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第一篇:教改课题开题报告书
*西省高等学校教学改革研究课题
开题报告书
课 题 名 称:_________________________________ _______ 课题主持人:_____________________________________________ 学 校 名 称:_____________________________________________ 通 讯 地 址:_____________________________________________ 联 系 电 话:_____________________________________________ 电 子 信 箱: _______________________________________________ 开 题 日 期:______________________________________________
*西省教育厅制
填 表 说 明
1.填写此表时,不要减少栏目、改变内容,内容简明扼要。如因篇幅原因需对表格进行调整时,应当以[整页设计"为原则。
2.此表一式两份,高校教学研究管理部门及课题组各一份。
第二篇:毕业论文开题报告
一、选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)
早在十九世纪中末叶,世界上就出现了旋耕机,1910年左右才达到实用水平,1922年首先在澳洲和英国推广实用,以后扩展到以欧洲为主的许多国家。1930年以后,日本又将欧洲旱地使用的旋耕机成功地运用到水田。所以旋耕机在近几十年内有了较大的发展。目前,从国外的旋耕机使用情况来看,多数安有安全离合器,有两种以上刀滚转速,三四种刀型,配有铁轮或者胶轮限深装置。我国旋耕机的发展,是先有与手扶拖拉机配套的旋耕机。轮式拖拉机的配套旋耕机是从1959年开始研制的,到1963年已有十几种不同型号的旋耕机用于生产。
近些年来,由于国家对农业生产越来越重视,粮食生产产量从而得到稳步提升。但是在很多地方,人们仍习惯采用传统的耕作方式进行农业生产,造成春冬季节地表的长期裸露,这样就会导致我国许多地区耕地的土壤表层有机物质和水分的严重流失,从而加剧土壤贫瘠化和生态环境恶化。同时,由于长期对土地营养物质的大肆吸收,导致农田土壤肥力日趋下降,土地得不到很好的休养生息,进而导致农业生态系统逐渐恶化,严重制约我国粮食产量的进一步提高。作为一个农业大国,农业机械化是农业生产发展的基本方向。随着农业产业结构的不断改革深入,小型农机现在已经无法满足农业生产的要求,合理有效地组装各种功能的工作部件和装置形成的多功能旋耕机越来越成为研究方向,这样,结构紧凑,功能齐全,机动性、操作性好,能提高经济效益。旋耕机是拖拉机的主要配套农机具之一,对土壤进行旋耕作业,将犁和耙二道工序合为一体,适合水田和早地耕作,尤其适合北方旱地作业,主要用以完成耕整碎土作业;专门设计的灭茬机主要用以打碎浅土里的留茬根部;专门设计的秸杆还田机主要是对留在地里的秸杆(例如麦杆、棉花杆、玉米杆等)进行粉碎后还田。上述三种作业机具,工作原理相同,结构也相差不大,不同的是旋耕刀具工作转向与前进的驱动轮同向,灭茬机及秸杆还田机的刀具工作转向与驱动轮前进相反,且这三种作业机要求的刀具转速相差较大。
如何实现旋耕、灭茬、秸杆还田三种作业功能在同一机具上完成,一直是急待农机科研工作者解决的设计难题。因此,设计一种能方便变换刀具旋向和转速,可以按照需要完成旋耕、灭茬、秸杆还田三种作业功能为一体的多功能旋耕机,能够提高农业生产的效率,实现农业机械化进程。
二、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)
国外旋耕机的发展至今已有150多年的历史,起始于英、美,由3一4kw内燃机驱动,主要用于庭院耕作,直至IJ型旋耕刀研制成功后,旋耕机才进人大田作业川。旋耕机切土、碎土能力强,一次旋耕能够达到一般犁耙作业几次才能达到的碎土效果,而且旋耕后的地表平整、松软,更能满足精耕细作的要求。使用旋耕机能有效缩短工序时间,从此成为现代农业的象征。旋耕机的样式,不是一成不变。旋耕机的发展,伴随着技术的改进,而随着每一次突破性的技术革新,旋耕机得到更大范围的推广应用。上世纪初,日本从欧洲引进旱田旋耕机后,经过大量的试验研究,研制出适用于水田耕作要求的弯刀,解决了刀齿和刀轴缠草问题。二战以后,新式旋耕机在日本全国迅速普及,日本农业,得到长足的发展。中国约一半的耕地是水田,日本研制新型旋耕机并大范围使用的成功经验,对我国而言,很具有借鉴性。当前世界上许多国家都在研究和应用旋耕技术。诸如美国、法国、日本、澳大利亚、瑞士、芬兰、南斯拉夫、匈牙利等国家,在果树和蔬菜地上已经十分广泛地使用各种小型旋耕机械进行旋耕、犁耕、开沟、起垄、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、灌溉和施肥等作业项目。荷兰、以色列、日本、美国等国家对温室用作业机具进行了系统的开发、研究、推广和应用,许多作业项目如耕整地、播种、间苗、中耕和除草都已实现了机械化。
