02304.17696 .0-（4分） 二、设线性系统如图所示，已知 n n n s ,相互独立，且ωω2 sin )(=j s e S ， 21 )(= ωj n e S 。要求设计一 个滤波器ωω2 sin )(c e H j =，试确定c 使得滤波后的输出n s ?与真实信号n s 的均方误差最小，即 ])?[(2n n s s E -最小。（14分） 解答： 设误差为n n n s ? s e -=其自相关为： )m (R )m (R )m (R )m (R )]s ?s )(s ?s [(E )e e (E )m (R s ?s s ?s ?s s m n m n n n m n n e +--=--==+++（2分） 做傅立叶变化： )()()()()(???ω ωωωωj s j s s j s s j s j e e S e S e S e S e S +--=（4分） ω ωωωωωωω4262j n j s 2j j x 2j ?sin 21 sin ])(e S )(e S [)e (H )(e S )e (H )(c c e S j s +=+== （2分） ωωωωωω4i s i i sx i ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s s === ωωωωωω4i s i i xs i s ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s ===** （2分） 2 2 14321 c c +-=ξ （3分）
更多资料请访问(.....) 2006级环境工程课程设计 指导书 题目：某工业废水处理工程设计
系别：环境工程系_ 专业：环境工程 年级: 2 0 0 6级 设计指导书 一、确定废水处理工艺流程 在对工业废水的水质特点，生产过程以及废水的产生情况的调研基础上，参考典型工艺流程，通过方案比较，确定工艺流程。 在选取工艺流程过程中，要考虑污水的水质、水量特点，污水中污染物状况，可生化性，污水处理程度，经处理后污水的排放问题。这是污水处理工艺流程选定的主要依据，根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准，确定应去除的污染物及其处理程度，再选择处理方法。 二、构筑物的设计计算 （一）预处理系统构筑物的设计计算 预处理系统包括格栅、筛网、沉淀池等，预处理系统主要用于去除悬浮物和大的漂浮物等，减轻后续生物处理负担。根据废水特点设计预处理系统。 根据工业废水水质、水量变化大的特点，工业废水处理系统往往需要设置调节池，用于调节水质水量。
（二）、主体构筑物的设计计算 依据废水水质，选择相应的处理工艺。主体构筑物可以是物理处理、化学处理或生物处理，或三者的相互结合，以经济、新颖、处理效果满足出水排放要求为准。 （三）污泥处理构筑物的设计计算 污泥处理的基本问题是通过适当的技术措施，为污泥提供出路。对于预处理和生物处理过程中产生的污泥需要经过适当的处理，达到污泥的减量化。工业废水处理站，由于处理的水量较小，污泥产生量较少，污泥处理一般采用污泥浓缩或机械脱水，风干外运等方法。 机械脱水主要的方法是转筒离心机、板框压滤机、带式压滤机和真空过滤机。 板框压滤机一般为间歇操作，基建设备投资大，过滤能力也较低，但由于其泥饼的含固率高，滤液清澈，固体物质回收率高．调理药品消耗量少。对运输、进一步干燥或焚烧以及卫生填埋的污泥、可以降低运输费用，减少燃料消耗、降低填埋场用地。板框压滤机的选用，主要根据污泥量、过滤机的处理能力来确定所需过滤面积和压滤机的台数！ 带式压滤机具有连续生产、机器制造容易、操作管理简单、附属设备较少等特点，从而使投资、劳动力、能源消耗和维护费用都较低，在国内外的污水脱水中得到广泛应用，在国内的发展尤其迅速，新建城市污水处理厂的脱水设备几乎都采用带式压滤机。但由于我国的合成有机聚合物价格昂贵，致使污泥带式压滤机的运行费用很高。带式压滤机是根据生产能力、污泥量来确定所需压滤机的宽度和台数。 转筒离心机具有处理量大、基建费用少、占地少、工作环境卫生、操作简单、自动化程度高等优点，特别重要的是可以不投加或少投加化学调理剂。其动力费用虽然较高，但总运行费用较低。是世界各国较多采用的机种．转筒离心机的选择是根据它的处埋能力，即每台机每小时处理污泥立方数，或每台机每小时处理干污泥千克数和每日需要处理的湿污泥立方数或干污泥千克数来决定。至少选择二至三台（其中一台备用）。 三、污水处理厂布置
工业废水处理是指将废水中所含有的污染物分离出来(或将其分解，转化为无害物质)，使废水得到净化。目前常用的处理方法有： 1.一级处理采用物理处理方法即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整pH值，减轻废水的腐化程度。废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅25－40%）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。 2.二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80-90％，即BOD合量可低于30mg/L。经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。 但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起
污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。 3.三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。 三利环保设备制造有限公司是集倡导、开发绿色环保技术研究、研发、生产各种消烟脱硫除尘器、污水处理设备、承接环境保护工程的设计、安装及工程配套、生产各种除尘器配件、控制仪器及各种工业滤布的综合型环保高新技术企业。
14种工业废水特点及处理方法_环保在线 导读：重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。 1、含酚废水有何危害，怎样处理? 含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物，可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0.1一0.2mg/L时，鱼肉即有异味，不能食用;质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚510mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水.称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水，称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。 2、含汞废水怎样治理，含汞化合物有何特性? 含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉
淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大;甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性zui大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。 3、含油废水有何特性，怎样治理? 含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质，除重焦油的相对密度为1.1以上外，其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油，油滴粒径大于100m，易于从废水中分离出来。(2)分散油.油滴粒径介于10一100m之间，恳浮于水中。(3)乳化油，油滴粒径小于10m，不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程中产生废水，含油量约为150一1000mg/L，焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此，含油废水的治理应首先利用隔油池，回收浮油或重油，处理效率为60%一80%，出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理，故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中
第四章工业废水处理概论 第一节概述 一、工业废水的分类 工业企业各行业生产过程中排出的废水，统称工业废水，其中包括生产污水、冷却水和生活污水3种。 为了区分工业废水的种类，了解其性质，认识其危害，研究其处理措施，通常进行废水的分类，一般有3种分类方法。 1、按行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等。 2、按工业废水中所含主要污染物的性质分类。含无机污染物为主的称为无机废水，含有机污染物为主的称为有机废水。例如，电镀和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。这种分类方法比较简单，对考虑处理方法有利。如对易生物降解的有机废水一般采用生物处理法，对无机废水一般采用物理、化学和物理化学法处理。不过，在工业生产过程中，一种废水往往既含无机物，也含有机物。 3、按废水中所含污染物的主要成分分类。如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含镉废水、含铬废水、含锌废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水、含放射性废水等。这种分类方法的优点是突出了废水的主要污染成分，可有针对性地考虑处理方法或进行回收利用。 除上述分类方法外，还可以根据工业废水处理的难易程度和废水的危害性，将废水中的主要污染物分为3类。 1、易处理危害小的废水。如生产过程中产生的热排水或冷却水，对其稍加处理，即可排放或回用。 2、易生物降解无明显毒性的废水。可采用生物处理法。 3、难生物降解又有毒性的废水。如含重金属废水，含多氯联苯和有机氯农药废水等。 上述废水的分类方法只能作为了解污染源时的参考。实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又可能含有多种不同的污染物。例如染料工业，既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水由于织物和染料的不同，其中的污染物和浓度往往有很大差别。 二、工业废水对环境的污染 水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，要想在短时间内恢复到原来的状态是不容易的。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一。
工业污水处理流程 工业企业主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。 一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理： 废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理： 废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放 该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。 对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1.含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。 该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。 反应条件控制： 一级氧化破氰：pH值10～11；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73，复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP 仪控制反应终点为300～350mv，反应时间10～15分钟。 二级氧化破氰：pH值7～8（用H2SO4回调）；理论投药量：简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09，复合氰化物 CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600～700mv；反应时间10～30分钟。反应出水余氯浓度控制在3～5mg/1。 处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。 2.含铬废水
