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污水處理站的設計水量為450m3/d。根據廢水的水質及企業的要求,采取將生活污水和其余工業廢水分開處理的思路,其中生活污水處理至企業標準后部分用于企業回用,而工業廢水經處理達標后排放。工業廢水經處理后執行GB8978—2002《污水綜合排放標準》中的一級標準。而生活污水處理標準執行企業制定的中水回用水質標準。
2工藝選擇與設計
2.1工藝選擇
工業廢水的處理主要考慮COD及氟離子等指標。而生活污水的處理主要考慮COD、氨氮等指標,而中水回用則主要針對COD,氯離子等指標有要求。廢水除氟的技術主要有化學沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、電凝聚法和反滲透法等。而對于高濃度氟離子廢水多采用多級反應沉淀法進行處理,該方法會使廢水的鹽分和鈣離子濃度升高。因此本項目的工業廢水在去除氟離子之后,若再經過深度處理進行回用,則處理成本會很高。而生活廢水主要通過生化作用進行降解,原水中氯離子濃度低,經深度處理后能夠達到水質要求。因此采取兩股廢水分開處理的工藝流程,工業廢水經處理后直接排放,而生活廢水經處理后部分用于企業中水回用。
2.2工藝流程及說明
煤氣化廢水經過氧化預處理后與制冷劑廢水、氟化工廢水進入調節池進行均質調節(見圖1)。調節池1內的廢水泵入三級反應池加入藥劑進行三級反應除氟,其中一、二級反應池加入鹽酸、電石渣進行反應沉淀,第三級反應池加入氯化鈣、PAC及PAM進行混凝反應。三級反應池的出水流入沉淀池進行泥水分離,沉淀池的出水采用fenton氧化后通過沉淀、過濾后達標排放。生活污水經過隔油沉淀預處理后流入A/O池進行生化處理,生化出水采用fenton氧化-沉淀-過濾的工藝進行深度處理。深度處理的出水部分用于企業生產回用,部分直接排放。
2.3主要構筑物
2.3.1調節池
1座,地下式鋼筋混凝土結構,池內壁防腐。池內分為生活污水調節池和工業廢水調節池,有效容積分別為:50m3和130m3,水力停留時間分別為:15h和8h。池內分別設置潛水攪拌機和穿孔曝氣管進行攪拌。
2.3.2一、二、三級反應池及污泥池
一、二、三級反應池采用企業的化工反應器改造而成,共5只,單只有效容積為6m3,反應時間共計2h,池內分別設置攪拌機和藥劑管。不同池內分別加入鹽酸、電石渣、氯化鈣、PAC及PAM等藥劑進行反應沉淀除氟。所有反應池均放置在污泥池頂部,下部設有排空管,定期將池內的沉渣排入污泥池內。污泥池的有效容積100m3,并配套100m2廂式壓濾機進行污泥脫水。
2.3.3工業廢水沉淀池
第三級反應池的出水流入沉淀池通過沉淀去除廢水中氟離子。沉淀池為1座,為半地上式鋼筋混凝土結構。設計尺寸?7.0m×3.5m,表面負荷為0.52m3/(m2•h)。池內設置中心傳動刮泥機,并配套排泥泵。
2.3.4工業廢水組合池
該組合池內主要包括fenton氧化池,混凝沉淀池,中間水池及清水池組成。各個單元的水力停留時間分別為:3,0.7,1,7h。廢水在氧化池內與酸、雙氧水及硫酸亞鐵進行氧化反應。氧化池出水流入混凝池,與液堿及PAM進行混凝反應。反應池出水流入后續沉淀池進行泥水分離。沉淀池出水流入中間水池,通過水泵流入機械過濾器進行過濾。過濾出水流入清水池后排放。
2.3.5工業廢水沉淀池
2對fenton氧化-混凝反應池的出水進行沉淀以降解廢水中的COD及SS。沉淀池為1座,為半地上式鋼筋混凝土結構。設計尺寸?7.0m×3.5m,表面負荷為0.52m3/(m2•h)。池內設置中心傳動刮泥機,并配套排泥泵。
2.3.6機械過濾器
1處理能力為20m3/h,對廢水進行過濾,以確保廢水的氟離子及SS等指標達標。
2.3.7生活污水組合池
1座,池體為半地上式鋼筋混凝土結構。組合池內包括隔油沉淀池、A/O-二沉池、氧化-混凝-沉淀池、中間水池及清水池。其中隔油沉淀池的表面負荷為0.33m3/(m2•h),池內設置斜管及油水分離機,沉淀池底部的污泥定期排入污泥池,上部的浮油通過油水分離機分離后收集到廢油桶內。A/O生化池的停留時間為37.5h,其中A池設置潛水攪拌機進行水力攪拌,O池內設置微孔曝氣盤進行好氧曝氣。O池出水流入二沉池進行泥水分離。A/O池內部設置混合液回流進行反硝化脫氮,二沉池內的部分污泥回流到A/O池。二沉池出水在氧化池-混凝池內與fenton試劑及混凝藥劑進行氧化-混凝反應以去除COD,氧化反應及混凝反應的時間分別為:5.5h和1h。反應池出水在沉淀池進行泥水分離,出水流入中間水池,通過泵提升至機械過濾器、活性炭過濾器,經過濾后流入清水池。池內清水部分用于回用,部分排放。
2.3.8煤氣化廢水氧化池
由于該股廢水水量小,因此采用間歇氧化的方式進行處理。反應池采用碳鋼襯塑的設備,有效容積為6m3。在曝氣攪拌下,廢水分別與NaClO,PAC,PAM進行氧化-混凝反應。反應池出水流入工業廢水調節池。
3運行效果
該工程于2012年5月完成施工、調試。目前系統運行正常,出水水質穩定并達到相應設計要求。
4效益分析
關鍵詞:ADAT-IAT工藝 由來 運行過程
1.A/DAT-IAT工藝的由來
活性污泥法是一種應用廣泛且非常具有潛力的廢水處理技術[1]。自1914年該技術在英國被應用以來至今已有90多年的歷史了,在該技術出現的初期,由于受到理論水平、運行和管理等技術條件的限制,使它的應用和推廣工作進展緩慢。近50年來,隨著對其生物反應和凈化機理的廣泛深入的研究以及該法在生產應用技術上的不斷改進和完善,使它得到了很大的發展。相繼出現了多種工藝流程和工藝方法,使得活性污泥法的應用范圍逐漸擴大,處理效果不斷提高,工藝設計和運行管理更加科學化。目前,該方法在廢水生物處理中還處于首要地位,據最新資料顯示,在全球近6萬座城市污水處理廠中,有3萬多采用活性污泥工藝,其中美國有9000余座,日本采用活性污泥法的污水廠占污水廠總數的86.7%。活性污泥法是我國目前采用最主要的污水處理工藝,占已建成的污水處理廠總數超過了70%。
盡管活性污泥法得到了廣泛的應用,但它還存在一些缺點,給污水處理廠生產運行帶來一定的困難。以傳統活性污泥法為例,歸納一下活性污泥法在運行中存在的主要問題。
1.活性污泥法對廢水水量、水質變化的適應性較差;
2.污泥膨脹問題是活性污泥法自產生以來一直伴隨并常常發生的一個棘手的問題。它引起污泥結構松散,沉淀壓縮性能差,直接影響出水水質,并危害整個生化系統的運作[2];
3.污泥產量大,通常占廢水總量的0.5%~1%,成分復雜既含有大量的有機物,又含有害的重金屬、病原微生物等,處理和處置費用高[3];
4.脫氮除磷效果差,一般只有20%~30%左右;
5.曝氣結構膨大,占地面積大;
6.運行管理操作復雜,管理專業水平要求高。
以上概括以傳統活性污泥法為中心的工藝在應用中存在的一些問題。國內外許多學者進行了大量的研究和探討,在傳統活性污泥法的基礎上進行了各種改進,產生了很多種不同的活性污泥工藝,一些工藝較傳統工藝處理功能增強,一些工藝運行更加穩定,而另外一些工藝的費用大大降低或者運行更加方便。這些工藝上的改進,充分滿足了各種不同的處理要求。其中SBR法就是為了克服傳統活性污泥法的缺點發展起來的。
20世紀70年代初,美國R.Irvine教授等開展了活性污泥SBR法的初步研究,并于1971年發表了《運用間歇式活性污泥法處理廢水》的著名論文,為SBR法以后的發展奠定了理論基礎。80年代后,由于現代儀表和控制技術的巨大發展,電磁閥、氣動閥、液位傳感器、電子定時控制器,龍其是微機等自動控制裝置廣泛應用于水處理技術,使得SBR法運行操作自動化控制得以實現,在歐、美、澳、日等國家得到了迅速的發展。80年代中期,我國開始對SBR法進行系統研究與應用,1985年虞壽樞等為上海市吳凇肉聯廠設計并投產了我國第一座SBR法廢水處理設施,劉永凇等人也展開了對SBR法特性的研究。在SBR法的控制技術方面,哈爾濱建筑大學的彭永臻等人對SBR法反應時間的計算機控制參數進行了研究。90年代尤其是近幾年來,該工藝在我國工業廢水處理領域應用非常廣泛,在全國各大中城市已有多座SBR法處理設施投入運行,其中采用SBR法處理的廢水主要是屠宰廢水、苯胺廢水、含酚廢水、啤酒廢水、化工廢水、淀粉廢水等,為我國的環境保護發揮積極作用。
但傳統的SBR法在工程應用中仍存在一定局限性。譬如,若進水量較大,則需要調節反應系統,從而增大投資,而對出水水質有特殊要求,如脫氮、除磷等,則還需對工藝進行適當改進。因而SBR工藝在設計和運行中,根據不同的水質條件、使用場合和出水要求有了許多新的變化和發展,產生了許多變型,主要包括ICEAS、CASS、IDEA、UNITANK和DAT-IAT等工藝。DAT-IAT工藝是為了克服ICEAS的缺點將預反應池改為與SBR反應池(IAT)分立的預曝氣池DAT,DAT池連續進水、連續曝氣,IAT池間歇曝氣、沉淀和排水,在沉淀階段不受進水的影響,且增加了從IAT到DAT的回流裝置。
