生活污水治理论文范文

时间:2022-12-27 21:19:31

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生活污水治理论文

篇1

1现状及问题

1.1分期建设,分期运行

住宅小区中水处理站应该尽可能做到分期建设,分期运行。由于大部分主体工程是分期施工,并且随着实际情况不断做出相应的调整。所以相应的污水处理系统也应该与每期工程,同时设计、同时施工、同时运行。避免盲目的一次性投资,造成现定的污水处理系统与后期主体工程不适应,造成投资浪费。

1.2入住率对运行成本的影响

所有的楼盘开发都很难保证建设完成后在短期内入住率达到设计居住人口,相应的污水处理系统在短时期内的处理水量也就不可能处理到设计水量。所以在选择工艺时,应选择可以根据实际处理水量进行处理的工艺,以降低运行成本。

1.3投标报价的评审

污水处理工程的投资一般主要由污水管线、化粪池、土方工程、土建工程、设备及安装工程几部分组成。在供货厂家报价过程中往往会把土方工程漏报造成我们对整体工程投资估算的不准确。所以我们要让供货厂家明确出土方工程、土建工程的范围。不能出现在投标中只报出土建工程,在施工过程中又提出土方工程等问题。

1.4运行成本

污水处理设备的运行成本与中水水费之间的关系决定着处理系统今后是否能够正常的运行下去。在过去几年内有很多工艺就是由于运行费用很高建设完成后运行一段时间入不付出,最终导致系统停用。

1.5配套工程的投资

污水管线与处理设备两部分才能构成完整的处理系统。在这个过程中,投标单位往往只考虑处理设备及设备安装的费用,不考虑污水管线的投资,但对于投资方来说每一部分的投资都将影响到小区开发的总投资。所以在选择工艺的过程中一定不能仅仅以设备投资的高低来评价工程投资高低。

1.6处理系统对住宅小区环境的影响

二次污染是我们在确定污水处理工艺时要考虑的一个重要因素。在污水处理系统中机械设备的噪音、污水散发出的臭气、地上污水处理站房对环境美化的影响、污泥处理过程中可能产生的二次污染隐患。这些都可能造成以后物业和业主之间的纠纷。

1.7对小区空间的合理利用

所选择的工艺应该是那些可以避免占用可利用空间的工艺。如地下室就属于可利用空间,在没有管线、电缆的绿地下一般可利用价值较小,污水处理系统要是能够建设在绿地以下是很好的选择,并且处理出的中水可以就近作为绿化用水节省中水管线。

2污水处理方法

2.1物理处理方法

(1)格栅法:可分为人工清理的格栅(适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时)和机械格栅(适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时)。

(2)筛网法:筛网的去除效果,可相当于初次沉淀池的作用。

(2)过滤:是以具有孔隙的粒状滤料层,如石英砂等,截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。

(4)离心分离法:它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有:离心机、水力旋流器及旋流池等。

(5)沉淀池法:用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。

(6)浮上法:适用于颗粒直径很小,很难用沉淀法加以去除时,主要有电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法。

2.2生物处理方法

污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收;固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质,另一部分有机物被氧化分解为CO2、H2O等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。主要方法有:氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法

2.3水的化学处理方法

中和法;化学混凝法;化学沉淀法;氧化还原法;吸附法。

2.4城市污水处理的新模式

(1)生物膜技术:通过选育和培养高效的微生物菌种,制成制剂,高密度直接投放到待处理污水,形成生物膜,对污水进行降解和净化。专家介绍,与传统的活性淤泥法相比,生物膜技术应用于城市污水处理具有五大技术优势:一是投资省。目前国内的城市污水处理厂基础建设投资大,需要大量的机械设备、管网和其他工程设施,投资成本每吨污水处理在1000元左右;而应用生物膜技术投资设备少,占地小,处理每吨污水不到500元,相比节约成本50%以上。二是运行费用低。据测算,目前国内城市污水处理厂的直接运行成本,一般在每天处理每吨污水0.5~0.8元之间;而应用生物膜技术处理污水每天每吨只需0.2元左右。三是淤泥少,没有“二次污染”。采用传统的活性淤泥法处理城市污水,常由于大量淤泥的堆放造成对环境的“二次污染”;而相同条件下制成生物膜的微生物菌一旦把污水净化后,便会由于缺乏“营养”而自动消亡,不会造成“二次污染”。四是效率高。生物膜表面积大,微生物菌密度高,每克制剂的微生物菌含量达50~200亿个,大大高于淤泥中的自然微生物活性成份,同时还可以多次投放,方便快捷,处理效果明显优于传统的活性淤泥法。采用生物膜技术,不仅能够有效治理湖泊的富营养化,而且有助于修复和强化湖泊生态功能,提高水体自净能力。五是适合城市生活小区等小规模、有机负荷不高的污水处理。应用生物膜技术投资省,运行费用低,并可节省管网建设成本,处理城市生活小区等城市污水具有活性淤泥法不可比拟的优势。