中国对旋耕机的研究,始于20世纪50年代末。当时主要研制与手扶拖拉机配套使用的旋耕机,后来又研制出了与中型轮式拖拉机配套的旋耕机。70年代初,我国终于完成了与当时国产各类拖拉机配套的系列旋耕机的设计,旋耕机开始在北方平原旱田得到大面积的推广应用。旋耕机在我国的发展,经历了单机研制、发展系列产品、新产品的开发和换代三个阶段。随着现代种植、耕作农艺的发展,在旋耕机基础上,还产生了多用途的联合复式作业机。新型系列旋耕机采用新型旋耕刀,综合了合理的速度参数、幅宽和复式作业功能,满足不同的耕作用途与农艺要求。新型的自走式驱动型旋耕机,强化土壤耕作过程,满足不同条件下的不同土壤类型,一次耕作可以联合作业,有自身动力驱动,作业时不需要牵引功率,减少了功率的消耗,更加节能环保。当前,我国旋耕机的使用范围不断扩大,从应用最广的北方旱地,逐渐蔓延到南方水田,牧场、荒地和果林等都有使用旋耕机进行耕耘作业。
目前,在国内成型的旋耕机械产品中,以卧式旋耕机为主流,该种旋耕机对土壤适应性强、混土效果好,一次性作业可达到翻土、碎土和平整地表的要求。但一般耕深较浅,漏耕严重,工作部件易缠草堵泥且作业时消耗功率较大,为此,近几年推出了立式和斜置式旋耕机。立式旋耕机主要适用于灭茬作业,斜置式旋耕机是一种综合了犁耕与旋耕的特点,功耗低,耕作质量好的新型耕作机具。在卧式旋耕机中,按旋耕机切刀轴与拖拉机轮子的转向可分为正转和反转两种。旋耕机切刀轴与拖拉机轮子转向一致的正转旋耕机,反之,为反转旋耕机。反转旋耕机是在正转旋耕机的基础上提出的,后来又推出了潜土反转旋耕机和正反转旋耕机。反转旋耕机可作为大中型联合收割机的主要配套机具,能形成土壤埋茬,有利于秸秆还田,实现增加土壤有机质的目的。潜土反转旋耕机可加大深耕,还可有效地解决刀轴前方壅土问题。正反转旋耕机通过传动机构和工作部件的结合,能使切刀轴正反转,同时完成灭茬和旋耕作业,实现一机多用。旋耕机入土深度一般小于旋耕部件半径的10%~20%,考虑到旋耕部件半径大小所需的相适应的单位能耗,应使旋耕机刀轴距地面较深。有的设计依据旋耕部件与耕深的相对关系,把中央调速器直接安装在旋耕部件的轴上。这样可保证农具的最小能耗,最小的材料消耗和较好的工作质量。旋耕机刀刃口曲线大多采用阿基米德曲线,另外等角对数曲线、正弦指数曲线等也有所应用。近几年,我国学者提出了多种刃口曲线,如节能型刃口曲线设计、平面型和曲面型正切面的设计、放射螺线作为生成过渡面的曲导线设计等。近些年来,为适应当前生产需要,还开发出1.25~2.80m幅宽多种型号的旋耕机。如南昌旋耕机厂生产的1GN系列和1G系列多种型号的旋耕机;江苏省连云港旋耕机集团公司生产的1GE2210型旋耕机和1GQN250S型耕机。目前我国使用的联合作业机型有1GH280型松旋起垄机、1GSZ210/280型组合实旋耕多用机、1GZJ210型旋耕灭茬联合整地机、1GLT4型松旋灭茬起垄通用机及1QH280D型灭茬旋耕多用机等。
但是,我国旋耕机任然存在以下主要问题:
1、拖拉机动力输出轴容易损坏;
2、十字万向传动轴使用寿命短;
3、缺少与大功率拖拉机配套的旋耕机;
4、作业性能满足不了当今农业要;
5、缺少与大功率拖拉机配套的旋耕机。
除此之外,由于设计材质及生产工艺等方面的原因,国产的旋耕机械在工作时易发生十字万向传动轴损坏、拖拉机动力输出轴容易损坏、整机作业性能不稳定和易缠草堵泥等问题。这些都有待于今后在设计和制造过程中去解决。
第三篇:毕业论文开题报告
一、选题的目的及研究意义
伴随着经济发展、人口增加、城镇化进程的步伐加快,我国取得了举世瞩目的骄人成绩,然而随之而来的是各种污染现象、污染事故的发生,大气、水体、噪声等污染严重影响着人们的生活,制约着社会的进步。在各类污染中,水污染和人们的关系最为密切,我们的水资源严重短缺并遭受着各类污染的侵袭,降低了水体的使用功能,严重破坏了生态环境,影响了人们的生活,社会的发展,因此,解决水污染问题成为一项十分重要的课题。近年来各种类型、各种规模的污水处理厂的建立,能够有效地减少水污染的发生,有利于进行污水的集中处理。城市的生活污水能够有序的排进处理厂处理,减少受纳河流的自净负荷。一些工厂、公司的生产污水有路可去,减少了工厂的运行负担,使一些小工厂在新的环境要求下能够继续运行下去,有利于城市工业可持续发展。综合各方面的因素考虑,污水处理厂的建立是解决水污染问题的一种最为有效的方法。
对城市污水进行处理,通过工艺流程的设计和各环节的处理,使污水达到排放标准,保护环境,保障人们健康生活。该市人口较多,污水处理量较大,水中含氮磷及有机物较多,因此需建设污水处理厂对该市的污水进行处理,并且所选择的工艺必须能够有效解决水中有机物的处理。据此在设计中,应提出污水处理厂的处理工艺流程以及处理过程中各构筑物的类型与数量,进行处理设备及构筑物的工艺设计计算并绘制污水处理厂平面图、高程图及主要构筑物单体平、剖图。
