废水治理论文范文

时间:2023-03-05 21:48:42

废水治理论文

废水治理论文范文第1篇

各种IMC载休的性能比较

适用于废水处理的理想的IMC载体应该是对生物无毒,传质性能良好,机械强度高,寿命长,固定操作容易,且价格便宜。对按图1制备的琼脂、明胶、海藻酸钙(简称SA)、聚乙烯醇(简称PVA)和丙烯酞馁(简称ACRM)5种凝胶作为IMC载体时的机械强度、传质性能等比较结果如下:1)在5种包埋剂中,琼脂机械强度极差,无实际工程应用价值;2)ACRM凝胶中未聚合的单体对生物有毒,且在聚合过程中发热,对细菌杀伤大;传质性能较差,IMC小球内的微生物增殖不好;固定操作不易;3)明胶强度较低,内部结构密实,传质性能较差;4)SA凝胶和PVA凝胶,机械强度较好;电镜观察表明内部呈多孔结构,对生物的毒性小,固定操作容易。5种IMC载体的各性能比较见表2。对SA凝胶和PVA凝胶进一步的研究表明:PVA凝胶的机械强度优于SA凝胶,但SA凝胶的传质性能比PVA凝胶好。将两种IMC小球置于红墨水中,30min时,红墨水沿半径5.Omm的PVA小球径向仅扩散进入0.6mm~0.8mm,而SA小球几乎全部变红。在稳定性方面,SA凝胶易在PO2溶液中溶解,pH>10时,容易破碎;而PVA性能受pH变化影响甚微,但PVA由于交联不彻底,有小量TOC溶出。通过用Na2:CO3:事先将硼酸溶液的pH调到6.7左右,再进行交联,可减少TOC溶出,并可增加高温时凝胶强度的稳定性。综合以上结果,目前较为合适的IMC载体为PVA,但需对传质性能进一步改善。

IMC处理洗衣粉废水效果

随着运行时间及LAS降解速率增加,运行到第八天,降解速率达最大,在进水LAS浓度40mg/L时,在3h内就可将LAS降解97.8%。当进水LAS浓度升高为70mg/L时,LAS的降解速率并没有因为其浓度的提高而降低很多。但随着运行时间的增加,PVA小球的活性有所下降。运行到20天,3h的LAS去除率只有81%。这可能是由于LAS降解产物中有不利于LAS降解菌生长的物质产生,积累到一定量时,导致PVA小球活性下降。采用低浓度LAS进水对PVA小球进行活化培养,可恢复PVA小球的活性,反复使用。半连续试验进行了几个月,结果表明PVA小球一直保持了良好的强度,没有破碎。

IMC处理四环素废水效果

废水治理论文范文第2篇

【关键词】钢铁工业,废水处理,深度处理

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

钢铁工业是我国重要的经济增长行业,对我国工业化的进程有着十分重要的作用,钢铁工业废水是钢铁工业生产运行过程中产生的一些污水或者是废水,对生态环境都有着十分严重的影响,为治理废水污染保护水环境,人们经过长期努力,已经建立了许多净化处理钢铁工业废水的技术方法,并已广泛应用于实际的废水处理工程中,这些技术方法通常可以分为物理法、化学法、物化法、生化法等。常用的技术方法各有自身的优点,同时也不同程度地存在着某些不足之处。例如,有的技术方法对难降解污染物净化不彻底、处理速度慢,而有的可能造成二次污染,有的设备投资大、处理费用高等。随着国家推进削减主要污染物排放总量工作的开展以及逐步提高污染物排放标准,现有的技术方法难以满足更高的要求,因此有必要探索更加经济有效、便于推广应用的新技术。

二、钢铁废水一般处理方法

1. 物化法处理钢铁废水

物化法是最常采用的一种处理钢铁废水的方法,尤其是在处理含油或稀含油废水时。即采用絮凝的方法在废水中投入絮凝剂以除去废水中的金属离子,从而达到处理废水的效果。石家庄钢铁有限责任公司采用物化法处理钢铁废水的工艺流程见图1。

图 1废水处理一般流程

上述处理工艺的关键技术是采用高效的水质添加剂。李建波等采用上述工艺路线优化出了几种缓蚀剂的质量配比,筛选出了经济、高效和环境友好型水质稳定剂配方,处理后的废水回用做循环冷却水,更有效地解决了高浓缩倍数下循环水系统的腐蚀、结垢和微生物滋生问题。

2.生物法处理钢铁废水

在多数情况下,采用物理-化学方法处理废水中的金属所需设备成本高,而且对起始金属浓度低的废水处理效果不好。近年来,一种可供选择的生物法已明显地受到重视,例如通过金属离子在生物体内积累达到处理废水的目的。邬文鹏等对生物膜法处理焦化废水进行了研究。实验采用具有特定载体的生物滤池—生物流化床组合工艺处理焦化废水,结果表明,在最佳工艺参数下,该系统CODCr 去除率达到87.1%。NH3-N 去除率达到97.5%,出水达到国家废水排放标准(GB8978-1996)一级排放标准。

3. 物理法即通过物理作用分离、回收废水中的污染物。包括沉淀法和吸附法等,以热交换为基础的处理法也属于物理处理法。孙慧芳等采用化学改性前后的活性炭对焦化废水进行吸附预处理,并对其吸附性能进行了检测。结果表明,经硝酸改性后的焦炭对氨氮的吸附常数从0.0097L/mg增加为0.077 L/mg;对氰化物的吸附常数从0.0024L/mg增加为0.0739L/mg。KOH改性后的焦炭吸附废水中氰化物的吸附常数从未改性前的0.0024L/mg增加为0.0955L/mg。陈玲桂等采用微波辐照方法对废活性炭进行再生实验,再生效率高达85.3%。将再生活性炭用于处理焦化废水,实验结果表明,其对焦化废水的处理效果佳,COD 去除率最高可达80.7%。张雪峰等采用高梯度磁场处理热轧厂废水,结果表明,处理后的废水铁离子含量从161.75 mg/L降到20 mg/L左右。经过处理的水质达到了工艺循环水的水质标准。何选明等研究了不同条件下粉煤灰对焦化废水中总铬去除率的影响实验。结果表明,粉煤灰粒径为150 μm,用量为4g /L,搅拌时间为40min,pH=3的最佳条件下,焦化废水中总铬去除率可达90%。张璇等采用电絮凝法深度处理焦化废水,实验确定了最优工艺参数为电流强度 7.5A,反应时间 8min,pH=8,极板间距3mm 时NH3-N 去除率为55%,COD去除率为75%,得到的处理水COD≤100mg/L,NH3-N ≤ 15mg / L,均达到国家一级排放标准。

4.膜分离技术

膜技术是利用膜的选择透过性,根据污染物质粒径与水分子不同借助较高的外压达到分离污染物的目的。该技术理论上可以使粒径大于膜孔径的所有污染物质都去除。根据膜孔径的大小,可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜。其中纳滤膜是有前景的除砷技术之一,它拥有比反渗透膜更高的产水量和更低的能耗,且不需要任何化学药剂,非常适合于小型水厂以及用水终端。但该技术对设备、膜、操作条件的要求都很苛刻;阻挡层带负电荷的膜对于AS(V)的去除有效,对以电中性形态存在于水体中的As(111)的去除效果并不理想,需要对原水进行预权化处理,成本很高。

四、钢铁废水处理发展趋势

根据PEST分析法,影响行业未来发展前景的因素主要有经济因素、政治政策因素、社会文化因素及技术因素等等。

1.从经济因素角度讲,主要有两个方面,一是宏观经济发展环境,二是行业发展情况。其一,宏观经济发展方面,钢铁工业行业短期内将持续平稳发展。从目前钢铁工业生产情况来看,现在正处于平稳增长期间。根据国家统计局的数据,2010年10月份,我国规模以上钢铁工业增加值同比增长13.1%,比1-9月份回落了0.2个百分点。重钢铁工业增长13.2%,轻钢铁工业增长12.9%。从上述数据来看,目前我国钢铁工业发展水平正在稳步增长,短期内也将持续良好态势,但随着通胀压力的日益显现,以及从2011年开始政府投资项目的不断紧缩,未来能否保证钢铁工业生产的持续发展成疑。其二,就行业来看,钢铁工业废水的行业发展前景与钢铁工业废水排放行业的发展密切相关。从前文的分析可知,2009年,造纸及纸制品业排放总量最大,占统计排放总量的近1/5,其次是化学原料及化学制品制造业、纺织业、电力热力的生产供应业等。2010年10月份,在主要产生钢铁工业废水行业中,纺织业增长10.5%,化学料及化学品制造业增长13.3%,非金属矿物制品增长17%,通信设备、计算机及其他电子设备制造业增长13.3%,电力、热力的生产和供应业增长6.8%,黑色金属冶炼及压延加钢铁工业增长4.6%。短期看,这些行业一直保持着持续增长的态势。同时,由于很多地方的钢铁工业废水没有得到专业的整治,因此还存在很多盲点,也将成为钢铁工业废水行业发展的机会。

