引論：我們?yōu)槟砹?3篇工業(yè)廢水處理論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
皮革廢水的生化處理單元是采用活性污泥法還是采用生物膜法，這也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這里存在一個(gè)誤區(qū)。活性污泥法常應(yīng)用于市政污水處理，而生物膜法則常應(yīng)用于工業(yè)廢水處理，特別是生物接觸氧化法。生物接觸氧化處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）使水力停留時(shí)間HRT與污泥停留時(shí)間SRT完全分離，雖其水力停留時(shí)間HRT相對(duì)較短，生活污水HRT約2h~4h，但污泥停留時(shí)間SRT卻很長(zhǎng)，可以達(dá)到30d，甚至更長(zhǎng)至60d。（2）BOD（或COD）容積負(fù)荷率比活性污泥法高得多，因此生物接觸氧化法單位容積的生物量比活性污泥法大得多。一般活性污泥法VSS為3.0kg/m3~3.5kg/m3，而生物接觸氧化法VSS為7kg/m3~12kg/m3，因此，其負(fù)荷率為活性污泥法的2~3倍，相應(yīng)其容積占地面積生物接觸氧化法要比活性污泥法小得多。（3）生物接觸氧化法既適合低濃度有機(jī)廢水處理也適合高濃度有機(jī)廢水處理，而活性污泥法，對(duì)低濃度有機(jī)廢水處理效果甚微。實(shí)踐證明，當(dāng)廢水COD及BOD濃度較低時(shí)，COD＜100mg/L，BOD＜50mg/L時(shí)，微生物會(huì)因食料不足，而形不成菌膠團(tuán)，只能成單體狀態(tài)存在于水中。基于上述優(yōu)點(diǎn)，生物接觸氧化法在工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，如印染廢水、焦化廢水、食品廢水、淀粉廢水、啤酒廢水等。根據(jù)上述生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)，制革工業(yè)廢水采用生物接觸氧化法是順理成章的事，但運(yùn)行實(shí)踐證明這是一個(gè)誤區(qū)。
由于皮革廢水中含鹽量較高，其中Ca2+含量也很高，如采用填料式生物接觸氧化法，會(huì)使填料上逐漸結(jié)成礦化物垢，而且逐漸增厚，此種礦物垢對(duì)生物膜起到抑制作用。而這種礦物垢人工無(wú)法清除，從而使廢水處理效果愈來(lái)愈差，甚至填料上的生物膜完全脫落。近期的兩例革園區(qū)污水處理，由于上述原因而導(dǎo)致運(yùn)行失敗。綜上所述，皮革廢水的生化處理，應(yīng)采用活性污泥法，切忌采用填料式生物膜法。
二、結(jié)論
篇2
在廢水處理過(guò)程中對(duì)設(shè)備的防腐問(wèn)題存在的不足主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是在火電廠日常生產(chǎn)過(guò)程中，受到運(yùn)行工況和方式的影響各項(xiàng)生產(chǎn)工藝指標(biāo)難以嚴(yán)格的得到控制，例如溫度、流速、介質(zhì)的濃度等，這就給設(shè)備腐蝕創(chuàng)造了各種條件。二是在管道防腐蝕設(shè)計(jì)中，往往只注重如何選材以及強(qiáng)度、工藝和防腐蝕技術(shù)的設(shè)計(jì)，但是往往沒有結(jié)合實(shí)際情況考慮到管道所在的環(huán)節(jié)、溫度和耐腐性能等因素，而這些因素又是導(dǎo)致腐蝕出現(xiàn)的主要原因。三是在處理酸堿濃度較高的廢水時(shí)，因?yàn)樗釅A中和具有較強(qiáng)的特殊性，且酸堿量中和過(guò)程中難以對(duì)其進(jìn)行定量的控制，難以掌握中和程度，酸堿量過(guò)量和中和不均勻等問(wèn)題的存在，導(dǎo)致pH值不達(dá)標(biāo)而腐蝕，最終為設(shè)備事故的出現(xiàn)埋下隱患。
1.2工業(yè)廢水處理過(guò)程中設(shè)備防腐蝕不足的成因
一是針對(duì)酸堿中和池出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，主要是因?yàn)樵诮ㄔO(shè)酸堿中和池時(shí)，材料的厚度和勾縫設(shè)計(jì)沒有符合實(shí)際需要，很多防腐蝕用的花崗石的厚度往往利用普通材料替代，而這就會(huì)導(dǎo)致石材的縫隙難以填滿，最終出現(xiàn)酸堿腐蝕性的滲漏，加上在處理酸堿池泄露事故時(shí)往往難以徹底的修復(fù)，尤其是在對(duì)基層腐蝕情況進(jìn)行檢查時(shí)，往往敷衍了事，加上設(shè)計(jì)布局的合理性差，一般以全封閉和加蓋的結(jié)構(gòu)，而沒有考慮腐蝕因素，最終導(dǎo)致池體下陷。二是針對(duì)管理防腐蝕處理不到位的問(wèn)題，主要是因?yàn)樵诜栏g處理過(guò)程中往往偷工減料，而且在驗(yàn)收管理時(shí)往往敷衍了事，而這就會(huì)加劇管理腐蝕處理的難度。三是針對(duì)循環(huán)水加酸系統(tǒng)腐蝕處理不到位的問(wèn)題，主要是因?yàn)榧铀崽幚憝h(huán)節(jié)往往忽視加水，最終出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。尤其是對(duì)火電廠而言，其循環(huán)水加酸系統(tǒng)擦用濃硫酸儲(chǔ)存罐作為其壓力容器，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒有考慮操作環(huán)境對(duì)其帶來(lái)的影響，而濃硫酸的腐蝕性較強(qiáng)，若選用一般碳鋼材料，將會(huì)導(dǎo)致其被氧化和腐蝕，進(jìn)而影響整體結(jié)構(gòu)，加上在安裝過(guò)程中往往安裝不規(guī)范，加藥量難以得到有效的控制，最終影響其pH值的正常。
2火電廠工業(yè)廢水處理設(shè)備防腐蝕工藝探索
通過(guò)上述分析，我們對(duì)工業(yè)廢水處理過(guò)程中設(shè)備防腐蝕存在的不足及成因有了一定的認(rèn)識(shí)，那么作為新時(shí)期背景下的火電廠，在工業(yè)廢水處理過(guò)程中如何預(yù)防處理設(shè)備的腐蝕呢？我們將從以下四個(gè)方面的工作進(jìn)行討論：
2.1針對(duì)酸堿中和池的防腐蝕工藝探索
由于酸堿中和池腐蝕問(wèn)題的存在，將會(huì)極大的影響工業(yè)廢水處理成效。因而為了更好地解決這一問(wèn)題，作為發(fā)電廠必須切實(shí)做好以下三點(diǎn)防腐蝕工作：一是建設(shè)酸堿中和池時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查樹脂膠泥接層的厚度，確保接縫黏結(jié)牢固，并采取接縫黏合技術(shù)，才能更好地確保防腐蝕的長(zhǎng)期性。二是在酸堿中和池運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)泄漏，就應(yīng)及時(shí)地加強(qiáng)對(duì)其的修復(fù)，及時(shí)地打開被腐蝕的防腐蝕層，重點(diǎn)檢查和修復(fù)混凝土基層。三是在布局設(shè)計(jì)過(guò)程中，在施工之前就應(yīng)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，及時(shí)地找出內(nèi)部存在的腐蝕問(wèn)題，并針對(duì)此制定相應(yīng)的預(yù)案，為整個(gè)處理成效的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2針對(duì)管道的防腐蝕工藝探索
由于在化學(xué)工業(yè)廢水處理過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備或管道腐蝕嚴(yán)重的情況，所以在確保工程質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)代防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用，著力解決設(shè)備和管道的腐蝕問(wèn)題，并嚴(yán)格按照設(shè)備和管道安裝工藝流程進(jìn)行安裝，盡可能地選擇耐腐蝕性的材質(zhì)，確保其使用壽命得到有效的提升。
2.3針對(duì)酸堿系統(tǒng)的防腐蝕工藝探索
酸堿系統(tǒng)的防腐工作是整個(gè)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)防腐蝕的重點(diǎn)所在，所以作為發(fā)電廠必須高度重視。所選的容器材料應(yīng)以具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，例如PVC材料、鋼襯膠材料等。而在選用酸堿液輸送管時(shí)，同樣應(yīng)考慮其材質(zhì)問(wèn)題，尤其是其外部的防銹和內(nèi)部的保溫。在酸堿系統(tǒng)進(jìn)行防腐蝕時(shí)，主要以濕法脫硫防腐蝕工藝為主，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要選取鎳基不銹鋼、玻璃鋼、玻璃鱗片樹脂、橡膠、塑料、陶瓷等，盡可能地選取具有較強(qiáng)整體性和沒有接縫以及防腐蝕性能較強(qiáng)的材料，例如整體玻璃鋼管道，就是一種有效的選擇。其中，在脫硫區(qū)域的防腐工作中，以吸收塔噴淋層支撐梁的防腐蝕為例說(shuō)明。由于漿液的不斷沖刷，支撐梁防腐蝕層經(jīng)常出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致支撐梁的腐蝕、漏液，腐蝕嚴(yán)重時(shí)只能停機(jī)檢修對(duì)整根梁體進(jìn)行更換。為了避免支撐梁損壞，防腐蝕設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有針對(duì)性的加裝防沖刷護(hù)板，提高其抗磨損腐蝕的可靠性，并設(shè)計(jì)加裝吸收塔噴淋層支撐梁的腐蝕監(jiān)測(cè)裝置，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)梁體的異常情況。
2.4加強(qiáng)設(shè)備防腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)
由于火電廠工業(yè)廢水處理設(shè)施的工作頻率較高，所以即便采取了上述防腐蝕工藝，能在一定程度上預(yù)防其腐蝕程度的加重，還能緩解設(shè)施腐蝕速度，但是采取人工檢測(cè)的方式，往往難以及時(shí)高效地發(fā)現(xiàn)存在的腐蝕情況，也不能掌握腐蝕的程度，所以作為發(fā)電廠應(yīng)加快設(shè)施防腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)。整個(gè)設(shè)施防腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)包含數(shù)據(jù)采集器、電流中斷器、測(cè)試探、里程記錄器以及計(jì)算機(jī)，從而利用其實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)腐蝕情況，并根據(jù)腐蝕情況進(jìn)行針對(duì)性的處理，才能從傳統(tǒng)的被動(dòng)防腐到主動(dòng)防腐，提高防腐功效。
篇3
2、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
為了整頓工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展秩序，國(guó)家對(duì)各類生產(chǎn)區(qū)域?qū)嵤╉?xiàng)目規(guī)劃，要求工廠建立科學(xué)的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，幫助企業(yè)解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中遇到的污染問(wèn)題。實(shí)際監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，廢水環(huán)境監(jiān)測(cè)缺少明確的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，對(duì)工廠監(jiān)測(cè)內(nèi)容達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，影響了環(huán)境治理決策的有效性。目前部分國(guó)家重點(diǎn)源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)污染物項(xiàng)目不一致，如制糖、造紙、城鎮(zhèn)污水處理廠等。
制糖行業(yè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)分類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目重點(diǎn)污染源pH值、色度、COD、BOD5、氨氮、石油類、流量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)污染物基本控制項(xiàng)目pH值、COD、BOD5、氨氮、SS、總氮、總磷、單位產(chǎn)品(糖)基準(zhǔn)排水量
3、治理問(wèn)題
監(jiān)測(cè)是為了更好地治理環(huán)境，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，工廠并沒有及時(shí)采取措施處理，導(dǎo)致廢水污染面積逐漸擴(kuò)大化，對(duì)新水域產(chǎn)生了更多的危害性。總結(jié)原因，多數(shù)工廠從運(yùn)營(yíng)成本角度考慮，對(duì)環(huán)境治理未投入足夠的出污費(fèi)用，廢水問(wèn)題無(wú)法從根本上得到解決。另一方面，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)職能不健全，現(xiàn)階段難以達(dá)到預(yù)定的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，這些都阻礙了廢水監(jiān)測(cè)與治理工作。
二、基于監(jiān)測(cè)結(jié)果的廢水處理方法
水資源是人類長(zhǎng)期生存與發(fā)展的根本，注重水資源保護(hù)是科學(xué)發(fā)展觀要求。考慮到工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要性，以及工業(yè)化發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，必須強(qiáng)化工廠廢水治理力度，為工廠建立更加全面的廢水治理方案。當(dāng)錢，廢水治理技術(shù)包括:物理法、化學(xué)法、生物法等，可根據(jù)工廠內(nèi)設(shè)備建立針對(duì)性的監(jiān)測(cè)處理方案。
1、物理法
廢水處理方法的選擇取決于廢水中污染物的性質(zhì)、組成、狀態(tài)及對(duì)水質(zhì)的要求。一般廢水的處理方法大致可分為物理法、化學(xué)法及生物法三大類，利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物，這是物理法應(yīng)用的基本原理，對(duì)工業(yè)廢水過(guò)濾起到了基本凈化作用。工廠可設(shè)計(jì)相對(duì)規(guī)模的生態(tài)綠化池，按照工廠生產(chǎn)規(guī)模定期回收廢水，通過(guò)凈化池處理后完成凈化作用。
2、化學(xué)法
利用化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用回收可溶性廢物或膠體物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)原理執(zhí)行有效的凈化處理方案，這樣可以避免廢水處理中出現(xiàn)的異常問(wèn)題。例如，中和法用于中和酸性或堿性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的“分配”，回收酚類、重金屬等;氧化還原法用來(lái)除去廢水中還原性或氧化性污染物，殺滅天然水體中的病原菌等。
3、生物法
利用微生物的生化作用處理廢水中的有機(jī)物，要求在廢水池中設(shè)置生物過(guò)濾系統(tǒng)，及時(shí)清除水中有害物質(zhì)，避免廢水排放后對(duì)周圍水域產(chǎn)生污染作用。例如，生物過(guò)濾法和活性污泥法用來(lái)處理生活污水或有機(jī)生產(chǎn)廢水，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化降解成無(wú)機(jī)鹽而得到凈化。生物法處理要注意考察工廠類型，不同工廠所用方法存在差異性，選擇合適方式進(jìn)行處理以保證凈化效果。
篇4
1《工業(yè)給水與廢水處理》課程特點(diǎn)
1.1專業(yè)性強(qiáng)
《工業(yè)給水與廢水處理》是一門水處理專業(yè)課程，主要介紹各種工業(yè)水處理方法和常用工業(yè)水處理技術(shù)。
1.2應(yīng)用性強(qiáng)
與其他同類專業(yè)課程相比，該課程雖也有基本原理，但更側(cè)重方法的應(yīng)用，除了常用方法原理介紹外，還包括各種應(yīng)用實(shí)例和各種水處理技術(shù)方案設(shè)計(jì)。
1.3針對(duì)性強(qiáng)
課程處理對(duì)象很明確，主要針對(duì)工業(yè)水，可分為工業(yè)給水處理和工業(yè)廢水處理兩大塊，工業(yè)給水處理主要針對(duì)工業(yè)用水，工業(yè)廢水處理針對(duì)不同工業(yè)所排放的廢水處理。
1.4更新快
水處理技術(shù)在不斷發(fā)展變化，而工業(yè)又在不斷地轉(zhuǎn)型，特別是環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越備受關(guān)注，工業(yè)水處理技術(shù)也在不斷地發(fā)展變化，相對(duì)應(yīng)的課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，需要及時(shí)更新。
1.5覆蓋廣
雖然課程針對(duì)工業(yè)水，但工業(yè)水性質(zhì)極為復(fù)雜，水質(zhì)需求各異，所對(duì)應(yīng)的方法基本涵蓋了所有水處理方法。同時(shí)課程既包含了工業(yè)生產(chǎn)前的處理，也包含了生產(chǎn)過(guò)程中所進(jìn)行的處理及生產(chǎn)后的廢水處理。
2《工業(yè)給水與廢水處理》開展研究性教學(xué)的必要性
2.1課程教學(xué)目標(biāo)和要求
課程主要通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)常用工業(yè)水處理技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，對(duì)于知識(shí)的理解能力、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，使學(xué)生具備解決工業(yè)水處理中一般技術(shù)問(wèn)題的能力，具備設(shè)計(jì)工業(yè)水處理方案的能力，并具備一定的水處理運(yùn)行管理能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。
2.2研究性教學(xué)必要性分析
現(xiàn)代大學(xué)生不管從認(rèn)知結(jié)構(gòu)，還是從學(xué)習(xí)能力方面，都已具備了一定的自主能力，同時(shí)他們自身也有自主學(xué)習(xí)的愿望，傳統(tǒng)的通過(guò)單純地知識(shí)灌輸，學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式已不適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)生的培養(yǎng)，限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)揮和其他方面能力的培養(yǎng)，需要進(jìn)行改革。研究性教學(xué)突出學(xué)生主體地位[1]，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的提高為目標(biāo)，可以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求，所以對(duì)課程進(jìn)行研究性教學(xué)改革，可以更好地實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)要求，培養(yǎng)出更加適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求的水處理技術(shù)人才。