第一章生物医学信号概述 第一节学习生物医学信号处理的理由生物医学工程是一个应用性的研究领域，生物医学信号处理自然应该成为该专业的主干课程之一，使学生掌握处理信号和系统的方法。 信号处理的含义比纯粹的数学运算更深更广。生物医学信号处理以严谨的组织行为方式为分析和概念化物理行为提供了一个基础框架，不管这种行为是一个电子控制系统的输出还是一次种植与周围组织的反应。 对信号/系统进行计算能够获得较精确的分析结果，但对分析过程的理解（定性的）也十分重要。例如，一名学生建议用小波来检测心电图信号中的异常，则他/她必须理解小波变换的数学概念。另一名具有神经生理学兴趣的学生希望研究全身振动对视觉功能的影响，则他/她需要理解共振的概念（即使他/她已经忘记了量化这种现象的二阶差分方程）。类似地，一名要研究心率的神经中枢控制的学生，不管他/她用哪种方法来描述心率，都需要理解记忆或相关的概念以及在能量记录中瞬时变化的原因。简言之，作为一名生物医学工程师应该掌握信号处理的定性描述并具备应用定量分析方法解决生物医学问题的技能。通过学习《生物医学信号处理》课程，学生可以达到上述要求。 更具体地说，生物医学信号处理将教给学生两种主要技能：（1）为了提取原始的生物医学信息，获取和处理生物医学信号的技能；（2）解释处理结果性质的技能。为此，《生物医学信号处理》课程应该包含以下四个重要内容： （1）测量生物医学信号，即量化和校正测量仪器对待测信号的影响。 （2）操作（即滤波）生物医学信号，即识别和分离信号中的有用成份和无用成份。 （3）定量描述生物医学信号，即揭示产生生物医学信号的本质，根据第二步得出的结果预测信号未来的行为。 （4）探测生物医学信号源，即描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。 大多数信号处理教材都很强调计算和算法。对于生物医学工程专业的学生来说，如果在生物医学信号处理课程中仍选用大量信号处理的内容，则可能是熟悉知识的枯糙重复。本教材的宗旨是通过许多具体生物医学信号处理实例，将真实世界与理论研究联系起来，并指导学生如何应用一项理论去解决一个具体的生物医学问题。 第二节信号及其类型 信息是一个过程产生的能量的测量，而信号则是信息的一种表达形式。来自于真实世界的信号各不相同，但大致可分为四种类型：（1）确定性信号；（2）随机信号；（3）分形信号；（4）混沌信号，如图1-1（a）、（b）、（c）和（d）分别是四种类型信号的一个例子。 确定性信号在教材中常作为例子给出，是学生最熟悉的一类信号，但这类信号在真实世界中则较少出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去值的条件下，能够准确预测该信号未来值的一类信号。例如，正弦波信号A Sinωt。换句话说，只要能够用数学封闭表达式来表达的一类信号就是确定的信号。 既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其未来值的一类信号称为随机信号。随机信号
21种污水处理中常见污染物的来源及处理方法 科邦达环保 废水中各种污染物众多，来源也比较广泛，都是如何处理的呢？一起来看看这21种常见污染物的来源以及处理方法。 目录 1、耗氧有机物(易生化） (2) 2、难生物降解有机物 (3) 3、有机氮和氨氮 (3) 4、磷和有机磷 (4) 5、酸碱废水 (4) 6、油类污染物 (5) 7、致病微生物 (7) 8、硝酸盐和亚硝酸盐 (7) 9、氟化物 (9) 10、硫化物 (9) 11、氰化物 (10) 12、酚 (10) 13、银 (11) 14、镍 (11) 15、铅 (12) 16、铬 (12) 17、汞 (13) 18、有机氯 (13) 19、苯并芘 (14) 20、镉 (14) 21、砷 (15)
1、耗氧有机物(易生化） 污水中耗氧有机物(易生化)主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等化合物，这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中。在微生物的作用下，这些有机物可以分解为简单的CO2等无机物，但因为在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧，因而称为耗氧有机物。 含有这些物质的污水一旦进入水体，会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。 据统计，我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放总量的1/4，城市污水的有机物浓度不高，但因水量较大，城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去 除掉。 耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶有机物的浓 度相当困难，实际工作中常用cODCr、BOD5、TOC、TOD 等指标来表示。一般来说上述指标值越高，消耗水中的溶解氧越多，水质越差。自然水体中BOD5低于3mg/L时，水质良好达到7.5 mg/L时，水质已较差超过10mg/L，表明水质已经很差其中的溶解氧已接近于零。
几种工业废水处理工艺流程 一、表面处理废水1磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 参考工艺流程废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解 酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 参考工艺流程废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或 水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放 该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。 当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。3酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH 一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 参考工艺流程废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝 反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
4磷化废水 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 参考工艺流程废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 5铝的阳极氧化废水 所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程
14种工业污水的处理原则与方法汇总！ 工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始，并且在随后的半个世纪进行了大量的试验研究和生产实践，但是由于许多工业废水成分复杂，性质多变，至今仍有一些技术问题没有完全解决。这点和技术已臻成熟的城市污水处理是不同的。