2.从政策环境看,目前我国对钢铁工业废水治理日益重视。随着中国钢铁工业经济的高速发展,“调结构、保增长”的发展模式更促使钢铁工业企业的废水治理越来越受到重视,尤其对于石油化工、钢铁、有色金属、造纸等行业的污染治理尤为迫切。根据国家推出的4万亿拉动内需投资的战略安排,节能减排和生态工程大约将分到2100亿元。发改委环资司环保处处长赵鹏透露,近几年,国家发改委还将加快三大环保重大工程建设,推动环保产业发展。包括城镇污水处理、垃圾处理设施建设、重点流域钢铁工业污染防治工程。其中,重点流域钢铁工业废水治理设施建设将有较大投入。从行业的市场容量来看,2008年,我国钢铁工业废水排放总量为241.7万吨,占废水排放总量的42%,比上年减少2%,钢铁工业废水COD排放量为457.6万吨,占COD排放总量的34.6%,比上年减少10.5%,钢铁工业氨氮排放量2 9 . 7 万吨,占氨氮排放总量的23.4%,比上年减少了12.9%。在钢铁工业治污方面,2008年取得了一定的成绩,但据透露主要排放指标还是不能达到环保要求,如我国全部钢铁工业废水的COD浓度依然维持在189.3mg/l的水平。根据中国环保产业协会水污染治理委员会秘书长王家廉透露,十二五期间,预计可削减COD排放量150万吨以上,氨氮两万吨以上,按照投资需求计算,削减钢铁工业COD需要投资300亿元,削减钢铁工业氨氮需要投资60亿元;估算十二五期间,钢铁工业废水治理投资总需求约为1250亿元,预计钢铁工业废水治理行业的销售产值为1375亿元。根据环保部环境规划院及北京科技大学相关研究人员对造纸、食品制造、食品加工、饮料制造、纺织、化工、医药、石化、钢铁、电力、机械、化纤和其他等13个行业的预测(根据污染减排等约束性目标,确定目标值),钢铁工业废水的排放、处理、投资等有如下趋势:到2020年,钢铁工业废水的产生量将不断上升,呈直线上升趋势,但由于国家对钢铁工业废水的处理,排放量则保持在较小的增幅,基本保持平稳。在处理率上,从2005年到2010年有一个较大的发展,由于处理率达到较高的水平,因此从2010年到2020年,处理率的变化不大,基本保持平稳上升趋势,回用率也呈现这一趋势。在对钢铁工业废水的投资上,主要区分为用于治理的投资和运行费用两部分。通过预测我们可以看出,未来用于治理的投资将逐年下降,由于钢铁工业污水处理设施的逐渐增多,运行费用则将大大上升,一定程度上也起到了降低治理投资的作用。

3.从社会文化角度讲,钢铁工业废水治理的重要性越来越受到重视。随着钢铁工业的发展,我国各地由于钢铁工业废水导致的污染现象越来越严重,社会公众对于钢铁工业污染的认识也随之加深。如2010年初紫金矿业钢铁工业废水渗漏污染汀江事件就引起了全国关注。而我国各地河水被污染,沿岸居民体内重金属超标事件时有发生,也一次又一次将钢铁工业废水治理问题推向风口浪尖,随着民众意识的逐步觉醒,钢铁工业废水治理将得到越来越多民众的支持。

4.从技术角度讲,越来越多先进的钢铁工业污水处理技术将改善钢铁工业污水处理质量,节约成本,有利于促进钢铁工业废水处理行业的发展。一方面是我国国内钢铁工业废水处理的设备制造和技术研发越来越受到重视,很多民营企业开始走自主研发道路;另一方面,拥有先进技术设备及管理能力的外资企业近年来也十分看好中国的钢铁工业废水投资运营及设备市场,更多的企业开始进驻国内,将为我国钢铁工业处理市场带来更多的活力。从另外一个角度讲,随着节水技术的发展,耗水工业单位GDP的吨水投入也将越来越少,工业废水排放量也将随之减少。

五、结束语

钢铁工业是我国重要的行业之一,因此,加强对钢铁工业废水处理十分重要,要不断推进各种新工艺和新技术的应用,促进钢铁工业用地和谐发展。总之,从钢铁工业废水市场未来的发展前景角度看,还是有很大空间的。虽然我国钢铁工业废水的排放总量近年来有下降的趋势,但国家对达标排放标准的要求越来越高,加之近年来我国一直坚持排放物的总量控制原则,按照我国政策的一贯做法,钢铁工业废水的总量控制将会越来越严格,也就给了专业投资运营者、技术设备的提供者更大的发展空间。

参考文献:

[1]罗敏,翟建文,全膜法在钢铁工业废水处理回用中的应用[会议论文] 2009 - 全国冶金节水与废水利用技术研讨会

[2]李育杰,中国钢铁工业环境保护现状与发展[会议论文] 2003 - 2003年冶金能源环保生产技术会议

[3]卢宇飞,袁洪,何艳明,钢铁工业废水深度处理工艺与设备研究[会议论文] 2011 - 中国金属学会冶金技术经济学会第11届学术年会

[4]王明,路嘉兴,焦化废水处理研制工作报告[会议论文] ,2004 - 2004年全国钢铁工业水处理新技术交流

研讨会

[5]秦华,王绍文,钢铁工业水安全保障技术的重点研究与要求[会议论文] 2006 - 2006全国冶金环境保护综合利用信息网冶金工业循环经济发展论坛暨庆祝建网、创刊三十周年大会

废水治理论文范文第3篇

关键词:水污染控制工程 课程体系设置 实践教学 三三实践教学体系 资料归档

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(c)-0-03

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心主干课程,通过本课程的学习使学生掌握水污染控制的原理和方法、基本构筑物的设计计算,对典型的废水处理能选择合理的处理方案和确定主要的工艺参数,对污水和废水处理最新技术需有一定的了解。《水污染控制工程》同时也是一门工程应用性极强的专业课程,通过学习要求学生具备较强的实践动手能力和一定的设计技能。因此在《水污染控制工程》教学中既要注重对学生的基础理论知识的培养,同时也要十分注重学生实践能力的培养[1-3]。因此《水污染控制工程》课程体系的建设尤为重要,通过课程体系的建设,达到对学生基础理论知识及实践能力的培养。

1 《水污染控制工程》课程体系设置

我校选用的教材是高廷耀等主编的《水污染控制工程(下册)》(第三版),安排120学时,其中理论授课80学时,实验40学时。根据教材的特点,在实际教学中对教学内容作适当的调整,将脱氮除磷基础理论连同脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计一起讲解,并增加化学除氮、化学除磷的机理及工程实例讲解,同时强化生物脱氮、生物除磷的机理分析,并进一步在实际污水脱氮除磷工艺中深入讲解生物脱氮除磷的机理,让学生彻底了解和掌握生物脱氮除磷的机理和典型工艺。教学中,对处理同类污水的不同污水处理工艺进行经济性、技术性的对比分析,分析不同污水处理工艺的适用对象、范围,找出不同类型的污水处理工艺的优缺点,便于学生在实际污水处理设计中进行方案的比选。如不同类型沉淀池的比较、推流式活性污泥法与完全混合式活性污泥法的比较、活性污泥法与生物膜法的比较、污水的不同化学处理方法的比较分析等。另外,在教学中,补充介绍一些最新的污水处理新技术、新工艺。深入了解本校水污染控制工程课题组的课题研究动向,将最新的水污染控制理论、技术参入到实际教学中,增加学生对本学科的兴趣,了解最新的污水处理动态。

我校的《水污染控制工程》课程体系由水污染控制工程、水处理实验、课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等构成,我校开设《水污染控制工程》课之前的先修课程为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物化学、化工原理、环境微生物学等,学生通过对化学类及微生物学类课程的学习,便于学生理解和掌握《水污染控制工程》中有关污水和污泥的化学性处理、生物处理的专业基础理论

知识。

2 课堂组织教学

2.1 座位表制度

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心主干课程,为我校环境工程专业的必修课程,上课人数多达120人左右,都是在大的阶梯教室内授课。要在人数众多的大教室内组织好教学实属不易,首先是众多的学生姓名一时无法熟识,课堂教学的组织纪律无法有效的掌控,即使有学生上课时讲话、睡觉或其他的课堂违纪行为也无法准确的叫出学生的姓名。在上《水污染控制工程》课之前,将所授课程教室的空白座位表打印一份,第一次课时将座位表发下,由学生按上课第一次入座的座位将姓名填写在座位表上,以后每次课都按填写好的座位表入座,这样老师对每个座位上的学生姓名一目了然。对于选课人数众多的课程,座位表制度的执行有着诸多的好处,老师不必花费过多的时间去点名,只要将座位表与学生实际落座的情况进行对比,就能很快了解迟到、旷课的学生;上课时若有学生讲话、睡觉或其他的课堂违纪行为,对照座位表,也能快速的找到具体的学生姓名,进行批评指正;便于对违纪行为的学生进行课堂提问,这样可督促学生进入学习状态。我校一般的课程考试、考核分包括平时成绩分、考试分等,平时成绩分一般占到总分的20%左右,平时成绩无外乎对迟到、旷课、早退、上课的组织纪律、提问回答的效果、作业等进行考核,而对于人数众多的课程进行平时成绩考核实在有些困难,而座位表制度的实施可有效的解决这些难题。当然,座位表制度并不是学校硬性规定的一项制度,只是在我系得到较大的推广。

2.2 教学效果探讨

多媒体多样的教学演示方式可使教学内容变得直观形象,通过多媒体的方式揭示事物的内部结构或内在关系,提高学生观察理解事物的能力;同时利用人的多种感官来接受信息,提高学生接受信息的质量和效率;它还可以将抽象的事物非常形象地表现出来,将静态的对象赋予动态特征,增强教学的感染力[4-5]。如在《水污染控制工程》专业课授课时,往往有大量的设备图形结构、工艺流程图需要讲解,同时增设动画、视频和音频等信息,刺激学生的多种感官,这时多媒体教学的作用就充分体现出来。多媒体在教学中有着巨大的优势,同时也存在诸多的不足,其中主要的不足之处在于多媒体教学的信息是一屏一屏呈现的,每一屏教学信息的保留时间有限,要求学生具有较快的反应速度,较强的思维能力和知识接受能力。如果教师只是一味地凭借语言、文字、图像而不写一个字,必将有较多的学生不适应这种大容量、快节奏传递信息的方式,甚至连笔记都记不下来,更谈不上复习了。因此如何将多媒体教学与传统的板书教学有机的结合起来值得在教学中探讨,板书教学可留给学生较多的消化吸收知识的时间,掌握好教学的节奏,空留出更多的与学生面对面交流的时间。

改变教学组织形式,采取灵活的教学方法。传统的教授法主要强调语言符号的作用,现在的素质教育要注重内容的信息化,教学方法的多样化,将单向传授、被动、低效的教学方式向多维互动、主动、高效的教学模式发展。可以给学生划定自学的范围,或是给学生提供资料,让学生先自学,然后在上课时让学生讲解或是老师提出问题,围绕问题展开课堂教学。教学中要充分发挥学生的积极主动性,这样教学内容上要具有新颖性、应用性、实践性等,教学方式上可实行尝试性教学、自学辅导教学、师生互易教学、技能操作教学、集体讨论式教学、提问式教学等。