3《工業(yè)給水與廢水處理》研究性教學(xué)改革思路
3.1加強(qiáng)引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生探究能力的提高
研究性教學(xué)中，教師要發(fā)揮出很好的主導(dǎo)作用，精心組織教學(xué)，善于引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)。首先要花精力設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，還需要組織好教學(xué)過(guò)程的進(jìn)行，準(zhǔn)備好學(xué)生可能有的問(wèn)題的回答和教學(xué)過(guò)程中所存在問(wèn)題的解決。該課程不是一門獨(dú)立的課程，而是與眾多的基礎(chǔ)課程緊密相連，所以教學(xué)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生尋根溯源，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，真正弄懂所學(xué)知識(shí)。如混凝技術(shù)，主要就是利用投加混凝劑，使水中穩(wěn)定的膠體失去穩(wěn)定性，要想理解混凝機(jī)理，就需要首先復(fù)習(xí)物理化學(xué)中膠體的知識(shí)，了解膠體的特性、膠體的雙電層結(jié)構(gòu)，就能弄懂膠體穩(wěn)定性的原因，就知道怎么使它失去穩(wěn)定性。通過(guò)循循善誘，學(xué)生探究能力就能得到逐步提高，會(huì)進(jìn)一步深入自己找尋問(wèn)題的答案，從而主動(dòng)獲取知識(shí)。
3.2理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)
課程應(yīng)用性較強(qiáng)，很多內(nèi)容都是來(lái)自于實(shí)踐，所學(xué)的知識(shí)也會(huì)用于實(shí)踐。教學(xué)中需注意理論聯(lián)系實(shí)際，可以通過(guò)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、案例分析、實(shí)際工程設(shè)計(jì)等手段加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的鍛煉。部分內(nèi)容較為抽象，可以充分利用實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地等有利條件，讓實(shí)際知識(shí)與理論知識(shí)相融合，讓學(xué)生從實(shí)踐中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，學(xué)生會(huì)更有成就感也更愿意去思考。
3.3創(chuàng)新教學(xué)條件，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力
課程內(nèi)容多、知識(shí)更新快，單靠課堂教學(xué)難以完成，這就需要教師積極創(chuàng)造條件，提供教學(xué)資源、創(chuàng)造教學(xué)環(huán)境、促進(jìn)學(xué)生課堂內(nèi)外相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性、積極創(chuàng)造讓學(xué)生得到鍛煉的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。如可以借助仿真軟件，優(yōu)化教學(xué)情境。仿真就是對(duì)真實(shí)的模仿，通過(guò)仿真軟件，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜過(guò)程的模擬，學(xué)生可以深入了解影響過(guò)程的主要因素及如何影響的，從而促進(jìn)自主學(xué)習(xí)效果的提高，另外教師可以加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，并定期更新和維護(hù)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的條件。
3.4優(yōu)化教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生綜合能力提高
研究性教學(xué)方式較為靈活，可以采取學(xué)生自主學(xué)習(xí)，交流討論等方式；也可以鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證；或結(jié)合實(shí)際工程，布置設(shè)計(jì)任務(wù)，可以小組集體完成，也可以個(gè)人獨(dú)立完成，或輔助老師完成。成果可以是課程論文、讀書筆記、匯報(bào)材料或設(shè)計(jì)圖紙等。如可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找相應(yīng)案例，學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，動(dòng)手自行設(shè)計(jì)水處理系統(tǒng)，并可結(jié)合CAD，繪制出相應(yīng)的圖紙或制作成實(shí)驗(yàn)裝置模型，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。
3.5優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
該門課程教學(xué)內(nèi)容相比較其他課程而言，其前后關(guān)聯(lián)性較小，各章相對(duì)獨(dú)立。可以采取模塊化分割教學(xué)，分塊設(shè)計(jì)優(yōu)化組合。可以以相似章節(jié)為一個(gè)分割單元。如工業(yè)給水部分可分為3個(gè)模塊：軟化和除鹽為一個(gè)模塊、冷卻水處理部分為一個(gè)模塊、膜處理部分為一個(gè)模塊，各模塊可針對(duì)他們各自的特點(diǎn)采用合適的教學(xué)方法。如軟化除鹽可以采取對(duì)比教學(xué)手段，根據(jù)軟化方法，讓學(xué)生自己根據(jù)二者區(qū)別，進(jìn)行除鹽部分的學(xué)習(xí)；冷卻水處理部分重點(diǎn)是構(gòu)筑物，可以通過(guò)模擬演示或結(jié)合周圍工廠實(shí)物進(jìn)行教學(xué)；膜處理可以進(jìn)行擴(kuò)展性教學(xué)，讓學(xué)生自己搜集資料了解膜處理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用推廣情況。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。
4《工業(yè)給水與廢水處理》研究性教學(xué)實(shí)施中需注意的問(wèn)題
4.1加強(qiáng)交流互動(dòng)
教學(xué)過(guò)程包含多個(gè)因素，所以應(yīng)加強(qiáng)各因素之間的交流互動(dòng)，如師師互動(dòng)、師生互動(dòng)、生生互動(dòng)等[2]。因該門課程內(nèi)容跨越較大，可采用多教師授課模式，首先教師之間要互相溝通，明確該門課程總體要求和各個(gè)部分的具體要求，共同策劃。師生之間更要加強(qiáng)互動(dòng)，教學(xué)效果的提高需要教師和學(xué)生相互配合，教師要能正確引導(dǎo)，學(xué)生要能正確理解，這就要求師生加強(qiáng)交流溝通，形成一個(gè)教學(xué)共同體。同時(shí)研究性教學(xué)更重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的過(guò)程離不開學(xué)生之間的交流討論，生生互動(dòng)，才能互相促進(jìn)提高。
4.2加強(qiáng)交互有效性控制
研究性教學(xué)改革需要注意不能僅停留于改革表層，現(xiàn)在很多改革都只是進(jìn)行了教學(xué)方式的邊際調(diào)整，而不是變革[3]。所以要加強(qiáng)交互有效性控制，型式的變換要真正能激發(fā)出學(xué)生的潛能，才能有效果。這就需要教學(xué)時(shí)注意交流的方法、雙方的態(tài)度、溝通技巧、任務(wù)布置的明確性等。如在布置小組共同學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，需提出明確的學(xué)習(xí)要求，具體的成果要求，明確小組成員之間的分工及各自的要求，并做好小組學(xué)習(xí)的跟蹤和考核工作，才能確保小組每個(gè)成員都能共同參與并完成好小組學(xué)習(xí)任務(wù)。
4.3加強(qiáng)過(guò)程控制
研究性教學(xué)處于改革時(shí)期，還不夠成熟，還在不斷探索之中。在教學(xué)過(guò)程中教師的設(shè)計(jì)思路是不是正確，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是不是符合預(yù)期的要求，都需要進(jìn)行反饋控制，不斷調(diào)整，通過(guò)加強(qiáng)過(guò)程控制，根據(jù)師生反映及時(shí)調(diào)整策略，可以確保課程研究性教學(xué)起到實(shí)效。
5結(jié)語(yǔ)
研究性教學(xué)以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才為目標(biāo)，《工業(yè)給水與給水處理》具有應(yīng)用性強(qiáng)、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，采用研究性教學(xué)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量的提高，實(shí)現(xiàn)符合社會(huì)需求的工業(yè)水處理技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉華．研究性教學(xué)視域下的“基本原理概論”教學(xué)改革[J]．揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(高教研究版)，2013，17(3)：88-92．
篇5
引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于石油的需求也是日益增多，隨之而來(lái)的是各類的石油化工廢水，其主要來(lái)源于在石油化工產(chǎn)品加工的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢棄物，而且大多數(shù)的存在形式是以乳狀液體。相比較其他的廢水而言，由于石油化工廢水中富含較多的油、有機(jī)物含量等多種類型的污染物，繼而造成了石油化工廢水的水質(zhì)情況更為復(fù)雜，因此對(duì)于石油化工廢水的處理就比較困難，一般都是采用多種不同的處理方法進(jìn)行，待污染物達(dá)到了國(guó)際的排放標(biāo)準(zhǔn)之后才予以排放。所以，現(xiàn)在對(duì)于石油化工廢水的處理依舊是一個(gè)科研熱點(diǎn)。
一、物理法
（一）隔油
隔油是石油化工廢水處理中的基礎(chǔ)工序，石油化工廢水處理的隔油一般是在專門的隔油池中進(jìn)行，將廢水中的污染物進(jìn)行初步沉淀，不同的隔油形式會(huì)產(chǎn)生不盡一致的隔油效率，耿士鎖通過(guò)經(jīng)過(guò)研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好一些。呂炳南通過(guò)試驗(yàn)研究及實(shí)地檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將隔油池進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬A斜改造，能夠有效的提升隔油的效率。
（二）氣浮法
氣浮是利用微小氣泡粘附廢水中的懸浮物，由于絮凝處理后，廢水中有較多的細(xì)微固體懸浮物、石化油等污染物，通過(guò)氣浮的方式進(jìn)一步減少這些懸浮物，深化廢水處理的質(zhì)量，陳衛(wèi)瑋在研究中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)，能夠較高的提高廢水中處理的程度，朱東輝等經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，認(rèn)為用旋切氣浮法處理煉油廢水，廢油的去除率更高。肖坤林等在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合單級(jí)氣浮技術(shù)和多級(jí)板式塔理論，開發(fā)出兩級(jí)氣浮塔處理含油廢水的新工藝，實(shí)現(xiàn)了塔釜一次曝氣、多級(jí)氣浮的分離，并研究了氣浮塔板的流體力學(xué)性能、布?xì)庑阅芗安僮鳁l件對(duì)廢水處理效率的影響。
（三）吸附法
吸附是石油化工廢水處理中經(jīng)常使用的技術(shù)，用活性炭來(lái)吸附廢水中的污染物，使廢水得到初步的控制，吸附法往往與絮凝法、氧化法共同使用。但是由于活性炭容易造成二次污染，給廢水處理帶來(lái)一定的難度，近年來(lái)，隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的吸附材料被運(yùn)用到石油化工廢水處理中，季凌等用纖維活性炭對(duì)石化企煉油化工廢水進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)活性炭對(duì)煉油廢水的處理是有一定的范圍的，如對(duì)電導(dǎo)氯離子的去除作用就比較小，如果將活性炭與混凝聯(lián)合使用，對(duì)氯氨等的去除作用就比較大，能夠比較明顯地增強(qiáng)凈化效果，如果將活性炭與臭氧聯(lián)合使用，能夠進(jìn)一步地提升廢水的處理率。
二、生物法
隨著生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不斷深入，在石油化工廢水處理中，生物法有了更深層次的運(yùn)用，生物處理技術(shù)一般在廢水的二級(jí)處理階段發(fā)揮重要作用，目前生物技術(shù)在廢水處理中經(jīng)常用到的主要以厭氧、好氧等生物原理。
（一）厭氧
厭氧生物處理技術(shù)成本較低，且處理后的生物氣能夠作為一種能源，對(duì)于高濃度的廢水具有很強(qiáng)的處理能力，在此過(guò)程中，通過(guò)對(duì)厭氧生物的培養(yǎng)，使廢水中的生物降解發(fā)酵，不同類型的處理模式需要運(yùn)用厭氧形式也會(huì)有所差別，利用升流式厭氧器，不僅操作簡(jiǎn)便，對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理的效率也較高，凌文華運(yùn)用升流式厭氧處理技術(shù)對(duì)廢水的研究表明，升流式對(duì)廢水污染物的去除效果較好，但是處理時(shí)對(duì)條件的要求較高，溫度、水量等都需要控制在一定的范圍內(nèi)，才能更好地發(fā)揮作用。李敬美等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，將活性污泥與生物膜相結(jié)合，能夠提升氧的利用率，減少回流，降低能量消耗，能夠應(yīng)對(duì)高負(fù)荷的污水處理系統(tǒng)。
（二）好氧
好氧處理技術(shù)也是石油化工廢水處理中的重要手段，在實(shí)際的運(yùn)用中，好氧經(jīng)常與厭氧聯(lián)合使用，好氧處理的方式多樣，能夠根據(jù)石油化工廢水的不同種類而進(jìn)行靈活使用。如序批式間歇活性污泥法簡(jiǎn)單快捷，操做靈活，能夠較好的運(yùn)行管理，這種處理方式使用與小規(guī)模的廢水處理。彭永臻等將兩個(gè)連續(xù)的序批式間歇活性污泥法系統(tǒng)連接，在不同階段加入不同的試劑，發(fā)現(xiàn)廢水處理效率大大提升。
三、化學(xué)法
化學(xué)處理法是經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有氧化還原、混凝、中和等;以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的有萃取、吸附、吹脫、汽提、離子交換以及反滲透和電滲吸等。和生物處理方法比較而言，高效率、快速，可以除去比較多的污染物。另外，還具有容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、設(shè)備容易操作和控制、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。化學(xué)處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物。
（一）污水臭氧化處理法
該法在環(huán)境保護(hù)和化工等方面應(yīng)用廣泛，是用臭氧作氧化劑，使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣對(duì)廢水進(jìn)行凈化和消毒處理的方法。這種方法主要用于水的脫色，水中鐵、錳等金屬離子的去除;水的消毒;去除水中酚、異味、臭味、氰等污染物質(zhì)。具有反應(yīng)迅速、流程簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。
（二）污水化學(xué)沉淀處理法
這是一種傳統(tǒng)的水處理方法，廣泛用于水質(zhì)處理中的軟化過(guò)程、工業(yè)廢水處理等，以去除重金屬和氰化物。向廢水中投加可溶性化學(xué)藥劑，使之與其中呈離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)污染物起化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于或難溶于水的化合物沉淀析出，從而達(dá)到凈化廢水的目的。
（三）污水氧化處理法
氧化處理法幾乎可處理一切工業(yè)廢水，尤其是處理廢水中難以被生物降解的有機(jī)物。利用強(qiáng)氧化劑氧化分解廢水中污染物，如酚、氰化物、絕大部分農(nóng)藥、殺蟲劑以及引起色度、臭味的物質(zhì)等。強(qiáng)氧化劑能將廢水中的這些污染物逐步降解成為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水而易于從水中分離出來(lái)的物質(zhì)。
（四）絮凝
絮凝是石油化工廢水處理的重要工序，將絮凝劑融入水中，以破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)態(tài)，使絮狀物質(zhì)從水中脫離，可以去除煉油廢水中的有機(jī)污染物、藻類及浮游生物等，絮凝通常是石油化工廢水處理的基礎(chǔ)，隨著生物科技的進(jìn)步，具有生化優(yōu)點(diǎn)的絮凝劑更進(jìn)一步地提高了廢水處理的效率，尹華等學(xué)者探索了自制生物絮凝劑（JMBF-25）處理石油化工的效果，發(fā)現(xiàn)絮凝劑不僅成本較小，而且對(duì)改善污泥的沉降性能有較好的作用，不過(guò)，絮凝劑的使用需適量才能達(dá)到最佳效果，如果使用過(guò)量反而會(huì)使絮凝效果惡化。
結(jié)束語(yǔ)
石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，雖然為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)做了巨大的貢獻(xiàn)，但也需要對(duì)石油化工的廢水處理引起高度重視，以此來(lái)促進(jìn)我國(guó)的石油化工得到綠色、可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]張超,李本高.石油化工污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水與廢水,2011,04:6-11+26.
