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曝气,指将空气中的氧强制向液体中转移的过程,其目的是获得足够的溶解氧。此外,还有搅拌池内悬浮体阻止下沉,加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的。从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下,对污水中有机物进行氧化分解。
采用生化方式处理污水时,曝气通常是运行费用最高的环节,曝气器也一直在升级换代,今天我们就来聊一聊各种曝气器的优缺点。
曝,bào为工程技术沿用的习惯读音,原应发音pù。成语:一曝十寒,出自《孟子·告子上》:虽有天下易生之物也,一日暴之(“暴”同“曝”),十日寒之,未有能生者也。意思是:虽然是最容易生长的植物,晒一天,冻十天,也不可能生长。比喻勤奋的时候少,懈怠的时候多,没有恒心。曝气器,也更应该关注其长期性能表现,而非一时的工况。
1、目前实际应用较多的曝气器类型
有:微孔(盘式和管式)、射流、旋流(单喷嘴和双喷嘴)、散流(旋混)、表曝。
微孔曝气器,原理是挤压空气,从橡胶膜片的微孔中逸出,形成微小气泡扩散到水中。氧利用率在6米清水中可以达到30%以上。但易堵塞破损,寿命较短。微孔曝气器在使用一定年限后会因为结垢堵塞造成风压和能耗上升,破损后氧利用率会骤降,需要及时进行更换。
射流曝气器,原理是循环水卷吸空气,在腔体内混合后,沿喷嘴方向射出。是较早应用于工业废水的一种曝气工艺,具备服务面积大,不易堵塞等优势。在6米清水中的氧利用率大约15%-21%。因为需要额外配备循环水泵,能耗较大。在含钙废水中,喷嘴容易结垢堵塞。
旋流曝气器,原理是气流高速喷射,在筒体内与污水混合后被蘑菇头切割,形成微小气泡,同时形成负压卷吸池底污泥。旋流是最近几年兴起的一种新型曝气工艺,6米清水氧利用率大约18%-25%。因为可以不停产安装,不易堵塞,寿命达十年以上,能耗适中,近年在工业废水领域已开始大面积应用。
散流曝气,倒伞形状,氧利用率大约8%-12%。原理类似旋流,气流撞向锯齿进行切割,但因为气流分散,冲击力弱,切割力度弱,气泡较大,氧利用率较低,能耗高又无搅拌作用,使用的越来越少。
表曝,由于叶轮的离心抛射和提升作用,水不断呈水幕状被抛向水面,从而带进空气;适用于水浅的氧化沟池型,水深时充氧效果不佳,随着土地紧张,水深增加,新建项目使用表曝的越来越少。
2、列表比较三种常见曝气形式
曝气设备比较 | ||||
序号 | 比较项目 | 微孔 | 旋流曝气器 | 射流曝气器 |
1 | 性能特点 | 氧利用率较高。易堵塞破损,易老化。 | 氧利用率稳定不变,曝气搅拌二合一。寿命久。 | 氧利用率变化较小,曝气搅拌二合一。 |
2 | 设备材质 | 塑料、橡胶、陶瓷 | ABS、PA66、高分子材料 | 玻璃钢、不锈钢 |
3 | 氧利用率
6米清水 |
新品>30%。一年后开始衰减 | 18-25% 稳定不变
无衰减 |
15%-21% 会因结垢而衰减 |
4 | 动力效率 | 新品约7kg/kwh | 约5.8kg/kwh | 约4.2kg/kwh |
5 | 压力损失 | 4-6Kpa | 0-2Kpa | 0-2Kpa |
6 | 通气量m³/min | 0.02-0.04 | 0.4-1.2 | 1-5.5 |
7 | 服务面积㎡/个 | 0.3-0.5 | 4-12 | 10-20 |