3 实践教学

我校环境工程专业学生主要学习环境工程专业的基本理论和基本知识,掌握环境工程的规划、设计、管理、监测和研究的基本理论和基本方法,具有工程技术人员必备的外语、计算机、制图等方面的能力,并了解相关的经济、法律、管理等人文社科知识。毕业生应掌握环境保护与污染防治、环境管理、环境监测等领域的基本理论与专业知识,基础扎实,知识面宽,能力强,素质高,有创新意识,能很好适应21世纪我国社会主义现代化建设的需要,可从事环境工程的规划、设计、科学研究、产品开发、管理和教学等方面的工作。

我校《水污染控制工程》实践教学环节由水处理实验、课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等构成。针对本专业的培养目标和要求,我校开设的实践类教学涉及到水污染控制、大气污染控制、固体废物处理与处置、环境监测、课题研究等方面。

3.1 水处理实验

水处理实验是为《水污染控制工程》课程开设的实验课,其基本任务是通过实验使学生初步掌握水处理技术的基本实验方法和技能,加深对基本理论理解。培养学生分析问题和解决问题的能力。要求学生掌握实验的基本原理和实验的操作方法,能独立或合作进行实验,掌握测试技术及实验数据的分析处理技术,独立完成实验报告。我校开设的水处理实验有混凝实验、废水静止沉淀实验、成层沉淀实验、还原法处理酸性含铜废水、自来水冲氧实验、废水的可生化性实验、活性污泥实验、生物过滤实验等。

3.2 课程设计

课程设计是使学生能够根据给定的设计任务,掌握治理的工艺过程及构筑物(设备)设计和选用的基本程序和方法,熟悉查阅和正确使用技术资料,能够在独立分析和解决实际问题的能力方面有较大的提高,增强工程和实践能力。课程设计的内容安排上有污水处理、大气治理、给排水、固废处置等方面的设计。课程设计编写的设计说明书作为整个设计工作的书面总结,设计说明书的内容应包括封面、目录、设计任务书、概述与设计方案简介、工艺设计计算、主要构筑物(设备)的计算与辅助设备的选型、设计评述、绘制的图纸及参考资料等。

3.3 毕业设计(论文)

毕业设计(论文)是完成本科生教学计划、实现培养目标的一个重要教学环节,既是培养学生综合能力的教学过程,又是对学生素质的一次全面检验,这不仅对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力的培养具有深远的影响,而且还是对学生的毕业资格及学位资格审定的依据,是对学校教学质量及办学效果评价的一个重要依据。我校的毕业设计采用双向选择的形式进行,先是由本专业的教师统一提交毕业设计(论文)的题目,统一归档、统一,然后由学生进行选择,为了保证毕业设计(论文)的教学质量,需规定和规范每位教师所带毕业生的人数。毕业设计(论文)有设计类的、有研究类的,设计类的主要有污水处理设计、大气治理设计、给排水设计、固废处置类的设计等。研究类的是学生进入教师的课题研究,在指导教师的指导下进行调查研究、检索文献资料、制定研究方案、进行实验研究。我校的毕业设计(论文)必须完成一篇与课题有关的外文资料翻译(要求不少于8000印刷符号)。由学生独立完成的毕业设计或研究论文最后进行毕业设计(论文)答辩,我校的毕业设计(论文)答辩采用先小组答辩,后大组答辩的方式进行,按照一定的比例在小组答辩中挑选出优秀的和需进行修改才能合格的毕业设计(论文)进入大组答辩。通过大组答辩打分最终确立优秀毕业设计(论文)和较差毕业设计(论文),不合格毕业设计(论文)需进行进一步的修改完善才准予通过,因此有的学生因毕业设计(论文)而暂缓毕业或延迟毕业的。我校在狠抓毕业设计(论文)这个环节取得了较为丰硕的成绩,毕业生的毕业设计(论文)有了比较明显的提升。

3.4 认识实习

认识实习是通过相关单位的参观学习,使学生接触到环境工程生产实际,开阔眼界,从而树立较明确的专业思想,为进一步的理论学习作前期准备。本课程旨在使环境工程类专业的学生,在专业课程学习之前,初步认识本专业的研究对象,即水、气、噪声、固体废弃物,与之相应的工程处理手段及构筑物,以及污染物的监测方法等方面的知识。认识实习的具体内容有参观学型仪器室、化学室、生物室、各功能实验室等,专家现场介绍泵站设备、运行及相关知识,到实习单位参观、学习了解环保构筑物及工艺流程,环境科学及工程专题讲座等。认识实习历时一周,计五个实习日。实习结束后,学生根据实习的内容和要求,按照专题分类将实习日记系统地整理成实习报告,实习报告应该简明扼要、推理清晰、内容完整,并附有必要的简图或草图,实习报告并交实习指导教师考核和评比。另外,带队教师还需做关于此次认识实习的总结。

3.5 生产实习

生产实习是通过在实地的生产实习,使学生加深对水、大气污染控制、固体废物处置和资源化的基本理论、技术和设备等的认识和理解,培养学生分析和解决实际问题的能力。课程内容有学习和参加实际的给水、污水处理、废气净化生产操作,深入了解生活污水、工业废水处理、废气净化的工艺过程、主要方法;学习和参加环境监测的实际操作,巩固水、大气等常规监测内容的方法;深入了解生活垃圾、工业固体废物的处理工艺、技术;熟悉生产过程中的设备和装置。多年来,我校已建成较为固定的生产实习场所,有宝钢集团旗下的废水处理、原水处理、固废处理、危废处理等技术工艺流程,御桥垃圾焚烧厂,美商生化厂,石洞口污水厂,金山石化水质净化厂,上海桃浦污水处理厂,上海固废处置中心,闸北卫生监督所,上海市环境科学研究院,上海市环境监测中心,各区环境监测站等。环境工程专业的生产实时间为四周,有效天数为20d,计8学分,在第三学年夏季学期进行。生产实习过程中,每个学生独立书写于学校统一发放的“校外实习日记手册”收全归档,学生应按照实习的要求将每天的调查研究和观察结果、搜集的相关资料、专题报告等以及自己的心得体会详细记录,以便指导教师监督检查和整理实习报告。实习结束后,学生根据实习的内容和要求,按照专题分类将实习日记系统地整理成实习报告,并交实习教师考察和评比。

3.6 创新实践教学

我校环境工程专业一直重视对学生创新意识、创业能力的培养。首先我们创立了三三实践教学体系。一个合格的毕业生必须参加三种社会实践,即社会调查、课程实习、毕业实习;能够撰写三种形式论文,即调查报告,课程论文、毕业论文;参加三类实验研究:课程实验、创新实验、毕业实验。其次建立企事业单位一体创新实践合作基地。近几年我们与上海市环境科学研究院、上海九段沙湿地部级自然保护区管理署、上海市环境监测中心、上海市宝山钢铁有限公司、上海凡清环境工程有限公司、上海莘虹环境科技有限公司等单位建立包含企业、事业单位一体的创新实践基地,为学生提供了一个创新实践平台。

4 做好《水污染控制工程》教学资料的归档工作

根据《高等学校教学文件材料归档范围》(国家教委、国家档案局1987年教办字016号)的规定:教学计划、方案和教学大纲,教学改革方案、总结;教学实习、生产实习方面的材料(教学实习、生产实习的计划、大纲、总结、实习指导书、实习讲义、实习结果鉴定,有代表性的实习报告等);课堂教学材料(课程安排表,课程进度表,教师任课安排,典型讲义、教案,各系各专业的考试题);优秀的、典型的毕业论文、毕业设计及评审意见等都需归档。

高等学校的档案工作在学校体制改革、总结教学经验、进行教学改革、评估教学质量、开展科学研究、评定职称、落实政策和编史修志等方面,发挥了应有的作用,成为学校管理工作中不可缺少的重要环节,并在社会上产生了较大的影响。教学资料归档的意义是为学校的教育教学工作服务以使各项工作有序展开,它是一项办学的基础工作。

《水污染控制工程》实行闭卷考试,考试完后的教学归档资料有教学大纲、教学进度表、平时成绩记分册、试卷分析、A卷、B卷、A卷答案、B卷答案、试卷、成绩单、学生试卷清单、座位表等。《水处理实验》采用实验操作的平时记分册、实验报告的编写等方式进行考核,考核完后的教学归档资料有《水处理实验教学大纲》、《水处理实验教学进度表》、平时记分册、水处理实验考勤情况及成绩评分说明、水处理实验考核学生试卷清单、实验报告等。《课程设计》考核的内容为学生撰写的课程设计方案,归档资料有《课程设计大纲》、《课程设计指导书》、《课程设计任务书》、《课程设计教学进度表》、环境工程课程设计评分标准、成绩分析表、学生试卷清单等。毕业设计(论文)以答辩打分进行考核,归档资料有毕业设计(论文)任务书、开题报告、学生的毕业设计(论文)报告(纸质版、电子版)、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)答辩记录、毕业设计(论文)答辩组评分汇总表、毕业设计(论文)答辩评分评定表等。认识(生产)实习的考核形式是对学生的“校外实习日记手册”、认识(生产)实习报告进行打分考核,归档资料有环境工程专业认识(生产)实纲、认识(生产)实习计划指导书、认识(生产)实习计划表、认识(生产)实习日记、认识(生产)实习报告、认识(生产)实习教师工作总结等。

我校成立专门的教学归档资料监督检查小组,对各类教学资料进行监督检查,检查的内容包括归档资料的完整性、规范性,试卷批阅的规范性、公正性等,并进行打分评阅,实行较为严厉的监督检查,对保障教学的有序性,提高教学质量起到很大的作用。

参考文献

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[4] 杨梅金.多媒体教学与传统教学方法的结合[J].广西大学学报(自然科学版).2003,28(增刊28):163-165.