[2]劉立軍,卜巖,侯娜,馬艷秋.加氫處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].當(dāng)代化工,2011,09:943-946.
篇6
一.前言
高濃度氨氮廢水處理技術(shù)一直都是各國(guó)學(xué)著研究的熱門課題。處理高濃度氨氮廢水的方式有很多種，較為常用的包括生物脫氮法、折點(diǎn)加氯氣、吹脫法和離子交換法等。在處理含有有機(jī)物的低氨氮濃度廢水中嗎，采用生物脫氮法較為可行。目前，對(duì)催化劑廢水、化肥廢水等高濃度無(wú)極氨氮廢水處理，很多工業(yè)都是采用吹脫法。但由于吹脫法的脫氮率僅僅能夠達(dá)到70%，其處理后無(wú)法達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。而聚丙烯中空纖維膜法處理具有諸多優(yōu)點(diǎn)，能很好的彌補(bǔ)其他處理方式的缺欠。
二.膜分離技術(shù)。
膜分離技術(shù)是借助膜的滲透作用，通過(guò)化學(xué)位差和外界能量的推動(dòng)作用，將混合物中的溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離、分級(jí)和提純及濃縮。同傳統(tǒng)的蒸餾、沉淀、分餾、吸附、萃取等方法相比，膜分離技術(shù)在分離過(guò)程中沒有發(fā)生相變，能耗較低；在膜分離的過(guò)程中，可在常溫下進(jìn)行，并且適合果汁、酶等熱敏感物質(zhì)；膜分離技術(shù)對(duì)有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和生物制品都可適用，技術(shù)適用范圍較廣，遍布從微粒級(jí)到離子級(jí)；膜分離技術(shù)是采用壓力差作為驅(qū)動(dòng)力，具有操作方便、裝置簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。
三.聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水。
1.膜分離法處理原理。
膜分離法處理高濃度氨氮廢水是通過(guò)膜的選擇透過(guò)性，將液體中的氨氮成分進(jìn)行選擇性分離，達(dá)到脫除氨氮的目的。膜分離法處理高濃度氨氮廢水的具體操作方式包括納濾、電滲析、反滲透等。其中采用電滲析和聚丙烯中空纖維膜法處理氨氮廢水具有較好的效果。采用電滲析方法時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中需要消耗的電量和廢水氨氮的含量成正比，在處理2000至3000mg/L氨氮廢水中，去除率可達(dá)到85%以上，可提出高達(dá)8.9%的濃氨水。液膜法處理高濃度氨氮廢水，在進(jìn)水的氨氮質(zhì)量濃度為500mg/L時(shí)，通過(guò)處理，其出水的氨氮含有濃度低于15mg/L；在處理過(guò)程中，對(duì)氨氮的回收比率較高，同時(shí)具有處理效果較為穩(wěn)定，操作方便、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。液膜法通常適用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的中低濃度氨氮廢水，其弊端是，在處理過(guò)程中，使用的薄膜容易出現(xiàn)結(jié)垢，發(fā)生堵塞，造成反洗較為頻繁，增加了廢水處理的費(fèi)用和成本。
2.處理技術(shù)。
聚丙烯中空纖維處理高濃度氨氮廢水，是由于聚丙烯塑料在拉絲的工程中，在抽出的中空纖維膜中拉出了許多小孔，小孔允許氣體從中通過(guò)，而阻止水的通過(guò)。在PH值達(dá)到11.5時(shí)，廢水中的氨中有約為99.9%的是以游離狀態(tài)的氨氣存在的，而當(dāng)廢水通過(guò)聚丙烯中空纖維膜的內(nèi)側(cè)時(shí)，其中的氨分析能經(jīng)由中空膜的膜壁透出，而將膜壁外的H2SO4進(jìn)行吸收，轉(zhuǎn)換為（NH4）2SO4，同時(shí)去除廢水中的NH3-N。聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水，是采用了吸收液循環(huán)的方式，將含有氨氮成分的廢水，泵入到聚丙烯中空纖維內(nèi)側(cè)，H2SO4吸收液在中空纖維膜的外側(cè)循環(huán)流動(dòng)，而當(dāng)廢水經(jīng)過(guò)聚丙烯中空纖維膜的過(guò)濾后，去除其中的氨，同時(shí)將氨回收為（NH4）2SO4.。
在膜法處理高濃度氨氮廢水技術(shù)中，較為古老的技術(shù)是夜膜法，其去除氨的原理是：NH3易溶于膜相（油相），在膜相外側(cè)中具有較高的濃度，而通過(guò)進(jìn)行膜相的擴(kuò)散和遷移，到達(dá)內(nèi)相界面和膜相內(nèi)側(cè)，同時(shí)和膜內(nèi)相中的酸產(chǎn)生解脫反應(yīng)，形成了NH4+。而在膜兩側(cè)的NH3分壓差作為處理的推動(dòng)力，將廢水中的NH3通過(guò)吸收液進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將廢水中的氨氮含量進(jìn)行降低，實(shí)現(xiàn)去除的目的。液膜法處理高濃度氨氮廢水技術(shù)中，如何防止液膜的乳化、含有氨氮的吸收液的處理方式、減少吸收液中對(duì)廢水的有機(jī)污染等問(wèn)題是液膜處理技術(shù)的核心技術(shù)內(nèi)容。
縱觀高濃度氨氮廢水的處理技術(shù)及發(fā)展模式來(lái)看，膜技術(shù)日臻完善，而采用膜技術(shù)處理高濃度氨氮廢水專業(yè)技術(shù)成為許多專家、學(xué)者、行業(yè)工作者研究和探討的話題。
3.采用氨水的形式，回收氨氮廢水。
以氨水的形式，回收氨氮廢水的處理技術(shù)，能在去除氨氮的同時(shí)，獲得濃度較高的氨水，通過(guò)處理后，將廢水處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又能經(jīng)濟(jì)有效的分離和回收氨氮。采用回收氨水的形式，對(duì)高濃度氨氮廢水進(jìn)行處理，在處理廢水的同時(shí)，又獲得了較高濃度的氨水，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
3.1電滲析處理技術(shù)，電滲析器通常由離子交換膜、極板、隔板組合而成。在含有氨氮的廢水通過(guò)時(shí)，電滲析器在直流電場(chǎng)的作用下，將產(chǎn)生的OH-和NH4+進(jìn)行定位遷移。通過(guò)離子遷移，將廢水進(jìn)行凈化，取得較高濃度的氨水。采用電滲析處理技術(shù)，工藝流程較為簡(jiǎn)單，在處理廢水的過(guò)程中不用受到廢水的PH值限制，也同受處理溫度的影響，具有投資成本較少、回收率較高、處理操作簡(jiǎn)便、處理過(guò)程不消耗藥劑等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用電滲析處理高濃度氨氮廢水時(shí)，在2000-3000mg/L氨氮濃度中，通過(guò)電滲析處理，對(duì)氨氮的去除率可超過(guò)87.5%，處理后獲得濃度為89%的氨水。
3.2離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水。
采用離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水，同時(shí)也是進(jìn)行脫氨的預(yù)處理，其處理原理為：離子膜的電解技術(shù)在電滲析器的直流電場(chǎng)作用下，將電位差作為處理的推動(dòng)力，處理過(guò)程中利用離子交換膜的透過(guò)控制，選擇性的將通過(guò)的廢水中的部分離子通過(guò)離子交換膜進(jìn)行分離，達(dá)到與原溶液分離的目的。通過(guò)電滲析處理，有效降低了高濃度氨氮廢水的處理成本，同時(shí)獲得的高濃度氨水，實(shí)現(xiàn)了廢物資源的再利用。
3.3生物膜處理技術(shù)。
生物膜處理技術(shù)是指：采用附著和生長(zhǎng)在惰性載體上，以微生物為主體的，其中包括能產(chǎn)生胞外多聚物，以及吸附在微生物的表面上的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物等。其具有較強(qiáng)的吸附能力和具有生物降解的結(jié)構(gòu)。生物膜處理技術(shù)是利用生物膜替代了傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)、以及生活處理中的二次沉淀、沙淀池處理技術(shù)。在高濃度氨氮廢水處理中，生物膜處理技術(shù)通過(guò)分離工程中的膜法處理技術(shù)的應(yīng)用，高效的完成了高濃度氨氮廢水的分離處理，同時(shí)處理過(guò)程中，曝氣池中的活性污泥的濃度得到增加，污泥總的特效菌也有所增加。另外，由于處理過(guò)程總，降低了F/M比值，將少了剩余的污泥產(chǎn)生量，甚至可以將到零，不僅僅是提高了生化反應(yīng)的效率，同時(shí)也從基本上解決了傳統(tǒng)活性污泥處理中存在的較為突出的問(wèn)題。
五.結(jié)束語(yǔ)
聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮具有技術(shù)先進(jìn)，處理工藝流程短都優(yōu)點(diǎn)，采用二級(jí)脫除后，脫除率能超過(guò)99.4%，非常適合處理高濃度的NH3-N廢水。處理工藝設(shè)備要求簡(jiǎn)單，占地面積較小，同時(shí)操作也較為方便，具有較低的能耗，且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊曉奕 蔣展鵬 潘成峰 膜法處理高濃度氨氮廢水的研究 [期刊論文] 《水處理技術(shù)》 ISTIC PKU2003年2期
[2] 劉乾亮 馬軍 王盼盼 王爭(zhēng)輝 LIU Qian-liangMA JunWANG Pan-panWANG Zheng-hui 氣掃式膜蒸餾工藝處理高氨氮廢水的影響因素研究 [期刊論文] 《中國(guó)給水排水》 ISTIC PKU2012年13期
[3] 朱振中 膜吸收法與膜生物反應(yīng)器組合系統(tǒng)處理高濃度氨氮廢水的研究
[學(xué)位論文]2005 江南大學(xué)：環(huán)境工程
篇7
目前焦化廢水一般按常規(guī)方法先進(jìn)行預(yù)處理，然后再進(jìn)行生物脫酚二次處理。但往往經(jīng)上述處理后，外排廢水中COD、氰化物及氨氮等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。針對(duì)這種狀況，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。這些方法大致分為物化法、生物法、化學(xué)法和循環(huán)利用等4類。
一、焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)
焦化廢水中部分有機(jī)物不易生物降解，需要采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)。
常用的預(yù)處理方法是厭氧酸化法。這是一種介于厭氧和好氧之間的工藝，其作用機(jī)理是通過(guò)厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，生成易降解物質(zhì)。焦化廢水經(jīng)厭氧酸化預(yù)處理后，可以提高難降解有機(jī)物的好氧生物降解性能，為后續(xù)的好氧生物處理創(chuàng)造良好條件。
二、焦化廢水的二級(jí)處理技術(shù)
（一）物理化學(xué)法
（1）吸附法
吸附法處理廢水，就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質(zhì)，使廢水得到凈化。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。這種方法處理成本高，吸附劑再生困難,不利于處理高濃度的廢水。
（2）利用煙道氣處理焦化廢水
由冶金工業(yè)部建筑研究總院和北京國(guó)緯達(dá)環(huán)保公司合作研制開發(fā)的“煙道氣處理焦化剩余氨水或全部焦化廢水的方法”已獲得國(guó)家專利。該技術(shù)將焦化剩余氨水去除焦油和SS后，輸入煙道廢氣中進(jìn)行充分的物理化學(xué)反應(yīng)，煙道氣的熱量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨氣與煙道氣中的SO2反應(yīng)生成硫銨。
該方法投資省，占地少，以廢治廢，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好，環(huán)境效益十分顯著，是一項(xiàng)十分值得推廣的方法。但是此法要求焦化的氨量必須與煙道氣所需氨量保持平衡，這就在一定程度上限制了方法的應(yīng)用范圍。
（二）生物處理法
生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機(jī)物的方法。目前，活性污泥法是一種應(yīng)用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù)。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸；溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產(chǎn)物（主要是CO2）。非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，然后被代謝和利用。