8 | 寿命 | 3年左右 | 10年以上 | 5-8年 |
9 | 适用污水浓度 | 低浓度 | 中高浓度 | 中高浓度 |
10 | 适用水深 | 4米以上效果佳 | 最佳深度5米以上 | 最佳深度5米以上 |
11 | 搅拌功能 | 不具备 | 具备。无盲区。 | 具备,但有盲区。 |
12 | 结垢情况 | 容易结垢 | 不易结垢 | 容易结垢 |
13 | 污泥沉积情况 | 严重 | 无 | 中等 |
14 | 适用环境 | 市政污水 | 工业污水、园区污水 | 工业污水 |
15 | 曝气盲区 | 少 | 少 | 大 |
16 | 溶氧分布 | 均匀 | 均匀 | 欠均匀 |
17 | 不停产安装 | 基于安装形式 | 能 | 不能 |
18 | 安装便捷性 | 复杂 | 简单 | 复杂 |
19 | 检修工作量 | 大 | 无 | 中 |
20 | 检修费用 | 高 | 无 | 高 |
21 | 配套设备 | 鼓风机 | 鼓风机 | 鼓风机、循环水泵 |
22 | 初期投资 | 最低 | 中 | 高 |
23 | 运行能耗 | 低 | 低 | 高 |
24 | 经济特性 | 运行能耗较低。寿命短,更换频繁。 | 运行能耗低,寿命久,免检修。 | 运行能耗高,检修费用高。 |
25 | 10年综合成本 | 1.2基准单位 | 1个基准单位 | 1.3基准单位 |
通过以上比较,三种曝气工艺各自的优缺点和适用场景,一目了然。旋流的不停产安装是一大优势,既避免了停产损失,也避免了清淤费用,以及更换带来的安全事故风险。寿命十年以上,免检修,还能够大大降低污水站的人工成本。
能耗方面。旋流与微孔氧利用率虽然差异较大,但微孔氧利用率不断衰减,而旋流稳定不变,同时因旋流的α值(从清水到污水时,曝气器氧利用率的下降程度)较小,两者长期能耗基本持平。通过桐乡申和污水厂的智慧水务系统验证,进口微孔新品第一年的能耗比双喷嘴旋流低约15%,从第二年开始两者持平。微孔在结垢堵塞破损后,如未及时更换氧利用率会骤降,所以部分改造案例中还出现了旋流比微孔节能的现象。
旋流的风阻低,风压稳定无变化,利于风机的平稳运行,尤其是风机为磁浮或空浮时。如某园区污水厂,水深7米,使用微孔4年后,风压上升到90kpa,能耗上升严重,出风量却下降严重,新购风机时不得已选型为100Kpa,而使用旋流,风压可长期稳定维持在80kpa以内。
旋流与射流相比,所需的风机风量相差不大,通常射流泵能耗即是旋流比射流所节省的能耗。
随着土地紧张,在不扩建的情况下,要提升污水的处理量,往往需要将污泥浓度和水深提的更高,对曝气器不堵塞、风阻稳定的要求趋高,旋流的使用会愈加成为趋势。下面重点讲述一下旋流曝气。
1、旋流曝气器的氧利用率
旋流曝气技术,自日本引进,目前旋流产品有原装进口的,也有购买日本专利后在国内进行生产研发的,更多则是仿制,质量参差不齐。
不同品牌的旋流曝气器,氧利用率差别较大。以氧利用率分别是18%和22%进行比较,看似只差4%,实际需风量相差接近20%,意味着能耗相差近20%(正确的计算公式应是18/22=80%)。在风机风量处于临界值时,这个差异还会直接导致溶氧是否达标。购买旋流曝气器时可让厂家提供国家给排水设备检测中心的检测报告,以证明产品的氧利用率。
双喷嘴旋流曝气器的氧利用率,通常比单喷嘴高出15%左右。单双喷嘴旋流曝气器氧利用率差异较大,原因主要是气泡被切割次数和在水中停留的时间差异较大。不同品牌的单喷嘴旋流曝气器,氧利用率也存在差异的原因主要是喷嘴是否作变径处理以及切割头是否严格按照流体力学进行排布。