废水治理论文范文第4篇

根据环境科学学科的特点、发展趋势,特别是社会对环境科学专业人才的需求,要求我们必须培养高素质的环境科学创新人才及高级专业人才.创新人才应具有扎实的理论基础、科研技能和创新能力,毕业后主要从事环境科学教学科研和高层管理等;高级专业人才,应具有较扎实的理论知识、很强的实践技能,主要从事环境咨询服务、工程实施、环境管理等工作.重庆文理学院于2000年开设了应用分析与环境监测专科专业,在此基础上,根据21世纪经济可持续发展对环境保护的要求以及西部大开发对环境科学专业人才的需求,于2002年申报本科4年制环境科学专业,并得到重庆市教委批准,2003年开始招生.2007年环境科学成为重庆文理学院的重点学科,2008年成为重庆市的特色专业建设点.目前,该专业具有环境监测与评价和环境治理工程两个专业方向.重庆文理学院环境科学专业人才培养目标为:培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,知识面宽、专业技能扎实、实践能力强、综合素质良好,在企事业单位和行政部门从事环境规划、环境管理、资源管理、环境监测、环境评价、生态修复和环境治理等方面的生产技术、技术开发、应用研究和管理工作的高素质应用型专门人才.根据环境科学专业的人才培养目标,重庆文理学院环境科学专业的实践教学目标为高素质应用型人才的培养.近几年,重庆文理学院环境科学专业在应用型实践教学体系方面做了大量的改革与探索,正逐步建立具有自身特色的应用型实践教学模式.

2多模块、多层次实践教学体系的建设与改革

我国环境科学专业实践教学在培养高素质环境专业人才中发挥了重要作用,并形成了由课程实验、课程/教学实习、社会实践、毕业论文/实践构成的实践教学体系.近年来,重庆文理学院在建立应用型人才培养体系方面做了积极的探索.目前,重庆文理学院的环境科学专业已初步建立了多模块、多层次的实践教学体系,该体系由实验教学、专业实习、科研训练3个模块组成,包含基本训练、提高型训练、研究创新型训练3个层次.实验教学模块由基础型、综合型、设计型实验组成,重在培养学生基本实验技能、方法和手段,使学生的科学思维能力和创新意识得到初步训练;专业实习模块由认知实习、课程实习、课程设计、生产实习、毕业实习、社会实践等组成,强化学生的社会实践感性认识,培养学生分析和解决实际问题的能力;科研训练模块由创新实践、学科竞赛、课外科技活动、毕业论文(设计)、参加教师科研项目或工程项目等组成,使学生得到科研训练,提高学生的创新意识和科研能力.

2.1实践教学平台的建设

重庆文理学院化学与环境工程学院利用学校自筹资金、日元贷款项目和中地共建项目等,建立了“环境科学与工程实验中心”、“化学教学实验中心”和“分析技术实验中心”,总面积约为3500m2,仪器设备价值1200余万元.开设的学科基础实验包括无机及分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验,专业基础实验包括化工原理实验、环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生态学实验,专业方向实验包括室内环境监测实验、土壤与农化分析实验、环境工程学实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废物处置与资源化实验、环境科学综合实验、环境治理综合实验.目前的教学平台已能满足我校环境科学专业及相关专业学生基础实验教学和专业实验教学的需要.实习基地是实践教学的重要载体,基地建设的成效将影响实践教学的质量[4].为便于学生实习、见习,经过几年的努力,重庆文理学院已在市内各区县建立了稳定的实习基地,在永川区环保局、永川侨立水务有限公司、渝北肖家湾污水处理厂、重庆市环境科学院、江津污水处理厂建立了稳定的见习基地,基本能满足学生实习、见习的需要,较好地为学生提供了拓展视野、亲身体验的场所.在学生见习或实习期间,还请有经验的环保技术专家指导学生实习,进行现场教育.通过见习、专业实习、毕业实习等过程训练,让学生深入了解社会需求及自身的不足,明确了学习的目的,激发学习的动力,提高了综合素质.

2.2实践教学内容的建设与改革

一般来说,高校本科生毕业至少要修完160学分,其中实验课程、教学实习及毕业论文等约为30学分.重庆文理学院环境科学专业加大了学生实践能力的培养力度,本科生毕业需修完186学分(其中第二课堂素质拓展10学分),实验课程环节为26学分,集中性实践教学环节(包括军事理论与训练、见习/社会实践、学年论文、专业实习、技能训练及证书、毕业实习、毕业论文)为35学分,显著增加了实践环节的时间,有利于学生综合应用能力的培养.

2.2.1实验教学的建设与改革

近年来,重庆文理学院环境科学专业实验教学条件得到了极大的改善,有力地促进了课程的改革与发展,促进了学科专业的课程建设[5].学院现有重庆市精品课程《无机化学》,校级精品课程《有机化学》,校级重点课程《分析化学》、《环境学导论》、《环境监测》、《环境化学》和《水污染治理工程》等8门基础学科和专业课程.为了培养学生的综合应用能力和设计创新能力,结合教师的科学研究成果和新的研究方法、技术,于2009年自编了实验教材《环境科学综合实验》和《环境治理综合实验》,并于2010年试用于2007级环境科学专业的学生,取得了良好的效果.1)实验课程体系的科学化.环境监测与评价方向:目前,在这方面的人才培养普遍存在只重视环境科学专业教学,而忽视环境工程教学.学生对环境工程知识了解少,实际中的应用能力差[6],且普遍重视水体和大气污染物质的测定,而弱化甚至忽视室内污染物质、土壤污染物质的监测[7],不利于培养具有良好综合素质的应用型人才.为了适应现代社会对应用型环境监测和评价人才的需求,重庆文理学院环境监测与评价方向在专业课程别设置了环境工程学(实验)、室内环境监测(实验)、土壤与农化分析(实验)、环境科学综合实验.环境治理工程方向:目前,这方面的专业课程设置尚无统一的标准,主要根据各校的办学情况或所依托的学科专业自行设置[8].一般开设的实验课程主要为水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验和固体废弃物处理处置实验.但是,仅开设这些实验课程,无法满足用人单位对学生工程应用能力的要求,学生的综合能力、设计能力和创新能力培养无法得到保证.为了适应社会对环境工程人才的需求,重庆文理学院在这个方向的专业理论课程上增设了工程力学、测量学,实验课程增设了测量学实验和环境治理综合实验.2)实验教学课程内容改革的深化.随着我国社会经济的高速发展,需解决的环境问题愈来愈复杂,因此环境科学专业教学必须与时俱进.但目前我国环境科学专业实验教学主要以满足各课程的基本要求为目的,多数高校的实验教学内容相对稳定,一些实验内容陈旧,课程实验基本以单一实验为主,很少开展现场实验和集成实验,缺少学生自主设计实验,既不能体现实验教学的先进性和实用性,也难以培养高素质的环境科学创新人才和高级专业人才[9].重庆文理学院环境科学专业的实验教学始终坚持与时俱进的原则,结合实验室的建设,逐年改进、更新了部分实验内容,加大了综合性、设计性实验项目的比例,促进了学生对知识的综合应用能力和创新能力的培养.如表1所示,与2006级学生相比,2009级学生的专业实验项目由原来的75项增加为161项,增幅达114.7%,基础性、综合性、设计性实验项目分别为77、72、12项.其中,原有实验课程(环境化学实验、环境微生物学实验、环境生态学实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、土壤农化分析实验)的基础性实验项目显著降低,由60项降为41项,而综合性、设计性实验项目分别由12项、3项增加为40项和8项,且改进实验项目10项,新增实验项目达42项.同时,新增了6门专业实验课程(包括室内环境监测实验、环境工程学实验、环境科学综合实验、固体废物处置与资源化实验、环境治理综合实验、测量学实验),新增实验项目达72项,其中基础性、综合性、设计性实验项目分别为36、32、4项,形成了具有一定代表性和自身特色的实验教学项目.此外,重庆文理学院环境科学专业适应国家环境保护和实验先进性的需求,将教师的科研成果或新的研究方法、技术改编成实验,进一步培养学生的应用性和创新性能力.如将“聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究”和“聚乙烯醇包埋活性炭/纳米TiO2微球处理含铬废水的研究”的研究成果及研究方法,改编成“聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附废水中的铬(VI)”实验,将“粉煤灰絮凝剂处理实验室废水实验研究”的研究成果与研究方法改编为“粉煤灰絮凝剂的制备及其实验室废水处理”实验.另外,还根据学校所在的环境条件,设置了具有自身特色的一些实验项目,如“星湖校区空气质量评价”、“湖水中溶解氧含量的日变化”、“水体富营养化程度的评价”、“富营养化湖中藻类的测定”等,不但提高了学生实验操作能力,同时也激发了他们对专业研究的兴趣.

2.2.2教学实习的建设与改革

教学实习是大学生实践教学体系中的一个重要组成部分,是贯彻理论联系实际的教育方针,培养社会需要的德才兼备人才的重要环节;是巩固所学理论知识,提高学生分析问题、解决问题,培养创新与创业意识[10],学以致用和适应社会的能力,增强职业意识,进行基本技能训练的重要途径.虽然,重庆文理学院环境科学专业的实习、见习基地已能满足学生的实习、见习需要,但是也存在着显著的缺陷,主要表现在基地单位的性质较为单一,主要为各区县的环保局和污水处理厂,长此以往将不利于专业的发展和学生综合应用能力的培养.因此,有必要加强与具有良好环境行为和环境绩效的研究机构、企业集团、社会团体等组织,以双赢互惠、共同发展的原则,通过有效的科研合作,建立实习教学基地.前期的调查表明,众多的企事业单位愿意与高校通过科研纽带建立长期的互惠合作关系,多元化的实习基地建设应是可行的,目前这方面的工作正在逐步地开展.根据人才培养目标和学科特色,重庆文理学院环境科学专业建立了分年级、分阶段、分层次组织实习教学的机制.但是,随着我校应用型高校的定位,实习时间过短、时间段不合理的问题日益凸显,特别集中体现在毕业实习上.经认真的调查研究后,我校环境科学专业毕业实习由原来的9周调整为26周,时间由原来的第7学期1~9周调为第7学期第8周后(即毕业论文之后),从而在时间上为学生的实习效果提供了充分的保障.这也在一定程度上解决了实习单位对学生实习时间过短的不满,有利于加强与实习单位的长期合作.