生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，但是生物降解法的稀釋水用量大，處理設(shè)施規(guī)模大，停留時(shí)間長(zhǎng)，投資費(fèi)用較高，對(duì)廢水的水質(zhì)條件要求嚴(yán)格，這也就對(duì)操作管理提出了較高要求。
（三）化學(xué)處理法
（1）焚燒法
焚燒法治理廢水始于20世紀(jì)50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機(jī)物在爐內(nèi)氧化，分解成為完全燃燒產(chǎn)物CO2和H2O及少許無(wú)機(jī)物灰分。
焚燒處理工藝對(duì)于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實(shí)可行的處理方法。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但是處理費(fèi)用昂貴使得多數(shù)企業(yè)望而卻步，在我國(guó)應(yīng)用較少。
（2）催化濕式氧化技術(shù)
催化濕式氧化技術(shù)是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機(jī)物氧化，最終轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)N2和CO2排放。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其催化劑價(jià)格昂貴，處理成本高，且在高溫高壓條件下運(yùn)行，對(duì)工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，投資費(fèi)用高，國(guó)內(nèi)很少將該法用于廢水處理。
（3）化學(xué)混凝和絮凝
化學(xué)混凝和絮凝是用來(lái)處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細(xì)小懸浮物及膠體微粒，以降低廢水的濁度和色度，但對(duì)可溶性有機(jī)物無(wú)效，常用于焦化廢水的深度處理。該法處理費(fèi)用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。
（4）臭氧氧化法
臭氧的強(qiáng)氧化性可將廢水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解為氧，不會(huì)造成二次污染，操作管理簡(jiǎn)單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點(diǎn)。同時(shí)若操作不當(dāng)，臭氧會(huì)對(duì)周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應(yīng)用于廢水的深度處理。在美國(guó)已開始應(yīng)用臭氧氧化法處理焦化廢水。
（5）光催化氧化法
目前，這種方法還僅停留在理論研究階段。這種水處理方法能有效地去除廢水中的污染物且能耗低，有著很大的發(fā)展?jié)摿Α５怯袝r(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些有害的光化學(xué)產(chǎn)物，造成二次污染。由于光催化降解是基于體系對(duì)光能的吸收，因此，要求體系具有良好的透光性。所以，該方法適用于低濁度、透光性好的體系，可用于焦化廢水的深度處理。
（6）電化學(xué)氧化技術(shù)
電化學(xué)水處理技術(shù)的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應(yīng)或利用電極表面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性活性物質(zhì)使污染物發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變。目前的研究表明，電化學(xué)氧化法氧化能力強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染，是一種前景比較廣闊的廢水處理技術(shù)。
（四）廢水循環(huán)使用
高濃度的焦化廢水經(jīng)過(guò)脫酚，凈化除去固體沉淀和輕質(zhì)焦油后，送往熄焦池以供熄焦，實(shí)現(xiàn)酚水的閉路循環(huán)。從而減少了排污，降低了運(yùn)行等費(fèi)用。但是此時(shí)的污染物轉(zhuǎn)移問(wèn)題也值得考慮和進(jìn)一步研究。
三、結(jié)語(yǔ)
總之，我們應(yīng)根據(jù)焦化廢水的特點(diǎn)，深入研究先進(jìn)的處理技術(shù)，尋求既高效又經(jīng)濟(jì)的處理方法，降低運(yùn)行費(fèi)用，提高達(dá)標(biāo)率，改善環(huán)境質(zhì)量，減輕焦化廢水對(duì)各地水體的污染，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。這既是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，也是未來(lái)技術(shù)攻關(guān)所需要面對(duì)的的重點(diǎn)。
篇8
引言
城市工業(yè)污水處理的基本方法，研究了城市工業(yè)污水回用的處理工藝，闡述了城市工業(yè)污水回用方式，分析了分散回用規(guī)劃和集中回用規(guī)劃，從而促進(jìn)城市工業(yè)污水的處理回用研究。
1.城市工業(yè)污水處理的基本方式
城市廢水中，工業(yè)廢水的比重最大。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)，2008年全國(guó)全年廢水排放總量達(dá)571.7億噸，工業(yè)廢水排放量高達(dá)241.7億噸，占總廢水排放量的42.3％，所以可行控制廢水的回收再用率，是提升我國(guó)城市供水率的主要方法。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)各大企業(yè)對(duì)廢水的處理及回用都更加重視，近冷卻用水處理后可以實(shí)現(xiàn)回用的就能達(dá)到50％以上，文中筆者結(jié)束語(yǔ)了幾種較為經(jīng)常看的工業(yè)廢水處理方式，做如下簡(jiǎn)單研究介紹：
1.1化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法處理的主要求做到對(duì)象是工業(yè)廢水中的金屬離子（如鎳、鉻、銅、鐵、鋅、汞等）和兩性元素（砷、硼），除此之外并且還能夠處理工業(yè)污水中的堿土金屬（鎂、鈣）和部分非金屬元素（如氟、硫等）。經(jīng)過(guò)化學(xué)方式處理污水中的重金屬其技術(shù)方式較容易實(shí)現(xiàn)，聯(lián)合化學(xué)反應(yīng)方程式方可準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)應(yīng)投量，而是可以達(dá)到物盡其用不浪費(fèi)的目的。若處理的廢水量較少，可以直接經(jīng)過(guò)手工操縱進(jìn)行處理；水量大，且條件允許允許的狀況下，可以讓用大型自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行操縱，對(duì)于不一樣重金屬離子設(shè)置不一樣的PH沉淀?xiàng)l件允許。現(xiàn)在，這種方式被廣泛應(yīng)用在采礦冶煉生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的含有重金屬離子廢水的處理整個(gè)過(guò)程中。
1.2電解法
電解法有隔膜電解法、凝聚電解法等。經(jīng)過(guò)電解法處理不但可以實(shí)現(xiàn)重金屬離子工業(yè)廢水的處理，特別并且還能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬的回收。但國(guó)內(nèi)外電解法處理工業(yè)重金屬?gòu)U水，常常存在著電極板消耗大、耗電量高等缺點(diǎn)。
1.3浮力浮上法
工業(yè)廢水進(jìn)行分離處理整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)將重金屬依附著微小氣泡，使其的比重小于水從而使得浮上水面，實(shí)現(xiàn)重金屬清除的目的。現(xiàn)在常用的浮上法有離子浮上法、沉淀浮上法、電解浮上法等。
2.我國(guó)城市生活污水處理發(fā)展現(xiàn)狀
隨著城市人口的膨脹，城市生活污水排放量逐年遞增，現(xiàn)在的污水處理本領(lǐng)很難滿足處理必要，從而使得多數(shù)城市生活污水沒有經(jīng)過(guò)處理就直接排入自然水體中，造成環(huán)境污染。當(dāng)前社會(huì)淡水資源嚴(yán)重的匱乏，在提倡節(jié)約用水的并且應(yīng)極力分析發(fā)展污水處理回用技術(shù)，從而把處理后的城市生活污水作為另一水源。因此能否可行的處理應(yīng)用城市生活污水，關(guān)系到城市生活環(huán)境的改善和人民生活水平的提升，和綠色生態(tài)城市的建設(shè)。
這些年以來(lái)我國(guó)污水處理水平得到了很大的提升，但仍存在著很大的不足，如污水處理技術(shù)和設(shè)備相對(duì)落后，污水處理本領(lǐng)有限，滿足不了日益增長(zhǎng)的污水處理需求，從而使得大量污水沒未經(jīng)處理直接排入江河湖泊，對(duì)水體環(huán)境造成巨大破壞。由于我國(guó)城市水環(huán)境每況愈下，水利單位預(yù)測(cè)估計(jì)，人均水資源將會(huì)在20三十年我國(guó)人口總數(shù)加到16億時(shí)，降低至1760立方米，總的缺水量將達(dá)400～500億立方米，達(dá)到世界公認(rèn)的缺水警戒線。與此并且伴隨著人口城市化的加速和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，城市生活污水量排量劇增，水環(huán)境的污染將會(huì)更加嚴(yán)重。造成污水處理困難原因如下：
2.1污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮不周全，建成的污水處理廠負(fù)荷率低，不可以達(dá)到預(yù)期的處理量。
2.2相關(guān)辦理監(jiān)督機(jī)制落后、混亂，嚴(yán)重影響污水處理廠的正常運(yùn)行。
2.3對(duì)污水處理的認(rèn)知不足，某些地方?jīng)]有真正意識(shí)到污水處理的緊迫與重要，沒有設(shè)立專門的維修養(yǎng)護(hù)資金，以致污水廠污水相關(guān)設(shè)施需保養(yǎng)維修甚至損壞時(shí)，得不到幾時(shí)處理，被迫停工停產(chǎn)。
2.4相關(guān)政策落后，沒有落實(shí)誰(shuí)污染誰(shuí)負(fù)責(zé)體制，僅靠國(guó)家和地方的財(cái)政支持建設(shè)處理廠，并且處理污水的本錢與其帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效果與利益無(wú)法相持，使得整個(gè)建設(shè)整個(gè)過(guò)程滯后緩慢，甚至出現(xiàn)某些城市政府不肯投資污水處理廠建設(shè)的情形。
3.城市污水處理的工藝分析
城市生活污水中有大量含有氮磷硫的有機(jī)物，并且包含有細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵等等。現(xiàn)在污水處理技術(shù)根據(jù)其原理方法和作用對(duì)象可分為生物法、化學(xué)法、物理法等。我國(guó)的城市規(guī)模不停擴(kuò)龐大，生活污水產(chǎn)生集中，普遍采用集中式對(duì)城市污水進(jìn)行處理。我國(guó)城市生活污水處理系統(tǒng)包括一級(jí)、二級(jí)處理。一級(jí)處理作為前處理普遍采用網(wǎng)格截留、沉淀、離心等物理方法出去碎石沙礫、懸浮物等。二級(jí)處理采用生物處理的方法撤除污水中的膠體膠質(zhì)和可溶性有機(jī)污染物，經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的污水基本理論上達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，可排入自然水體。隨著時(shí)代的發(fā)展，城市污水處理經(jīng)過(guò)了從單一工藝到組合工藝的改革歷程。對(duì)此，筆者將歸納現(xiàn)行的常規(guī)處理技術(shù)與設(shè)備，具體如下：
3.1 生物接觸膜法
3.1.1流動(dòng)床生物膜處理方法 該法的載體與眾不一樣，具有獨(dú)特構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，以方便于微生物在反應(yīng)池中的污泥和載體中循環(huán)。因此要在反應(yīng)池內(nèi)10％～20％的體積填充直徑為5到10毫米的載體顆粒,以利于可行防止載體流失,防止氣泡合并,從而提升氧的應(yīng)用率。
3.1.2 生物轉(zhuǎn)盤工藝法 該法屬于運(yùn)用生物法處理生活污水,是人工強(qiáng)化的污水灌溉和土地處理。即讓微生物、原生動(dòng)物等在生物轉(zhuǎn)盤境料培養(yǎng)基上培育繁殖,以形成膜狀生物性污泥（生物膜）。再以經(jīng)沉淀池剛開始處理后的生活污水與生物膜相接觸,此中的微生物攝取并應(yīng)用污水中有機(jī)污染物進(jìn)行繁衍,以此達(dá)到凈化污水的目的。
3.2 兩段活性污泥法（AB法）