根據本課題處理水質要求,在DAT-IAT工藝基礎上前置一個缺氧池(A),即形成了A/DAT-IAT工藝,由缺氧池、DAT池和IAT池三部分串聯而成的。
2.A/DAT-IAT工藝運行過程
A/DAT-IAT工藝的反應機理及污染物的去除機理與傳統活性污泥法、SBR法基本相同,僅是構筑物的構成方式和運行操作不同[4]。它是在一組反應池中,在時間上進行各種目的不同的操作。具體操作工序如下:
1.進水階段
廢水首先連續流入缺氧池,連續進水使得A/DAT-IAT工藝比典型的SBR法更有優越性,不需要調節池和進水控制系統,節約了建設成本和占地面積。缺氧池和DAT池混合液分別通過雙層導流設施流入DAT池、IAT池,這樣避免了水力短路。
2.反應階段
缺氧池內的進水與從DAT池中回流來的硝化液完全混合,在反硝化菌的作用下進行脫氮反應,將NOX--N轉化成氮氣,可以利用進水中的有機碳源,減少了外加碳源,甚至不需要外加碳源,同時產生的堿度可以下硝化段的堿度,中和該段產生的H+。缺氧池內不曝氣,只攪拌,保持污泥處于懸浮狀態。曝氣分兩部分,DAT池連續曝氣,池中水流呈完全混合狀態,絕大部分NH3-N被硝化菌轉化為NO3―-N。IAT池間歇曝氣,難降解有機物和NH3-N在IAT池進一步降解。為了達到更好的沉淀效果,在沉淀階段前進行短暫的曝氣,以除去附著在污泥上的氮氣。
3.沉淀階段
沉淀階段相當于傳統活性污泥法的二次沉淀池的功能。沉淀階段只發生在IAT池,混合液中的污泥與上清夜分離。DAT池中的水從底部平緩流入IAT池,對IAT池不會產生干擾,因此其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動態沉淀。
4.排水階段
排水水階段只發生在IAT池,當水位達到最高時,沉淀階段結束,開始進入排水階段。排水有專門潷水設備,對沉淀下去的污泥不會產生擾動,當水位達到最低時,停止潷水,剩下的一部分處理水可作循環和稀釋用。IAT池不直接排放處理水,因此不像連續進水連續出水的活性污泥法那樣容易受負荷變化的影響。IAT池底部沉降的活性污泥大部分作為該池下個處理周期使用,一部分污泥用污泥泵連續打回DAT池作為DAT池的回流污泥,多余的剩余污泥引至污泥處理系統進行污泥處理。
5.閑置階段
IAT池中沉淀階段結束到下個周期開始期間會出現一個閑置期,根據廢水的性質和處理要求決定其長短或者取消。在該時段內可進行攪拌或曝氣,以保持污泥的活性。
參 考 文 獻
[1] 包建龍,王翌娥,活性污泥法污水處理廠的運轉管理[M],北京:中國環境科學出版社,1992;
[2] 黃正,范瑋,李谷,劉紅艷,固定化硝化菌去除養殖廢水中氨氮的研究[J],華中科技大學學報,2002.2,31(1):18-20;
【關鍵詞】工程教育 理論教學 實踐教學 獨立學院
【中圖分類號】TU991 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)06-0246-02
傳統的給水排水工程專業教育培養體系均以給水工程、排水工程為核心。圍繞此核心,分別設置《給水管網》、《取水工程》、《城市給水處理》、《工業給水處理》、《排水管網》、《城市污水處理》、《工業廢水處理》等主干課程。
為強調水處理理論的整體性和實用性,給水排水工程專業指導委員會建議各高校對原給水工程和排水工程課程體系進行改革,建議開設《水質工程學》課程。[1]《水質工程學》將傳統教學中的《城市給水處理》、《工業給水處理》、《城市污水處理》、《工業廢水處理》課程內容進行整合優化,突出水質工程學技術發展并精簡了學時。目前,許多一、二類高等院校已采用《水質工程學》教材。
華中科技大學武昌分校作為年輕的獨立學院,明確“培養應用型人才”的辦學定位,確定“夯實理論基礎、強化實踐環節、突出專業特色”的辦學方針。我校給水排水工程專業緊扣教學定位,結合生源的綜合能力和素質,因材施教,決定以培養學生掌握基礎理論知識、掌握基本專業技能為教學目的,向設計院、給(污)水處理廠、安裝設備公司及施工單位輸送應用型人才。因此,仍然延用傳統的教學培養體系,按照子工程的分類、工藝流程中各處理單元的先后順序安排教學內容,而《城市給水處理》就是給水排水工程專業教學培養體系中一門不可或缺的重要課程。
1.課程發展主要歷史沿革
自2003年我校給水排水工程專業建立以來,《城市給水處理》是該專業必修的主要專業課程之一。《城市給水處理》課程的主要任務是通過課堂、實踐教學環節,運用各種教學手段和方法,使學生掌握城市給水處理各組成單元的基本概念、基本原理、基本設計計算方法。
我校給水排水專業從03級開始開設《城市給水處理》課程,總學時為56學時,其中理論課48學時、實驗課8學時。為符合我校培養應用型人才的辦學宗旨,09級開始該門課程總學時調整48學時(其中理論課40學時、實驗課8學時),另外增加1.5周課程設計、1周認識實習及4周生產實習予以補充實踐教學。
2.教學內容組織的方式及目的
2.1課堂教學內容
根據我校重點培養應用型人才的要求,在教學指導思想上,充分認識到《城市給水處理》工程應用性強的特點,因此,非常重視工程能力的培養,工程教育貫徹于課程始終。課堂教學中,除了講授基本理論、基本概念之外,介紹給水處理的方法,給水處理系統中各處理單元的計算方法及工程設計是本課程的重點教學內容。
表1 《城市給水處理》課程內容、課時安排
2.2 實踐教學內容
(1)課程設計
課程設計的內容是城市給水處理廠的設計,目的使學生運用所學的知識對源水進行處理時應該掌握的基本原理,處理工藝,處理設備的選擇與計算,繪圖的基本技能。布置“××給水處理廠設計”任務,要求學生在1.5周的時間內,根據處理水量將各處理單元設計出來,并對給水廠進行整體設計,以此來強化學生對所學內容作進一步的深入理解。
(2)實驗
本課程共開設4個實驗,1個實驗為綜合性實驗,3個實驗為驗證性實驗,涉及到混凝、沉淀、濾料篩分、地表水處理等。學生在給定的實驗條件下,通過實際的操作,將所學的理論得到實際的檢驗,并培養學生的創新能力。
(3)實習與畢業設計(論文)
實習和畢業設計不是本課程的課內任務,但屬于與本課程密切相關的實踐教學環節。認識實習主要參觀城市給水處理廠,使學生對給水處理有一定的感性認識和了解;生產實習主要讓學生在給水處理廠具體操作,對工藝過程以及管理方面有更加具體的學習和掌握。給水工程是畢業設計(論文)重要選題方向。通過畢業設計的訓練,能夠使學生在面對真實性設計題目時了解給水處理廠設計的全過程,鞏固本課程的專業知識,進而培養學生分析和解決實際問題的能力。
3.理論教學和實踐教學方式結合
怎樣做到工程教育貫徹于課程始終,是一個值得思考的問題。多年來,本課程在理論教學和實踐教學的內容安排、有機整合方面,主要做了以下工作:
3.1 理論講授結合設計案例
(1)講授完第一章“給水處理概論”后,播放本班同學參加認識實習時錄制的DVD,讓同學們回憶起參觀過的各個處理構筑物,使工藝處理流程在腦海中逐漸清晰,并且能活躍課堂氣氛,提起學習的興趣。
(2)第二、三、四、五、六章教學內容設計:先講授基本概念、基本理論(機理);其次講授工程應用池型(設備)、工作過程及設計要點;再次各個處理單元挑出經典池型(設備),結合CAD工藝構造圖,穿插例題分析;最后教會學生看懂各處理單元CAD工藝構造圖并完成設計計算作業。
這樣的教學安排從理論到應用、從抽象到具體、深入淺出。在此過程中,學生不但掌握了基本原理及理論,還能學會設計計算并且學會看懂工藝圖紙,了解課程設計和畢業設計的內容及要求。
(3)第七章“水廠設計”結合課程設計內容和要求,講解經典案例。要求學生把各處理單元聯系成一個整體,從宏觀方面全方位考慮給水廠的設計。
3.2 實踐教學鞏固基礎理論
(1)認識實習
設置認識實習課程,在學習《城市給水處理》理論課之前,通過有針對性的參觀實習,使學生及時理論聯系實際,加深對理論知識、關鍵技術的認識和理解,激發了學生的積極性和主動性,培養了其針對實際問題,去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑戰和解決問題的能力。
在參觀過程中,注意錄制DVD供課堂教學使用。
(2)實驗教學
混凝、沉淀(澄清)、過濾三個主要處理工藝均設置對應的驗證性試驗,通過試驗現象的觀察和試驗數據的記錄,掌握處理理論(機理)。
綜合性實驗是利用學校周邊(校內)的水源,由學生自主設計工藝流程,逐漸由以教師“教”為中心的教學模式向以學生“學”為中心的教學模式轉化。通過教學模式的轉化,在設計型實驗的教學中,學生參與實驗準備、實驗設計、完成實驗,提出問題,討論分析問題,深化理論知識,發揮學生在實驗過程中的自主性,激發了學生學習的積極性。
