時(shí)間：2023-03-22 17:36:49
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1.1普通工業(yè)廢水特點(diǎn)
普通工業(yè)廢水量大、污染物成分復(fù)雜，不同行業(yè)產(chǎn)生的廢水所含污染物成分區(qū)別較大，有的廢水溫度高，容易造成環(huán)境的熱污染；有些具有明顯的酸堿度；有些含有易燃、易爆、有毒物質(zhì)。針對工業(yè)廢水中所含的不同成分，選擇不同的處理工藝，往往需要物理、化學(xué)、生物代謝等多種不同工藝組合處理。
1.2放射性廢水特點(diǎn)
具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對象，而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性，所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進(jìn)行放射性廢水處理的時(shí)候，我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內(nèi)，降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。
2普通工業(yè)廢水處理方法
為了使工業(yè)廢水得到凈化，一般將廢水中所含的污染物分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。我們按照處理原則，將工業(yè)廢水處理方法中物理化學(xué)法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發(fā)法、結(jié)晶法等。離子交換法在普通工業(yè)廢水處理中，主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術(shù)在70年代后大規(guī)模應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域及科研中，發(fā)展非常迅速。蒸發(fā)法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機(jī)物能力的微生物，這些微生物具有數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業(yè)的廢水處理中。
3放射性廢水的處理方法
放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性，其處理一般都是遵循以下兩個(gè)基本原則：①將放射性廢水排入水體，通過稀釋和擴(kuò)散達(dá)到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后，將其濃縮產(chǎn)物與人類的生活環(huán)境長期隔離，任其自然衰減。對高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國內(nèi)外普遍做法是對放射性廢水進(jìn)行濃縮處理后貯存或固化處理。
3.1蒸發(fā)法
蒸發(fā)濃縮法具有較高的濃縮倍數(shù)和去污因子，可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發(fā)濃縮裝置處理中低水平核放射廢水，對總α和總β的去污因子能達(dá)到104量級，出水滿足國內(nèi)放射性廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑，然后與廢水中的微量放射性核素發(fā)生沉淀后，將放射性核素轉(zhuǎn)移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進(jìn)行化學(xué)沉淀法時(shí)主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等，同時(shí)可投加助凝劑，如粘土、活性二氧化硅等加快凝結(jié)過程。羅明標(biāo)等的試驗(yàn)結(jié)果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果，特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。
3.3離子交換法
目前離子交換主要處理低放廢水，包括有機(jī)離子和無機(jī)離子兩種交換體系。此法特點(diǎn)是操作方便、設(shè)備簡單、去除效率高且減容比高，適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國內(nèi)外研究都表明離子交換劑對Cs的有很高的吸附容量。
3.4膜分離技術(shù)
膜處理方法是處理放射性廢水相對經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的方法，此法具有出水水質(zhì)好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)等特點(diǎn)，膜技術(shù)的研究比較廣泛。美國、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。
3.5生物處理法
生物處理法包括植物修復(fù)法、微生物法。微生物治理低放射性廢水是20世紀(jì)60年代開始研究的新工藝，國內(nèi)外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為Geobactersulfurreducens的細(xì)菌能夠去除地下水中溶解的鈾，Geobacter能夠還原金屬離子，從而降低金屬在水中的溶解度，使金屬以固體形式沉淀下來，因此，這種細(xì)菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復(fù)雜，處理周期長，運(yùn)行管理難度大，國內(nèi)核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。
4放射性廢水和普通工業(yè)廢水處理方法比較
工業(yè)廢水中污染物成分復(fù)雜多樣，我們采用單一的處理方法很難達(dá)到完全凈化的效果，因此需要我們尋找適合的工藝進(jìn)行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則，先除去大塊垃圾和漂浮物質(zhì)，然后依次去除懸浮固體、膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。放射性廢水與普通工業(yè)廢水處理的一個(gè)根本區(qū)別是：能夠用物理、化學(xué)或者生物方法將普通工業(yè)廢水的一些有毒物分解破壞，轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，例如六價(jià)鉻、氰、有機(jī)磷等；而用這些方法無法破壞放射性核素，不能改變其衰變輻射的固有特性，只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法一般是普通工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理或深度處理方法，主要處理方法采用生物處理法。而物理化學(xué)法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業(yè)廢水，而較難應(yīng)用于處理放射性廢水。
5結(jié)論