2、旋流曝气器的材质
旋流曝气器常见材质是:ABS、PA66、高分子复合材料。在性能上,PA66优于ABS,纯PA66要优于“PA66+玻纤”。部分厂家制作时为便于注塑成型会在PA66中添加玻璃纤维,这样硬度虽然提升但会增大表面摩擦系数,导致容易结垢。高分子材料具有一定的研发门槛,原料价格较贵,但具备其它材料无可比拟的自润滑、抗结垢、耐磨、耐冲击、耐酸洗、不易吸水等性能特点,近年以上海泰誉为首的一些厂商已经开始将高分子材料应用于旋流曝气器中。
3、高浓废水和含钙废水曝气器选型注意事项
高浓废水和含钙废水,使用单喷嘴旋流曝气器,久了也会出现结垢堵塞现象,主要是因为单喷嘴筒体中的交叉片结构以及材质容易结垢。此类废水,适合使用高分子材料制作的双喷嘴旋流曝气器,一是高分子材料具备自润滑抗结垢的性能,二是双喷嘴旋流曝气器内部无交叉片阻碍,口径大不易堵塞。三是,双喷嘴旋流的锥体形成文丘里效应,对污泥卷吸力更强,更能阻止污泥沉积。
4、旋流曝气器安装注意事项
不恰当的安装方式,会严重影响旋流使用寿命。侧面进气的曝气器,本体与竖管之间须使用两根直杆进行固定,确保进风管不会单独受力。最好选用进风管是一次成型且加粗加厚的曝气器,防止在长期高频振动下螺丝松散或进风管断裂。曝气器与管路通常在池外提前焊接好,在人工搬运或使用吊车起吊过程中,注意绝对不能让曝气器一端触地受力。较深的水池,竖管管材须管粗壁厚,以防止扰度过大。竖管和横管连接处,可以加斜撑固定以防止断裂。
文丨青琰纪史
编辑丨青琰纪史
《头号玩家》是由著名导演史蒂文斯皮尔伯格执导的一部以VR元素为主题的电影,并在全球热映。到目前为止,很少有人能像他一样,既能兼顾电影的文学性和艺术性,又能兼顾商业与科学领域。
斯皮尔伯格导演的影片《头号玩家》中应用VR技术在给人们带来全新观影体验的同时,正在改变着传统电影的叙事方式和创作思维。
经典与后现代的叙事融合
斯皮尔伯格导演利用数码技术,在20世纪70年代创造了一系列著名的电影如《大白鲨》《E·T》和《侏罗纪公园》。在他的想象中,他把虚拟世界变成了现实,让人们置身于电影熏染的氛围中,感受屏幕上视觉带来的刺激,这是一段精彩美妙的旅程。
随着VR技术的不断发展,导演们对VR在影片的使用也越来越多样化。《头号玩家》的很多镜头都是建立在现实世界的基础上,然后通过后期的模拟和制作来实现。电影中的未来情景是在真实的基础上进行的修改,但是却与真实的情况有很大的区别。
《头号玩家》的虚拟世界是以黑色为背景,以鲜亮的红、紫等鲜明的色彩来渲染出一种充满活力的游戏气氛。这就像是20世纪80年代的迪斯科灯光,五颜六色的光束叠加在了每个人的身上,衬托出了梦幻般的光芒和颜色。
此外,为了达到最佳效果,导演对这部作品进行了修改,将原著中的首款通关模式,变成了一次4D世界的汽车竞速,以隐藏的关卡作为获得通关的关键。同时,在这片虚拟世界的每一片区域,都放置了上百种不同的参照物。
这些元素的插入和使用,也是他的私人语言的表现。与传统的文学叙述方式相比,该影片的叙述具有浓厚的结构和象征意义。线性叙述是将故事或事件按时间、因果、次序排列的一种结构形式,插叙、倒叙等手段的插叙,使叙述的总体线状发展更加丰富。
《头号玩家》按照剧情的发展,并没有让人觉得乏味,相反在音效的加持下,它变得更加出色。在影片的线性叙述中,我们可以看到爱情、英雄、对抗、寻找等各种叙述模式。
影片叙述结构是一种复杂的体系,而在该影片中,传统的“直线型”依然占有很大比重。影片的开始展示了一个不同于现实和未来的世界。