該法將污水管道和污水廠作為一個(gè)污水處理系統(tǒng)。其特征是沒有初淀池處理效果穩(wěn)定、耐熱負(fù)荷本領(lǐng)強(qiáng),COD去除率是80％、BOD去除率是90％。采用的先進(jìn)技術(shù)有：側(cè)向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝氣機(jī)、無(wú)支架污泥懸浮型生物填料。透徹理解為：A段高負(fù)荷,B段低負(fù)荷,A、B兩段分別回流, 并為各時(shí)期的優(yōu)勢(shì)微生物種群創(chuàng)造利于生長(zhǎng)環(huán)境，從而可行應(yīng)用微生物,使其充實(shí)發(fā)揮作用。
3.3 厭氧生物濾池法
該池屬于厭氧生物膜法，即以內(nèi)裝填料作為微生物載體。微生物繁殖附著在載體所構(gòu)成的固定床層的表面上,經(jīng)沉淀池剛開始處理后的污水由下上升并經(jīng)過(guò)床層,由于微生物作用當(dāng)中的有機(jī)物污染物便會(huì)水解酸化,并且有沼氣產(chǎn)生。數(shù)次處理后進(jìn)入處理的關(guān)鍵點(diǎn),在拔風(fēng)系統(tǒng)作用下濾池將處于兼氧狀態(tài), 酸性階段由于甲烷細(xì)菌量生長(zhǎng)受抑而進(jìn)行,然后進(jìn)行耗氧處理,因此氧化溝內(nèi)溶氧要保持在1.5～2.8mg/L。
3.4 曝氣生物濾池法
該法是在給水快濾池和污水處理接觸氧化法的基礎(chǔ)上,如以活性炭等粒狀填料填充載體,在同一反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)吸附過(guò)濾生與物降解，使曝氣濾池內(nèi)的濾料表面形成大量生物膜,從而使得濾料粒徑達(dá)到較小值。
4. 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的并且要加大城市污水處理廠建設(shè)德力度，在積極研發(fā)新型高效的污水處理工藝，全力發(fā)展高新污水處理財(cái)產(chǎn)的并且，還要不停完善辦理運(yùn)作機(jī)制，大膽引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，采用多元化投資模式，積極探索分析城市給排水運(yùn)營(yíng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)一體化的辦理體制，從而讓污水處理日漸脫離政府的投資辦理，真正加入到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展中去。
參考文獻(xiàn)：
篇9
0 引言
我國(guó)印染廢水的排放量占整個(gè)工業(yè)廢水排放量的35%以上。印染廢水主要包括退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花、皂液、整理等工序產(chǎn)生的廢水，是一種水量大、色度高、堿性強(qiáng)、有機(jī)物含量高且組分復(fù)雜、化學(xué)需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）高的廢水， 其水質(zhì)變動(dòng)范圍大，廢水中常含有染料、漿料、表面活性劑、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)及無(wú)機(jī)鹽等[1，2]，是較難處理的工業(yè)廢水之一。傳統(tǒng)的處理方法普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝氣浮、化學(xué)氧化及活性炭吸附法等。這些處理方法通常是將有機(jī)物轉(zhuǎn)移到氣相或固相中，消耗大量化學(xué)藥劑的同時(shí)還會(huì)造成一定的二次污染，雖然具有操作容易、設(shè)備簡(jiǎn)單且工藝成熟的優(yōu)點(diǎn)，但是運(yùn)行成本高，實(shí)際回水利用率低。此外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)染料廢水的治理仍以傳統(tǒng)的生化法為主，物理或化學(xué)法為輔。由于印染廢水所含有機(jī)物可生化性能較差，所以處理效果往往不太理想，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)以及總量控制的要求[3，4]。
高級(jí)氧化技術(shù)原理是羥基自由基（?OH）通過(guò)電子轉(zhuǎn)移、親電加成、脫氫反應(yīng)等途徑使水中的各種污染物礦化，使有害物質(zhì)降解為CO2、H2O 和其他無(wú)害物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為低毒易生物降解的中間產(chǎn)物。
目前國(guó)內(nèi)高級(jí)氧化技術(shù)主要有Fenton氧化法、濕式氧化法、光催化氧化法、電化學(xué)氧化法、臭氧氧化法、超臨界水氧化、超聲波氧化法及各種方法組合工藝等，其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣、處理效率高、反應(yīng)速度快、不造成二次污染，能使許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、甚至很難被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害可生物降解的低分子物質(zhì)，具有較好的發(fā)展前景。
1 Fenton氧化法
Fenton氧化法是在酸性的條件下，以Fe2+作為催化劑，H2O2分解產(chǎn)生?OH，染料廢水中的發(fā)色基團(tuán)被破壞，從而降低廢水的色度和COD，此外Fe2+在一定的條件下會(huì)生成Fe（OH）3膠體兼有絮凝作用，對(duì)CODCr及色度的去除也有一定的效果。史紅香等[3]、王利平等[5]、李亞煥等[6]等開展了相關(guān)的研究工作，并取得較好效果。
Fenton氧化法處理廢水所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，需要使用較多的試劑，H2O2利用率低，F(xiàn)e2+的濃度在處理后期會(huì)增大，出水可能會(huì)帶有顏色。為了提高Fenton試劑氧化反應(yīng)的處理效果，一方面可將紫外光、可見光等引入體系，另一方面可使用一些過(guò)渡金屬離子， 如Co2+、Cd2+等代替Fe2+，可以有效地增強(qiáng)Fenton試劑對(duì)有機(jī)物的氧化降解能力，并可減少試劑的用量，同時(shí)將Fenton處理工藝同UV、光催化氧化、混凝沉淀等其他工藝聯(lián)合使用。
2 濕式氧化法
濕式氧化法是在高溫高壓條件下，用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)有機(jī)物或還原態(tài)無(wú)機(jī)物的一種處理方法。該方法在徹底氧化一些難降解有機(jī)物、降低廢水CODCr的同時(shí)還能提高廢水的可生化性能，因此常將該工藝與生物處理工藝聯(lián)合使用。該法操作條件較為苛刻，對(duì)設(shè)備要求較高，運(yùn)行費(fèi)用較高。近年來(lái)一些學(xué)者開始研究引入H2O2作為氧化劑[7]，添加催化劑[8]等提高濕式氧化技術(shù)的反應(yīng)速率，降低反應(yīng)條件的要求，從而擴(kuò)大濕式氧化法的應(yīng)用范圍。
3 光催化氧化法[9-11]
光催化氧化法以TiO2、Fe2O3、SnO2、ZnO、WO3等半導(dǎo)體為催化劑，在光照（一般為紫外光）條件下，半導(dǎo)體表面發(fā)生電子躍遷形成具有很強(qiáng)的氧化性的空穴，空穴與氧化物表面吸附的水作用形成強(qiáng)氧化性的?OH，氧化分解有機(jī)物。光催化氧化法處理印染廢水具有很好的效果，但高濃度、色度有機(jī)廢水處理效果不理想，紫外光照射成本較高，因此工業(yè)應(yīng)用還存在一定的限制。目前研究重點(diǎn)開發(fā)利用太陽(yáng)光等可見光作為光源、對(duì)催化劑進(jìn)行改性，以及開發(fā)組合工藝等。
4 電化學(xué)氧化法[12、13]
通過(guò)外加低壓電場(chǎng)，在特定的反應(yīng)器內(nèi)，發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過(guò)程或物理過(guò)程，產(chǎn)生大量的自由基，利用自由基的強(qiáng)氧化性對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行降解的過(guò)程。目前電化學(xué)氧化法的理論有待進(jìn)一步深入研究，此法受到污染物濃度、電極材料的選擇等方面的影響。
5 臭氧氧化法[14-16]
臭氧氧化法是利用臭氧本身的強(qiáng)氧化性和臭氧在水中形成的活潑的羥基自由基作用于有機(jī)污染物上，起到脫色和降解有機(jī)物的作用。此法設(shè)備簡(jiǎn)單，占地少，容易自動(dòng)化控制。郭春芳[17]將催化劑和臭氧一起作用于污水處理，取得了較好的效果。目前主要存在的問(wèn)題是臭氧化學(xué)性質(zhì)活潑，需要現(xiàn)場(chǎng)制備；臭氧溶解小，需要過(guò)量投加；臭氧發(fā)生器效率低，能耗大，主要用于預(yù)處理。
6 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法是在溫度、壓力高于水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.1MPa）的條件下水中有機(jī)物被氧化的方法。該方法具有處理效率高、氧化徹底、有毒物質(zhì)去除率高、適用范圍廣等特點(diǎn)。王齊[18、19]等從溫度、停留時(shí)間、過(guò)氧比等考察了。但該方法在高溫高壓條件下，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高、對(duì)某些化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定物質(zhì)處理時(shí)間較長(zhǎng)、運(yùn)行成本較高。
7 超聲波氧化法[2]
超聲波處理法主要機(jī)理在于超聲波在水中產(chǎn)生空化氣泡，空化氣泡在形成和破解過(guò)程中會(huì)形成局部的增溫，產(chǎn)生高溫的熱解效應(yīng)，進(jìn)入空化氣泡中的水蒸氣在高溫高壓下發(fā)生了分裂及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生?OH、HOO?、?H等自由基以及和H2 等物質(zhì)，進(jìn)而分解有機(jī)物，主要包括高溫高壓熱解反應(yīng)和自由基氧化反應(yīng)。
8 各種方法組合工藝
各種氧化工藝都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，嘗試將其中的2種或2種以上工藝進(jìn)行組合， 開發(fā)新的組合工藝將是臭氧氧化技術(shù)處理印染廢水的發(fā)展方向。嚴(yán)一超[19]、彭人勇等[20]使用O3-H2O2組合法、林琳[21]、秦潔瓊[22]等采用超聲/ Fenton耦合法、楊潔等[23]采用光-電Fenton耦合法處理印染廢水。各種氧化技術(shù)還可以與其他物理、化學(xué)和生物技術(shù)進(jìn)行組合。
（下轉(zhuǎn)第81頁(yè)）（上接第11頁(yè)）
9 結(jié)論
高級(jí)氧化技術(shù)是近年來(lái)新興的印染廢水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的物理、生物處理方法相比，具有高效、普適、氧化降解徹底、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的印染廢水處理方法。單獨(dú)使用某一種高級(jí)氧化技術(shù)還存在一定的困難，需要進(jìn)一步改進(jìn)方法。開發(fā)高級(jí)氧化技術(shù)與其它技術(shù)組合工藝是今后的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 戴日成，張統(tǒng)，郭茜等.印染廢水水質(zhì)特征及處理技術(shù)綜述[J].工業(yè)給排水，2000，26（10）：33-37.
[2]盧徐節(jié)，劉瓊玉，劉延湘等.高級(jí)氧化技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用[J].印染助劑，2011，28（05）：7-11.
[3]史紅香，胡曉敏.Fenton試劑氧化處理印染廢水的試驗(yàn)研究[J].遼寧化工，2006，35（04）：202-210.
[4]潘潔.高級(jí)氧化技術(shù)處理印染廢水的研究進(jìn)展[J].北方環(huán)境，2013，29（03）：100-103.
[5]王利平，菜華等.Fenton試劑深度處理印染廢水的研究[J].中國(guó)給排水，2010，26（04）：90-92.
[6]李亞煥，王嬌等.Fenton法氧化降解聚乙烯醇的研究[J].化學(xué)工程師，2011，191（08）：33-35.
[7]吳志敏，韋朝海.H2O2濕式氧化處理含酸性紅B染料模擬廢水的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，24（09）：809-814.
[8]張永利.催化濕式氧化法處理印染廢水的研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)， 2009，3（06）：1011-1014.
[9]唐杰，吳贊敏.TiO2光催化氧化技術(shù)在印染廢水處理中的研究進(jìn)展[J].印染助劑，2014，31（02）：10-14.
[10]宋波.改性納米TiO2光催化劑的制備及其處理印染廢水的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)碩士論文，2013：24-54.
[11]鄭廣宏，夏邦天，許Z.光化學(xué)氧化技術(shù)處理印染廢水研究進(jìn)展[J].水處理技術(shù)，2008，341（02）：5-8.