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對國內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國占有15%左右的國際市場份額，是世界上最大的紡織品出口國。經(jīng)過多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個(gè)門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。我國染色廢水排放量約為每天300萬～400萬立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態(tài)平衡，并對人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施，我國作為世界大國，對環(huán)境保護(hù)也越來越重視，并向國際社會(huì)全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng)格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機(jī)砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對水質(zhì)水量的波動(dòng)適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：勞動(dòng)條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時(shí)要慎重，應(yīng)從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來，缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中往往遇到以下問題：(1)工程設(shè)計(jì)人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計(jì)中，因?yàn)閷Τ鏊倪_(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計(jì)出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案，并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路，并不是要提出一個(gè)能對所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時(shí)間短的優(yōu)勢，但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計(jì)思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗(yàn)證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計(jì)、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案。并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計(jì)情況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識創(chuàng)新的同時(shí)也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個(gè)更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
1.模型建立。用國家時(shí)間序列數(shù)據(jù)代替截面數(shù)據(jù)和版面數(shù)據(jù)，更好地判別工業(yè)廢水污染真實(shí)EKC的存在，也更具實(shí)際意義。為了論證上海廢水排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間是否存在環(huán)境庫茲涅茨特征，采用人均GDP衡量經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，建立計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。描述庫茲涅茨模型通常有線性函數(shù)、二次多項(xiàng)式、三次多項(xiàng)式、對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等。常用的3種模型假設(shè)為二次函數(shù)、三次函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)關(guān)系計(jì)量模型分別為。為了避免偽回歸問題的產(chǎn)生，在對變量回歸之前采用DF檢驗(yàn)對變量先進(jìn)行了單位根檢驗(yàn)，結(jié)果顯示變量在差分之前對應(yīng)的DF檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值的絕對值小于5%的臨界值，在對變量取一階差分之后變量對應(yīng)的DF檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值的絕對值大于5%的臨界值，表明一階差分后這個(gè)序列不含顯著的白噪聲。依據(jù)上海1991—2012年工業(yè)廢水排放和人均GDP的數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行曲線回歸模擬。由回歸結(jié)果知，前兩種模型的回歸擬合度R2為0.9745，而對數(shù)函數(shù)模型的擬合度R2達(dá)到0.9782，三種結(jié)果的擬合結(jié)果差異較小，其中對數(shù)函數(shù)的擬合結(jié)果最優(yōu)。同時(shí)，F(xiàn)檢驗(yàn)值顯示這些指標(biāo)的回歸方程總體上也是顯著的。由上分析，選擇對數(shù)函數(shù)對本研究是最優(yōu)的，因此本文采用對數(shù)函數(shù)關(guān)系對上海經(jīng)濟(jì)增長與工業(yè)廢水排放的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行分析。
2.結(jié)果分析。依據(jù)上海市1991—2012年工業(yè)廢水排放和人均收入GDP數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得結(jié)果(如圖2所示），x1、x2、x3分別表示lnx.(lnx)2.（lnx)3；則lny=0.228（lnx)3-7.021(lnx)2+71.297(lnx)-236.419。b1>0,b2<0且b3>0，滿足廢水排放程度曲線呈“N”型曲線的條件。N型曲線存在兩部分的上升趨勢，一個(gè)下降拐點(diǎn)和一個(gè)上升拐點(diǎn)。2010年，上海市工業(yè)廢水排放量處于“N”型的下降部分并接近于上升拐點(diǎn)位置。在1991—2010年間，廢水排放量表現(xiàn)為高位回落，但在2010—2012年又出現(xiàn)低位反彈的波動(dòng)特征。說明工業(yè)化進(jìn)程中，盡管存在某些調(diào)控機(jī)制，使得污染出現(xiàn)階段性的下降，但整體上工業(yè)化依然加重了環(huán)境污染。依據(jù)理論，上海的經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，其帶來的廢水排放水平將會(huì)持續(xù)上升，上海工業(yè)廢水排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)明顯的不協(xié)調(diào)趨勢，將會(huì)加重上海市水資源問題，影響未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活水平的提高。據(jù)上海“十二五”經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，按照模型模擬結(jié)果，2015年上海工業(yè)廢水排放量將會(huì)上升。也就是說，上海城市化和工業(yè)化的加快發(fā)展將會(huì)帶來水污染的迅速增加。減少環(huán)境污染，發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)由第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型也成為了上海市“十二五”的重大目標(biāo)之一。