(3)課程設計
作為給水排水工程專業的學生必須具備系統全面的“工程設計能力”,這是開設“課程設計”的設計思想。使學生掌握給水處理廠的工藝設計計算、繪圖。課程以基本原理為指導,以工程應用為背景,強調理論與實踐相結合,著重培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
(4)生產實習、畢業設計(論文)
生產實習、畢業設計(論文)是鞏固理論知識,有機聯系專業基礎和專業核心課程的兩個關鍵教學環節。在這兩個環節里,同學們可以仔細觀察構筑物的構造,了解構筑物的工作過程,重點研究課堂上不能理解的知識點。通過實習和畢業設計訓練,學生初步掌握了設計、施工、運行、管理等各個步驟以及設計計算方法。為今后的工作奠定基礎。
3.3教學資料輔助
(1)教材補充。因仍然延用傳統的教學培養體系,我校給水排水工程專業選用《給水工程(第四版)》(國家“九五”重點教材,1999年出版)作為教材,教材中的設計參數已經不符合《室外給水設計規范》(GB50013-2006)的要求。因此,在總結多年教學經驗的基礎上,結合教材、設計手冊和設計規范編寫《城市給水處理廠設計》講義,供學生參考。
(2)CAD圖紙收集。工程實踐教學不能脫離工程圖紙。為了讓學生充分了解處理構筑物的構造和工作原理,平時注意收集市政設計院的工程實例圖紙或完成質量好的畢業設計圖紙,供課堂上講解。現已將部分圖紙一并編寫到《城市給水處理廠設計》講義中。
4.總結
水工程事業在不斷發展,教材也在不斷更新,雖然我校給水排水工程專業仍在延用傳統教學體系,但是在《城市給水處理》課程建設過程中,應時刻把“理論知識和實踐知識有機結合”作為指導思想,同時在教學模式、教學方法與手段上進行改革,使得其符合獨立學院的特點。
以上內容是我在《城市給水處理》教學中的一點思考和實踐。今后的教學工作中還要不斷探索、研究與實踐,使該課程的教學體系更加完善。
參考文獻:
[1]給水排水工程專業指導委員會.全國高等學校土建類專業本科教育培養目標和培養方案及主干課程教學基本要求.給水排水工程專業(2004)專業建設[M].北京:中國建筑工業出版,2004:24-27.
【關鍵詞】超輕陶粒;制備方法;原材料;發明
1.背景技術
污泥是指用物理法、化學法、物理化學法和生物法等處理廢水時產生的沉淀物、顆粒物和漂浮物。污泥一般指介于液體和固體之間的濃稠物,可以用泵輸送,但它很難通過沉降進行固液分離。懸浮物濃度一般在1%~10%,低于此濃度常常稱為泥漿。由于污泥的來源及水處理方法不同,產生的污泥性質不一,污泥的種類很多,分類比較復雜,目前,一般可以按以下方法分類[1,2]:
(1)按污泥的來源分,主要分為給水污泥、生活污水污泥和工業廢水污泥三類。給水污泥是指城市生活用水的過濾、消毒過程中產生的污泥,其主要成分來源于城市給水原水所含顆粒、膠體和部分可溶性物質,以無機物為主。生活污水污泥是指城市污水處理廠處理生活污水過程中產生的污泥,其主要成分為有機物。而工業廢水污泥是工業生產過程中產生的廢水處理時產生的污泥,以無機物為主,重金屬含量較高,且成分復雜,處理十分困難。
(2)按污泥的成分性質分,可以分為有機污泥和無機污泥。以有機物為主要成分的稱為有機污泥,其主要特征是有機物含量高,易腐化發臭,比重較小,顆粒較細,含水率高,且不易脫水。它是呈膠狀結構的親水性物質,易用管渠輸送。其中往往還含有很多植物營養元素、寄生蟲卵、致病微生物及重金屬離子等。初次沉淀池、二次沉淀池的沉淀物均屬有機污泥。以無機物為主要成分的稱為無機污泥,又稱沉渣,其主要特性是顆粒較粗,比重較大,易于脫水,但流動性差,不易用管渠輸送,也不易腐化。主要來自沉砂池、某些工業廢水的物理以及化學處理過程中的沉淀物。
(3)按污泥在不同的處理階段分,又可分為生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水干化污泥、干燥污泥以及污泥焚燒灰等。
(4)按水處理的階段分,還可分為初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥與化學污泥 (深度處理污泥)等。
隨著各地城市污水處理設施的興建及污水處理率的提高,國內污水廠污泥產量越來越大,且其成分相對于工業廢水污泥更為簡單,是國內外在污泥無害化、資源化綜合利用領域的主要研究對象。污泥陶粒最早由NakouziS.等提出,是以污泥為主要原料,摻加適量輔料,經過成球、焙燒而成的。由于陶粒密度小,內部多孔,形態成分較均一,且具有一定強度和堅固性,因而具有質輕、耐腐蝕、抗凍、抗震和良好的隔絕性等多功能特點,利用陶粒這些優異的性能,可以將它廣泛應用于建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門。
國內研究者對城市給水廠和生活污水處理廠污泥在陶粒制品方面的資源化利用技術已有較多報道,均不同程度涉及到配料種類、最佳配比、最佳燒成工藝、陶粒制品主要性能(堆積密度、筒壓強度、吸水率)等。
2.制備內容及方法
本發明的目的在于提供一種超輕陶粒及其制備方法。
所述超輕陶粒為堆積密度不大于500kg/m3的陶粒,粒徑為6~15mm。
所述超輕陶粒的制備方法包括以下步驟:
(1)將工業污泥、混合淤泥、廢石粉和添加劑混合,得混合物,按質量百分比,由精對苯二甲酸沉淀污泥、海泥或混合淤泥、廢石粉和添加劑,按一定的配比制作。
在步驟(1)中,所述工業污泥可為生產精對苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)的沉淀污泥;所述混合淤泥為城市附近的江、河、湖、塘、池、溝、渠、水庫、碼頭及水產養殖區內的淤泥的混合物;所述的海泥為某城市的海泥;所述廢石粉為石材加工產生的廢石粉;所述添加劑可選自鐵粉、粉煤灰等,所述鐵粉、粉煤灰。
(2)將混合物預熱。
在步驟(2)中,所述預熱的溫度為150℃,預熱的時間為2h。
(3)將預熱后的混合物焙燒,得超輕陶粒。
在步驟(3)中,所述焙燒的溫度可為1150~1200℃,焙燒的時間為4min。
精對苯二甲酸是化纖的上游產品,是生產滌綸短纖的主要原料,化纖則是紡織業的重要原料。精對苯二甲酸還是生產聚酯(PET)切片的原料,以聚酯切片為原料的滌綸纖維在目前化學纖維中使用量最大。精對苯二甲酸還應用于容器、包裝材料、薄膜產品等領域。精對苯二甲酸的應用比較集中,世界上90%的精對苯二甲酸用于生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),其余用作聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等其它聚酯樹脂或化學衍生物的原料。
由于生產精對苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)的沉淀污泥是生產PTA產生的廢液殘渣,屬于危險廢物。但是現有的PTA殘渣的處理率極低,因此造成大量的廢液殘渣只能進行焚燒或直接運出填埋,企業急需能夠將PTA污泥減量化、無害化、資源化綜合利用的技術。
經分析,PTA污泥的化學成分如表1所示,主要成分仍為無機物,但燒失量較高,說明PTA污泥中有機質含量較高。
表1(%)
采用本發明提供的技術,可以實現以PTA污泥為主要原料,輔以適當的其他配料(均為固體廢渣)和少量添加劑,不需添加任何化學試劑,采用燒成工藝,即可得到堆積密度≤500kg/m3的不同密度等級的超輕陶粒,該超輕陶粒是建筑節能墻體材料急需的輕質骨料,市場前景廣闊。在1150~1200℃燒成溫度時,污泥中的有害重金屬得到固化,表2給出某省建筑工程檢測中心有關超輕陶粒主要環保指標的檢測結果。
表2
綜上所述,本發明完全可以滿足PTA污泥減量化、無害化、資源化綜合利用要求。
3.具體實施方式
以下實施例將對本發明作進一步的說明。
實施例1
按質量百分比,分別稱取工業污泥、海泥、粉煤灰,按工業污泥、海泥、粉煤灰按一定的配比混合并攪拌均勻,得生料球,生料球的含水量控制在20%~30%,生料球的直徑小于15mm。生料球在150℃的烘箱中烘干2h,將高溫爐的溫度升至1150~1200℃,將烘干后的生料球放入高溫爐進行焙燒,4min后取出冷卻,制得堆積密度≤500kg/m3的不同密度等級的超輕陶粒,該超輕陶粒強度高、吸水率低。混合淤泥根據陶粒高溫熔脹理論對原材料化學成分的要求進行科學調整,補充污泥中某種氧化物成分的不足。選用大理石類石材加工產生的廢石粉。生產過程充分節能,可采用稻谷加工企業產生的固體廢棄物谷殼代替優質煤氣化產生的清潔能源為陶粒煅燒燃料。
實施例2