2.2.3科学实践的建设与改革

科学实践是培养高素质环境科学专业人才的重要环节,主要包括学生参与教师的科研课题、科研申请、毕业论文/设计等.以往,由于教师担心学生的科研能力,不愿意学生参与自己的科研课题,即使有,也仅限于个别的高年级学生.但是,这种状况是极其不利于学生创新能力培养的,而且也不利于营造良好的学习风气.为了解决这一问题,重庆文理学院环境科学专业逐步建立、完善了学生参与教师科研的激励机制,每年均选择部分低年级(主要为二年级)的优秀学生(约为学生总数的10%~20%)补充进入教师的课题组从事科研工作,并且鼓励教师指导学生参与学校校级科研课题的申报、立项课题的完成.近3年学生校级科研立项达25项,涉及学生100余人,近10篇;特别是2008级学生科研课题达14项,涉及学生近半.无论是教师科研还是学生课题,过程中始终坚持以学生为主,教师指导的原则.经过2~3年的培养,这些学生毕业时均初步具备了开展科学研究的能力,整体素质较高.目前,环境科学专业逐步形成了学生科研能力培养的梯级机制,高年级学生逐渐成为教师科研的有力助手,能够有效地协助教师完成对低年级同学的辅导.学生科研创新能力的提高,极大地促进了学生参与各类科技竞赛的激情.近年来,学生在各类科技竞赛活动中获得了优异的成绩:1人次获“挑战杯”全国大学生课外学术作品全国三等奖,1人次获“全国大学生英语竞赛”二等奖,3人次获“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛重庆赛区二等奖,2人获“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛重庆赛区金、银奖,3人次获重庆市大学生“数学建模”比赛一等奖,2人获重庆市大学生“校园之春”活动之“我型我塑”环保服饰设计大赛及环保工艺品展二等奖,1人获重庆市大学生校园之春”社团之光“摄影展”之“我在社团”摄影大赛三等奖等.毕业论文/设计是本科生在校期间创新性科研实践的最重要环节,毕业论文体现了学生的科研水平,也反映了学校实践教学的水平[10].重庆文理学院环境科学专业狠抓学生毕业论文各教学环节,在学生毕业论文中安排所有具有讲师及以上职称的教师担任指导教师,并建立了相应的管理及考核制度,有效地提高了学生毕业论文/设计的水平.2006~2010届学生毕业论文经专家评审论文合格率均为100%,获得学校优秀毕业论文/设计的学生占毕业生总数的10%,优良论文占50%.

2.3实践教学管理的建设与改革

良好的管理是保证环境科学专业实践教学取得成效的关键[11-13].重庆文理学院化学与环境工程学院以教学副院长为责任人,教研室主任为组织人,教师为执行人,建立了实践教学的管理与考核机制和制度,并将学生的社会实践纳入正常的实践教学体系,建立和完善了实践教学成绩评定方法.近年来,我国的就业压力使大部分的高年级学生不能安心毕业论文/设计等实践环节,既影响了学生潜能的发挥,也影响了实践教学的质量.自2007级学生开始,重庆文理学院环境科学专业学生的毕业论文/设计时间由第8学期的第1~8周调到第7学期的第1~8周,避免了学生毕业论文/设计完成时间段与学生就业时间段的冲突,从而有利于进一步提高学生的毕业论文/设计的质量.同时,学生的毕业实习时间由第7学期的1~9周调为第7学期第8周后,实习时间也由9周延长为26周,不仅确保了学生能专心实习,有利于学生就业,也进一步增强了实习单位对学生的接受度.

3实践教学的成效

重庆文理学院环境科学专业应用型实践教学体系正逐步建立,已为国家培养了一批优秀的环境科学专业高级人才.从2007年第一届学生毕业至2010年,环境科学专业已经有4届毕业生,80%以上的学生取得了1~2个高级职业资格证书,且毕业生的综合素质和应用能力均得到了社会的认可.各届毕业生一次性就业率均在90%以上,最终就业率达100%,主要在区县环保局、企业、自来水公司、污水处理厂、环境咨询机构等生产第一线从事环境监测、水质监测、室内污染物监测、环境管理、污染物治理、水处理和环境评价等工作.从用人单位反馈的意见表明,学生在工作半年以后都能独立地开展工作,并具有较强的分析问题、解决问题的能力,有相当一部分毕业生已经成为了所在单位的技术骨干.当然,随着我国社会经济的高速发展以及环境问题的日益复杂化,对环境科学专业人才综合应用能力的要求也呈快速提升趋势,对环境专业应用型人才的培养提出了更高的要求,这对于我校环境专业的发展既是一次挑战,也是一次难得的发展机遇.如能顺应社会经济发展的需求,准确把握发展的方向和机遇,进一步构建更完善的环境科学专业应用型实践教学体系,将极大地有利于我校环境科学市级特色专业的建设,有利于我校环境科学专业应用型高级人才的培养,并且也有利于打造一支具有团结、拼搏和奉献精神的教学、科研队伍,促进学术梯队的形成.如在实验教学改革尝试中,许多实验内容是当代比较前沿或前沿的技术和方向,涉及的知识面广,教师不但要有本学科扎实的理论基础,较高的实验技能,还要加强业务学习,不断更新自己的知识,才能够胜任实验教学,从而有效地促进教师实验教学水平和科研能力的不断提高.

4结语

废水治理论文范文第5篇

【论文摘要】:微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

目前广泛应用于水处理中的絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂一般用量较大且可能对环境产生二次污染,有机高分子絮凝剂的残留物不易被微生物降解,且其单体具有强烈的神经毒性和"三致"(致畸形、致突变、致癌)效应。而微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

1.微生物絮凝剂化学组成及微观结构

微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。

2.微生物絮凝剂的絮凝机理

关于微生物絮凝剂的作用机理目前较为普遍接受的是"桥联作用"机理。该机理认为,絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸引多个胶体颗粒,因而在颗粒中起了"中间桥梁"的作用,形成一种网状三维结构而沉淀下来。该理论可以解释大多数微生物絮凝剂引起的絮凝现象,以及一些因素对絮凝的影响。絮凝体的形成是一个复杂的过程,"桥联"机理并不能解释所有的现象,絮凝剂的广谱活性说明它是由多种机理共同起作用。为了更进一步解释絮凝机理,还需作更深入地研究。

3.微生物絮凝剂的合成

微生物絮凝剂的合成与微生物代谢活动有关。微生物代谢变缓之后,由于自身的分解才能释放絮凝剂,形成絮体。最好在细菌对数生长后期或静止早期收获微生物絮凝剂,此后,絮凝活性即使不下降也不会再有提高。

4.影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素

同一般的化学絮凝剂一样,微生物絮凝剂效果的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒的本身特性及反应条件的影响。

⑴微生物絮凝剂本身特性的影响

微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。微生物絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大,分子量越大,絮凝效果就越好。当絮凝剂的蛋白质成分降解后,分子量减小,絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果较好,如果分子结构是交链或支链结构,其絮凝效果就差。

⑵胶体颗粒表面电荷的影响

由"桥连作用"理论和"电荷中和"理论知絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生"架桥"现象,形成一种三维网状结构而沉淀下来。故胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响,相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。

⑶反应条件

微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、PH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。用自己提取的微生物絮凝剂处理染料废水时,发现Ca2+有促进絮凝物生成,加大沉降速度的协同作用。也有的文献中认为体系中盐的加入会降低微生物的絮凝活性,这可能由于Na+的加入破坏了大分子与胶体之间氢键的形成。因絮凝的形成是一个复杂的过程,为了更好地解释机理,需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、结构、电荷、构象及各种反应条件对它们的影响作更深入的研究。

5.微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用及发展前景

与有机高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点,而且作用条件粗放,具有广谱絮凝活性,因此,可以广泛用于给水和污水处理中。

⑴高浓度有机废水处理高浓度有机废水主要包括畜产废水及其它一些食品加工厂废水,此类废水在生化处理之前一般加絮凝等预处理过程。微生物絮凝剂比SPA的絮凝效果更好,还指出如果同时将微生物絮凝剂和少量SPA混合后,对味精废水的预处理效果可进一步提高,且药剂的总投加量明显减少。

⑵印染废水的脱色印染废水因其色泽深,组分复杂,含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐等多种物质,仍为国内现行工业废水治理上的几大难题之一。其处理难点一是COD高,而B/C值较小,可生化较差;二是色度高且组分复杂。处理印染废水关键在于脱色,在各种处理方法中以絮凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。同聚铁类絮凝剂类相比微生物絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉淀性能,而且具有良好的脱色效果,在印染废水中有着一般絮凝剂不具有的优势。

⑶高浓度无机物悬浮废水的处理高浓度无机悬浮废水是一类不可生化降解的废水,传统工艺一般采用化学絮凝及处理法。微生物絮凝剂也可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样处理中,在试验中通过用微生物絮凝及处理陶瓷厂废水,釉药废水和坯体废水。

⑷活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低,在活性污泥中加入微生物絮凝剂时,可使污泥容积指数能很快下降,防止污泥解絮,消除污泥膨胀状态,从而恢复活性污泥沉降能力,提高整个处理系统的效率。

作为一种新型的絮凝剂,微生物絮凝剂有着良好的应用前景,已广泛应用于高浓度有机废水的处理、染料废水的脱色、活性污泥的处理等废物处理中,并显示了强大的生命力。微生物絮凝剂已成为环保中的新研究方向。

参考文献

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废水治理论文范文第6篇

关键词:环保设备;优化;新技术

中图分类号:X32文献标识码:A文章编号:1674-2060(2016)03-0023-01

前言

目前我国是一个快速崛起的的发展中国家,经济的快速发展带来了严重的环境问题,经济发展在给人们提供前所未有的物质文明和精神享受时,也给自然环境造成了巨大的压力。由于我国是人口大国,人均土地面积和资源占有率都非常低,水之源紧张。近年来随着经济的快速发展和人口的急剧增加,对资源的的开采成倍增加,废气、废水成倍排放,加之国民的保护环境的意识淡薄环境问题日益突出。环境问题已经向我们敲响了警钟。党的十七大以来,党中央国务院对于环境保护给予高度重视,党的十也明确提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”环保理念,这些都说明我们必须对环境保护高度重视,改善环境的最重要的途径之一就是应用新技术优化环保设备,减少废气废水的排除,提高资源的利用率,促进我国可持续发展。