二、結(jié)論及政策建議
1991—2001年上海市工業(yè)化進(jìn)程緩慢，2001年到2012年上海市工業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在2001年廢水排放量有所上升，而后在監(jiān)管和調(diào)控下又回復(fù)下降趨勢。總體上，上海市的工業(yè)廢水排放量在波動(dòng)中呈下降趨勢，上海市的廢水處理能力也在逐漸增強(qiáng)。根據(jù)上海市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，對1991—2012年上海市工業(yè)廢水排放增長和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系進(jìn)行模擬，結(jié)果顯示1991—2012年兩者為“N”型曲線關(guān)系。目前上海市人均GDP靠近轉(zhuǎn)折點(diǎn)水平，因此，如果積極強(qiáng)化污染調(diào)控機(jī)制，工業(yè)廢水排放水平將有望降低。對影響上海市EKC模型特征的因素進(jìn)行有效分析，分析了上海市經(jīng)濟(jì)行業(yè)結(jié)構(gòu)，工業(yè)發(fā)展仍然是上海建設(shè)的一大重要目標(biāo)。在上海發(fā)展的過程中，要加強(qiáng)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的建設(shè)，著力提高產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，提升自主品牌價(jià)值，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向綠色低碳、清潔安全方向發(fā)展。促進(jìn)電子信息制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，優(yōu)化鋼鐵、石化產(chǎn)業(yè)，提升都市產(chǎn)業(yè)能級，鼓勵(lì)企業(yè)在設(shè)計(jì)、市場營銷等環(huán)節(jié)融入科技、創(chuàng)意、時(shí)尚和環(huán)保元素，大力發(fā)展高附加值、個(gè)性化、節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。
配置濃度為0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.2mg/L、1.6mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，共計(jì)12個(gè)濃度點(diǎn)，經(jīng)過0.45μm水系針頭過濾器過濾，然后自動(dòng)進(jìn)樣分析。通過工作站軟件，采用峰面積進(jìn)行曲線的擬合，線性參數(shù)如表1所示，相關(guān)系數(shù)為0.999999，如圖1所示。
2精密度和準(zhǔn)確度
2.1精密度對環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的氨氮標(biāo)樣200542（1.50±0.07）重復(fù)9次測定，氨氮保留時(shí)間在4.98～4.99min之間，保留時(shí)間的RSD為0.1%，氨氮測定結(jié)果的RSD為1%.標(biāo)樣分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表2所示。
2.2準(zhǔn)確度加標(biāo)試驗(yàn)使用氨氮標(biāo)液，分別進(jìn)行3次加標(biāo)，每次加標(biāo)測定4次，回收率結(jié)果如表3所示。對環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的氨氮標(biāo)樣200542（1.50±0.07）進(jìn)行測定，其測定結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值要求范圍內(nèi)，具體結(jié)果如表3所示。
3定量范圍
參考EPASW-846，測定9次空白加標(biāo)試驗(yàn)，加標(biāo)量為估計(jì)濃度的3～5倍。計(jì)算測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用98%的置信度，查臨界值表t為2.896，方法的檢出限為t值與標(biāo)準(zhǔn)偏差的乘積，方法的檢測限為4倍的檢出限，結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表4所示。采用離子色譜法可直接對濃度在0.04～50mg/L范圍內(nèi)的樣品進(jìn)行分析，操作簡便，滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中的二級最低標(biāo)準(zhǔn)要求（50mg/L）。
4鈉氏試劑分光光度法和離子色譜法的比較
采集樣品7組，分別采用《鈉氏試劑分光光度法》和《離子色譜法》進(jìn)行測定，結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表5所示。分別對7組樣品的測定結(jié)果對比、分析、統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.8%～3.7%，結(jié)果均滿足質(zhì)控小于5%的要求。因此，此方法可用于工業(yè)廢水中氨氮的測定。
5干擾及消除方法
樣品中鈉和銨質(zhì)量比超過10000∶1會(huì)影響分離，對此，可通過調(diào)整淋洗液濃度、采用梯度淋洗或加入調(diào)節(jié)劑來消除影響。對于樣品中金屬離子的干擾，可通過在分離柱前加裝預(yù)處理柱消除干擾。樣品在進(jìn)樣前，可通過0.45μm水系針頭過濾器過濾來消除顆粒物對儀器系統(tǒng)的影響。
6結(jié)束語
為了更好地加強(qiáng)化學(xué)工業(yè)廢水處理設(shè)備防腐工作的開展，在意識到加強(qiáng)對其防腐蝕的必要性的基礎(chǔ)上，就應(yīng)認(rèn)真分析和總結(jié)在化學(xué)工業(yè)廢水處理過程中設(shè)備防腐蝕存在的不足及成因，才能更好地采取有效的措施予以應(yīng)對。
1.1工業(yè)廢水處理過程中設(shè)備防腐蝕存在的不足
在廢水處理過程中對設(shè)備的防腐問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，且酸堿量中和過程中難以對其進(jìn)行定量的控制，難以掌握中和程度，酸堿量過量和中和不均勻等問題的存在，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)廢水處理過程中設(shè)備防腐蝕不足的成因