與實施例1類似,其區別在于,添加劑采用鐵粉,鐵粉的粒徑≤80目,混合淤泥采用城市附近的江、河、湖、塘、池、溝、渠、水庫、碼頭及水產養殖區內的淤泥的混合物,工業污泥、混合淤泥、鐵粉按質量百分比進行混合。
實施例3
與實施例1類似,其區別在于,添加劑采用鐵粉,鐵粉的粒徑為≤80目,按質量百分比,工業污泥、海泥、廢石粉、鐵粉的配比進行混合將所得的超輕陶粒進行檢測,檢測結果如表3所示。
表3
本發明的主要原輔材料均采用固體廢渣,表4給出所用主輔原材料的化學成分。混合淤泥根據陶粒高溫熔脹理論對原材料化學成分的要求進行科學調整,補充污泥中某種氧化物成分的不足。選用大理石類石材加工產生的廢石粉,因廢石粉密度大,無塑性,會增加原料塑性造粒的難度,并增加陶粒的密度,一般超輕陶粒生產技術中不會選用石粉作為原料,本發明技術制得陶粒堆積密度可低至(300~350)kg/m3,為提高陶粒強度和密度,有意識地加入大理石類廢石粉,因大理石主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣在900~1000℃會分解產生CO2氣體,在減輕石粉重量得同時,還能幫助陶粒膨脹。因此,本發明不宜使用花崗巖類廢石粉。
表4(%)[科]
【參考文獻】
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目前,環境工程專業教學所用的教材和實驗講義很少或者根本沒有涉及煤炭行業環境工程的內容,很難應對日后煤炭行業環境保護的問題。因此,現階段可以考慮在傳統環境工程教學內容中引入煤炭行業環境保護的內容。通過課程改革,修訂實驗內容,在滿足實驗教學大綱的基礎上,突出礦業環境保護的行業特色;特別是加強有關礦山環境保護的實驗內容。根據基礎實驗、專業基礎實驗、綜合實驗和研究創新實驗不同教學目的,精心設計每一個實驗教學方案。最可行的方法是煤炭特色高校環境工程專業在教學實驗中將煤炭行業環境保護科研課題或某一課題的若干階段設計為實驗教學內容,可以高效培養學生的創新能力、并實現科研資源的教學共享。把學校本科教學投入、“211”工程投入、“985”工程投入和環境工程系教師科研項目投入形成的實驗室資源,實行分層次管理和開放,逐步實現實驗室資源的優化配置,向本科教學全面開放,為大學生實踐教學和科技創新活動提供實驗平臺。為此,我校環境工程專業充分利用教師承擔的煤炭行業環境保護的課題,積極探索將科研課題內容轉化為實驗教學內容。具體表現在以下幾個方面:
(1)在給水工程實驗教學中,我們依托承擔的國家自然科學基金課題《高濁高鐵錳礦井水處理研究》,將環境工程專業傳統的混凝沉淀、地表水過濾及反沖洗實驗教學內容改為高濁度礦井水混凝沉淀、高鐵錳礦井水過濾及反沖洗實驗。在實驗教學過程中,不僅講授傳統的混凝沉淀、過濾教學原理和內容,還補充煤礦礦井水的產生、排放和水質污染特征等知識。通過教學,使學生在掌握實驗基礎知識和基本技能的同時,對工業過程、工業污染特征以及工業污染防治有了初步的認識,不僅為學生將來的工作打下了基礎,也增加了學生學習專業知識的興趣。
(2)在排水工程實驗教學中,我們結合國家高技術研究發展計劃(863計劃)《電化學氧化-生物強化A/O工藝處理焦化廢水研究》,將原來SBR工藝處理生活污水實驗教學內容改成SBR工藝處理焦化廢水實驗。這個實驗內容的改變,讓學生深刻地認識到工業廢水和生活污水在處理技術方面有較大的區別,防止了課堂教學和實際工程出現較大的偏差,特別是水力停留時間、活性污泥比增長速率、揮發性懸浮固體濃度(MLVSS)等參數選擇,為學生以后從事工業污水處理工作奠定了良好的基礎。
(3)在環境監測實驗教學中,我們結合國家自然科學基金課題《納米RuO2/ZrO2-CeO2催化臭氧氧化深度處理焦化廢水及廢水中的POPs》,將原來的COD分析教學內容中的生活污水換成煤化工廢水。這一實驗內容的改變,使得研究對象由生活污水變成了受氯離子干擾嚴重的煤化工廢水,讓學生系統深刻地體會到了消解過程中沉淀產生的原因及其對分光光度法的干擾,以及滴定法和分光光度法各自的優缺點,并引導學生從一個簡單的COD測試實驗思考到各種環境工程原理。此類教學內容的改變還有很多,比如,將礦井除塵裝置、煤化工廠VOCs催化氧化分解裝置和燃煤電廠脫硫脫硝裝置引入到大氣污染控制工程實驗教學的演示實驗中;將煤矸石簡單制磚的內容引入到固廢處理與處置實驗教學中;將頭發中汞含量的測定引入到環境化學實驗教學中;將煤化工廠受污染土壤的氣提修復裝置引入到環境土壤學實驗教學的演示實驗中。通過這些來自于科研課題的實驗,提高了學生的動手能力,培養了學生的創新思維,為他們將來開展實際的科研打下了良好的基礎。
2開展與煤礦區污染控制相關創新性實驗
我校環境工程中心積極開展與煤礦區污染控制研究項目相關的創新性實驗室,并以此為基礎,確立本科生創新項目和畢業論文設計課題,全面培養學生的創新能力,成為學生完成綜合設計性和研究型實驗的重要基地。學生從大一開始進行查文獻、寫調研報告等基礎訓練,大二和大三開展具體實驗,大四開展成果總結訓練,學習撰寫結題報告并。我們的創新實驗基本來源于科研項目,但是為了不給學生造成難度,又對科研項目進行了大量的改變,基本都是教師自己精心設計的面向本科生的創新性實驗。圖1是典型的創新實驗設計過程。先根據傳統的混凝和沉淀實驗,添加礦井水污染治理的內容,設計創新實驗的第一個研究內容,即混凝沉淀處理礦井水。然后根據課堂講授的混凝沉淀水力梯度(G值)的理論知識,將混凝部分擴充為多級攪拌混凝實驗;根據淺池理論,將沉淀內容擴充為斜板沉淀池設計。最后將所有的內容合并起來,形成實驗名稱為多級攪拌+混凝+斜板沉淀處理礦井水的創新性實驗。在實驗教學過程中,學生根據下達的科研任務要求,充分發揮個人智慧,設計系統的實驗方案,并在充足的科研經費支持下,開發了用于實驗過程的多套連續裝置;獨立分析整個實驗過程所涉及的實驗參數,完成了一個復雜的工藝實驗研究,并提交系統的研究報告。這些改革既為教師和研究生完成科研任務提供了一定的參考依據和技術基礎,并充分調動了本科生學習和參加科研的積極性,培養了他們的創新素質,既促進了科研任務的順利完成,又提高了本科實驗教學的含金量。
3大力建設企業實踐基地
【關鍵詞】排水管道系統;規劃調整;再生水資源
1.緒論
1.1論文的研究目的、意義及方法
我國經濟飛速發展城市精神面貌煥然一新,但是問題也就隨之而來,由于地下沒有建立完善的排水管道系統,城市水體污染現象日益加重。通過對我國目前存在的排水管道系統不完善的問題的探究,結合實例對比分析,從而告誡專業領域的工作者今后工作的方向及需要注意修改的問題,消除城市水體污染隱患。
在建立完善的地下排水管道系統過程中,需要對城市的發展前景、自然條件和相關聯產業的治理水平進行詳細的調查,對城市排水管道系統的作用進一步規劃,結合城市自身特點規劃設計出有效的排水管道系統,并且把污水和雨水做為第二水源重點開發利用,并通過本文為具有相同地理特點地區城市提供參考方案。
1.2水資源狀況及其水環境狀況
水資源作為自然基礎資源,是控制生態環境的重要因素之一。然而我國隨著城市化現象的日益加重,造成水資源嚴重短缺,我國雖然目前人均用水量為2000m?,但是預計在2030年由于人口的不斷增長,人均用水量將下降至1760m?,我國水資源的未來態勢嚴峻。目前用水緊張與浪費問題同等存在,生態環境遭到嚴重破壞;我國水環境污染日趨嚴重。
1.3水污染控制及城市排水系統的現狀
隨著社會的進步和人們對環境保護意識的加強,我國對于水污染的控制也從點源階段邁進了面源階段。國家環保局在對我國工業廢水處理設施的調查報告顯示,污水治理設施運作率、設備使用率、污染物的清除率較高的不超過總體的40%,設備發揮作用的也不到總體的1/3。污水危害大要迅速排放到下游,這種傳統排水系統只是維護了局部城市水質解決了局部內澇和污水的處理,卻危害了其它流域地區。
2.城市排水管道系統的規劃設計
2.1城市排水系統的作用
城市排水系統作為骨干工程排水管理系統必須做到對污雨水和工業產生的廢水的及時收集和運送,以此達到城市對水污染的防治、排澇、防洪的目的。其作用就是給人們打造一個優質的生存生產環境,將污水、暴雨的侵害與城市隔離開來,快捷有效的將生活污水、生產廢水及雨水處理掉,維持城市整體系統的平衡。
2.2城市排水系統的體制
分流制與合流制是組成城市排水管道系統的兩個體制。分流制分為污水管和雨水管,生活污水和工業廢水用特定污水管道系統處理,雨水則專用雨水管道系統處理。直排式、截流式、全處理式是合流制的三大處理形式。直排式合流制采用就近處理原則,截流式合流制采用上流下截處理原則,全處理合流制則是將污水雨水全部處理后才進行排放,這種處理減少對水體的污染。
2.3城市排水管道系統的規劃設計
從城市自身發展情況全方位規劃出既節省資源又節省能源的排水管道系統、污水處理廠和排水體制。切實可行的將工程操作技術、城市的經濟發展、保護環境等因素添加到城市排水工程計劃中。