1我国环保设备应用现状

从20世纪90年代我国环保设备开始使用到现在已经发展了20多年,在这20多年里经过对环保设备的不断改进和完善,截止到目前,我国的的环保设备在技术、设备和服务上,已经取得了长足的进步。当前我国主要是对工业污水和空气污染的治理,其他方面的治理力度较小,其中空气污染和工业污水的治理设备占了全部治理设备的一半以上,固体废弃物环保设备,噪音污染环保设备占的比例非常小分别为5%,6,5%。但从世界范围来看,环保机械产品的国际贸易市场基本仍为美国、日本、欧洲等发达国家所占领,中国市场重要领域也多被国外技术产品所垄断。我国的环保技术多数是引进的国外的技术,进口的环保设备占得比例比较大虽然国产设备优势较多,但进口设备仍占据中国大量市场份额。目前我国在环保设备上也加大了投资力度,将环境治理,环境设备的优化提上日程。“十一五”期间,我国对出口的环保设备也进行了改变,我国环保设备的出口不再单一的以出口单机为主,而是向出口单机与成套设备并举的方向发展。但是纵观全局我国环保设备还处于初级阶段,随着政府的不断投入以及市场经济的影响环保设备正逐步走向成熟[1]。

2环保设备的设计优化

我国的环保设备的设计应该把国外的技术和我国的国情相结合进行优化设计,具体体现为:

2.1符合环保的要求

制造环保设备选择原材料时应该选择能降解,污染少,可回收利用的原材料,应减少使用对于对环境有污染的原材料,转而使用这些材料的替代品,将可持续发展理念纳入环保取材中来。

2.2符合结构简洁的要求

环保设备在设计时应在能正常应用的情况下尽量简洁,这样可以减少设备的重量增加设备的使用寿命,同时还应注意设备的低振低噪音的设计,防止因振动导致仪表盘不准,降低噪音可以在设备上使用隔音材料,从而避免噪音污染。

2.3符合人性化设计

环保设备设计时应考虑以人为本,控制室里使用的材料应具备隔音减震保温环保的功能,以方便舒适为基本原则,提高操作人员的舒适度[2]。

2.4符合外观精美的原则

环保设备在一定程度上提现一个城市的形象,环保设备的设计水平会提现市政建设的水平。因此在设计环保设备时应注意外观的精美,选择合适的颜色,如绿色就是很好的选择,绿色在一定意义上提现环保意识,黄色和白色可以作为辅助颜色应用于环保标识中,但需要注意的是环保标准尽量简洁清晰并于周围的环境协调一致这样才能更好的激发人民的环保意识[3]。

3环保设备新技术的应用

3.1水力透平技术的应用

水力透平装置主要是安装在环保设备的透平轴上,是一种具有沿圆周均匀排列的叶片组成的回收装置,他的原理是将流体所具有的能量通过透平装置将其流体的能量转化成动能,然后在用动能冲击叶片,推动叶轮转动,从而驱动透平轴转动。由于水力透平技术不但减少了废弃物的排放提现环保的功能而且还能将剩余的能量得到很好的利用,所以水力透平技术得到了广泛的应用在发达国家水力透平技术的应用已经取得了良好的经济效益。而现阶段我国还主要采用反转泵进行能量的回收,但这种装置的回收率特别低已经不能适应经济快速发展的需要,因此水力透平技术的应用已经成为环保设备发展得趋势。

3.2现代化自控技术的应用

工业的发展造成了严重的水污染问题,工业废水的排放对我国的水资源造成严重的污染,因此环保设备的重点处理工作之一就是处理工业污水,这是关系到我国经济的可持续发展和人民健康的大计,工业污水的处理应按照经济合理的原则设计,以成本低操作管理方便,节能降耗为原则遗憾的是目前我国对工业污水的处理力度还不够。结合我国目前的情况采用新技术优化环保设备对污水进行全方面处理成为我国面临的新的问题。由于我国的工业种类比较多不同的生产厂家根据污水的种类和成分应采取不同的污水处理方法,实现自动化管理,同时还应注意控制气味噪声减少对周围环境的影响。尽量采用无污染的污水处理措施,避免在处理污水的同时有产生了其他的污染。

4结语

经济的快速发展人口的快速发展造成的环境问题越来越严重,环境保护是一个不断发展,不断前进的过程。经济发展与环境保护既矛盾又协调统一,是相互发展的整体。当前我国经济发展整体处于工业化中后期,环保工作的形势依然严峻,因此要想实现经济的可持续发展,做到人和自然和平相处就必须将环境污染的治理落到实处,通过不断的应用新技术改善环保设备加强对废气废水的处理,提高能源的利用率还人类一个干净的世界,造福子孙后代,使经济于自然和谐发展。

参考文献

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[3]张德顺、戈红学.分析环保设备设计优化及新技术的采用[J],城市建设理论研究,2014.14(36).

废水治理论文范文第7篇

【关键词】 环境成本; 作业成本法; 实证分析

环境成本是指为消除或减少企业管理活动对环境造成的影响而采取的或被要求采取的措施的成本,以及企业为达到环境目标和要求所付出的其他成本。环境成本的归集分配是环境会计核算中的一个重要问题,而环境成本往往是间接成本,且与产品的生产工时等不相关。传统的成本核算方法,使环境成本核算的准确性大大降低,使企业未来所面临的环境风险加大。这就从主客观上要求一种先进的成本核算方法,而作业成本法恰恰就满足这一要求。

一、概述

(一)环境成本核算现状

我国环境会计经过十余年的发展,研究内容及范围比较全面,研究过程注重吸收相关已有的科学成果,基础理论的研究内容已基本成型。许多学者对环境会计的基础理论进行了研究,并取得了较为一致的意见,譬如,对环境会计的目标、核算对象、基本假设、确认要求、计量原则、成本核算等问题的认识。

其中,对于成本核算的问题,理论界倾向于企业使用作业成本法(ABC法)进行成本核算,但在实务中,大部分企业仍然采取传统的核算方法,把环境成本作为制造费用平均在所有成本对象中分配,不能准确地反映产品的成本。

(二)作业成本法的基本理论

作业成本法又叫作业成本计算法或作业量基准成本计算方法(Activity-based costing,ABC),是以作业(activity)为核心,确认和计量耗用企业资源的所有作业,将耗用的资源成本准确地计入作业,然后选择成本动因,将所有作业成本分配给成本计算对象(产品或服务)的一种成本计算方法。作业成本法属于管理会计范畴,其核心是作业,即“作业消耗资源,产品消耗作业”。

它不同于传统成本计算方法那样以唯一标准分配全部间接费用,而是以作业分析为基础确立作业和作业中心;将资源的耗费归集到引起资源耗费的原因,即作业中去;根据产品对作业量的消耗,并通过成本动因将归集到作业中的成本分配到产品中去。

作业成本法的理论基础是成本动因理论,这种理论认为费用的分配应着眼于费用的发生原因,把费用分配与导致这些费用产生的原因联系起来,按照费用发生的原因分配。

作业成本通常分为四个层次:产品单位成本、生产批次成本、产品维持成本以及工厂级成本。其中产品单位成本是与产品的产量成正比的,生产批次成本与产品的生产批数成正比,产品维持成本与生产产品的品种数量成正比,而工厂级成本与产品生产无直接关系。显然不同层次的作业具有不同的成本动因,将作业成本法运用于环境成本核算,通过在作业层次上对环境成本的动因深入分析,并按照不同动因分配标准把环境成本细化到各个产品,会使得环境成本对象化更为准确和有效。

二、作业成本法在环境成本核算中的优越性

(一)大大提高环境成本的归属性

(1)环境成本具有较复杂的起因,总结起来主要有如下几类:环境治理费用、为预防环境破坏而投入的费用、给受害者的补偿费用、发展环境保护产业投入的费用、环境保护行政事业费。复杂的起因给环境成本的合理分配提出了难题,作业成本法可以是环境成本通过环境成本动因合理的分派到各个作业中去,使环境成本的归属性得到极大的提高。

(2)并不是所有的产品和工序所产生的环境成本都是相同的,不同的工序、不同的产品所产生的污染是不尽相同的,所消耗的环境成本也就不相等,如果都在期末作为制造费用按照工时或其他标准分配到各产品中,则环境成本的分配结果就缺乏真实性。作业成本法通过作业将环境成本与产品相联系,通过治理污染的作业消耗来分配环境成本,就使环境成本找到了“起因”。

(二)为管理层决策提供准确的成本信息

(1)环境成本的发生具有不确定性,作业成本法可以合理的预测作业成本并将其分配到各个会计期间,从而正确的核算企业的收益,为管理者的决策提供真实可靠的信息依据。

(2)随着现代产品售后成本的日益增加,企业就要在设计环保产品付出环境成本与支付售后成本当中作出决策。作业成本法能够为这一决策提供真实可靠的成本依据。

(3)目前企业的环境成本愈来愈多,这就客观上要求企业不能再将其作为制造费用一次性计入成本,而要用科学的成本核算方法将环境成本在各产品之间进行分配,从而为各产品的生产决策提供依据。

(三)科学计量环境成本

环境成本的一个计算难点在于,有些情况下环境成本产生于生产过程中,而且又表现为无形的、未来的、或有的,具有不可计量性、不可货币化和难以与相应的收入(环境收入)相配比等特性,这就使得现有的会计方法对其加以核算与报告十分困难,而作业成本法可以通过设置作业,建立作业成本库,并通过成本动因科学地、合理地确认计量环境成本。

三、作业成本法下环境成本的核算程序设计

作业成本法的核心为:“作业消耗资源,产品消耗作业”,因此,作业成本法的基本程序就是要把资源耗费价值予以分解并分配给作业,再将各作业汇集的价值分配给最终产品或服务。现将具体程序总结设计如下:

(一)环境成本的确认

环境成本的确认标准主要包括:

(1)该事项或活动是否与环境保护活动有关;

(2)该事项或活动是否导致企业经济利益的流出;

(3)该环境保护成本是否能够可靠的计量(包括可靠计量和合理估计)。

(二)环境成本的分配

(1)确定环境作业

环境作业是环境资源消耗的主体,它能够反映资源的消耗状况,是把环境成本分解到各作业成本库的依据。理论上来说,确定环境作业时要注意以下几种情况:①如果某种环境资源耗费能直接确定为由某一特定产品所消耗,则这种直接耗费可以直接计入该产品的成本。②如果对某种环境资源耗费可以确定是由哪些作业消耗,则这种耗费可以直接计入各作业成本库。③如果耗费的形式比较复杂,不满足以上两种情况,则需要选择合适的量化依据将环境资源分解到各作业。笔者认为,在确定环境作业时,应当以企业实际治理各种不同的污染所消耗的作业程序来划分环境作业,这是最自然也是最准确的划分方法。