1、第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水，是无机废水；食品或石油加工过程的废水，是有机废水。 2、第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。 3、第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。 前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。 此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发，将废水中主要污染物归纳为三类：第一类为废热，主要来自冷却水，冷却水可以回用；第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包括生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及悬浮固体等；第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。 实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水，由于织物和染料的不同，其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物。如炼油厂
100T/D清洗废水处理 设 计 方 案 设计单位：北京东江顺达科技有限公司 单位地址：北京大兴区黄村工业园 联系方式： 二零一五年七月十八日 目录 一、项目必要性： (1) 二、治理单位简介： (1) 三、设计依据： (2) 四、设计原则： (2)
五、废水处理工艺设计： (3) 1、设计水量： (3) 2、原水水质： (3) 3、处理目标： (3) 4、废水处理工艺简述： (3) 5、工艺流程图如下： (4) 6、工艺特点： (5) 六、处理工艺设施及性能参数说明： (5) 1、酸碱中和调节池： (5) 2、曝气氧化池： (6) 3、沉淀池： (7) 4、溶气气浮机： (7) 5、罗茨鼓风机： (8) 6、潜污提升泵： (8) 7、多介质过滤器介绍： (9) 七、主要设备及部件配置清单： (11) 八、售后服务： (12) 九、附件 (13) 废水处理部分设备图片
一、项目必要性： 本废水处理项目，配合本市环境的进一步发展，适应当今我国科学发展的实际需要，对改善厂区环境，营造亲水文化氛围，提高人民的生活环境，提升本公司的形象都具有重要的现实意义和社会效益。污水的处理不仅为公司减少了排污费同时还会为公司带来一定的经济效益，同时对同行业废水的处理具有示范与推广作用，具有重要的现实意义。 二、治理单位简介： 北京东江顺达科技有限公司，是一家以营造绿色未来为宗旨的环保高新技术企业，集环保工程设计、施工、产品开发、设备制造、安装、调试及管理等于一体的专业水处理工程企业。公司坚持以科技兴业、以质量赢得客户、以信誉占领市场为原则，秉承以人为本，服务社会的宗旨，在国内取得良好的信誉。公司成立于2012年，技术力量雄厚，现拥有员工30余名，其中高级技术人员占35%；设备精良，拥有国内比较先进的水处理检验、安装、调试等设备。公司已经与上海、沈阳等多家科研院校及企业成为技术联合共同体，共同攻克技术难关并取得了可喜的成绩。几年来公司在总经理与全体员工共同的努力下,在化工污水处理、屠宰污水处理、造纸污水处理、城市生活污水处理与中水回用、医院污水处理及生活饮用水等工程方面，取得了宝贵的工程技术经验和良好的客户满意度。放眼未来，我们将以真诚的服务、先进科学的技术、务实求精的精神，与广大用户各界朋友携
常见工业废水处理工艺技术汇总 1、线路板废水 生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等的工序过程中会产生线路板废水。线路板废水主要包括以下几种： ?化学沉铜、蚀刻工序产生的络合、螯合含铜废水，此类废水pH值在9～10，Cu2＋浓度可达100～200mg/l。 ?电镀、磨板、刷板前清洗工序产生的大量酸性重金属废水（非络合铜废水），含退Sn/Pb 废水，pH值在3～4，Cu2＋小于100mg/l，Sn2＋小于10mg/l及微量的Pb2＋等重金属。 ?干膜、脱膜、显影、脱油墨、丝网清洗等工序产生较高浓度的有机油墨废液,COD浓度一般在3000～4000mg/l。 针对线路板废水的不同特点，在处理时必须对不同的废水进行分流，采取不同的方法进行处理。 1.线路板综合废水 此类废水主要包括含酸碱、Cu2＋、Sn2＋、Pb2＋等重金属的综合废水，其处理方法与电镀综合废水相同，采用氢氧化物混凝沉淀法处理。 2.油墨废水 脱膜和脱油墨的废水由于水量较小，一般采用间歇处理，利用有机油墨在酸性条件下，从废水中分离出来生产悬浮物的性质而去除，经过预处理后的油墨废水，可混入综合废水中与其一起进行后续处理，如水量大可单独采用生化法进行处理。 处理工艺流程如下：有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池或进行生化处理 当废水量少时，反应池内的油墨颗粒物在气泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣，可以用人工方法撇去；当水量大时，可用板框压滤机脱水，也可在撇渣后进行生化处理，进一步去除COD。 3.多种线路板废水综合处理 当一个线路板厂含有以上几种线路板废水时，应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金
14种工业废水处理工艺简述 1、含酚废水有何危害，怎样处理? 含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物，可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0．1一0．2mg/L时，鱼肉即有异味，不能食用；质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚5—10mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mg／L，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水．称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水，称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。 2、含汞废水怎样治理，含汞化合物有何特性? 含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。 各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒；无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性最大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。 3、含油废水有何特性，怎样治理?