城市設計排水管道系統原則如下:
①排水系統分布:
1)管道的鋪設因地制宜,順坡排水;
2)設置與區域匹配的管徑
3)管道網路疏密有度,排水路線合理,使投資最小化;
4)分管道凈化污雨水處理;
5)盡量在水域附近設置管道,截住污水避免污染河流;
②明確排水出路:
1)污水、雨水主要借助天然排水系統排放和已建設完的排水管道;
2)污水雨水在流量和高程方面都能暢通無阻的排除。
③細化匯水區域
1)結合當地地勢地形進行污水雨水的匯水面積的繪制;
2)盡量縮小污、雨水匯水區域;
3)盡量符合地形設置規則的污、雨水匯水面積的形狀;
4)設計出的污、雨水匯水面積要和比鄰系統相得益彰。
④確定排水線路:
1)嚴格按照排水規劃的統一要求設置排水管道線路;
2)合理選擇管道路線,避免橫穿不易通過的地帶。
⑤明確系統控制高程:
1)由洪水位線、常水位線及排水干管的內部最低點確定排水管道出口的控制高程;
2)有特殊要求的居室、管道可能以后要向上游拓展的、起點低洼的要確定排水管道起點控制高程。
3)在排水管道系統中,明確支管的接入口、已建管涵、地下管線交叉點的控制高程。
3.城市排水管道系統的現狀及存在的問題
3.1污水管道系統的現狀及存在的問題
城市建設的高速發展,污水管道的配套設施也相應建立。污、雨水分流體制也相繼完成規劃目標,而由于種種自然或人為因素近幾年分流體系沒得到發展,合流現象卻日益嚴重。污水干管受到道路改建的影響,正在向污雨水分流邁進,且部分地區已經建立較為有效的污水干管。
污水管道系統目前存在的問題主要體現在:分流體制改造進度遲緩;社區污水管道設施有缺陷;污水處理廠設備落后,污水處理能力低下;監察力度不夠等方面。
3.2雨水管道系統的現狀及存在的問題
目前大多數城市為防止出現內澇現象,已建立雨水排水管道系統,基本完成防洪、截污與交通等多方面綜合整治工程,某些地區的雨水排水管道系統也得到完善。而也有部分城市的防洪目標銜接不上雨水排水的設計規劃,不能有效實行排灌分家,從而導致雨水排放不暢,發生嚴重內澇。
雨水管道系統目前的問題主要體現在:排澇設備簡易;排澇標準不合適;緦魈跫不利;不做系統養護,缺乏管理等問題。
4.城市排水管道系統的改造
4.1及時規劃高效完善系統設備
1)把握有利時機,急速實施污雨水分流規劃。
2)利用規劃管理在社區建設市就完善污水排水設備并定期維護。
4.2取長補短、制定適宜標準
1)引進國外成功的污水處理設備,逐步提高污水處理能力。
2)完善排洪減澇設備,達到適合當地的排澇標準。
3)將河道做戒彎取直,擴大容量方便出流。
4.3強制監管
嚴禁無資質設計單位負責設計污雨水排放系統,嚴禁沒有污雨水排放系統的小區進行銷售,加強監管力度。
5.城市污水資源化及雨水利用
作為第二水源之一的污水在城市中水量穩定,所以建立有效的污水收集和處理設施尤為重要,污水再利用既能解決水體污染又減輕用水緊張的現狀,污水資源化經試驗證明技術可行,也符合我國可持續發展戰略。
雨水的利用在發達國家里已經步入正軌,而我國處于起步階段,所以雨水利用的發展空間很大。合理有效的利用雨水的措施有:建立雨水蓄水池,將雨水科學處理;縮減固化土地,讓雨水變為地下水;在局部合適地區鋪設多孔瀝青路,以此延緩徑流。污雨水的再利用有效解決了城市用水量不夠的狀況。
6.結束語
現如今全球都處于用水危機中,在水污染與用水短缺并存的情況下,如何解決這兩大問題是我們目前需要思考的問題。在設計城市排水管理系統中,我們要做到統籌兼顧,不僅要完成排水管道系統的建設、改造舊城區的排水系統、還要與國際接軌將污雨水資源化,堅定貫徹可持續發展觀,在保證城市排水管理系統的完整的同時,確保社會、環境、經濟效益的統一。
7.參考文獻
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關鍵詞:地下水,污染,防治措施
Abstract: Groundwater is the essential one of the most important material resources to the survival and development of human.As the impact of human activities, now more and more serious pollution of groundwater. This paper describes the effect of human activities in groundwater and groundwater pollution prevention and control measures.
Key words: Groundwater, pollution, pollution prevention and control measures
中圖分類號:X523文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
前言
地下水是水資源的重要組成部分,在保障居民生活、社會經濟發展和維持生態平衡等方面具有十分重要的作用。隨著社會的發展,人類活動對地下水的影響范圍和強度都在不斷加強,不斷惡化的地下水環境嚴重影響著人民的飲用水質量,近年來,不斷有地下水水源地受到污染的報道[1-2],有些地區的地下水污染已到了相當嚴重的程度,對人類平衡已構成了很大威脅。“八五”期間由水利部組織的《中國水資源質量評價》結果表明,我國北方五省區和海河流域地下水資源均遭到了不同程度的污染,局部地區和部分城市的地下水污染嚴重,且呈上升趨勢[3]。
人類活動對地下水的影響
人類活動對地下水的影響大體可分為對地下水水質的影響和引起地下水環境水文地質的變化兩大類型。
人類活動對地下水水質的影響
按引起地下水水質污染的自然屬性可劃分為天然污染源和人為污染源,人為污染源又根據產生各種污染的部門和活動劃分為: 工業污染源、農業污染源、生活污染源等[2,4];按污染源的幾何形狀特征可劃分為: 點污染源、面污染源等[5];按污染物的運動特性劃分為: 固定源、移動源[6]。地下水水質污染絕大多數是由于人類的工農業生產和其他社會活動所造成的。
工業污染源
工業污染源主要是指工業生產過程中產生的“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)和各種地下埋藏管線、儲罐滲漏液等。工業廢水如化工廢水、冶煉廢水、電鍍廢水等有毒有害廢水處理不達標或直接排放水體,滲入地下水中,造成地下水水質污染;工業廢氣如二氧化硫、氮氧化物等隨降雨落到地面,通過地表徑流下滲對地下水造成污染;如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦、污水處理廠的污泥等,由于露天堆放或者地下填埋防滲防漏措施不合理,雨水淋濾,其中的有毒有害物質隨雨水滲入地下水,或隨地表徑流遷移過程中下滲入地下水,引起地下水污染;各種地下管線及儲罐滲漏產生的污染也是不容忽視的[7],據美國國家環保局地下儲罐辦公室1990 年統計數字表明,全美國有近一百萬個地下儲罐有明顯滲漏現象。在我國,石油泄漏事故在各地均有發生。
農業污染源
農業污染源主要是由于過量施用農藥、化肥等,殘留的農藥、化肥隨雨水及灌溉水淋濾滲入地下,引起地下水污染,另一方面,使用不符合農灌水質要求的污水灌溉,造成地下水污染,污灌區75%左右的地下水遭受污染[8]。
生活污染源
生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。目前生活垃圾主要采取填埋的方式進行處理,大部分生活垃圾沒有進行有效分類,大量有毒物質及危險廢棄物與生活垃圾一起混合填埋,以及垃圾填埋處理技術落后、垃圾填埋場選址不當等原因,垃圾填埋場的淋濾液對地下水造成污染。2001年中國環境監測總站對47個環境保護重點城市生活垃圾填埋場調查表明,幾乎所有垃圾填埋場排放的污染物,均未達到國家有關污染控制標準[9]。另一方面,未經處理或處理不符合相關標準的生活污水排入水體,對地下水產生污染。汽車尾氣等生活中產生的廢氣對大氣環境造成影響,污染物隨降雨落入地面間接對地下水造成影響。
自然污染源
在有些地區,由于特殊的自然環境與地質環境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超標。根據中國地質環境監測院調查統計,中國部分地區分布有高砷水、高氟水、低碘水等。
人類活動對地下水水文地質的影響
人類對地下水的長期過量開采導致采補失衡,地下水位下降,引起地面沉降、地面塌陷及地裂縫;沿海地區海水入侵地下含水層;地表植被衰退和土地荒漠化、鹽漬化、沙化等問題。另外,人類為了調節徑流,大興水利,改變了地下水的補給、徑流和排泄條件,破壞了天然狀態下的地下水平衡,如措施不當,則會產生土壤次生鹽漬化等問題[10-11]。