(2)建立环境作业成本库

将上一步确定的环境作业按照相同的属性归类,如:生产过程中排放废水的治理和回收的废水治理就可以归为“废水治理”类,按照类别设立环境作业成本库,并将成本库中各作业消耗的成本相加计入成本库中。

(3)确定环境成本动因

分析各环境作业成本库的性质,确定环境成本动因。

环境成本动因通常可以分为四大类:产生的废弃物或排放物的实物量、产生的废弃物或排放物中所含有毒有害物质的浓度、增量环境影响、处理不同类型的废弃物或排放物的相关成本。

成本动因的选择不必求全,但应该找到最重要的、与主要成本花费相关的关键因子。成本动因的选择应采取多元化的方式,并注意与传统成本核算系统相结合。

(4)计算环境成本动因分配率并分配至各产品

运用成本动因量将各个环境成本库的成本分配到各产品当中去。具体步骤如下:

A.环境成本动因分配率=该环境作业成本库成本总额/该环境成本动因量

B.某项产品应分摊的环境成本=成本动因分配率×该产品耗用的作业数量

C.某项产品的环境成本=∑该产品在各个作业中心应分摊的成本

四、实证分析――某造纸企业作业成本法下的环境成本核算

(一)该造纸企业概况及污染介绍

(1)企业背景

造纸业属于对环境造成严重污染的工业行业之一,在其生产过程中会向外界排放大量的废水、废气和烟尘,并产生一定的噪声污染。此外,造纸厂每年定期对接触污染物的员工进行培训和体检的费用也应该涵盖在环境成本的范畴之内。

(2)相关资料

①表1是该企业生产环境成本数据表:

②该企业的纸制品主要有打印复印纸、绘图纸、平板牛皮纸、新闻纸。表2是该企业各产品环境成本的耗费明细:

(二)环境成本计算

(1)确定环境作业

根据该企业环境成本的内容,将作业确定为:废水治理、废气治理、废浆治理、职工健康体检、厂区环境美化、运输中的废气治理。

(2)建立环境作业成本库

根据以上的作业,建立作业成本库:废水治理成本库、废气治理成本库、废浆治理成本库、职工体检成本库、厂区环境美化成本库。作业成本分配如图1:

(3)确定环境成本动因

根据以上作业成本库,确定相应环境成本动因,具体见表3。

(4)计算环境成本动因分配率,并分配至各产品

根据前表可分别计算出各作业成本库的成本动因分配率,计算结果如表4。

产品环境成本结果分配见表5。

通过作业成本计算法,我们最终将环境成本按其成本动因分配到了打印复印纸、绘图纸、平板牛皮纸、新闻纸中去,合理的归集和分配了环境成本,从而为正确的环境管理决策提供可靠依据。

五、总结

作业成本法通过“作业”来连接环境成本与产品成本,以环境成本动因来分配环境成本,合理有效地解决了环境成本在产品成本中的分配问题,准确地反映了产品的成本,为环境管理决策提供了有效的依据。企业在实务工作中,要注重环境成本的收集以及相关人员的培训,这样才能使作业成本法在企业环境成本核算和控制中发挥更高效的作用。

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[12] DavidYoung.“Gr-eening”with EVA.Strategic Finance, Jan,1999.

废水治理论文范文第8篇

论文关键词:城市建设;城市污染;环境问题

中图分类号:C93文献标识码: A

一、城市环境和资源的压力

城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比,因而,巨大的资源与环境压力也接踵而来,加上日益加快的城市化进程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升级的消费,都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。

(一)大气的污染和大气污染物

大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、汽车尾气等)引发,后者更甚,特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:1、工业:工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂,种类繁多;2、交通运输:尤其是城市汽车,数量多又集中性强,它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害,严重污染城市空气,是城市空气的重要污染源;3、各种喷雾剂,新增了空气中的有害成分,造成空气污染(如各种空气清新剂、杀虫剂等)。城市化日渐加快,相伴相生的工业、交通运输业也发展迅速,这些发展就导致了更多空气污染。当污染物:大量的废气、粉尘、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大气中后,空气的质量就受到了严重的破环。

(二)废水污染

城市水污染主要涉及如下三点:

1、工业废水;2、生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加,有资料显示,有一半的废水是生活排出的;3、农业中用的化肥、农药,通过雨水进入到到河流中后,使地表水受到污染。据相关环境部门调查,我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全国不适合鱼类生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,严重污染的已达到了90%,有一半的城镇水源不符合饮用标准,40%的水已不适合饮用,甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60%―70%的罪魁祸首。

(三)固体废物污染

固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外,也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃,否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染,危害人体健康。固体污弃物具有两重性,也就是说,在不同的时间和地点,对于不同的人而言,被废弃的某物品有可能是废物,但如果转换一定条件,废弃物也能变为资源。防治固体废物污染就是利用废物的这个双重性,使固体废物减量、无害化,并且变成资源。对于不能利用和一定会产生污染的固体废物,一定要妥善处理。

(四)噪声污染

噪声一般可分为高、低两种。一般而言,低强度的噪声对人体是无害的,而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害,使人疲劳,情绪低落,甚至引发疾病。高强度噪声,无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快,噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。

二、防治污染的举措

(一)大气污染综合整治规划

大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下,找出危害广,影响大的最严重污染物,以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有:1、合理工业布局;2、减少交通废气的污染;3、绿化造林

(二)水污染综合整治规划

生活污水主要是有机物的污染,工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡节约用水,对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中;2、划分区域用水,在污染严重区域开办废水处理基地,尝试多种处理方法,采用新的科学方法净化水,严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。

(三)固体废物综合整治计划

处理城市生活垃圾一般采取两种方式:一种是填埋,另一种就是焚烧。虽说目前,我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段,但实施填埋时一定要妥善处理土地资源,确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费,变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾,东部沿海城市因其土地资源的宝贵性,就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。

(四)综合整治和规划噪声污染

目前来讲,噪音污染控制技术上已经发展的较为成熟,但因为现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所数量较多,这就要求从技术、经济和效果等方面综合权衡来防止噪音问题。具体方法可包括:在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方处理好噪音,可以采用隔声、减振、吸声、消声等技术进行城市治理,有效防治噪声污染。在一些特殊地方可适当的放宽要求(比如库房或少有人去的车间和空旷的地方),妥善减少该建设区域的绿化水平,适当减少城市噪声。

废水治理论文范文第9篇

论文摘要:系统地研究了东北地区水资源污染及其防护机制。通过分析东北水资源污染现状、特点与成因,有针对性地提出水污染防护的对策,并且给出了具体的解决措施,为指导东北地区水污染防护提供了重要依据。

1引言

伴随着 经济 发展 ,我国地表水污染日趋严重,在东北地区,水污染问题成为制约经济发展的重要因素。目前,已经受到政府,国内外专家学者的普遍关注。切实有效地创建东北地区水污染防护机制具有重要意义。

2 东北水资源现状与特点

东北三省土地肥沃,植被丰富,水资源的分布以松花江为主,伴有少量的湖泊与湿地。东北降雨一般集中在每年的六、七、八、九月份,降雨量曲线呈钟形分布(统计上称为正态分布),七月中旬到八月末是汛期。黑龙江的大、小兴安岭地区以及吉林的长白山脉冬季白雪皑皑,每年春季,冰雪逐渐融化,汇成江河。由于没有相应规模的蓄水设施,只能通过疏通使洪水及冰凌安全通过。近些年来,东北地区水资源问题日渐严重,它不仅表现为水总量的短缺匮乏,而且还表现为严重的水污染造成的水质恶化、功能降低,甚至丧失利用价值。水资源问题日益引起了国内外专家学者的关注。

3水污染的成因分析

3.1 工业 废水

东北是老工业基地,工业废水的水量和水质污染程度超过生活污水。很多中小 企业 为了追求利润,对工业污水不加处理就排放到江河里面。工业废水成分极其复杂、不易净化、毒性大、处理难,已经成为水污染防护的一个重大难题。振兴东北老工业基地的政策以及城市化步伐,使东北三省的工业废水量呈现出巨增趋势。

3.2 农村 污水

农村污水是水资源污染源之一,它的分布广、收集难、治理难。其中,主要包括农业牲畜粪便、污水、污物、农药、化肥等有害物质。农村污水有2个特点:

一是有机质、植物营养素及病原微生物含量高。

二是因为使用农药、化肥时,大约会有百分之八十至九十进入水体,所以,化肥、农药含量高。

有些农民为了减少劳动强度、增产增收,而大量施用化肥、农药,造成水污染。另外,随着农村经济的发展,民营企业如小工厂、矿山等发展很快,生产经营过程中所产生的污水、垃圾不经任何处理直接排放到河水里,也加重了水资源污染的程度。

4对策机制研究

4.1水污染防护的指导思想

水污染是制约东北经济可持续发展的重大问题之一。

根据东北地区水资源的分布特点,我们的对策是以治理松花江水为主线,同时,推动东北三省其它支流、湖泊、湿地的水污染防护和治理。松花江及其它水系的污水主要来源于工农业不达标污水的排放。小企业、小业主受利益驱动,不能自觉地执行相关 法律 法规,导致水资源污染。为了有效地治理水污染,政府要通过严格立法执法和鼓励引导方式进行综合治理。

从经济学上看,政府要与业主、企业主等(以下简称业主)建立一个“有效的协议”来实行水资源污染的防护和治理。

博弈论认为,一个协议必须构成纳什均衡,才是有效的。根据这一理论和思想,政府与业主必建立“有效的协议”。这一博弈的特点是政府先出战略(一系列的法律、制度及惩罚等,以下简称水法),业主后出战略(守法,或违法)。