二、国内外相关领域的研究现状、发展趋势等
1 活性污泥法
国内外城市污水处理厂目前普遍采用的工艺有:SBR间歇式活性污泥法、循环式活性污泥法(CAST或CASS)、AB法、A/O生物脱氮活性污泥法、A2/O生物脱氮除磷工艺、氧化沟法(循环混合式活性污泥法)等工艺。
⑴ SBR法(Sequencing Batch Reactor)
序批式反应池(SBR)属于“注水―反应―排水”类型的反应器,其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成,所有处理过程都是在同一个设有曝气或者搅拌装置的反应器内依次进行,混合液始终留在池中,从而不需另设沉淀池。曝气池兼具沉淀的作用,厌氧、好氧也在同一池进行。通过调节每个工序的时间,可达到除磷脱氮的效果。其工艺系统组成简单;耐冲击负荷;反应推动力大,运行操作灵活;可通过计算机自动控制,易于维护管理。
⑵ 循环活性污泥工艺(cyclic activated sludge technology)
CAST工艺是SBR工艺的一种变形,池体内用隔墙隔出生物选择区、兼性区和主反应区三个区域,整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池内周期循环运行,省去了常规污泥处理工艺中的二沉池和污泥回流系统。其建设费用、运转费用低;有机物去除率高;污泥产量低、性质稳定;运行管理简单,不易发生污泥膨胀。
⑶ AB法(Adsorption―Biooxidation Process)
吸附―生物降解工艺,简称AB法,整个污水处理系统共分为预处理段、A段、B段三段,在预处理段只设格栅、沉砂等处理设备,A段由吸附池和中间沉淀池组成,B级由曝气池和二沉池组成,A、B级各自拥有独立的污泥回流系统。该工艺处理效果稳定,具有抗冲击负荷能力。
⑷ A2/O法
A2/O法同步除磷脱氮机制由两部分组成:一是除磷, 污水中的磷在厌氧状态下释放出聚磷菌,在好氧状况下又将其更多吸收,以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮,缺氧段由于兼性脱氮菌的作用,利用水中BOD 作为氢供给体将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气,达到脱氮的目的。其总的水力停留时间少于其他同类工艺;在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虑,SVI值一般均小于100;污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效;运行中勿需投药,运行费用低。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化,以去除磷、BOD5和COD为主,则可用A/O 工艺。
⑸ 氧化沟法
氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式,一般采用圆形或椭圆形廊道,池体狭长,深度较浅,在沟槽中设有机械曝气和推进装置,池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道内的混合液单向流动。多数情况下,氧化沟系统需设二沉池。在流态上介于完全混合和推流之间,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以将其区分为富氧区、缺氧区,有以进行硝化和反硝化,取得脱氮的效果;可考虑不设置初沉池,原污水经过格栅和沉砂池预处理,已经有效防止污水中无机沉渣沉积,有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度;BOD负荷低,因此对水温、水质、水量的变动有较强的适应性,污泥产率低,具有较大的脱氮潜力,运行费用较低。
2 生物膜法
生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式。通过微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜,污水与生物膜接触后,污染物被微生物吸附转化,污水得到净化。目前所采用的生物膜法多数是好氧工艺,其对水质、水量变化的适应性强,处理效果好,同其他方法组合应用可实现更高效率的处理效果。
3 UNITANK法
UNITANK工艺是一种三沟式氧化沟的变形,它是由三个矩形组成的,其中两侧的矩形池即可做曝气池,又可做沉淀池,中间一个矩形池只做曝气池。污水可以进入三个池中的任意一个,采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧的交替状态下,实现有机物及氮磷的去除。但它的容积利用率低,设备闲置率高,除磷功能差,并且不适用于大型的城市污水处理厂。
4 生物处理法新进展