虚拟实境的沙漠,虚拟现实的气氛,带给人们沉浸式的体验。在这个故事里,对“彩蛋”的探索成了故事的主要推动力,真实与虚拟之间的交错,构成了一种“影中影”的嵌套结构。
与此同时,影片一开始就交代了时空、地点、人物等,让观众的注意力集中在三个关卡的设置上,让玩家们对关卡的奥妙充满了好奇心,从而给剧情增添了几分神秘色彩。
二元对立的叙事图谱
格雷马斯以普洛普的叙述方式为依据,构建了他的“行为元模式”。《头号玩家》中的行为模式可以从行为元模式中推导出来,具体如图1所示。
《头号玩家》中的游戏是一个抽象的空间,空间和时间的概念都很模糊,而主角韦德则是游戏中的主角,他的动作和行为都表现出了他的英雄气概。对象是“彩蛋”,在这个过程中,受试者往往会采取动作以获得目标。
格雷马斯的象征矩阵建立在二元对立的理论之上。在《头号玩家》中,有两个阵营:一个是韦德,一个是诺兰;一个是虚拟,一个是现实。“虚拟”与“现实”的二元对立,是影片最基本的、最表层的一种。
VR技术创造的是一个虚拟世界,它表现了叙述人对未来的憧憬,整个故事的叙述和发展都是在一个虚拟的空间里进行的。而看似不经意间插入到虚拟中的真实,其实是人类难以逃避的现实。
韦德和诺兰之间的二元对立也是古典小说中的一种典型的黑白对峙。韦德就是其中的佼佼者,他们能够理解这个世界的含义,然后一步一步地通关,获得一个精彩的彩蛋。
而诺兰这个技术大公司的独占鳌头们则是心机深沉,想要用钱和其他方式,来夺取“绿洲”的控制权。韦德和诺兰之间的二元对立,就是民众和独裁者之间的一场博弈,在这种博弈中双方都会选择将彩蛋作为目标。
在对文学和文化的进一步分析研究,互文性已由单纯的文本形式扩展到影视、音乐、绘画等非文本范畴。也就是说,一部作品与其他作品有一定的关联或呼应,就是某种互文形式。
互文运用给影片创作带来更广阔的想象空间,同时也为广大的受众带来了许多“彩蛋”。《头号玩家》将上述互文形式融入作品之中,借助互文的原意进行重新创造,使影片的特定情节、场景、人物动作、道具等具有更丰富的含义。
也让熟知这些互文本的观众更易理解影片,引发对经典的致敬以及怀旧情怀。《头号玩家》中,各种类型的互写形式自然也各不相同,有些是影片所必需的剧情,有些则只是匆匆一瞥。
其次是《头号玩家》叙事中的互文表现,与影视片段互文,是指对现有影视作品的有关片段进行参考和拼接,以传达影片的资讯和内涵。在《头号玩家》中,没有什么比和《闪灵》更让人印象深刻了。
在主角寻求“第二个关键”这一部分中,整个“Overlook剧院”都提到了《闪灵》,其中就有戏院的名字,取自《闪灵》里的“Overlook”旅馆。这个剧情里充斥着《闪灵》里的各种桥段。《头号玩家》中的场景、道具、武器、游戏商城,都有很多经典的电影、游戏和动漫。就像一部电影中播放的电影一样。
1933年施瓦辛格的《幻影英雄》。主角韦德驾驶着一辆名为“绿洲”的汽车,是一部名为《回到未来》的科幻大片,在美国甚至整个世界都掀起了一股热潮,《头号玩家》中的许多场景和道具都是来源于此,他们将这些因素融入了电影中,形成了一个有秩序的故事。
既让这个世界变得更逼真,也让它的情感变得更加鲜明,就像是一种对古典的深深敬意,给了一种强烈的视觉盛宴,增加了与观众的交流。
除此之外,《头号玩家》中的互文也呈现出许多不同的形式,例如:故事线索互文、电影台词互文、角色服装互文、角色名称互文、人物动作互文、符号互文等。
第一,叙述的主线和对白互文。电影“绿洲”的创始人哈利迪以一种与《公民凯恩》相互关联的叙述手法进行叙述,而哈利迪的最后一句话也经常被引用到凯恩生前那句著名的“玫瑰之心”。