通俗地讲,所谓纳什均衡就是博弈双方的最优战略组合(n=2的情形)。

现在我们给出纳什均衡的正式定义。

定义:有n个参与人的战略式表述博弈。

g={s1,s2,…sn;u1,u2…un},战略组合s*=(s1*,s2*,…si*,…sn*)是一个纳什均衡,如果对于每一个i,s2*是给定其他参与人选择s-i*=(s1*,s*i-1,…s*i+1,…sn*)的情况下第i个参与人的最优战略,即:

ui(si*,s*-i)≥ui(si,s*-i),?坌si∈si,?坌i,其中si为第i个参与人的战略,si*为第i个参与人的最优战略,ui为第i个参与人的收益(也称支付)i=1,2,… n。

根据纳什均衡理论和思想,政府所出台的一系列 法律 、法规等(综合地记为si*),如果业主遵守(记为s2*),那么业主的收益u2(si*,s2*)将取最大值,如果业主不遵守(记为s2*),那么业主的收益u2(si*,s2*)就严格小于u2(si*,s2*)。只要u2(si*,s2*)与u2(si*,s2*)之差很大,则业主就会主动自觉地选择战略而不会选择战略s2*。

通过分析,如果政府与业主的协议构成了纳什均衡,那么,业主就会主动积极地去执行协议,反之,业主不会自觉遵守协议的。这就告诉我们,在水污染防护和治理中,国家要严格立法执法,使得违法者将付出沉重的代价,而遵守者将获得较高的效益。从而,使政府制定的水污染防护法与业主的守法构成纳什均衡。

4.2具体措施

4.2.1严格立法执法

科学 严密地制定保护水资源法律,并且严格执法,依法对那些污水排放不达标的各种厂矿单位勒令停业整顿。

4.2.2使用管道

根据东北的地理环境与 自然 状态,使用管道,实行专线管理是水污染防护的有利措施之一。可以按行政区负责管道的施工安装,也可以尝试运用市场机制手段实行谁开发谁受益的方式。

4.2.3大力推广中水回用

所谓“中水”是指水质介于城市给水与排水中间的可被利用的水,它主要是指城市污水经过处理后达到一定的水质标准,并在一定的范围内使用的非饮用水。东北地区的4大城市沈阳、长春、哈尔滨及大连可以大力 发展 污水处理厂,大力推广中水使用。每个城市应选择适宜的地区建设中水处理站,经过处理后水质达到中水标准的水可用于城市内的工厂、车间、建筑、机关、学校、车站以及下游的农田灌溉等,中水的推广回用将会有力地缩减城市自来水的需求量,而且还会大幅度地减少城市污水的排放量,因此,积极开展城市中水回用是东北地区水污染防护的必要补充,也是东北地区水资源的开发与污染防护及管理的重要组成部分。

5结语

东北地区水资源的治理与防护任重而道远,需要所有参与者共同努力,协调配合,才能逐渐有所成效。政府严格地立法执法,业主及其它参与者严格地遵纪守法,再配合以科学合理的水资源使用策略,相信不远的将来,水资源污染问题会得到明显缓解,从而实现东北地区的和谐发展。

参考 文献 :

废水治理论文范文第10篇

关键词:微生物燃料电池 产电 新能源

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0003-02

微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs)是一种新兴的高效的生物质能利用方式,它利用细菌分解生物质产生生物电能,具有无污染、能量转化效率高、适用范围广泛等优点。因此MFCs逐渐成为现今社会的研究热点之一。

1 微生物燃料电池的工作原理

图1是典型的双室结构MFCs工作原理示意图,系统主要由阳极、阴极和将阴阳极分开的质子交换膜构成。阳极室中的产电菌催化氧化有机物,使其直接生成质子、电子和代谢产物,氧化过程中产生的电子通过载体传送到电极表面。根据微生物的性质,电子传送的载体可以为外源、与呼吸链有关的NADH和色素分子以及微生物代谢的还原性物质。阳极产生的H+透过质子交换膜扩散到阴极,而阳极产生的电子流经外电路循环到达电池的阴极,电子在流过外电阻时输出电能。电子在阴极催化剂作用下,与阴极室中的电子接受体结合,并发生还原反应[1]。

下面以典型的葡萄糖为底物的反应为例说明MFCs的工作原理,反应中氧气为电子受体,反应完成后葡萄糖完全被氧化[2]。

2 微生物燃料电池的分类

目前为止,MFCs的分类方法没有统一标准,通常有以下几种分类方法。

(1)基于产电原理进行分类,包括氢MFCs、光能自养MFCs和化能异养MFCs。氢MFCs的原理是利用微生物制氢,同时利用涂有化学催化剂的电极氧化氢气发电;光能自养MFCs是利用藻青菌或其他感光微生物的光合作用直接将光能转化为电能;而化能异养MFCs则是在厌氧或兼性微生物的作用下,从有机底物中提取电子并转移到电极上,实现电力输出[3]。

(2)基于电池构型进行分类,包括单极室微生物燃料电池、双极室微生物燃料电池和多级串联MFCs。图1中的微生物燃料电池即为双极室结构,电池通过质子交换膜分为阳极室和阴极室两个极室。单极室MFCs则以空气阴极MFCs为主,将阴极与质子交换膜合为一体,甚至是去除质子交换膜。为了提高产电量,将多个独立的燃料电池串联,就形成了多级串联MFCs[4]。

(3)基于电子转移方式分类,包括直接微生物燃料电池和间接微生物燃料电池两类。直接微生物燃料电池是指底物直接在电极上被氧化,电子直接由底物分子转移到电极,生物催化剂的作用是催化在电极表面上的反应。间接微生物燃料电池的底物不在电极上氧化,而是在电解液中或其它地方发生氧化后,产生的电子由电子介体运载到电极上去[5]。

(4)基于电子从细菌到电极转移方式进行分类,可分为有介体MFCs和无介体MFCs两类。电子需要借助外加的电子中介体才能从呼吸链及内部代谢物中转移到阳极,这类为有介体MFCs。某些微生物可在无电子传递中间体存在的条件下,吸附并生长在电极的表面,并将电子直接传递给电极,这称为无介体MFCs。

3 电池性能的制约因素[6~7]

迄今为止,MFCs的性能远低于理想状态。制约MFC性能的因素包括动力学因素、内阻因素和传递因素等。

动力学制约的主要表现为活化电势较高,致使在阳极或者阴极上的表面反应速率较低,难以获得较高的输出功率[8]。内电阻具有提高电池的输出功率的作用,主要取决于电极间电解液的阻力和质子交换膜的阻力。缩短电极间距、增加离子浓度均可降低内阻。不用质子交换膜也可以大大降低MFC的内阻,这时得到的最大功率密度为有质子交换膜的5倍,但必须注意氧气扩散的问题[9]。另一个重要制约因素为电子传递过程中的反应物到微生物活性位间的传质阻力和阴极区电子最终受体的扩散速率。最终电子受体采用铁氰酸盐或阴极介体使用铁氰化物均可以获得更大的输出功率和电流。

另外,微生物对底物的亲和力、微生物的最大生长率、生物量负荷、反应器搅拌情况、操作温度和酸碱度均对微生物燃料电池内的物质传递有影响[10]。

4 微生物燃料电池的应用

(1)废水处理与环境污染治理。

微生物燃料电池可以同步废水处理和产电,是一种废水资源化技术。把MFC用于废水处理是其最有前景的一个应用方向,也是当前微生物燃料电池的研究热点之一。同时,在生物脱氮、脱硫、重金属污染的生物治理等方面MFCs也具有不可忽视的作用。

(2)海水淡化。

普通的海水淡化处理技术条件苛刻,需要高压、高效能的转化膜,有的还要消耗大量的电能,故不能大规模的处理,并且成本较高,难以有效地解决海水淡化问题。如果找到一种高效的产电微生物和特殊的PEM交换膜,那么MFC,就可以达到海水淡化的目的,而且具有能耗低,环保和可持续的优点。利用MFC淡化海水也将成为具有发展潜力的研究方向[11]。

(3)便携式电源。

微生物燃料电池能够利用环境中自然产生的燃料和氧化剂变为电能,用于替代常规能源。可以为水下无人驾驶运输工具、环境监测设备的长期自主操作提供电源。

(4)植物MFCs。

通过光合作用,植根在阳极室的绿色植物将二氧化碳转换为碳水化合物,在根部形成根瘤沉积物;植物根系中的根瘤沉积物被具有电化学活性的微生物转化为二氧化碳,同时产生电子。这种植物MFCs能够原位将太阳能直接转换为电能[12]。

(5)人造器官的动力源[13]。

微生物燃料电池可以利用人体内的葡萄糖和氧气产生能量。作为人造器官的动力源,需要长期稳定的能量供给,而人体内源源不断的葡萄糖摄入恰好可以满足MFC作为这种动力源的燃料需要。

5 微生物燃料电池技术研究展望

MFCs技术正在不断成长并且已经在许多方面取得了重大突破。但是,由于其功率偏低,该技术还没有实现真正的大规模实际应用。基于其产电性能的制约因素,今后的研究方向主要可归纳为以下几点。

(1)深入研究并完善MFCs的产电理论。MFCs产电理论研究处于起步阶段,电池输出功率较低,严重制约了MFCs的实际应用。MFCs中产电微生物的生长代谢过程,产电呼吸代谢过程以及利用阳极作为电子受体的本质是今后的研究重点[14]。

(2)筛选与培育高活性微生物。目前大多数微生物燃料电池所用微生物品种单一。要达到实际应用的目的,需要寻找自身可产生氧化还原介体的高活性微生物和具有膜结合电子传递化合物质的微生物。今后的研究应致力于发现和选择这种高活性微生。

(3)优化反应器的结构。研究与开发单室结构和多级串联微生物燃料电池。利用微生物固定化技术、贵金属修饰技术等改善电极的结构和性能。选择吸附性能好、导电性好的材料作为阳极,选择吸氧电位高且易于扑捉质子的材料作为阴极[15]。

(4)改进或替代质子交换膜。质子交换膜的质量与性质直接关系到微生物燃料电池的工作效率及产电能力。另外,目前所用的质子交换膜成本过高,不利于实现工业化。今后应设法提高质子交换膜的穿透性以及建立非间隔化的生物电池[16]。

6 结语

MFCs作为一种可再生的清洁能源技术正在迅速兴起,并已逐步显现出它独有的社会价值和市场潜力。随着研究的不断深入以及生物电化学的不断进步,MFCs必将得到不断地推广和应用[17]。

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