地下水污染防治措施
地下水污染具有隱蔽性和不可逆轉性。由于地下水流動極其緩慢且埋藏于地下,受到污染時不易察覺,難以及時切斷污染源,往往等到人們意識到地下水污染的時候,就很難治理和恢復了。因為即使切斷污染源后,累積在含水層中的污染物由于介質的吸附作用及地下水流緩慢等因素,自然衰減速度非常緩慢,即使采取昂貴的工程處理措施,也難以在可預見的時期內恢復到污染前的水平[ 2,12] 。因此,對地下水污染防治應堅持預防為主,防治結合的原則。
健全法律法規體系,明確管理責任。
國家應進一步加強地下水污染防治的有關法律法規體系的建設,為地下水環境的保護提供法律依據和政策支持。明確政府各相關部門在地下水污染防治工作中的相應職責,落實各項地下水水質保護措施。
加強對污染源的監測與監察。
地下水污染與地表水污染、空氣污染、固體廢棄物污染等各種環境污染都有密切的聯系,因此,環保部門應加大對各種污染源的監測與監察力度,督促企業和各有關部門對所排放的污染物進行處理,達到相關標準后排放。
對地下水合理定價。
對生活用水及工業用水分別進行合理的定價,提高工業用地下水的價格,以此來激勵人們提高用水效率,節約用水。目前很多用水量大的工業項目用地下水進行工業生產,提高工業用地下水的價格可以激勵企業采用提高污水的回用率,或使用中水等措施減少地下水的使用量。
科學合理的開采地下水
合理的開采方式是含水層水質保護的保證。以均衡開采為原則,對地下水超采區,嚴禁增加開采量,對補采平衡區,不增加開采,合理優化和調整開采布局;對有開采潛力的地區,認真規劃,合理開采。遏制過度開采地下水資源。
建立地下水監測系統
建立完善的地下水環境監測系統,系統地掌握地下水水質、水量和環境變化的動態特征,為地下水的開發利用和保護提供科學依據。
提高公眾的環境意識,鼓勵公眾參與。
地下水是人類賴以生存的寶貴資源,地下水污染越來越嚴重,但是地下水污染的預防與治理尚未引起人們足夠的重視,防治地下水污染必須通過報紙、電視、網絡、課堂等各種形式加大環境保護的宣傳力度,提高公眾的環境意識,增強環境保護的自覺性,鼓勵和引導公眾參與地下水保護。
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1原有實驗教學體系存在的問題
佛山科學技術學院環境工程專業起步相對較晚,是在2005年從資源環境與城鄉規劃管理專業(環保方向)發展而新成立的本科專業。依托于原資環專業良好的基礎,加上學校對新增專業的重點扶持,環境工程專業建設得到了快速發展,但是客觀分析當前本專業實驗教學體系狀況,仍然存在一些問題。
1.1實驗學時不足,實驗內容設置不合理
由于受傳統教學思想的束縛,造成教學中普遍存在重理論、輕實踐的現象,實驗教學學時不足。目前,我校環境工程專業開出實驗的課程共計14門,總實驗為200學時,只占總課程學時的8%(課內總教學為2500學時),而且沒有一門課程能夠獨立開設實驗課,全部是跟著理論課教學走。另外,實驗課程內容的設置各自為政,缺乏整體性、系統性,導致部分實驗內容重復,制約了學生的知識面,如《普通化學》實驗中的“分析天平使用”與《分析化學》實驗相應內容重復;《儀器分析》實驗中的“用氯離子選擇性電極測定微量”與《環境監測》實驗相應內容重復。實驗內容多為驗證性實驗,綜合性和設計性實驗較少,而且與社會服務、科研、生產第一線脫節。這樣既不利于提高學生動手能力和創新能力,又不利于培養學生綜合分析能力和解決實際問題能力。
1.2實驗教學方法單一
傳統的實驗教學方法基本上是先由指導老師介紹實驗目的、實驗原理以及所用的儀器設備,然后學生按照實驗指導書規定的測試方法、實驗步驟動手操作實驗,讀取數據和得出結果,最后完成實驗報告。這種照方抓藥的“填鴨式”教學模式單一,難以發揮學生主觀能動性,導致學生分析能力差、依賴性強,顯然已不適應21世紀知識經濟時代對應用型、創新型人才培養的要求。
1.3實驗考核制度不完善
實驗課考核的辦法一般是根據學生的出勤率和實驗報告評定實驗成績,沒有安排專門的考試,導致學生對實驗課不夠重視,容易出現做實驗不積極,抄襲實驗報告等不良現象。實驗課成績不能全面地反映學生對實驗掌握的程度,學生實驗動手能力的高低也很難從課程考核中客觀地反映出來。
1.4實驗儀器設備臺(套)數少
學校由于辦學經費有限和投入不足,造成實驗儀器設備臺(套)數不夠。近年來,雖然學校對新增專業在經費上有一定的支持,但是力度不夠。學校僅在2006年投入27萬元、在2007年投入44萬元購置了如自由沉降、工業污水可生化、活性炭吸附、煙氣脫硫脫氮、旋風除塵器性能、垃圾焚燒發電等環境工程實驗裝置。由于經費有限,每種設備只能購置2~3臺(套),有的甚至是1臺(套)],而2008~2010年幾乎沒有經費投入,造成許多實驗項目都要借用原來資環專業(環保方向)的儀器設備才能開出。由于設備臺(套)數較少,學生實驗分組只能安排多人一組,這樣無法保證每名同學都能動手操作,有些實驗往往會出現一人做多人看的現象。因此,高校實驗教學硬件配套不足,是導致學生動手能力差、創新能力弱的一個重要原因。
2實驗教學體系的優化
所謂實驗教學體系的優化,就是通過選擇、改進和整合,使實驗教學體系的諸要素包括實驗課程、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗考核制度、實驗儀器設備、實驗隊伍等相互有機匹配,使整體功能達到最佳狀態0。為適應社會經濟建設發展的需要,我們結合2010版本科人才培養計劃的修訂,對我校環境工程專業原有的實驗教學體系進行優化,以培養“厚基礎、寬口徑、重實踐、強能力、高素質”的環境科學與工程應用型人才。
2.1優化實驗課程體系
我們在修訂人才培養計劃中,把4年的實驗教學作為一個整體統一考慮。根據環境工程專業的特點,重新調整和有機組合所有實驗課程,構建由公共基礎實驗課+學科基礎實驗課+專業實驗課3個層次組成的新型實驗課程體系。
原來的課程體系中沒有開設公共基礎實驗,從而影響了后續實驗的開展。因此,我們選擇工科各專業通用的《計算機基礎》《C語言程序設計》開設實驗,而且獨立開設一門實驗課程一《大學物理實驗B》。通過學習,使學生掌握計算機基本操作技能和基本物理量及物理參數的測量技術。
這是整個實驗課程體系中重要的組成部分,它不僅直接影響日后專業實驗課程學習,而且也是學生進一步深造碩士、博士層次的基礎。我們主要開設《環境工程微生物學》《測量學》《電子與電工技術》《水力學與水泵》《化工原理》等課程實驗,并把原來分散的《普通化學》《分析化學》《有機化學》《物理化學》和《儀器分析》5門課程的實驗進行優化整合,單獨開設一門實驗課程一《化學實驗》,安排80學時,把原來《環境監測》課程中的實驗列出,單獨開設24學時的《環境監測實驗》。通過學習,使學生掌握本專業的基本實驗理論知識和實驗方法,基本技能得到訓練。
原來的課程體系中只在《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》和《固體廢物處理與處置》開設實驗,專業實驗具有難度大、耗時長的特點,但卻只安排了20學時、8學時和4學時,明顯不足。因此,我們把《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》實驗整合成獨立開設的實驗課程一《污染控制工程實驗》,安排48學時,并增開8學時《物理性污染控制工程》實驗和8學時《環境水文學》實驗《固體廢物處理與處置》實驗增加到8學時。通過學習,進一步強化學生專業技能,培養學生運用專業知識去分析問題、解決問題的能力。
以上實驗課程體系總實驗為330學時,占總課程學時的14%(課內總教學為2372學時),比原來增加了130學時,提高了6%,而且3個層次共有4門獨立開設的實驗課程,形成一個合理的實驗課程體系。
2.2更新、整合實驗教學內容
對重復的實驗內容進行整合優化,淘汰陳舊落后的實驗項目,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,并增設工程應用性實驗、專業研究性實驗,使實驗內容多樣化。
綜合性、設計性實驗《化學實驗》增加了與環境相關的綜合性實驗內容,如“自來水總硬度的測定”“鄰二氮菲分光光度法測定廢水中微量鐵”,促進了學生對專業的了解,提高實驗興趣。如《環境監測實驗》中,“化學需氧量(CODcr)和生化需氧量(BOD5)的測定”“空氣中SO。的測定”,它們原來屬于驗證性實驗,經過整合后成為2個綜合性實驗。此外,還增加1個選做的綜合性、設計性實驗一“校園大氣、水、噪聲環境質量監測與評價”,要求學生自己制訂監測方案、設計實驗線路和選擇實驗儀器,詳細實驗方案經指導老師審定后,方可進行實驗。學生做完實驗,還要認真寫出有結論、有分析評價、有心得體會的實驗報告。這種綜合性、設計性實驗,極大地提高了學生參與實驗的積極性,綜合分析能力、獨立設計能力也得到了充分的鍛煉。