(2)粉末活性炭吸附技术:粉末活性炭在污水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。

(3)曝气生物滤池法:该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。

目前,在城市污水处理中,活性污泥法是被最广泛使用的方法之一,但其所产生的腥臭污泥问题仍然令人头痛。可尝试用污泥进行垃圾场填埋、作有机肥料等(海口市的经验很值得借鉴)。

3、结语

住宅小区生活污水处理站,为防止污染,保护水环境,起到了积极的作用。尽管城市污水处理的发展趋势,是集中处理取代分散处理,但小型生活污水处理站,在我国的一些中小型城市,还将存在相当长的时期,所以,其技术开发和设备研制应予以高度重视。

参考文献

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1生态工程介绍

1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

参考文献

[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社[M],1997.

[2]孙铁珩,周启星,张凯松.污水生态处理技术体系及应用[J].水资源保护,2002,3:6-9.

[3]钱文敏,陆轶峰,普红平,张斌.分散生活污水的土地处理综析[J].云南环境科学.2005,24(4):40-43.

[4]杨文涛,刘春平,文红艳.浅谈污水土地处理系统[J].土壤通报,2007,38(2):394-397.

[5]程璞,李多松,张雁秋.城市小区分散式生态污水处理[J].能源环境保护.2004,18(6):4-10.

[6]郑洁敏,牛天新,宋亮.污水生态处理技术概述[J].杭州农业科技,2008(2):26-28.

[7]黄梅,李小兵.我国生态塘污水处理工艺的研究与应用[J].企业技术开发.2004,23(12):19-21.

[8]种云霄,胡洪营,钱易.大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展[J].环境污染治理技术与设备.2003,(4):36-40.

[9]朱继红,宋碧玉,王启中,邹鹏,刘琳.新型污水生态工程处理技术[J].污染防治技术.2003,16(4):107-110.

[10]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺--蚯蚓生态滤池[J].国资源综合利用.2008,26(1):16-19.

篇3

中图分类号:x703 文献标识码:a

1 收集处理模式

根据处理规模可将农村分散生活污水处理划分为单户规模、多户规模和村庄规模,本文主要研究农村单户生活污水的治理。从污水的产生、收集、处理及资源化的全过程考察,农村分散型生活污水处理主要有两种收集处理模式:一是黑灰水混合收集处理模式,二是黑灰水分离收集处理模式。

(1)黑灰水混合收集处理模式

黑灰水混合收集处理模式是将家庭产生的几种废水如厨房污水、洗衣污水、洗浴污水、冲厕污水等全部汇合在一起,混合收集、处理。这种收集处理模式主要存在于经济条件比较好的农村地区,这些地区一般已实现自来水入村入户,冲水马桶等用水器具也普遍安装。该种方式以水作为载体,将粪便或厨余进行稀释和输送,省去了旱厕等黑水收集处理系统,比较卫生方便,受到农户的青睐。但是其缺点是用水量大大增加,忽略了黑水、灰水的资源化回用;另外黑水、灰水混合后处理难度加大。

(2)黑灰水分离收集处理模式

黑灰水分离收集处理模式是指在农户污染源产生点对黑水、灰水进行分类收集、分类处理及回收利用。该处理方式的优点是污染物从源头分开,可根据不同污染物的特性采用不同的处理方法,不需耗用大量的水输送粪便,不仅减少了水资源的消耗,降低了处理量和处理难度,也有利于废物的资源化利用。主要缺点是收集处理系统比较复杂,费用较高。

有专家提出,除了黑灰水需要分离处理外,黑水中的粪便和尿液也应进行分离处理,由此,基于尿液分离的源头控制卫生概念近年来在欧洲一些国家兴起,这不仅可有效回收氮、磷等植物营养元素,而且可简化后续污水处理工艺流程。将尿液分离后直接、间接利用是目前欧洲一些国家(如瑞典、丹麦、德国、奥地利、荷兰等国)分散式污水处理的一个热点研究方向。