篇10
一、概述
近年來(lái)，在國(guó)家財(cái)力有限的情況下，國(guó)家連續(xù)幾年發(fā)行國(guó)債加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入。其中投入大量人力、物力和財(cái)力修建了城市污水處理廠，在大量新建的城市污水處理廠中，污泥處理問(wèn)題應(yīng)該得到到足夠的重視。在污泥處理技術(shù)中污泥厭氧消化的投資高，污泥處理費(fèi)用約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)用的20-40%，并且污泥厭氧消化處理技術(shù)較復(fù)雜。在我國(guó)僅有的十幾座污泥消化池中，能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多，有些池子根本就沒有運(yùn)行。所以，這導(dǎo)致近年來(lái)國(guó)內(nèi)在中小型(甚至大型)污水處理廠大多采用國(guó)外引進(jìn)的延時(shí)曝氣氧化溝、SBR等工藝。延時(shí)曝氣是一種低負(fù)荷工藝，對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)資源不足、人口眾多的發(fā)展中國(guó)家，是否適合推廣這種低負(fù)荷的活性污泥工藝是值得推敲的問(wèn)題。
首先，低負(fù)荷的曝氣池的池容和設(shè)備是中、高負(fù)荷活性污泥工藝的幾倍，相應(yīng)的投資要高幾倍；其次，延時(shí)曝氣對(duì)污泥采用好氧穩(wěn)定，能耗比中、高負(fù)荷活性污泥工藝要高40～50%左右，延時(shí)曝氣增加了能耗一方面帶來(lái)了直接運(yùn)行費(fèi)的增加，同時(shí)還要增加間接投資；據(jù)資料報(bào)道目前每kW發(fā)電能力脫硫需要投資1000美元，則每萬(wàn)噸延時(shí)曝氣污水處理系統(tǒng)，增加電耗所需的脫硫投資要70萬(wàn)元。如果按脫硫投資為電站投資10%計(jì)，則電廠增加投資為700萬(wàn)元，這接近污水處理單位投資的50%。從可持續(xù)發(fā)展角度講，大規(guī)模的采用延時(shí)曝氣的低負(fù)荷工藝是不適合中國(guó)國(guó)情的。
所以，對(duì)污泥的處理技術(shù)必須予以充分的重視，能否解決好污泥問(wèn)題是污水凈化成功與否的決定性因素之一；另外，采用高效、低耗污水處理工藝的關(guān)鍵之一是解決城市污水廠污泥處理技術(shù)，可以講在今后我國(guó)城市污水工藝的技術(shù)進(jìn)步，在很大程度上取決于污泥處理和利用技術(shù)的進(jìn)步。為了解決這一問(wèn)題有必要加強(qiáng)污泥處理與利用的研究。
二、城市污水污泥的研究進(jìn)展
1、兩相消化理論
目前世界各國(guó)在污泥處理的領(lǐng)域仍以污泥厭氧消化工藝為主。厭氧消化工藝是在四、五十年代開發(fā)的成熟的污泥處理工藝。英國(guó)在1977年調(diào)查的98個(gè)城市污水處理廠中有73個(gè)建有污泥消化池。美國(guó)建有污泥消化池的污水處理廠總數(shù)為4286個(gè)。歐美各國(guó)多數(shù)污水處理廠都建有污泥消化池。這種工藝水力停留時(shí)間長(zhǎng)，一般停留時(shí)間的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是20-30天。為防止短路和加熱，需設(shè)置攪拌和加溫設(shè)備。
美國(guó)猶他大學(xué)Ghosh教授，從70年代開始了污泥二相消化研究， 從微生物生長(zhǎng)特點(diǎn)，生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)等方面從事了大量的研究， 在基礎(chǔ)研究的角度上，證明了二相工藝的優(yōu)越性。但其采用的處理構(gòu)筑物仍然為傳統(tǒng)完全混合式的消化池，所以在停留時(shí)間， 減少投資等方面沒有取得突破性的進(jìn)展。自從Ghosh等人提出二相消化工藝以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域進(jìn)行了不少研究。我國(guó)廣州能源所、成都生物所、清華大學(xué)等地均在有機(jī)廢水和農(nóng)業(yè)廢棄物方面進(jìn)行了大量的工作，上海市政設(shè)計(jì)院也對(duì)城市污水污泥的二相凈化作了大量研究。
2、厭氧技術(shù)的發(fā)展
在70年代末期各種新型厭氧工藝得到發(fā)展，例如厭氧濾池(AF)，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)和厭氧流化床(FB)等。這些反應(yīng)器的一個(gè)共同的特點(diǎn)是可將固體停留時(shí)間與水力停留時(shí)間相分離，使固體停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)上百天。這使厭氧處理高濃度污水的停留時(shí)間從過(guò)去的幾天或幾十天可以縮短到幾小時(shí)或幾天。美國(guó)的康萬(wàn)爾大學(xué)Jewell教授利用厭氧接觸膜膨脹床(AFEFB)反應(yīng)器處理含纖維素廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)器處理纖維素固體基質(zhì)只需傳統(tǒng)消化池5%的池容即可達(dá)到相同的處理效果。北京環(huán)保所王凱軍在改進(jìn)的上流式污泥床(水解池)處理城市污水時(shí)，發(fā)現(xiàn)在水解池2-3h的停留時(shí)間下，在處理污水的同時(shí)，被截留的污泥50%以上得到了消化。因此，這一信息也許揭示了新的反應(yīng)器在污泥處理上的巨大潛力，也是污泥處理工藝的發(fā)展方向。與污水厭氧處理領(lǐng)域的進(jìn)展相比較，污泥厭氧領(lǐng)域的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)地落后于厭氧工藝本身的發(fā)展進(jìn)程。對(duì)于城市污水污泥的處理，如何將厭氧工藝的成果應(yīng)用到污泥處理領(lǐng)域是當(dāng)前的主要課題。事實(shí)上，有理由認(rèn)為從70年代后期研究者開發(fā)的各種新型的厭氧反應(yīng)器，例如：UASB反應(yīng)器、厭氧濾池、厭氧消化床等存在著巨大的開發(fā)潛力。其完全有可能成為處理污泥新型反應(yīng)器或其組成單元之一。
3、相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展
事實(shí)上，對(duì)于城市污水污泥的處理，在厭氧技術(shù)迅速發(fā)展的今天，厭氧接觸工藝已不是先進(jìn)的工藝。在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，近年來(lái)在高含懸浮物固體處理最為廣泛的領(lǐng)域是酒精糟液的處理技術(shù)，南陽(yáng)酒精廠COD濃度為25-30g/L，懸浮物濃度35g/L，pH4.5-5.0。采用兩個(gè)5000m3/d的消化池并聯(lián)運(yùn)行，停留時(shí)間大約為10d。相當(dāng)于負(fù)荷3.0kgCOD/m3.d，相當(dāng)于懸浮物的負(fù)荷為2.0-3.0kgSS/m3.d。需要說(shuō)明的是在城市需氣量較多時(shí)，酒精糟液不通過(guò)固液分離直接進(jìn)入消化池，COD負(fù)荷為5-6kgCOD/m3.d。厭氧消化COD、BOD5和SS處理效率分別為75.6%、90.8% 和45.5%。
污泥中溫厭氧消化工藝的停留時(shí)間一般大于20d.(在20-30d的范圍)。相當(dāng)于懸浮物負(fù)荷為1.0-1.5kgSS/m3.d，COD負(fù)荷最多為2.0kgCOD/m3.d。從酒糟廢液的處理能力和負(fù)荷而言，則大大高于城市污泥厭氧消化工藝。從這個(gè)意義上講城市污水污泥的厭氧處理技術(shù)不但大大落后于厭氧處理技術(shù)的發(fā)展，而且還落后于厭氧工業(yè)廢水處理技術(shù)的發(fā)展。
三、多級(jí)厭氧消化工藝
1、新工藝的構(gòu)思
在對(duì)城市污水污泥特性和各種厭氧反應(yīng)器了解的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外的研究結(jié)果和帶有共性的研究思路，新的城市污水污泥處理系統(tǒng)的思想是充分利用現(xiàn)有的成熟工藝的優(yōu)點(diǎn)，將現(xiàn)有的成熟技術(shù)最大程度的整合，集中突破技術(shù)整合過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵。并將治污、產(chǎn)氣、綜合利用三者相結(jié)合，使廢物資源化、環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一。具體工藝的基本思想是分為如下三個(gè)處理階段。
1) 第一級(jí)處理階段是液化和分離裝置
第一級(jí)反應(yīng)器應(yīng)該具有將固體和液體狀態(tài)的廢棄物部分液化(水解和酸化)的功能。其中液化的污染物去UASB反應(yīng)器(為第二級(jí)處理的一部分)，固體部分根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步消化或直接脫水處理。可采用加溫完全混合式反應(yīng)器(CSTR)作為酸化反應(yīng)器，采用CSTR反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)器采用完全混合式，由于不產(chǎn)氣可以采用不密封或不收集沼氣的反應(yīng)器。
2) 第二級(jí)處理階段
第二級(jí)處理包括一個(gè)固液分離裝置，沒有液化的固體部分可采用機(jī)械或上流式中間分離裝置或設(shè)施。中間分離的主要功能是達(dá)到固液分離的目的，保證出水中懸浮物含量少，有機(jī)酸濃度高，為后續(xù)的UASB厭氧處理提供有利的條件。分離后的固體可被進(jìn)一步干化或堆肥并作為肥料或有機(jī)復(fù)合肥料的原料。
3) 第三級(jí)處理階段
在第二階段的固液分離裝置應(yīng)該去除大部分(80-90%)的懸浮物，使得污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單污水。城市污泥經(jīng)CSTR反應(yīng)器酸化后出水中含有高濃度VFA，需要有高負(fù)荷去除率的反應(yīng)器作為產(chǎn)甲烷反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器在處理進(jìn)水穩(wěn)定且懸浮物含量低的水有一定的優(yōu)勢(shì)，而且UASB在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，已有很多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)流程
CSTR反應(yīng)器有效容積為20L，反應(yīng)控制在恒溫和攪拌的條件下。物料在CSTR反應(yīng)器中進(jìn)行水解、酸化反應(yīng)，反應(yīng)器后接一上流式中間分離池(有效容積為5L)，上流式中間分離池的作用是分離在CSTR反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的有機(jī)酸。采用UASB反應(yīng)器出水回流洗脫方法。經(jīng)液化后的水在UASB反應(yīng)器內(nèi)充分地降解，產(chǎn)氣經(jīng)水封后由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定產(chǎn)率，水則排到排水槽內(nèi)，部分出水回流到中間分離池(圖1)。
實(shí)驗(yàn)采用分批投料，連續(xù)運(yùn)行的方式，實(shí)驗(yàn)溫度保持在中溫35℃。實(shí)驗(yàn)采用的污泥為高碑店污水處理廠的污水污泥，其污泥有機(jī)物含量較低VSS/TSS=45%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展逐步改變運(yùn)行條件，提高負(fù)荷率和縮短停留時(shí)間，并考察反應(yīng)器的運(yùn)行情況。在穩(wěn)定條件下重點(diǎn)考察兩組實(shí)驗(yàn)條件，即：CSTR=10d，中間分離池=1d，UASB=1d；另一組為：CSTR=5d，沉淀回流池=1d，UASB=1d。
3、結(jié)果與討論
由于污泥消化過(guò)程污泥培養(yǎng)階段耗時(shí)較長(zhǎng)，在啟動(dòng)的初期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒有實(shí)際的意義。整個(gè)過(guò)程的各個(gè)反應(yīng)器的停留時(shí)間和有機(jī)負(fù)荷的變化見圖2。從停留時(shí)間和有機(jī)負(fù)荷提高的情況來(lái)看，酸化池的有機(jī)負(fù)荷最終提高到15kgCOD/m3.d。而UASB的負(fù)荷穩(wěn)定在5kgCOD/m3.d。
在整個(gè)運(yùn)行運(yùn)行期間，作為最終出水UASB反應(yīng)器的COD和SS去除率和出水濃度與反應(yīng)器的停留時(shí)間有著密切地聯(lián)系(圖3a)。當(dāng)總停留時(shí)間(T)為7d時(shí)，COD的去除率在85%左右，SS的去除率在80～85%之間；而當(dāng)T＝12d時(shí)，COD及SS去除率一直保持在95%以上。
由圖3b可見，CSTR的HRT＝5d時(shí)，CODd/CODt在35～40%左右，污泥液化效果明顯；而當(dāng)HRT＝10d時(shí)，由于停留時(shí)間較長(zhǎng)， CODd/CODt在55%以上。說(shuō)明停留時(shí)間對(duì)污泥的液化效果影響很大。實(shí)驗(yàn)開始測(cè)定了污泥樣品溶解性CODd值，進(jìn)水CODd/CODt的比例為8.1%左右。從上面討論可見，污泥在CSTR反應(yīng)器中停留10d時(shí)，其進(jìn)一步水解COD占總COD的50%，而當(dāng)停留時(shí)間為5d時(shí)，水解COD的比例占總COD的30%左右。對(duì)比污泥穩(wěn)定性指標(biāo)，與厭氧消化工藝對(duì)比可知CSTR池停留時(shí)間HRT=5d，經(jīng)過(guò)水解的污泥就可以達(dá)到相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化。因此，在以后的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)中，取CSTR反應(yīng)器的HRT=5d。
然而由圖4a可見，VFA上升比例相對(duì)不高。進(jìn)水中CODv/CODt的比例在7%左右；經(jīng)5d液化后，CODv/CODt在25%左右，經(jīng)10d液化，比例降到在20%以下。表明當(dāng)CSTR反應(yīng)器的停留時(shí)間延長(zhǎng)，發(fā)生甲烷化反應(yīng)。在最終UASB反應(yīng)器中，厭氧主要在產(chǎn)甲烷階段進(jìn)行，CODv/CODd回落至5%左右。