无论是好氧处理技术还是厌氧处理技术,生物法都可以利用微生物的新陈代谢,以污染物质为营养,实现对污染物质的降解。它的二次污染小,对生活污水的处理有着自己独特的优势。随着工艺生产技术的发展,污水中成分更加复杂,有机物质更难降解,这就必然要求进行处理工艺的改革。
⑴ 活性污泥法的新发展
通过长期的研究实践,活性污泥法已成为一种比较完善的工艺,目前对活性污泥法的改进主要是在曝气方式上的改进,或是朝多功能方向发展,将活性污泥法与其他工艺相结合,提高处理效果。用常规手段很难再生物学上有较大的发展,目前对活性污泥法的重点研究方向主要是膜分离技术和分子生物学技术的应用。
⑵ 生物膜处理法的新进展
目前在普通生物膜法的基础上,出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近几年来,又出现了一些新型的生物膜法处理技术,如生物流化床,活性生物滤池,另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态系统中可以生长藻类、后生动物等,甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等,因此可以用来脱氮等。
⑶ 厌氧生物处理法的新发展
厌氧生物处理法是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行降解的技术。由于处理效率低、处理速度慢,且厌氧菌对环境要求严格不易控制等缺点,厌氧生物处理法一直处于污泥处理阶段。近年来,由于能源危机及严重的环境污染,厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视,一大批新的厌氧生物处理技术相继诞生,如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧流化床法,以及上流式厌氧污泥反应器(UASB)等,厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水,能够脱氮除磷,运行维护简单费用低的方向发展。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法(技术路线)或设计(实验)方案进行说明
(一)、原始资料
(1)污水水质
CODmg/L BOD5 mg/L SS mg/L 总磷 mg/L pH 色度
处理前 420 220 200 8 6~9 ≤ 30倍
处理后≤ 60≤ 20≤20≤1.56~9≤30倍
(2) 基本资料
某城镇现有常住人口90000人。该镇规划期为十年(20xx-20xx),规划期末人口为120000人,生活污水排放定额为250升/人・天,污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准。 预计规划期末镇区工业污水总量为20000吨/日,同时,要求所有工业废水排放均按照《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)执行。现规划建设一城市污水处理厂,设计规模为50000吨/日,污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准。
气象及水文资料风向:多年主导风向为东南风。水文:降水量多年平均为每年728mm;蒸发量多年平均为每年1200mm;地下水位,地面下6~7m。年平均水温:20℃。厂区地形污水厂选址区域海拔标高在19~21m左右,平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.3%~0.5% ,地势为西北高,东南低。
(二)本课题研究方案
本项目污水处理的特点:(1)污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.52>0.3,可生化性较好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;(2)污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值都比较低,属普通城市污水;(3)进水中总磷含量高于污水综合排放标准一级标准,需添加除磷工艺。针对以上特点,以及出水要求,现有城镇污水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。由于总磷超标,处理工艺尚用除磷。根据处理规模(5万吨/天),进出水质p出水质要求,污水处理厂既要求有效地去除BOD5,又要求对污水中的CODp磷进行适当处理。本课题可供选择的工艺:如A2/O 工艺,A/O 工艺,SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。
四、有关参考文献资料
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