一是針對酸堿中和池出現(xiàn)的腐蝕問題，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。二是針對管理防腐蝕處理不到位的問題，主要是因?yàn)樵诜栏g處理過程中往往偷工減料，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。三是針對循環(huán)水加酸系統(tǒng)腐蝕處理不到位的問題，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)腐蝕問題。尤其是對火電廠而言，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)過程中沒有考慮操作環(huán)境對其帶來的影響，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
通過上述分析，我們對工業(yè)廢水處理過程中設(shè)備防腐蝕存在的不足及成因有了一定的認(rèn)識，那么作為新時(shí)期背景下的火電廠，在工業(yè)廢水處理過程中如何預(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針對酸堿中和池的防腐蝕工藝探索
由于酸堿中和池腐蝕問題的存在，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期性。二是在酸堿中和池運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)泄漏，就應(yīng)及時(shí)地加強(qiáng)對其的修復(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)部存在的腐蝕問題，并針對此制定相應(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針對管道的防腐蝕工藝探索
由于在化學(xué)工業(yè)廢水處理過程中，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)測系統(tǒng)的建設(shè)。整個(gè)設(shè)施防腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包含數(shù)據(jù)采集器、電流中斷器、測試探、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)測腐蝕情況，并根據(jù)腐蝕情況進(jìn)行針對性的處理，才能從傳統(tǒng)的被動(dòng)防腐到主動(dòng)防腐，提高防腐功效。
3結(jié)語
污水處理站的設(shè)計(jì)水量為450m3/d。根據(jù)廢水的水質(zhì)及企業(yè)的要求，采取將生活污水和其余工業(yè)廢水分開處理的思路，其中生活污水處理至企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后部分用于企業(yè)回用，而工業(yè)廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。工業(yè)廢水經(jīng)處理后執(zhí)行GB8978—2002《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)。而生活污水處理標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行企業(yè)制定的中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2工藝選擇與設(shè)計(jì)
2.1工藝選擇
工業(yè)廢水的處理主要考慮COD及氟離子等指標(biāo)。而生活污水的處理主要考慮COD、氨氮等指標(biāo)，而中水回用則主要針對COD，氯離子等指標(biāo)有要求。廢水除氟的技術(shù)主要有化學(xué)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(yīng)沉淀法進(jìn)行處理，該方法會(huì)使廢水的鹽分和鈣離子濃度升高。因此本項(xiàng)目的工業(yè)廢水在去除氟離子之后，若再經(jīng)過深度處理進(jìn)行回用，則處理成本會(huì)很高。而生活廢水主要通過生化作用進(jìn)行降解，原水中氯離子濃度低，經(jīng)深度處理后能夠達(dá)到水質(zhì)要求。因此采取兩股廢水分開處理的工藝流程，工業(yè)廢水經(jīng)處理后直接排放，而生活廢水經(jīng)處理后部分用于企業(yè)中水回用。
2.2工藝流程及說明
煤氣化廢水經(jīng)過氧化預(yù)處理后與制冷劑廢水、氟化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)(見圖1)。調(diào)節(jié)池1內(nèi)的廢水泵入三級反應(yīng)池加入藥劑進(jìn)行三級反應(yīng)除氟，其中一、二級反應(yīng)池加入鹽酸、電石渣進(jìn)行反應(yīng)沉淀，第三級反應(yīng)池加入氯化鈣、PAC及PAM進(jìn)行混凝反應(yīng)。三級反應(yīng)池的出水流入沉淀池進(jìn)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(dá)標(biāo)排放。生活污水經(jīng)過隔油沉淀預(yù)處理后流入A/O池進(jìn)行生化處理，生化出水采用fenton氧化－沉淀－過濾的工藝進(jìn)行深度處理。深度處理的出水部分用于企業(yè)生產(chǎn)回用，部分直接排放。
2.3主要構(gòu)筑物
2．3．1調(diào)節(jié)池
1座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁防腐。池內(nèi)分為生活污水調(diào)節(jié)池和工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池，有效容積分別為:50m3和130m3，水力停留時(shí)間分別為:15h和8h。池內(nèi)分別設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和穿孔曝氣管進(jìn)行攪拌。
2．3．2一、二、三級反應(yīng)池及污泥池
一、二、三級反應(yīng)池采用企業(yè)的化工反應(yīng)器改造而成，共5只，單只有效容積為6m3，反應(yīng)時(shí)間共計(jì)2h，池內(nèi)分別設(shè)置攪拌機(jī)和藥劑管。不同池內(nèi)分別加入鹽酸、電石渣、氯化鈣、PAC及PAM等藥劑進(jìn)行反應(yīng)沉淀除氟。所有反應(yīng)池均放置在污泥池頂部，下部設(shè)有排空管，定期將池內(nèi)的沉渣排入污泥池內(nèi)。污泥池的有效容積100m3，并配套100m2廂式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水。
2．3．3工業(yè)廢水沉淀池
第三級反應(yīng)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(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)尺寸?7.0m×3.5m，表面負(fù)荷為0.52m3/(m2•h)。池內(nèi)設(shè)置中心傳動(dòng)刮泥機(jī)，并配套排泥泵。
2．3．4工業(yè)廢水組合池
該組合池內(nèi)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(gè)單元的水力停留時(shí)間分別為:3，0.7，1，7h。廢水在氧化池內(nèi)與酸、雙氧水及硫酸亞鐵進(jìn)行氧化反應(yīng)。氧化池出水流入混凝池，與液堿及PAM進(jìn)行混凝反應(yīng)。反應(yīng)池出水流入后續(xù)沉淀池進(jìn)行泥水分離。沉淀池出水流入中間水池，通過水泵流入機(jī)械過濾器進(jìn)行過濾。過濾出水流入清水池后排放。
2．3．5工業(yè)廢水沉淀池