工程應用性實驗環境工程是工程應用型專業,涉及應用領域廣泛,學生畢業后多數人進入污水廠、凈水廠、市政公司、環保公司、設計院等單位從事工程實際工作。因此,我們積極開設一些與社會服務、科研、實際工程相結合的實用性實驗內容。如在《污染控制工程實驗》中,將水處理流程的各個環節聯系起來,形成一個專業應用性實驗,該實驗項目安排到校外實踐基地(某某污水處理廠)去做,要求學生應用所學的專業知識在污水處理現場親自動手采集整個工藝過程中的水樣和污泥樣,分析測定進水、出水的SS、COD&、BOD5等,觀察污泥樣的微生物,讓學生充分了解污水處理廠構筑物,掌握污水處理過程中工藝參數的變化規律以及出現污泥膨脹、水質變差等異常現象所采取的措施。學生通過對這些實際處理工藝的運行操作,一方面讓學生掌握一套完整的污水處理流程,培養學生綜合應用能力和解決實際問題能力;另一方面拉近理論與實際、學校與社會的距離,為企業培養適用性強的應用型人才打下了堅實的基礎。
專業研究性實驗我校環境工程專業目前有教師12名,其中正高職稱2名、glj高職稱6名、中級職稱4名。他們各自形成了自己穩定的研究方向,主要有水污染控制、大氣污染控制、清潔生產、環境監測與評價等多個研究領域,每年承擔多項各類課題。為了提高學生對專業知識的運用能力,逐漸培養學生科研能力,我們結合專業教師的科研課題,對學生增開一些研究性的實驗內容,如“酸雨時空分布特征及其影響機制研究”“機動車污染排放特征及環境影響的量化研究”“化學氧化法在有機工業廢水處理中的應用研究“土壤重金屬污染及其修復技術研究”等,使學生掌握當前科學研究動態,為大四畢業論文(設計)和日后從事科學研究做鋪墊。
2.3改進實驗教學方法
在對實驗教學內容更新、整合的同時,也改進了實驗教學方法。首先,創立“學生為主體、教師為主導”的新教學模式,采用“啟發式”的教學方法,老師提出問題,引導學生去思考和討論,鼓勵學生大膽發言。同時,讓學生帶著問題去實驗,經過思考得到正確的認識和滿意的實驗結果。其次,充分利用現代信息技術如CAI、多媒體和網站等進行多種方法的教學,這些方法直觀、圖文并茂、形象生動,不僅可增大教學信息量,縮短課堂教學時間[4,而且能激發學生學習興趣,增強實驗效果。如我們完成的學校“151工程”項目一《環境監測實驗》CAI課件制作,已投入《環境監測實驗》教學中,學生普遍反映較好。另外,創造計算機仿真實驗,對一些目前尚不具備條件開展的實驗進行模擬,以開拓學生的視野。如將目前國內外最先進、最完整的垃圾處理與處置工藝流程以動態運行表現出來,讓學生形成深刻的感性認識。
2.4完善實驗考核制度
建立科學的實驗考評體系和激勵機制,采取綜合考核方式,即實驗成績由平時成績(包括考勤、實驗預習、課堂提問)、實驗報告、實驗考試(包括實驗操作考試、筆試)3部分組成,各部分所占比例分別為20%、30%、50%。對于課程中的實驗,如《測量學》實驗,在期末考試題中增加了實驗題,提高了實驗成績在課程總評成績中的比重,使實驗的總成績在課程總評成績中占30%~40%,與學時比基本上一致。對于獨立開設的實驗課程,如《化學實驗》《環境監測實驗》和《污染控制工程實驗》,期末單獨筆試,占實驗考試成績的60%,主要考查學生對實驗理論、基本原理的掌握情況以及對實驗現象的分析、解釋等。獨立開設的實驗課程,要求單獨給出實驗總成績和學分。這種改革后的實驗考評體系,不僅能夠全面、客觀、公正地反映學生的實驗情況,而且大大調動學生實驗的自覺性、積極性,提高實驗教學質量。
2.5改善實驗教學條件
為了保證學生學到先進的實驗技術和方法,學校在有限的財力基礎上加大投入的傾斜度,增添一些新的實驗設備。如2011年在“國土資源環境與旅游研究中心”校級學科平臺建設中投入了55萬元購置設備,其中有45萬元主要用于購置環境類進口大型精密儀器,如ICS-900型離子色譜儀(美國戴安生產)、Kjeltec8200型凱氏定氮儀(丹麥福斯生產)等,加上原有的紫外光譜儀、原子吸收分光光度計等大型儀器,除保證科研任務能順利完成外,可讓學生接觸到這些先進的大型精密儀器設備,拓寬眼界,增長知識。同時,我們在“十二五”實驗室發展規劃中,計劃未來2~3年逐步增加常規儀器設備臺(套)數,保證每名學生都能動手實驗。另外,對現有的實驗室進行必要的整合和調整,優化實驗室結構,將功能相同或相近的化學分析室、儀器分析室、環境監測室、環境化學室合并為環境分析測試室,將電教室改造為環境污染控制室,使課程與課程之間建立橫向聯系,發揮實驗室多功能的作用,并改實驗室“封閉式”管理為“開放式”管理,為學生開展科研活動和綜合性、設計性實驗提供更多的時間和空間。
3結束語
環境問題是指人為引起的生態平衡被破壞或環境因素被改變,直接或間接影響人類的生存和發展的一切客觀存在的問題。環境問題的出現,其實質在于人類社會的發展與自然環境之間的關系出現了嚴重的失衡,而圍繞解決環境問題所做的一切努力以及因此而產生的技術方法和手段,則是環境工程學科所涉及的主要內容。
環境工程專業是一門交叉學科,與許多學科有著千絲萬縷的聯系。目前,由于國內外對工程教育和實賤教育越來越重視。因此,如何使學生在本科四年的學習過程中既有扎實的理論基礎,又有一技之長,同時適應社會發展的需求,成為了環境工程教育面臨的一大難題。而要培養既有專業素質又掌握一技之長的環境工程本科技術人員,其首要問題就是完善課程體系的建設,這也是人才培養是否符合規范要求和是否具有特色的關鍵所在。
二、國內外環境工程專業創新課程體系研究進展
環境工程是在20世紀60、70年代的全球社會、政治動蕩年代興起的。1970年,在新成立的美國環境保護局的不懈努力下,環境工程學科的地位得以確立。1970年之前,只有環衛工程師通過建造城市和工業廢水處理廠來實現對環境的保護。到了80年代,經過工程技術培訓的環衛工程師們改名為環境工程師,以便更好地與新環境保護局更廣泛領域的環境職責保持協調。現代環境工程學科在經過20多年的發展歷程后,正處在強勁發展階段,涉及了大量的民用、化工及農業工程等領域。
在過去的20多年中,美國環境科學與環境工程領域的發展極不平衡。環境工程領域的科學研究經費不僅很不穩定,環境工程從業人員也面對著很多不穩定因素的挑戰。有些大學院系內部的相關專業設置數量都在增加,也有些大學,涉及多學科的環境工程專業卻在減少;正在服務于環境工程學科的從業人員都是一些有學術背景的環境科學專家而不是環境工程專家。最近,美國在環境工程領域出現了三種旨在改變目前現狀以求得進一步發展的環境工程學科模式:第一種是以環境科學為基礎的環境工程發展模式;第二種是可持續發展模式;第三種是依靠技術進步的模式。
歐洲環境工程專業的教學計劃尚無統一模式,不同學校大多根據自身傳統學科的特點和優勢及政府機構和市場的需求,將環境工程專業教學納入到傳統專業中或作為主要的專業方向,獨立設置的環境工程專業本科教學計劃在歐洲并不普遍。目前,歐洲的許多高校或研究機構設有環境工程或環境科學碩士學位教學計劃和有關課程,這些教學計劃學制大多為1-2年,面向已獲得學士學位的人員開設或實行5年一貫制的碩士培養方式,學生畢業后可授予環境工程學位或以環境工程為專業方向的傳統工程學科學位,前種情形對高層次的學生更具吸引力。此外,有不少高校設有面向職業工程師的環境工程碩士培訓課程,這與我國目前的工程碩士的培養模式較為相似。
我國環境工程專業的課程設置在教育部頒布的有關環境工程專業規范的指導下,在設置基礎課和專業基礎課以及選修課時主要是圍繞“三廢”處理。統一的專業規范對規定基本的教學內容有一定的幫助,但也會導致不同學校之間在培養計劃、課程設置上出現雷同,進而失去自身的特色。縱觀各個高校的環境工程專業,大致由以下三種形式發展而來:第一,以清華大學、同濟大學為代表的傳統的市政工程專業發展而來的環境工程專業;第二,以南京大學、浙江大學為代表的由傳統的化學、化工類專業發展而來的環境工程專業;第三,由其他礦業、石油、冶金、地質、海洋、農業等院校的相關專業發展而來的環境工程專業。
三、環境工程專業創新課程體系建設背景
2008年臨沂師范學院下發了《關于制定2008版本科培養方案的意見》(討論稿)。根據學校的要求,組織教師搜索資料,使其掌握國際上著名學校對環境工程課程體系的設置。研究發現,各大學的課程都是根據該國或者當地實際設置的,因此各有特色、各有所長,并且都達到了很高的水平。