《公民凯恩》被誉为全球最受欢迎的电影,它以一个大大的口部的近景开始:一个奄奄一息的人费劲地说出了“rose-bud”这个单词。“rosebud”有三种意思:一个人拥有所有他希望拥有的东西,但是他却丢失了。
二是他从未拥有的“rosebud”,因此他并不会因此而丧失;三是生活就像一张七巧板,“rosebud”就是一种表现形式。这三层意思让粉丝们进一步了解哈利迪。
第二,角色服饰互文。比如韦德,他就是在《早餐俱乐部》里,穿着和本德一模一样的衣服来的。在他决定要怎么和女主角在一起的时候,他的衣服里有一件经典的红外套,那就是迈克尔杰克逊的《颤栗》MV。
第三,人物(物品)的名称互文。比如,主角所买的一件“ZemeckisCube”,就是由罗伯特·泽梅克斯《回到未来》的名字命名的;在《亚瑟王传说》中,主角韦德。华兹本名为“帕西法尔”,他是一位圆桌武士,以保护圣杯。
第四,人物动作互文。《头号玩家》在许多方面都与经典的游戏有着很大的互动,其中给人留下了最深的印象,就是《终结者2》中的“赞”字。
《头号玩家》中,艾奇的“钢铁巨人”是一个很关键的人物,“钢铁巨人”用自己的身躯做了一座桥,跨越了一条熔岩沟壑,让所有人都能看到它的侧脸。《头号玩家》并不只限于电影中的经典武打游戏。
它还是20世纪90年代的传奇恋爱喜剧片《情到深处》中的经典动作之一,JohnCu⁃ sack就是《头号玩家》中的主角,他在“绿洲”里呼吁“绿洲”的所有人都加入对抗IOI的行列。
第五,符号互文。象征在电影中的运用,具有特殊的能指代和指代作用,加深了影片的意蕴,达到了一种互文本的作用。在《头号玩家》中,“彩蛋”是一个很有代表性的标志,它以一个彩蛋的形式出现在游戏中,一个在影片的题目中出现了一个彩色的鸡蛋。
“彩蛋”的含义源自西方的“寻蛋”,意思是“出其不意”。这个游戏允许玩家去找彩蛋,而不是去找别的东西,这明显是利用了一个“彩蛋”的象征。在电影的题目里,采用了一个用来隐藏彩蛋图案的迷宫字体,从某种程度上说明了电影要找的是一个彩蛋。
斯皮尔伯格在《头号玩家》的主要文字中加入了许多相互文字,这让粉丝们找到了一个精彩的游戏。在电影作品中运用了大量的互文技巧,如引用、暗示、拼贴、仿造、戏拟、改编、套用、重写等。
参考是一种可以清楚识别的文字在其他文字中的直观反映,它是从原始文字中抽取被引词,再导入到受语,突出“借”的迹象。最好的例证就是《头号玩家》中提到的《闪灵》。
《头号玩家》集合了数以百计的互文要素于一部电影,这些作品既相互独立,也相互关联,构成了一种特殊的戏剧效果。电影里有一段相当典型的剧情:在一场比赛中,女主角将
一位出名的男主角拖入一处小屋,而她则扮作《格斗之王》中Goro的模样,结果一头怪兽从她的怀里蹿了出来。这部电影是从《异形》中衍生出来的,它把《格斗之王》和《异形》和《头号玩家》结合在一起,产生了强烈的戏剧性。
综上所述,该影片采用了经典与后现代相融合的叙事方式以及二元对立叙事模式,同时大量地运用互文。这是文学的一种表现形式,也是电影的表现形式。影片中着重表现了文字的游戏娱乐作用,创造了一种狂野的气氛,给观众以强大的视觉冲击。
结语
正是因为这样的原因,《头号玩家》的互动战略才能使观众从真实的世界自然地进入到虚拟的世界,产生全方位的听觉和视觉体验。虽然《头号玩家》中的互文性并不是所有的观众都能够完全地理解,但是这并没有妨碍电影的魅力,反而使电影更具观赏性。
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