2對fenton氧化－混凝反應(yīng)池的出水進(jìn)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(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)尺寸?7.0m×3.5m，表面負(fù)荷為0.52m3/(m2•h)。池內(nèi)設(shè)置中心傳動(dòng)刮泥機(jī)，并配套排泥泵。
2．3．6機(jī)械過濾器
1處理能力為20m3/h，對廢水進(jìn)行過濾，以確保廢水的氟離子及SS等指標(biāo)達(dá)標(biāo)。
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(jié)構(gòu)。組合池內(nèi)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(fù)荷為0.33m3/(m2•h)，池內(nèi)設(shè)置斜管及油水分離機(jī)，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(jī)分離后收集到廢油桶內(nèi)。A/O生化池的停留時(shí)間為37.5h，其中A池設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行水力攪拌，O池內(nèi)設(shè)置微孔曝氣盤進(jìn)行好氧曝氣。O池出水流入二沉池進(jìn)行泥水分離。A/O池內(nèi)部設(shè)置混合液回流進(jìn)行反硝化脫氮，二沉池內(nèi)的部分污泥回流到A/O池。二沉池出水在氧化池－混凝池內(nèi)與fenton試劑及混凝藥劑進(jìn)行氧化－混凝反應(yīng)以去除COD，氧化反應(yīng)及混凝反應(yīng)的時(shí)間分別為:5.5h和1h。反應(yīng)池出水在沉淀池進(jìn)行泥水分離，出水流入中間水池，通過泵提升至機(jī)械過濾器、活性炭過濾器，經(jīng)過濾后流入清水池。池內(nèi)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(jìn)行處理。反應(yīng)池采用碳鋼襯塑的設(shè)備，有效容積為6m3。在曝氣攪拌下，廢水分別與NaClO，PAC，PAM進(jìn)行氧化－混凝反應(yīng)。反應(yīng)池出水流入工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池。
3運(yùn)行效果
該工程于2012年5月完成施工、調(diào)試。目前系統(tǒng)運(yùn)行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定并達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)要求。
4效益分析
論文關(guān)鍵詞：印染污泥，熱值，焙燒，失燒量
1 前言：
隨著紡織印染行業(yè)蓬勃發(fā)展，印染加工過程中產(chǎn)生的含有化學(xué)藥劑、染化料及各種纖維物的廢水成為工業(yè)廢水污染大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，印染廠每加工100㎡織物，產(chǎn)生廢水3～5m3，我國印染廢水排放量約為每天3.5×106～4.5×106 m3，全行業(yè)年排水量超過16億立方,約占整個(gè)工業(yè)廢水的35％，且印染廢水具有排水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬較難處理的工業(yè)廢水之一，由此造成的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的［1-3］。近年來我國對印染廢水處理力度在不斷加大，印染企業(yè)配套的廢水處理投入運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量污泥，而且印染廢水趨向集中處理后印染污泥，污泥量日益增加，產(chǎn)生的污泥的組成成分日益復(fù)雜。當(dāng)前所產(chǎn)生的大量污泥通常的處理方法是利用機(jī)械壓濾裝置將污泥的含水率壓濾到80％以下后外運(yùn)，以填埋、堆放、或傾倒的方式作最終處置［4-5］。這樣的處置方法往往會(huì)對自然環(huán)境造成二次污染，存在比較嚴(yán)重的環(huán)境安全隱患。另外從資源化角度來看，印染污泥中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等，其中纖維雜質(zhì)等有機(jī)物含量高，是一種潛在的資源，把印染污泥經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗笞鳛樾履茉醇右岳檬且环N既環(huán)保又節(jié)能的印染污泥處理方法，以后將成為印染污泥處理的發(fā)展方向cssci期刊目錄。因此，本文從印染污泥熱值入手，找出熱值與污泥組成成分間的潛在關(guān)系，根據(jù)熱值確定污泥與煤的配比，以其達(dá)到最佳的利用效果。
2 試驗(yàn)材料及方法
2.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用印染污泥取自浙江省溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某印染公司的印染污水處理廠，該廠日處理綜合印染廢水約8000噸，日均生產(chǎn)印染污泥接近14噸（含水率35％)。為了測試不同特性廢水及不同時(shí)段產(chǎn)生的污泥的熱值，分別選取牛仔紗線漿染廢水和機(jī)織布印染廢水所壓濾的污泥。
2.2試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)環(huán)境
實(shí)驗(yàn)儀器包括烘干儀器、電子秤、粉碎機(jī)及量熱儀器等，測試環(huán)境要求獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室且保持恒溫，試驗(yàn)設(shè)備及測試環(huán)境如表1。
表1 試驗(yàn)設(shè)備及測試環(huán)境(
測試儀器
檢測環(huán)境
設(shè)備要求
烘干儀器
恒溫
密封式電熱恒溫干燥箱一個(gè)。
電子秤
電子秤FA1004一臺（精確度為萬分之一）。
粉碎機(jī)
FS-100型密封式粉碎機(jī)一臺。
關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)；給排水科學(xué)與工程專業(yè)；環(huán)境類專業(yè)；改革與實(shí)踐
中圖分類號：G642477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：10052909（2015）05013804
應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是普通高等學(xué)校人才培養(yǎng)的方向，而實(shí)踐能力的培養(yǎng)是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[1]。設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、科研活動(dòng)等是實(shí)踐能力培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)[2]。其中， 畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)教學(xué)中最為重要，與工作崗位接軌的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級專門人才的需要，具有不可替代的作用[3]。