臨沂師范學院主要參閱了新加坡大學環境工程專業的課程體系。之所以選擇新加坡大學,主要是基于兩個方面的考慮:中國和新加坡在文化、經濟發展等方面存在相似之處。另外,新加坡國立大學環境科學與工程的課程設置是國際一流的課程設置,而且得到了國際上的廣泛認可。他們有的課程,特別是專業基礎課,臨沂師范學院可以直接植入,如:“Airpol-iutionassessmentandcontrol”空氣污染評價與控制)、“Haz-ardousandsolidwaste”(危險固體廢物)等,但是有些課程臨沂師范學院進行了適當調整,如“Environmentalmicrobiology&biotechnology”(環境微生物學與生物工藝學)調整為“環境微生物學”(Environmentalmicrobiology);另外根據臨沂師范學院的專業特點刪除了部分課程,如“Climatechange”(氣候變化),“Energyresources”“conservationandalternatives”(能源保護)等課程。
另外,臨沂師范學院還參考了美國愛荷華州立大學、耶魯大學環境工程專業以及佛羅里達大學環境工程專業本科生與研究生的課程設置。由于國外大學環境工程專業各有其地域特色,因此簡單照搬照抄是絕對行不通的。
近年來,臨沂師范學院根據教育部高等學校環境工程專業教學指導委員會制定的《環境工程專業認證標準(試行)與《環境工程本科專業認證補充標準》,并充分結合已經召開的四屆“大學環境類課程報告論壇”的主要精神,同時參考“注冊環評師”、“注冊環保師”以及《環境影響評價崗位培訓教材》的主要內容,臨沂師范學院進行了課程設置和調整。新課程的改革主要依托以下幾方面的實施意見:
(一)指導思想
以應用型人才國際化培養模式改革為契機,積極推進課程體系建設和教學方式方法改革,進一步推進課堂教學模式改革,同時強化課外學習體系建設,重點突出學生能力培養和技能養成,以此提高人才培養質量和社會適應性。
(二)完善課程結構體系
在課程體系設計中,進一步加大實賤訓練課程的比重,同時突出學生能力培養,并科學處理講、練關系,按照三個“三分之一”的比例設計課程并組織教學,即把全部課程和課程教學內容按照各“三分之一”的比例設計:三分之一的課程(教學內容)采取講授方式組織教學,三分之一的內容以邊講邊練的方式組織教學,三分之一的內容以訓練方式組織教學。
(三)改革課堂教學模式
進一步解放思想、更新觀念、改革課堂教學模式,變灌輸式教學為問題式、啟發式、互動式教學模式,同時改變課堂以講授為主、課內以鞏固提高為主的傳統教學模式,實現理論課與實賤環節的合理分離與有機結合,使課內課外形成一個有機整體,重點圍繞以下幾個方面進行改革:1.課堂教學改革。
(1)教學內容精心設計課堂教學內容,改變傳統的系統講授模式,使課堂教學內容的設計充分體現出學生的學習主體地位,并與作業布置有機融為一體。一般來說,課堂講授內容一般包括以下幾種類型:一是重點、難點和新知識點的講授;二是學習方法的指導;三是教學內容的基本線索與基本思路;四是學生預習自學無法完成的部分或需要提高的部分。其余內容均通過學生預習、復習完成,并以作業、測驗、訓練等形式進行檢查。
(2)組織形式改變以教師為主導、以講授為基本形式的傳統課堂教學模式,強調突出學生的主體地位,建立以學生為主體、教師組織、全校服務的教學模式。課堂教學以問題式、啟發式、探宄式為主要教學方式,并根據教學內容及學生學習需要靈活選用,一般可采取講授、討論、訓練、講練結合等形式。
2.課外學習體系建設
以自學指導、課外訓練、實習實訓為主要內容,以課外作業為基本形式,進一步完善課外學習體系建設,強化學生課外的學習訓練。
(1)強化預習性作業進一步強化預習環節,充分發揮預習環節在教學中的作用。主講教師要精心設計預習作業,并在教學組織前布置給學生。預習性作業一般包括以下三種形式:一是以知識為主要內容的基礎性預習,即通過學生自學,使學生掌握通過自學即能夠學會的內容,以便教師減少課堂講授時間。同時,針對教學內容找出問題和難點,以便教師確定課堂講授和輔導答疑的重點;二是以研宄為主要內容的提高性預習,教師針對課程教學內容,以強化學生的思維訓練和提高創新能力為主要目的,布置預習性作業,使學生在某些方面或某個問題上具有一定的研宄基礎,以此為課堂討論準備條件;三是以基本操作為主要內容的實賤性預習作業,使學生通過預習,掌握實驗實訓所需的基本技能或儀器設備的基本操作規范,以此為課堂實驗實訓奠定基礎,提高課堂教學效果。
(2)提高實賤性作業比重為了提高學生的實賤能力以及強化技能培養,提高實賤性作業在作業中的比重顯得尤為重要。實賤性作業一般包括實驗、實習、實訓、觀摩、頂崗、調查等形式,主講教師可根據課堂的性質、特點及學生的實際需要科學確定實賤性作業,并通過實驗報告、實習報告、調研報告等形式進行檢查督促。
(3)增加鞏固提高性作業的數量進一步健全課外學習體系,增加鞏固提高性作業的數量,使學生進一步鞏固基礎知識、基本理論和基本技能。同時增加以研宄、拓展為主要內容的提高性作業數量,并通過習題、讀書筆記、論文、實驗報告、設計說明書等形式進行檢查督促。
通過課程體系的改革,特別是理論教學環節與實驗教學環節的合理分離與有機結合,理論教學課程的門數減少了,但課程的內容卻得到了凝練,教學的重點也更加突出,同時實驗教學課程的門數隨之得到了增加。實驗教學與相關理論教學在內容上緊密結合,成為理論課程教學內容的自然延伸和必要補充,使學生能夠更好地認識、理解和把握理論課程中學到的基礎理論和基本知識。
四、環境工程專業創新課程體系的特點
第一,強化理論基礎和工程專業基礎,提升學生的基礎研宄能力。為了提升學生的基礎研宄能力,提高學生的綜合競爭力,將環境工程專業的數學課程調整為”高等數學“、”概率統計“、”線性代數“,使學生能夠更為系統地學習數學知識。保留原來的“普通物理學”,并加大課時量。化學課程進行調整,強化學科化學基礎。為強化學生的專業基礎,現對環境工程專業培養計劃中的化學課程進行了課程合并以及對環境工程的化學課程進行了系統優化,現調整后開設的化學課程為:“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”。同時,加強工程專業基礎,加開“電工學”、“工程力學”、“流體力學”等課程,但保留原來的“計算機輔助工程制圖“和”信息基礎“等課程的主要內容。
第二,對專業基礎和專業課程進行調整,突出環境工程的實用性教育。為了使學生在社會上的競爭力得到提高,在課程設置上,除了傳統的治理技術課程以外,一方面強調現有社會的需求,做到與時倶進,同時強調教學的實用性,擴大知識面,并充分考慮環境工程學習的系統性,環境工程開設的專業課程主要為:”環境監測“、“環境工程微生物”、“環境工程原理”、“水污染控制工程”、“大氣污染控制工程”、“環境評價”、“固體廢物的處理與處置”“物理性污染控制”“環境規劃與管理”等。為提高學生的動手能力,充分利用各種資源培養學生的實賤能力,在專業課程的開設同時開設實驗課程。
第三,結合學校特點,以重點課程建設帶動環境工程專業發展,同時加強拓展學生的知識面,并且以“注冊環評師”“注冊環保師”考試科目作為參考。臨沂師范學院的環境工程專業是在原來的地理專業的基礎上建立起來的,因此在開設了“環境土壤學”“室內空氣質量研宄”“清潔生產”“環境信息系統”“儀器分析”“城市環境學”等課程時,還開設了“環境工程名著導讀”“環境專業英語”等課程。
第四,為強化人文社科知識的要求,注重學生能力的全面培養,將“其它選修課”設置為全校公選課,其中包括美術與藝術、經濟管理、中國傳統文化、音樂修養、美術、科學簡史與英語口語等知識。
第五,加強實驗和實習課程。環境工程專業及市場要求學生具有扎實的理論基礎知識、寬廣的知識面,同時也要求學生具有較強的分析和解決問題的能力,然而,分析和解決問題能力的訓練則有賴于較多的實驗和實習訓練。對于高校來說,這方面主要的問題還體現在資金方面,如何在現有的實驗室水平上,盡可能多地提高學生的動手能力,增加學生實驗和實習的機會,是各高校面臨的又一問題。實驗課程方面,在現有的實驗室水平基礎上,主要的基礎課、專業課應盡可能多地開設實驗項目。實習方面則分為認識實習和生產實習。認識實習主要是使學生獲得污染物治理工程、工藝、設備方面的感性認識,學生可以參觀考察各個不同工藝的污水、大氣、固廢治理實例;生產實習可以將學生安排在環境監測站、污水處理廠或工廠的污染控制工程,讓學生了解環境污染處理和控制的現狀以及掌握污染控制工程的設計和施工程序等。這樣一方面解決了學校實習場所、器材不夠和落后的現狀,另一方面也讓學生了解到了環境部門的狀況,使學生的專業學習與生產實際緊密相聯。
第六,有組織的環保活動為學生實賤能力的培養開辟了廣闊的空間。環保照片征集、環保課件制作大賽、環保知識競賽、環保進社區、環保演講賽、環保科技論壇等大型活動有效地促進了學生的積極性和環保意識,增強了其在學校及社會的影響力。根據專業培養目標、學科發展趨勢和可持續發展的需求,不斷地進行培養方案的優化和修訂。所有課程基本上實現多媒體教學手段,大部分專業課程設置有實賤課程并設有配套經費。部分課程設置小論文教學、英文文獻閱讀、案例分析討論等互動式教學模式。通過學生參與的交互式教學方式,以期達到拓寬學生思維和提高教學效果的目的。