由圖4b可見，雖然兩組實(shí)驗(yàn)的停留時(shí)間和負(fù)荷各不相同，但從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看UASB的去除效率卻基本相同，VFA的去除率為90%左右，對(duì)COD的去除率為83%左右。VFA的去除效率較好，產(chǎn)酸相產(chǎn)生的揮發(fā)酸基本在反應(yīng)器中得到降解。COD的去除率不如VFA，這是因?yàn)閁ASB進(jìn)水中，除了VFA外，還有一部分不溶性COD尚未水解為可溶性COD，這部分COD沒有在反應(yīng)器中得到去除。
5、新工藝的生產(chǎn)性應(yīng)用
目前，工業(yè)廢水和小型生活污水處理廠，普遍采用對(duì)好氧剩余污泥直接脫水的方法處理污泥。剩余活性污泥存在著耗藥量大，脫水比較困難的缺點(diǎn)。北京市中日友好醫(yī)院污水處理廠日處理水量為2000m3/d，原污泥的處置方案為活性污泥經(jīng)濃縮后，運(yùn)至城市污水污水處理廠消納，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)由于污泥無(wú)穩(wěn)定出路，而影響污水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。為了使活性污泥得到穩(wěn)定的處置，實(shí)際工程中采用的一體化設(shè)備如圖5所示，各反應(yīng)器的停留時(shí)間分別為：
反應(yīng)器 污泥酸化池 中間分離池 UASB反應(yīng)器 停留時(shí)間(d） 5 1 1
二沉池排出的剩余污泥首先排入污泥酸化池進(jìn)行水解酸化處理，然后進(jìn)入中間分離池，該池排出的上清液進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，進(jìn)行高濃度、低懸浮物有機(jī)廢水的降解；從中間分離池排出的污泥經(jīng)測(cè)定已基本穩(wěn)定化，污泥量較常規(guī)處理減少了三分之二，脫水性能大大改善；而且病菌和蟲卵殺滅率達(dá)到99.99%，完全符合國(guó)家關(guān)于醫(yī)院污水廠污水污泥無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，從而徹底解決污泥消納的問(wèn)題。
四、結(jié)論
本文根據(jù)我國(guó)城市污水處理發(fā)展的現(xiàn)狀，提出應(yīng)該重視污水污泥厭氧處理新工藝開發(fā)和城市污水污泥厭氧處理工藝落后于厭氧污水處理工藝發(fā)展，甚至落后于工業(yè)廢水相關(guān)(污泥處理)領(lǐng)域發(fā)展的論斷。通過(guò)對(duì)于厭氧處理工藝的綜述研究，認(rèn)為污泥厭氧工藝開發(fā)，應(yīng)該將現(xiàn)有的相關(guān)成熟技術(shù)最大程度的集成和整合。研究集中突破整合過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，從而提出了多級(jí)厭氧處理工藝。本研究在理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，以城市污泥為對(duì)象進(jìn)行了多級(jí)厭氧消化工藝的實(shí)驗(yàn)研究，并在工程上進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果證實(shí)工藝是可行的，可使污泥在較短的總停留時(shí)間(T=7d)達(dá)到穩(wěn)定化。
參考文獻(xiàn)
1) Sam Ghose(1991)，Pilot-scale demonstration of two-phase anaerobic digestion of activated sludge. Wat. Sci. Tech. Vol.23，pp.1179-1188
2) Wang Kaijun(1994) Integrated Anaerobic and Aerobic Treatment of Sewage， Ph. D thesis， Wageningen Agricultural University， the Netherlands
3) Huang Ju-Chang， Bill T. Ray and Huang Yaojiang(1989)，Accelerated Sludge Digestion by Anaerobic Fluidized Beds: Bench-scale Study， In: Proc. Int. Conf. Water and Wastewater， pp.628
4) 王凱軍(1996)，城市污水厭氧處理工藝與其中污泥穩(wěn)定化問(wèn)題研究，第四屆海峽兩岸環(huán)境研討會(huì)，pp.21
篇11
Key words： sewage disposal；diatomaceous earth；modified diatomaceous earth
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）30-0145-02
0 引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城鎮(zhèn)污水排放量在增大、水中的污染物組分也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)現(xiàn)狀污水廠中水處理的要求也越來(lái)越高。污水處理的方法有很多，有物理法、化學(xué)法、生物法和組合使用技術(shù)，而物理法中的吸附技術(shù)以其操作簡(jiǎn)單、吸附劑易得、廉價(jià)、去除效果優(yōu)、投資少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)等廢水的處理中，其中應(yīng)用廣泛的吸附材料有活性炭、氧化鋁、沸石、硅膠等，而硅藻土作為一種新型的吸附性較好的含量豐富的礦藏資源，利用硅藻土處理工業(yè)廢水或生產(chǎn)飲用水的技術(shù)已有將近20年的研究歷史[1]，對(duì)目前成分更為復(fù)雜的城市綜合廢水的處理以其獨(dú)特的處理技術(shù)和效果而受到學(xué)者的進(jìn)一步深入研究。
1 硅藻土的組成及吸附機(jī)理
硅藻土是由硅藻的單細(xì)胞藻類死亡后堆積，經(jīng)過(guò)成巖作用而形成的一種具有多孔結(jié)構(gòu)生物硅質(zhì)巖。主要成分是SiO2，我國(guó)儲(chǔ)量較為豐富。硅藻土具有吸附性強(qiáng)，孔容大，比表面積大，性能穩(wěn)定，以及耐酸等優(yōu)良性能。
硅藻土由于其有比表面積大、孔容大等物理特性，使其本身就具有良好的物理吸附性。通過(guò)對(duì)其浸漬或灼燒等活化處理后，能增大比表面積和孔容比，提高吸附量。硅藻土表面具有羥基官能團(tuán)，其在吸附過(guò)程中起到主要吸附作用。硅藻土經(jīng)改性后就是增加了其表面官能團(tuán)的數(shù)量或者改變其化學(xué)鍵從而大大增加其吸附能力。
2 硅藻土在污水處理中的研究
宋來(lái)洲等[2]采用硅藻土對(duì)污水混凝和膜技術(shù)兩種工藝結(jié)合除污，得出其結(jié)合工藝能有效去除污水中污染物，且出水分別滿足二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)和生活雜用水質(zhì)要求。王煒亮等[3]以提純后的硅藻土吸附城鎮(zhèn)污水中的污染物，得出對(duì)磷的去除率較高，基本達(dá)到廢水的脫氮除磷。沈巖柏[4]對(duì)再生水中污染物采用硅藻土吸附去除，得出其對(duì)水相中的Cu2+、Ni2+、Pb2+、Zn2+等有較好的去除效果。并通過(guò)對(duì)吸附時(shí)間、硅藻土用量、溶液初始pH值等不同影響因素對(duì)該離子的去除效果研究，最終得到最佳吸附效果的工藝參數(shù)，其中Cu2+的去除率可達(dá)93.5%，Ni2+也可達(dá)到60%以上，Pb2+、Zn2+則接近完全去除。
硅藻土在污水處理中對(duì)去染污有了一定的去除效果，且和污水處理工藝的結(jié)合使其出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其中在除磷和污水中部分金屬離子的去除較好，但也存在著對(duì)氮的脫除作用不高，且對(duì)硅藻土的再生利用缺乏成果。雖然硅藻土在污水處理中具有穩(wěn)定性好、易操作和成本低等優(yōu)點(diǎn)，是污水處理中一項(xiàng)較新的技術(shù)，但仍需加強(qiáng)其在水處理中的研究與探索。
3 改性硅藻土在污水處理中的研究
硅藻土去除污染物有一定的效果，但其吸附能力相較于其他吸附劑基本相同，甚至對(duì)某些污染物的去除效果較差，但改性吸附劑可以增強(qiáng)其官能團(tuán)從而增加其吸附能力，提高吸附量。吸附劑的改性方法有：①有機(jī)改性；②無(wú)機(jī)改性；③酸堿改性；④表面碳化改性。
3.1 有機(jī)改性
Xingwei Li等[5]在使用聚苯胺對(duì)硅藻性來(lái)處理污水的研究中，得出：改性后的硅藻土對(duì)污水雜質(zhì)的去除率有一定的提高。李增新等[6]采用殼聚糖對(duì)硅藻性去除實(shí)驗(yàn)污水，得出其對(duì)實(shí)驗(yàn)污水中CODCr的去除率最高，且實(shí)驗(yàn)污水中CODCr濃度較小時(shí)，經(jīng)改性硅藻土吸附后可達(dá)標(biāo)排放。有機(jī)改性硅藻土，增強(qiáng)了某些官能團(tuán)的作用，如導(dǎo)電性或活性基團(tuán)的吸附力從而提高了其對(duì)污染物的去除。
3.2 無(wú)機(jī)改性
陳志強(qiáng)等[7]進(jìn)行了無(wú)機(jī)鹽改性硅藻土處理生活污水，得出對(duì)其采取PAC改性去除污染較好。崔玉波等[8]將氯化鐵、硫酸鋁和聚合氯化鋁按一定質(zhì)量混合，配制濕劑，對(duì)硅藻性，且對(duì)上清液中污染物吸附明顯。夏士朋等[9]在改性硅藻土處理廢水中金屬離子得出含碳酸鈣硅藻土是凈化廢水中Cr3+、Zn2+、Cu2+和Pb2+等重金屬離子的有效吸附劑，實(shí)驗(yàn)證明：靜態(tài)吸附量達(dá)3.5～4mmol/g。對(duì)Cr3+、Zn2+、Cu2+和Pb2+的去除在pH值為堿性條件較好。無(wú)機(jī)改性使硅藻土有大量的硅羥基，并具備電性特征，除污染明顯。
3.3 酸堿改性
郭曉芳等[10]用NaOH對(duì)硅藻土堿改性，使用改性硅藻土對(duì)電鍍廢水中的Pb2+、Zn2+的吸附研究。結(jié)果表明：電鍍廢水經(jīng)改性硅藻土處理后，廢水中Pb2+和Zn2+的濃度均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。且可用CaCl2溶液再生。郭效君等[11]以硅藻土浸入氫氧化鎂溶液，然后對(duì)染料廢水溶液脫色，測(cè)試了酸堿度、投加量、離子濃度等影響因素，得出當(dāng)改性硅藻土投加量為6g/L，溶液pH=6，NaCl濃度為4mol/L時(shí)溶液脫色率較高。經(jīng)酸、堿改性的硅藻土，增大了硅藻土的比表面積和過(guò)濾速率等，使其處理污水的效果得到提高，其中一些改性不會(huì)導(dǎo)致“二次污染”且可以再生利用。
3.4 表面碳化改性
朱健等[12]采用碳粉表面碳化硅藻土制得改性硅藻土吸附污水中Fe3+，得出改性硅藻土去除Fe3+的效果高達(dá)97.51%。曹亞鋒[13]用碳粉碳化硅藻土，并投加在水處理工藝中，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，得出其對(duì)廢水中Fe3+離子的去除率達(dá)99%以上，出水水質(zhì)較好，可滿足工業(yè)廢水回用。
3.5 處理效果對(duì)比
硅藻土對(duì)污染物的去除有一定的效果，改性之后的硅藻土對(duì)污染物的去除效果更好，且改性之后其再生使用更為簡(jiǎn)單方便。（表1）
綜上可知，硅藻土在去除水中污染物有一定的效用，對(duì)廢水中的Pb2+、Cu2+、Zn2+等離子去除較好，但改性后的硅藻土對(duì)污染物的去除效率更高，可再生利用，且不會(huì)造成二次污染。
4 結(jié)論與展望
硅藻原土和改性后的硅藻土對(duì)污水處理都有較好的作用，但改性后的硅藻土對(duì)污水中的污染物的去除更好，將其使用在污水工藝中則具備易操作、高效率、投資低、效果優(yōu)等特點(diǎn)。改性后的硅藻土的污水處理效果有更大的提高，減少了“二次污染”問(wèn)題，且經(jīng)洗脫后可再生。相較于市場(chǎng)上其他吸附劑也具有來(lái)源廣、儲(chǔ)量大、對(duì)某些污染物的吸附效果更好等特點(diǎn)，且硅藻土作為新型的吸附劑、助濾劑等不僅在工業(yè)廢水和生活污水處理中，其在垃圾滲濾液和對(duì)其他污水中污染物的去除也有一定的效果。但硅藻土對(duì)某些污染物的吸附機(jī)理的研究還需有更深入的研究，以及硅藻土復(fù)合材料用于污水處理的研究也是其今后發(fā)展的一個(gè)新的方向。我國(guó)作為硅藻土含量豐富的國(guó)家，應(yīng)有效地利用其特性，加強(qiáng)其在污水中的探索和應(yīng)用以及其理論支持。
參考文獻(xiàn)：
[1]于l，包亞芳.硅藻土在污水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)礦業(yè)，2002，11（2）：33-36.
[2]宋來(lái)洲，李健，林萬(wàn)杰，等.硅藻土在城市污水處理中的應(yīng)用研究[J].給水排水，2004，30（5）：30-32.
[3]王煒亮，李光明，趙修華，等.硅藻精土處理城鎮(zhèn)污水試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2005，25（11）：25-27.
[4]沈巖柏.硅藻土在水處理中的吸附特性研究[D].東北大學(xué)，2003.
[5]Xingwei Li，Xiaoxuan Li，Gengchao Wan. Surface modification of diatomite using polyaniline[J].Materials Chemistry and Physics，2007，102：140-143.
[6]李增新，王國(guó)明，孟韻，等.殼聚糖改性硅藻土處理實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢液[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26（8）：23-25.
[7]陳志強(qiáng)，吳昌永，李芳，等.硅藻土處理生活污水的試驗(yàn)研究[J].給水排水，2006，32（z1）：66-68.
[8]崔玉波，郭智倩，李小靜，等.改性硅藻土用于改善剩余污泥上清液水質(zhì)[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（3）：312-315.
[9]夏士朋，石誠(chéng).改性硅藻土處理廢水中重金屬離子[J].河南化工，2002（5）：24-25，51.
[10]郭曉芳，劉云國(guó)，樊霆，黃玉娥.改性新型Mn-硅藻土吸附電鍍廢水中鉛鋅的研究[J].非金屬礦，2006（06）：42-45.
[11]郭效軍，李雨甜，李靜.氫氧化鎂改性硅藻土對(duì)水中活性紅的吸附性能研究[J].硅酸鹽通報(bào)，2014（09）：2170-2175.
[12]朱健，王平，雷明婧，張偉麗.硅藻土理化特性及改性研究進(jìn)展[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（12）：61-66.