市政、環(huán)境類專業(yè)包括給水排水科學(xué)與工程（原給水排水工程）、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)，均屬于綜合性、應(yīng)用性、交叉性強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)科體系和內(nèi)容上有諸多交叉滲透，相似性強(qiáng)，因此其畢業(yè)設(shè)計(jì)也有很多一致性。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)給水排水工程專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)自1989年招生以來，經(jīng)過幾代教師的努力，形成具有學(xué)校特色的理論和實(shí)踐教學(xué)體系，畢業(yè)設(shè)計(jì)的改革取得了諸多成果。文章結(jié)合學(xué)校市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，對畢業(yè)設(shè)計(jì)存在問題進(jìn)行分析，介紹市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的實(shí)踐成果，為相關(guān)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)改革提供參考。
一、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)存在問題
據(jù)調(diào)查，自高校擴(kuò)招以來，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)普遍存在質(zhì)量滑坡現(xiàn)象 [4]，許多專家學(xué)者針對畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了大量
研究[5-7]。筆者結(jié)合遼寧工程技術(shù)大學(xué)實(shí)際情況，查找畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中存在的問題，以利于提高市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
（1）設(shè)計(jì)選題不合理，多為紙上談兵，與實(shí)際工程脫軌嚴(yán)重。許多高校仍在實(shí)行約束性選題方式，在選題范圍上必然存在過寬或過窄的問題，題目陳舊，與就業(yè)實(shí)際需求相去甚遠(yuǎn)，不利于發(fā)揮學(xué)生的主體意識和主觀創(chuàng)造精神。2006年之前，學(xué)校給排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目主要集中在凈水廠設(shè)計(jì)、污水處理廠設(shè)計(jì)和建筑給水排水工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目范圍較窄，而且很多題目都是假題假做或年復(fù)一年的課題重復(fù)，與工程實(shí)際的設(shè)計(jì)要求差距較大。環(huán)境類專業(yè)的水污染控制理論方向，在污廢水處理設(shè)計(jì)中，工藝方案大同小異，缺乏創(chuàng)新。水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)選題，多運(yùn)用模糊綜合評判等數(shù)學(xué)方法代數(shù)即可，創(chuàng)新性和實(shí)用性較差。這些導(dǎo)致學(xué)生參加工作后，一時(shí)很難上手，滿足不了設(shè)計(jì)與工程單位對畢業(yè)生盡快進(jìn)入工作狀態(tài)的要求，與應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)存在較大差距。
（2）高校連續(xù)10多年的擴(kuò)招造成學(xué)生數(shù)量急劇增加，與師資數(shù)量不足、教師工程實(shí)踐能力缺乏之間存在較大矛盾，直接影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。1999年擴(kuò)招以后，市政、環(huán)境類專業(yè)教師每人指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)在10～20人，造成指導(dǎo)教師精力投入不足，指導(dǎo)深度不夠，監(jiān)督和考核不到位等現(xiàn)象。同時(shí)，為了解決高校教師短缺問題，引進(jìn)的博士直接進(jìn)入課堂授課、指導(dǎo)設(shè)計(jì)，沒有經(jīng)歷助教過程，缺少實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，加上科研指標(biāo)的量化，高校青年教師在教學(xué)和科研雙趨沖突壓力下，往往忙于寫論文、申請課題，從而造成重科研輕教學(xué)現(xiàn)象，這也導(dǎo)致青年教師的設(shè)計(jì)指導(dǎo)質(zhì)量不容樂觀。另外，隨著畢業(yè)生人數(shù)增多，與設(shè)計(jì)相關(guān)的圖書資料明顯不足，設(shè)計(jì)室更是無法保證，失去了教師對學(xué)生的有效指導(dǎo)和監(jiān)督。
（3）學(xué)生設(shè)計(jì)精力投入不足，態(tài)度不認(rèn)真，有的甚至抄襲他人論文等。部分學(xué)生忙于找工作，考研面試等，無暇顧及畢業(yè)設(shè)計(jì)。值得指出的是，學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生到已簽約工作單位結(jié)合工程實(shí)際完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然初衷很好，但從畢業(yè)設(shè)計(jì)成果看，部分學(xué)生沒有取得預(yù)想效果。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)中抄襲現(xiàn)象非常多。通常，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)被安排在最后學(xué)期的10～15周，設(shè)計(jì)時(shí)間短，任務(wù)重，同時(shí)，學(xué)生常在答辯前才加班加點(diǎn)，匆忙拼湊，敷衍過關(guān)。甚至存在照例題套構(gòu)筑物計(jì)算、圖紙網(wǎng)上直接下載等現(xiàn)象。
（4）學(xué)生雖然對水處理專業(yè)原理性知識有一些了解，但是對一些具體的構(gòu)筑物卻很陌生且很難在大腦里構(gòu)建出這些構(gòu)筑物，而在認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)，看到的也只是構(gòu)筑物外貌，由于池體被水充滿，很難看到構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此造成設(shè)計(jì)思路不清晰，設(shè)計(jì)參數(shù)盲目選擇，給構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算帶來很大困難。
（5）高校畢業(yè)設(shè)計(jì)管理工作有待進(jìn)一步提高。雖然學(xué)校、學(xué)院都針對畢業(yè)設(shè)計(jì)制定了相應(yīng)的管理制度，但在執(zhí)行過程中，各級管理部門和指導(dǎo)教師存在執(zhí)行不嚴(yán)格、不規(guī)范現(xiàn)象，從而影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)一次性考核模式（指導(dǎo)教師給予學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度分占20%、評閱教師給予設(shè)計(jì)成果分占30%、答辯委員會(huì)成員給予答辯分占50%），導(dǎo)致學(xué)生沒有改過的機(jī)會(huì)，也達(dá)不到人才培養(yǎng)的真正效果。