黑灰水分离收集处理模式以及粪便、尿液分离收集处理模式符合全过程环境管理理论的产生源控制优先原则,有利于节约用水、污水的资源化利用以及降低处理难度,是目前农村分散型生活污水处理的推荐模式。因此,在农村生活污水处理中,应尽量采用沼气池厕所、堆肥式、粪尿分集式等生态卫生厕所;在水冲厕所后,应采用沼气净化池和户用沼气池等方式处理粪便污水,产生的沼气应加以利用;尽量使用粪便与生活杂排水分离的新型生态排水处理系统;宜采用沼气池处理粪便,采用氧化塘、湿地、快速渗滤及一体化装置等技术处理生活杂排水;在没有建设集中污水处理设施的农村,不宜推广使用水冲厕所,避免造成污水直接集中排放,在上述地区应尽量使用非水冲式卫生厕所。

随着农村地区生活水平的提高,水冲厕的运用越来越广泛,要实现黑灰水分离以及尿液粪便分离具有一定的困难,不符合人们的日常生活习惯,从实际情况出发,我国农村生活污水按灰水、黑水和灰黑混合水三种水质分别处理是比较现实合理的。

2 农村分散型生活污水处理技术选择

(1)农村分散型生活污水处理技术的选择原则

针对农村分散型生活污水的特点以及其处理的难点,在选择处理技术时,应遵循以下原则:

① 因地制宜

农村地区,经济条件较弱,应充分利用农村的地形地势、可利用的水塘及废弃洼地,优先采用节能降耗、管理方便的生态处理技术,在土地面积有限的情况系,可采用生物生态组合处理技术实现污染物的生物降解和氮、磷的生态去除,以降低污水处理能耗,节约建设、运行成本。此外,还应结合当地农业生产,加强生活污水的源头削减和尾水的回收利用。

② 抗冲击负荷能力强

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农村生活污水水质水量变化很大。当污水排放量较小时,容易造成处理系统的资源浪费,污水排放量大时,容易超出污水处理系统的处理负荷,造成出水恶化,所以,应尽量选择抗冲击负荷能力强的污水处理技术。

③ 管理维护简单

农村居民的文化程度相对较低,对污水处理技术了解较少。复杂的污水处理系统操作复杂,农村居民可能由于知识有限而无法管理,这样装置出了问题后就可能无人修理、维护,进而退化、毁坏,失去净水功能。因此应选用运行管理简单,维护方便的污水处理工艺。

④ 低耗高效

由于大部分农村居民收入相对较低,农村生活污水处理设施的建设费用主要来自政府的投资和支持,因此生活污水的处理应尽量选用造价较低、运行费用省、管理费用少的工艺。

⑤ 占地面积相对较小

农村地区虽然土地面积较广,但是对有些农村地区来说,大部分是山地、丘陵,可供农村居民生活、生产所用的土地很少,考虑到农村今后的发展,应节约土地。应考虑采用占地面积较小的污水处理工艺。

⑥ 无二次污染

在城市污水处理中,在使水质得到净化的同时,有时也会带来空气污染、蚊虫增多、化学药剂污染等其它环境问题,因而,在农村生活污水处理中,应尽量选择无二次污染或少二次污染的处理工艺。

总体来说,农村生活污水处理方式,应结合农村当地的地理条件、经济条件、环境条件、管理水平综合考虑,生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则。

(2)农村单户生活污水处理技术比选

农村分散型生活污水处理技术可大体上分为生物、生态技术两种,生物技术主要指活性污泥法、生物膜法、厌氧生物滤池法、化粪池法等,生态技术主要指氧化塘、人工湿地、土地渗滤等。

针对农村土地稀少,生态处理方式受限的情况,许多学者提出了组合生态与生物处理方法的模式,经实践验证其不但处理效率高,而且占地面积小、能源消耗低,非常适用于农村分散型生活污水的处理。生物生态组合模式主要包括化粪池或沼气池+生态处理组合技术、化粪池或沼气池+生物处理组合技术、生物+生态深度处理组合技术三种形式。其中化粪池或沼气池对后续生态工艺往往只是起到一个预处理的作用,处理效果有限,负荷减低作用也有效,其往往不能有效达到减少系统占地面积大的问题。因此,通常所说的生态+生物组合技术中的生物技术往往指的是好氧生物技术,好氧生物技术主要有活性污泥法、sbr法、膜生物反应器法、生物滤池法、接触氧化法等。