篇12
人們?cè)谘芯磕さ倪^(guò)濾時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溶液中存在的懸浮顆粒與膠體在壓力的作用下時(shí)，會(huì)被吸附或者截留在膜的表面。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，膜的通量就會(huì)下降，這種現(xiàn)象被稱為膜污染。所以，膜污染在膜分離技術(shù)中是需要極力避免的。但是有些科學(xué)家卻通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，雖然濾餅層將會(huì)導(dǎo)致耗能量增加，但對(duì)于小顆粒的截留效果顯著，從而提高膜的過(guò)濾分離的性能，甚至在與其他相同條件規(guī)模的膜相比時(shí)，動(dòng)態(tài)膜的滲透性也更優(yōu)良。因此，研究動(dòng)態(tài)膜的積極效果變成為當(dāng)時(shí)的主流。動(dòng)態(tài)膜技術(shù)研究開始較早的是當(dāng)時(shí)的美國(guó)原子能實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家，他們發(fā)現(xiàn)ZrOCl2動(dòng)態(tài)膜的反滲透效能。但是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的膜分離技術(shù)研究進(jìn)展并不理想，因此動(dòng)態(tài)膜技術(shù)的研究也發(fā)展緩慢。隨著時(shí)代的發(fā)展，膜材料種類的不斷增多，使得動(dòng)態(tài)膜技術(shù)借著膜分離技術(shù)的東風(fēng)，進(jìn)行了有一次的研究突破。對(duì)于動(dòng)態(tài)膜的研究，最初的研究點(diǎn)是它的反滲透，隨著研究的不斷深入，人們迅速擴(kuò)展到超濾領(lǐng)域，比如利用動(dòng)態(tài)膜技術(shù)進(jìn)行果汁過(guò)濾、蛋白質(zhì)回收以及廢物微生物處理上等。目前來(lái)講，對(duì)動(dòng)態(tài)膜技術(shù)的研究氛圍兩個(gè)方面，第一為優(yōu)化動(dòng)態(tài)膜制備條件，第二為優(yōu)化動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行。
2.動(dòng)態(tài)膜的制備
2.1動(dòng)態(tài)膜制備的基礎(chǔ)理論
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究，動(dòng)態(tài)膜制備需要具備以下幾個(gè)條件：第一，相關(guān)載體必須能夠有效的保持動(dòng)態(tài)膜；第二，為了保障動(dòng)態(tài)膜的制備以及運(yùn)行，需要錯(cuò)流分離方式的相關(guān)組件；第三，如果要形成膜，其懸浮液的濃度必須介于1-20g/L之間。只有具備了上述三個(gè)條件，動(dòng)態(tài)膜的制備才能夠成功，此時(shí)，動(dòng)態(tài)膜可以在短短的幾分鐘內(nèi)就可以形成，隨后進(jìn)入到緩慢、穩(wěn)定的狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)膜形成的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，在第一個(gè)階段內(nèi)，截流量會(huì)隨著壓力的增大減小，第二階段，隨著壓力的增大截流量也會(huì)相應(yīng)的增大。根據(jù)研究研究可以知道，根據(jù)中間機(jī)制公式：
當(dāng)處于第一階段時(shí)，因?yàn)檩d體孔被堵塞，所以當(dāng)過(guò)渡結(jié)束后就形成濾餅層，此時(shí)膜通量的計(jì)算公式為：
因?yàn)闉V餅的形成機(jī)制所描述的是動(dòng)態(tài)膜形成過(guò)程的最后一個(gè)階段，也就是t-1/2～J的關(guān)系圖中可以和理論想通的前半段，所以實(shí)驗(yàn)與理論數(shù)據(jù)的分差點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是過(guò)濾的時(shí)間。
2.2動(dòng)態(tài)膜的制備方法
一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)形成方式，動(dòng)態(tài)膜可分為兩類，第一類稱為預(yù)涂膜，而預(yù)涂膜又可以分成使用膠體溶液以及使用懸浮液兩類；第二類稱為原液形成膜，也就是通過(guò)將需要處理的廢液制作成動(dòng)態(tài)膜的制備液，并進(jìn)行過(guò)濾獲得動(dòng)態(tài)膜。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)膜的制備時(shí)，需要使用過(guò)濾裝置過(guò)濾懸浮液或者膠體溶液。過(guò)濾裝置常用的一般是錯(cuò)流過(guò)濾方式。在使用懸浮液制備動(dòng)態(tài)膜時(shí)，需要將粒子密度控制在1μm以內(nèi)并且保持粒徑的分布范圍在很小的范圍內(nèi)，因?yàn)檩d體孔的孔徑在1μm以內(nèi)。雖然通過(guò)懸浮液制作動(dòng)態(tài)膜較為方便，但是如果要將動(dòng)態(tài)膜的粒徑范圍控制在1以內(nèi)則比較困難。需要注意的是，利用小粒徑粉體制備懸浮液時(shí)可能會(huì)發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，這樣會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)態(tài)膜的使用效果。因此可以通過(guò)利用化學(xué)溶膠—凝膠法制備。利用此種方法，可以獲得的膠體分散溶液中的溶質(zhì)的粒子的粒徑在1-100nm之間，并且可以獲得良好的分布范圍。這種方法制備的動(dòng)態(tài)膜的孔徑較小。
3.動(dòng)態(tài)膜在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1動(dòng)態(tài)膜在環(huán)境中的應(yīng)用研究分析
眾所周知，動(dòng)態(tài)膜技術(shù)仍處于發(fā)展過(guò)程，因此它并沒有像其他的膜分離技術(shù)一樣被廣泛的應(yīng)用于某一特定的領(lǐng)域。但是目前動(dòng)態(tài)膜技術(shù)在廢水處理方面有著一定的基礎(chǔ)，經(jīng)常被用來(lái)處理的廢水包括生活廢水、污水處理廠處理的二級(jí)出水、食品生產(chǎn)廢水、其他的工業(yè)廢水以及含聚合物的廢液等等。一般來(lái)說(shuō)，利用動(dòng)態(tài)膜技術(shù)進(jìn)行食品廢水處理的應(yīng)用比較常見，如有學(xué)者介紹了由蔗糖糖蜜以及甜菜糖蜜在多孔陶管上形成的動(dòng)態(tài)膜的澄清作用進(jìn)行的比較堅(jiān)定。通過(guò)鑒定的結(jié)果是蔗糖糖蜜的動(dòng)態(tài)膜更加致密，孔結(jié)構(gòu)也比較均衡，而甜菜糖蜜的懸浮粒子的截留能力稍微弱一些。此外，還有人曾研究過(guò)菠蘿汁原液在多空氧化鋁膜組件上的過(guò)濾特性。
25℃時(shí)不同條件下的動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾菠蘿汁的滲透通量變化
3.2動(dòng)態(tài)膜的清洗與再利用
高頻反沖洗方法對(duì)普通濾膜效果顯著，但是因?yàn)閯?dòng)態(tài)膜的特性導(dǎo)致一旦使用這種方法就會(huì)破壞動(dòng)態(tài)膜的結(jié)構(gòu)。所以，對(duì)于動(dòng)態(tài)膜的清洗來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行了一定的時(shí)間后，其阻力達(dá)到一定的程度以后才進(jìn)行徹底的清除，然后再重新進(jìn)行涂膜。當(dāng)需要清除動(dòng)態(tài)膜時(shí)，可采用機(jī)械清除或者化學(xué)清除的方法。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械清洗的成本較低，比如使用自來(lái)水進(jìn)行反沖洗或者使用刷子清洗等，而使用化學(xué)清除的方法則較為復(fù)雜。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以證明，使用刷子對(duì)動(dòng)態(tài)膜清洗后，其通量基本上可以到達(dá)原先的水平，這比化學(xué)清除，如汽水清洗、酸清洗等效果更為有效。
4.總結(jié)
綜上所述，結(jié)合現(xiàn)有理論資料并進(jìn)行多次實(shí)踐后正面，動(dòng)態(tài)膜技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，對(duì)于各種相關(guān)指標(biāo)的去除效果都非常良好。對(duì)于目前來(lái)說(shuō)，雖然動(dòng)態(tài)膜技術(shù)的研究更多的還是處于起步階段，但是我們不能忽視它在環(huán)境領(lǐng)域中的作用。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，動(dòng)態(tài)膜技術(shù)必將成為今后的一項(xiàng)受人追捧的熱門技術(shù)，因此可以說(shuō)，動(dòng)態(tài)膜技術(shù)在環(huán)境應(yīng)用中將會(huì)有更有利的環(huán)境與技術(shù)，其前景十分廣闊。
【參考文獻(xiàn)】
篇13
隨著高校畢業(yè)生由過(guò)去的計(jì)劃分配逐漸過(guò)渡到用人單位與畢業(yè)生雙項(xiàng)選擇,有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的求職者往往受到用人單位的青睞。不少應(yīng)屆畢業(yè)生,由于在校實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練不足,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和能力,在就業(yè)過(guò)程中常常處于不利的地位。甚至出現(xiàn)了技校生就業(yè)率優(yōu)于高職生,高職生優(yōu)于本科生的奇怪現(xiàn)象。這一系列事實(shí)表明實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)在高等教育中的作用愈來(lái)愈重要,探索實(shí)踐教學(xué)新途徑,提高學(xué)生實(shí)踐能力,對(duì)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的人才需求和教育改革都具有極其重要的意義。
二、實(shí)踐教育條件和設(shè)施的整合及更新
近年來(lái),環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,對(duì)于我們環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院來(lái)說(shuō),由于是合并而來(lái),目前的實(shí)踐教育改革面臨著實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)施的整合、改造和建設(shè)問(wèn)題。為此,學(xué)院成立了水資源與環(huán)境實(shí)驗(yàn)中心,按功能劃分下設(shè)了(1)滲流與污染質(zhì)運(yùn)移模擬實(shí)驗(yàn)區(qū);(2)巖土水理性質(zhì)與氣象要素測(cè)試實(shí)驗(yàn)區(qū);(3)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)區(qū);(4)精密儀器與測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)區(qū);(5)水與環(huán)境空間信息及仿真模擬實(shí)驗(yàn)區(qū);(6)環(huán)境微生物與生化處理實(shí)驗(yàn)區(qū);(7)環(huán)境污染控制與治理實(shí)驗(yàn)區(qū);(8)水資源開發(fā)與環(huán)境演化實(shí)驗(yàn)區(qū)。有效地將原有資源整合在一起,按功能劃分成實(shí)驗(yàn)區(qū),從設(shè)備臺(tái)套數(shù)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)開出率師資力量、管理水平等方面應(yīng)用都有了明顯的提高。隨著專業(yè)方向的不斷調(diào)整,陸續(xù)增加了環(huán)境化學(xué)、污染生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境檢測(cè)與評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)實(shí)踐設(shè)施的更新和改造遇到了一些困難,比如,生化治理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置就不如以前環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置那么容易,這個(gè)問(wèn)題對(duì)于水污染控制工程等課程的綜合性實(shí)驗(yàn)就更難了。這種狀況阻礙了一些代表新的科學(xué)技術(shù)方向新型實(shí)踐項(xiàng)目的創(chuàng)立。恰恰這些實(shí)踐技能是受到人才市場(chǎng)重視的。面對(duì)這種情況,構(gòu)建能夠適應(yīng)人才市場(chǎng)需求的實(shí)踐教育新的硬件系統(tǒng),是當(dāng)前高等學(xué)校普遍關(guān)注的問(wèn)題。
三、科研與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,自主開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備
社會(huì)的快速變革與技術(shù)創(chuàng)新,使人才市場(chǎng)所需求的實(shí)踐能力往往是通過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)施所不能獲得的,而用于訓(xùn)練這些能力的設(shè)施又在市場(chǎng)上不能簡(jiǎn)單的購(gòu)置。根據(jù)所從事的科學(xué)研究與人才市場(chǎng)的需求的聯(lián)系,將科研與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,自主開發(fā)實(shí)踐教學(xué)設(shè)備,這是解決實(shí)踐教育內(nèi)容陳舊、設(shè)備不足等問(wèn)題的途徑之一。在這方面,我們作了一些嘗試。
1.光催化降解有機(jī)污染物裝置研制
光催化技術(shù)著眼于徹底礦化降解有機(jī)污染物,是近年來(lái)廢水治理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。作為一項(xiàng)重要手段,在環(huán)境治理領(lǐng)域具有廣闊的前景,教師在上水污染控制工程這們課時(shí),也給同學(xué)講到此知識(shí),但同學(xué)難以理解光催化到底是如何實(shí)現(xiàn)的。針對(duì)上述問(wèn)題,結(jié)合長(zhǎng)安大學(xué)2006年實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目,開展了光催化反應(yīng)器的研究,光催化反應(yīng)器作為裝置的主體,它的性能直接影響到光催化反應(yīng)效率,因此,項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有的光催化反應(yīng)器特點(diǎn)進(jìn)行研究,通過(guò)揚(yáng)長(zhǎng)避短,從而研制出性能更強(qiáng)、功能更多的光催化反應(yīng)器。具體表現(xiàn)在:(1)通過(guò)在反應(yīng)器壁加入一些能使紫外光反射回來(lái)的材料,使光達(dá)到更大的利用率,催化劑背光的那面也得到充分的光照,同時(shí)也可使光傳播路徑發(fā)生改變,讓裝置的尺寸減小。(2)利用蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)裝置的外循環(huán)。(3)在反應(yīng)器安裝上加熱裝置,就可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)確定處理各種污染物的最佳降解溫度,從而發(fā)揮更大的催化效率。以該裝置為基礎(chǔ),組成一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),規(guī)模比較大,包含的技術(shù)內(nèi)容也比較多,如,光催化劑的制造、廢水的采集與分析、光催化降解條件實(shí)驗(yàn)、污染程度評(píng)價(jià)等,很適合將其分解成小的部分,并組織學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)這樣的實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,不僅能從宏觀上了解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能,而且還直觀了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)到多學(xué)科的知識(shí)和技能,提高了學(xué)生在就業(yè)人才市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。
2.水處理綜合實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)
我校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、水文及水資源專業(yè)都開設(shè)“水處理實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)”課,過(guò)去該課程講授完了之后,要開設(shè)自由沉淀、混凝、離子交換脫堿軟化與除鹽、電滲析等單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),費(fèi)時(shí)費(fèi)事,為了增加實(shí)驗(yàn)綜合性和設(shè)計(jì)性,我們和常年工作在污水處理科研一線的老師一起,結(jié)合城市洗車店用水量大,浪費(fèi)驚人的現(xiàn)狀,開發(fā)適合于洗車店中水回用的水處理綜合實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng),考慮到教學(xué)與洗車實(shí)際雙重目的,在水處理實(shí)驗(yàn)裝置中,添加了反滲透功能,綜合了自由沉淀、混凝、離子“水處理實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)”課交換脫堿軟化與除鹽、電滲析、反滲透為一體,各個(gè)功能可以任意組合,將其用于為本科生開設(shè)“水處理實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)”課中的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生可以根據(jù)不同的污水水質(zhì),設(shè)計(jì)選擇實(shí)用的方法。從這個(gè)意義上講,我們這套實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力,具有特殊的優(yōu)勢(shì)。
四、將科研成果轉(zhuǎn)化為專業(yè)實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,創(chuàng)新成為一個(gè)民族的靈魂的今天,高等教育的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和手段也在不斷地發(fā)生著變化。如果專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容僅僅局限于課本,不能及時(shí)進(jìn)行更新和變化,培養(yǎng)出的學(xué)生將不能適應(yīng)時(shí)展的要求。因此,在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要不斷地探索新的實(shí)驗(yàn)方法,捕捉最新科技成果,并將其充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去,使學(xué)生能夠及時(shí)了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢(shì),掌握新技術(shù)和新方法。為此,積極倡導(dǎo)將科研成果充實(shí)到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容中去,從而突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的約束,提高了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量。在《水污染控制工程實(shí)驗(yàn)》中,“難降解工業(yè)廢水處理的試驗(yàn)與研究”的內(nèi)容是由環(huán)境科學(xué)系、環(huán)境工程系以及水資源與環(huán)境實(shí)驗(yàn)中心老師的科研成果轉(zhuǎn)化而來(lái)。該實(shí)驗(yàn)是利用光催化反應(yīng)過(guò)程中的直接和間接氧化還原作用,脈沖電解直接氧化作用,將工業(yè)廢水中各種難生物降解物質(zhì)或有毒物質(zhì),轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的、可生物降解的物質(zhì),使之易于進(jìn)一步用生物法以及升流式厭氧污泥床反應(yīng)器-序批式活性污泥法(UASB-SBR)處理,從而使難生物降解廢水得以凈化。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深了對(duì)光化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)理論的理解和認(rèn)識(shí),同時(shí)掌握了應(yīng)用光催化和電解法處理難生物降解和有毒工業(yè)廢水的技術(shù)。這類實(shí)驗(yàn)不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,使學(xué)生的眼界大為開闊,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;而且提高了學(xué)生實(shí)際工作能力和處理實(shí)際工程問(wèn)題的能力,學(xué)會(huì)并掌握了一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)技能,增強(qiáng)了他們?cè)诋厴I(yè)論文階段和畢業(yè)后工作的適應(yīng)能力。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.教育部關(guān)于進(jìn)一步深化教育改革,促進(jìn)高校畢業(yè)生就業(yè)工作的若干意見[Z].2003.
[2]顧秉林.加強(qiáng)實(shí)踐教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才[R].2004.
[3]王向東,等.環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2005,22(8):103-104.119.