二、 提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的實(shí)踐
相信筆者所述我校市政、環(huán)境類專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題在其他高校同類專業(yè)，甚至所有工科專業(yè)都不同程度地有所表現(xiàn)。為此，探究解決高校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)解決方法，真正提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)而提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，就成為當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計(jì)改革工作中的重要課題。針對目前市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題，結(jié)合我校近年畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的新做法、新模式、新思考，借鑒國內(nèi)改革經(jīng)驗(yàn)，提出畢業(yè)設(shè)計(jì)具體的改革建議[8-10]。
（一）重視畢業(yè)設(shè)計(jì)選題工作
首先，擴(kuò)大選題范圍。目前來看，市政、環(huán)境類專業(yè)設(shè)計(jì)題目范圍較小，與學(xué)生就業(yè)范圍有較大差距。從畢業(yè)生看，給排水科學(xué)與工程專業(yè)去凈水廠和污水廠的學(xué)生較少，去建筑施工單位較多。環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)利用學(xué)校地礦特色，去各企業(yè)工作學(xué)生比重較大。結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位特點(diǎn)設(shè)計(jì)題目，能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣。因此，最近幾年，在了解學(xué)生就業(yè)方向基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)多個(gè)選題方向，學(xué)生先選擇設(shè)計(jì)方向，再結(jié)合具體工作情況選題，效果較好。在原有凈水廠設(shè)計(jì)、污水處理廠設(shè)計(jì)、建筑給排水工程設(shè)計(jì)、區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)、工業(yè)廢水處理站設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，增加的設(shè)計(jì)方向包括：城市給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、城市污水再生利用工程設(shè)計(jì)、建筑小區(qū)中水回用工程設(shè)計(jì)、建筑小區(qū)雨水利用工程設(shè)計(jì)、工業(yè)給水處理工程設(shè)計(jì)、給水排水工程（環(huán)境工程）施工組織設(shè)計(jì)及工程造價(jià)等方向。在工業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)中，每年結(jié)合學(xué)生未來從事工作，進(jìn)行了礦山廢水、皮革廢水、化工廢水、食品廢水、制藥廢水、鋼鐵廢水等多種廢水的設(shè)計(jì)工作，得到學(xué)生和就業(yè)單位的認(rèn)可。
其次，注重設(shè)計(jì)的靈活性和實(shí)效性。目前盡管設(shè)計(jì)做到了一人一題，但與實(shí)際工程結(jié)合不足，因此，我們在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了一些新的嘗試。例如，從事建筑給排水工程設(shè)計(jì)的學(xué)生，與學(xué)校建筑學(xué)、土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、工程管理、電氣自動(dòng)化等專業(yè)學(xué)生共同組成設(shè)計(jì)小組，一起完成學(xué)校新校區(qū)圖書館、博物館、實(shí)驗(yàn)樓等同一實(shí)際工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后指導(dǎo)施工，真正實(shí)現(xiàn)了“真題真做”，避免了抄襲現(xiàn)象，而且鍛煉了學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力。針對軟件學(xué)得較好的學(xué)生，兩名學(xué)生共同完成同一設(shè)計(jì)，一名進(jìn)行筆算，另一名編制軟件程序，兩者互相校正，共同提高；針對考研學(xué)生，指導(dǎo)教師讓他們參加所主持課題的實(shí)驗(yàn)研究中，跟研究生一起完成論文，使他們盡早進(jìn)入研究狀態(tài)。一些學(xué)生簽到工作后，單位希望去實(shí)習(xí)，做單位的實(shí)際工程設(shè)計(jì)，對此，我們實(shí)行企業(yè)和學(xué)校雙導(dǎo)師制度，單位負(fù)責(zé)學(xué)生在該單位的學(xué)習(xí)、生活等情況，校內(nèi)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)開題、中期檢查、畢業(yè)答辯，以及與就業(yè)單位的聯(lián)系，定期檢查學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量，使學(xué)生設(shè)計(jì)質(zhì)量得到保證。
（二）用多媒體課件協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)方向性、規(guī)律性和系統(tǒng)性較強(qiáng)，由于學(xué)生較多，資源有限，教師每天親自指導(dǎo)較為困難，教師為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)做的指導(dǎo)書又太過簡單，而且并不直觀。多媒體課件具有文字、圖、聲、像并茂特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的生動(dòng)性、直觀性和條理性，能化抽象為具體，化平淡為生動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，還具有可反復(fù)播放特點(diǎn)，學(xué)生哪一步驟不懂，就可以對照課件進(jìn)行觀察，直到理解為止。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)課件每個(gè)設(shè)計(jì)方向一個(gè)，最終將課件模塊化，將教師從企業(yè)獲得的研究課題、合作教育中遇到的實(shí)際工程問題，凝練成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題，均鏈接到設(shè)計(jì)模塊，建設(shè)成為虛擬實(shí)踐教育平臺，可切實(shí)提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，并可使資源由一校“獨(dú)有”，變成多校“共享”。