在大城市中,a2o工艺、膜生物反应器、sbr等工艺应用比较广泛。但是对于农村地区来说,a2o工艺能耗较高、对管理水平要求也高,另外其抗冲击负荷能力有限,易产生污泥膨胀等问题,使它不适合水质水量变化都非常大的农村生活污水处理;膜生物反应器法处理效果较好,但是价格非常昂贵,此外其容易发生膜堵塞,需要定期更换,农村地区由于缺少专业的技术人才,其维护是一个大问题;sbr法的一个突出缺点是自动化控制要求较高,同膜生物反应器一样,在农村地区缺少专业的技术人才;生物滤池法由于能耗低、运行简单、无废弃污泥问题等特点被有些学者推荐用于农村生活污水处理,但是生物滤池法也有它的缺点,例如供氧条件较差,填料易堵塞,易滋生蚊蝇等,另外其抗冲击负荷能力也比较差,这影响了它对水质水量变化大的农村分散型生活污水的处理。

生物接触氧化技术对水质、水量波动具有较强的适应性,这已经在很多实际工程运用中得到证实。与活性污泥法相比,生物接触氧化法不仅能够处理高浓度生活污水,也能处理低浓度生活污水,另外,其所产生的剩余污泥较少,不需污泥回流,无污泥膨胀等问题。接触氧化法所具有的这些优点,使其对于土地资源比较紧张的农村地区的生活污水处理具有一定的优势。

结语

本文介绍了农村分散型生活污水收集处理模式,分析了农村生活污水处理技术选择本文考虑对接触氧化法进行一定的改进优化,在保证其处理效果的基础上尽量降低其运行成本,使其适用于农村单户生活污水的处理。

参考文献

[1]何少林. 高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究[d]: [博士学位论文].上海: 同济大学, 2006.

[2]2009年中国环境状况公报[r]. 北京: 国家环境保护总局,2

009.

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0150-02

目前的环境工程专业毕业生存在工程实践意识、创新意识较薄弱,适应能力和运用学科知识解决实际工程问题的能力不足等问题。分析原因,一方面是学生通过应试教育的模式升入大学,学生缺乏对知识的掌握和能力培养的主动性;另一方面在教学中存在重理论、轻实践,重分析、轻综合,重个体、轻协作,重传统、轻创新等问题。如何提高学生动手实践能力、综合分析能力、团队协作能力、创造创新能力是我们面临的教学改革和实践的一项紧迫任务。水污染控制工程课程建设是围绕国家环保产业的需求和发展,围绕高等教育高级应用型人才培养目标,围绕西部经济欠发达地区高校学科建设的定位,围绕课程理论教学有特点地开展实验教学、实习、课程设计和毕业论文(设计),构建和发展具有特色的课程体系的实践教学环节。

一、实践教学环节的构成

水污染控制工程课程是实践性很强的课程,理论教学与实践教学组成了课程体系。理论教学是实践教学的基础,而实践教学有是理论教学的应用和目标[1]。因此,在教学中各环节相互协调,有机结合,避免出现脱节和重复。培养学生以不同的思维视角观察问题与解决问题,在坚实的基础知识积淀基础上,较好地解决实践中各类问题。在教学改革与实践中重点强化工程教育和实践训练,培养学生实际工程能力。课程体系中的实践环节主要包括专业实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业论文(设计)等环节。针对社会对环境工程专业人才培养的要求,在实验教学内容中建立演示验证(必修)、综合设计(必修)、研究探索(选修)的“三层次”实验教学环节。实践教学坚持以“创新与工程设计两个能力”培养目标为中心,强化实践性环节教学效果。

二、“三层次”实验教学环节

环境工程专业是多学科的交叉学科,需要如化学、化学工程、材料化学等学科的理论、实验方法和技术来支撑、扩展和延伸自己的内涵和外延[2]。实验教学的基本任务是通过实验活动,对学生进行科学方法和实验技能训练和培养,使学生能够完整地、系统地掌握实验的基本原理、方法和技能以及实验技巧等。同时,学生通过实验的实际操作,实现理论和实际的联系,掌握技能,并能在此过程中提出问题,促进思考,从而使解决问题的能力得到提升,达到自主创新能力培养的目的[3]。在实验教学环节中,将原实验课程教学安排和内容进行改革,改变原来实验内容与理论课程学习同时进行,以验证型实验为主的实验教学。对环境工程专业实验教学进行调整,在完成基础化学实验、环境微生物实验、环境监测实验教学的基础上,将水、气、固、声的专业实验整合为一门环境工程专业实验,共48学时,集中在第七学期末的两周内进行,其中水方面专业实验25学时。实验技能的培养使学生不仅巩固了理论知识,训练分析、判断、综合逻辑思维能力和独立解决问题的能力,还初步培养开发学生的创新能力。

1.强化演示验证的实验内容。专业实验中演示验证实验内容是不可缺少的,相关的实验内容能加深学生对理论知识的认识和理解,加强动手能力和思维能力。演示验证实验中设置了水中常见阴离子的测定、颗粒自由沉降实验、离子交换实验等内容,同时注意专业实验内容与环境监测实验内容不重复设置。

2.突出以学生为主的原则,开设综合设计型实验。综合设计型实验以学生为主,教师为辅的形式进行实验。设置了混凝+过滤(吸附)实验、含重金属酸性废水处理实验。学生根据实验的基本原理,自主设计实验方案、准备实验所需药品、进行实验研究、分析实验现象和讨论实验结果。在整个实验过程中,教师对关键设备进行讲解和回答学生提出的问题。通过训练,学生对文献查阅、实验方法、分析仪器使用等方面知识的运用,提高了他们的知识综合运用能力、观察能力和动手能力。

3.培养学生的科学研究能力,开设研究探索型实验。在研究探索型实验中开设了生物转盘处理生活污水的动态实验和结合大学生科技创新项目、教师科研的研究型实验。在生物转盘处理生活污水的动态实验中要求学生自主设计实验内容和实验路线,设计诸多影响因素对生物转盘生化处理生活污水的各指标的去除效率,自行选择1~2个影响因素和1~2个指标的去除效率完成实验。掌握实验原理,完成实验数据处理,得出结论。在实验中学生巩固了理论知识和水质指标的测定方法,进行了文献阅读训练,迫使学生进行深层次的思考,如比较和分析实验结果合理性,分析生物转盘后续四个生化池溶解氧,回流比等对去除效率的影响。在大学生科技创新项目、教师科研的研究实验中是鼓励学生积极申请每年的大学生科技创新项目,鼓励教师结合自己的课题研究,引导学生参与部分研究工作。通过科研经历养成学生严谨的科研态度,学会搜集资料、查阅文献、设计实验思路,培养学生的科学素养和创新能力。

三、强化“两个能力培养”的工程实践教学环节

根据专业培养的目标,为更好推动工程实践能力的培养,学院多渠道积极加强对外联系,建立多家典型水处理运行单位作为校外实习实训基地,为学生提供了认识实习、生产实习、毕业实习和毕业论文(设计)等实践环节的场所,有力地保障了本科生实践能力的培养效果。由于用人单位往往更青睐有一定环境工程设计经验和实践操作能力的学生,因此在教学过程中必须加强课程设计、实习和毕业论文(设计)等教学环节训练。实践教学环节中,把所学的理论知识应用到实践中,培养学生的工程设计能力;通过认识实习、生产实习和毕业实习的实践教学,培养学生实践操作能力,增强学生运用专业知识和系统解决实际问题的能力,使学生在工程设计和创新能力方面都得到较系统的训练和全方位的提高。

水污染控制工程的课程设计,时间为一周,每2~3人一组,在理论教学内容完成后进行。要求学生完成一个设定进、出水水质工艺方案的设计,在教师的指导下进行工艺计算,绘制图纸、完成设计说明书的编写,完成一个典型水污染治理工程的方案设计,使学生进行工程设计能力的训练。

认识实习培养学生的专业思想,包括对企业生产和典型工艺的感知、对职业的成就感,主要以查阅资料结合实地参观为主。生产实习环节与理论教学相衔接,结合实习基地的具体情况,熟悉典型水污染控制工程处理工艺、单元处理技术与设备、处理效率,加深和巩固对专业知识的理解。生产实习选择企业运行稳定的生活污水处理厂,进行各工段跟班生产,掌握企业概况,工艺技术和运行参数,主要构筑物和设备的原理、结构和运行指标,自动控制和能源状况。提高学生水污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。

毕业实习和毕业论文(设计)在第七学期末根据学生自主选择进行毕业设计和毕业论文,严格做到一人一题,指导老师下达任务书。第八学期开学提交开题报告进行答辩。进行毕业设计的同学到相关企业再次进行实习,依据任务书内容资料收集;选择毕业论文的同学按照任务内容要求进行大型仪器的操作学习、主要实验手段和方法的学习、完成实验材料设备的准备工作,初步培养学生的科研能力,提升学生的创新思维和创新能力。通过工程实践的系统训练,使学生增强工程实践能力与应用能力,突出综合性、整体性和系统性思维的训练。

四、结语

在高等教育改革中,提升学生工程实践与科研创新“两个能力”培养,强化学生工程意识,对于全面提高教育质量具有十分重要的意义,从而可以达到培养适合区域经济建设的环境工程专业高级应用型人才的目标。

参考文献:

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