以制作完成的工業(yè)廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)課件為例，課件內(nèi)容包括：（1）工業(yè)廢水處理站設(shè)計(jì)目的、要求、步驟和原則，設(shè)計(jì)所用參考規(guī)范、手冊，形成廢水站設(shè)計(jì)任務(wù)書和設(shè)計(jì)指導(dǎo)書各1份；（2）工業(yè)廢水處理站基本建設(shè)程序；（3）工業(yè)廢水處理站與污水廠設(shè)計(jì)的相同點(diǎn)與不同之處；（4）工業(yè)廢水處理站典型水質(zhì)（化工廢水、鋼鐵廢水、印染廢水等）特點(diǎn)及出水標(biāo)準(zhǔn)；（5）工業(yè)廢水處理站設(shè)計(jì)前需調(diào)查分析和解決問題；（6）工業(yè)廢水處理站工藝路線選擇的基本步驟、比選原則；（7）工業(yè)廢水常見處理方法及國內(nèi)典型工業(yè)廢水處理工藝流程介紹；（8）典型構(gòu)筑物（調(diào)節(jié)池、隔油池、水解酸化池、曝氣生物濾池、生物接觸氧化池、膜法水處理系統(tǒng)等）設(shè)計(jì)基本理論、池體類型、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件分析，設(shè)計(jì)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)參考范例、計(jì)算軟件編制、構(gòu)筑物運(yùn)行動(dòng)畫，現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行工程照片。本部分是課件主體，共鏈接標(biāo)準(zhǔn)1部、參考計(jì)算書籍1本、主體構(gòu)筑物運(yùn)用動(dòng)畫7個(gè)，制作計(jì)算程序3個(gè)，插入現(xiàn)場照片25張，圖片12張；（9）污泥處理的目的、常見處理方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，插入現(xiàn)場照片4張；（10） 工業(yè)廢水處理站各構(gòu)筑物的總體布置和廢水處理流程的高程設(shè)計(jì)，介紹了布置原則、計(jì)算方法及典型案例分析；（11）工業(yè)廢水處理工程經(jīng)濟(jì)分析及概預(yù)算具體方法和軟件應(yīng)用；（12）圖紙繪制標(biāo)準(zhǔn)及方法。
（三） 設(shè)計(jì)全過程管理與質(zhì)量監(jiān)控
實(shí)行畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程管理，建立質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制是保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不可或缺環(huán)節(jié)，采用校、院及教研室三級管理機(jī)制來完善畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)控。
1.以指導(dǎo)教師、教研室為主的全過程管理
教研室主任制定本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理辦法，從細(xì)節(jié)上對教師指導(dǎo)和學(xué)生設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)范，并組織中期成果匯報(bào)答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績構(gòu)成改為：指導(dǎo)教師檢查設(shè)計(jì)效果10%+期中答辯20%+評閱教師質(zhì)疑設(shè)計(jì)成果20%+畢業(yè)答辯50%。指導(dǎo)教師從學(xué)生選題、開題報(bào)告撰寫、方案確定、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖全過程進(jìn)行指導(dǎo)、檢查。筆者幾年的指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，指導(dǎo)教師平時(shí)考核不僅看學(xué)生出勤，平時(shí)提交成果，還要多問學(xué)生“為什么”。因?yàn)橐恍W(xué)生設(shè)計(jì)中往往從手冊或參考書上套公式計(jì)算，沒弄清構(gòu)筑物去除污染物原理、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)等基本知識。比如氣浮池設(shè)計(jì)，要學(xué)生首先了解除油方法、選擇氣浮池原因、氣浮池種類、除油機(jī)理、運(yùn)行過程、池體結(jié)構(gòu)，然后繪出草圖，再設(shè)計(jì)計(jì)算，經(jīng)過這樣的過程，學(xué)生才能真正學(xué)到知識。
2.院級教學(xué)管理與監(jiān)督機(jī)制
學(xué)院形成以教學(xué)副院長為組長的指導(dǎo)、監(jiān)督小組，成員包括各專業(yè)退休返聘的老教授、教務(wù)科教學(xué)管理人員。教務(wù)科教學(xué)管理人員從形式、進(jìn)度進(jìn)行檢查，老教授利用自己豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不僅能指出設(shè)計(jì)存在問題，還能提出改進(jìn)方案，在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，有效地帶動(dòng)了年輕教師的成長。
3.校級教學(xué)管理與監(jiān)督機(jī)制
學(xué)校制定了《遼寧工程技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理制度匯編》，從畢業(yè)設(shè)計(jì)工作條例、寫作規(guī)范、校外畢業(yè)設(shè)計(jì)管理辦法、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)評選、成績不及格率最低3%的規(guī)定、開題報(bào)告、附本等方面進(jìn)行規(guī)范化要求，并組成校督導(dǎo)檢查組，進(jìn)行初、中、末的全程檢查，促進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。
三、 結(jié)語
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)教學(xué)中的最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，可培養(yǎng)、提高和展示學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題能力及創(chuàng)新能力，對市政、環(huán)境類專業(yè)學(xué)生來講，更是緊密聯(lián)系工程實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要步驟。文章結(jié)合我校市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中常見問題，提出了一些實(shí)踐對策，供同行參考，希望能有利于工程類高校實(shí)踐能力培養(yǎng)質(zhì)量的提高。參考文獻(xiàn)：
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