時間:2022-05-20 16:58:52
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇污水處理廠實習工作,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、污水處理系統仿真軟件概述
污水處理系統仿真軟件一般由動力學模型、模型表達、參數校正、數值分析、數據表達和用戶界面等模塊組成。在污水處理領域,用于數學模擬的軟件可分為四個層次:一是電子數據表,可進行穩態計算,實現針對普通微分方程的簡單數字程序;二是低端通用型語言(如FORTRAN、C、Basic等),創建模型的靈活性最高,但耗時費力;三是通用仿真軟件(如Mathematica、MATLAB等),能夠執行模型運算,可從網上下載;四是專業仿真軟件(如BioWin、WEST等),主要由預定義的工藝模型單元庫構成。WEST3.7.5將用于本文污水處理系統仿真和工藝分析。WEST軟件是由比利時Hemmis公司與Ghent大學聯合開發的、用于污水處理工藝動態模擬的專業仿真軟件。通過引入組件單元(如活性污泥反應器、沉淀池、傳感器等),軟件可幫助用戶使用分級圖形編輯器構建模擬對象,并建立組件單元間的關聯;后臺模型庫中提供了大量的組件模型以供選擇。軟件為高級用戶提供了二次開發平臺,通過MSL數據庫可實現用戶對模型庫的自定義擴展。WEST軟件目前在歐洲、北美、亞洲和澳大利亞擁有許多用戶,在工業廢水和生活污水處理領域均有應用。
二、模擬仿真在實踐教學中的應用
目前上海市共有53家城鎮污水處理廠,其工藝包括厭氧/缺氧/好氧、缺氧/厭氧/好氧、氧化溝、Unitank、MSBR等,千差萬別的工藝使學生在多家污水處理廠的參觀實習過程中很難把握其本質。因此,針對不同處理規模、工藝差別較大、處理目標不盡相同的污水處理廠,如何提煉污水處理運行管理中具有普遍規律性的內容并掌握應用就成為畢業實習教學的重點。由于大部分城市污水處理系統均采用二級生物處理工藝,通常涉及到厭氧、缺氧、好氧和固液分離4個處理過程,以滿足COD降解、懸浮固體去除、硝化、反硝化和強化生物除磷的需要,因此引入ASM模型對典型生物處理系統進行研究將具有普適性的意義。此外,對污水處理廠能夠進行調控的操作變量進行梳理,可概括出污水生物處理系統的6大操作變量:進水流量、流量分配、剩余污泥排放、污泥外回流、好氧池混合液回流量、供氧量或溶解氧設定值。為此,可通過計算機仿真技術操作變量進行詳細分析,以得到不同運行參數下影響污水處理廠出水各指標的最佳調控變量。典型的計算機仿真工藝流程如圖1所示。在計算機仿真教學過程中,兼顧了系統整體介紹和細節分析,既通過仿真分析介紹了控制變量對出水水質的影響,又通過動力學模型分析解釋了污水處理廠控制參數設置的合理性。如參觀污水處理廠的溶解氧設定范圍為2~3mg/L,為了有助于學生分析其設定范圍的合理性,在實習過程中引入了ASM中開關函數的概念,并通過模型演示介紹了溶解氧對反應速率的影響(見圖2)。通過相關的模擬仿真分析,加深了學生對實習過程中污水處理過程工藝控制的認識,有助于學生理論知識與實踐知識的融會貫通。為了更好地突出數學模型仿真教學的優點,在畢業實習過程中,首先給學生布置部分問題,讓學生帶著問題進行污水處理廠的現場參觀學習。待完成現場參觀學習后,要求學生進行實習內容總結,數學模型仿真與實例分析安排在實習內容總結之后。在計算機仿真演示之外,要求學生結合專業知識對仿真結果進行分析,并對仿真結果進行估計。與此同時,結合計算機仿真和數學模型計算對實習過程中參觀污水處理廠的工藝特點和存在問題進行分析。在工程實例分析中,選取上海市的典型污水處理廠氨氮去除效率高但出水總磷濃度過高的案例進行分析,并通過計算機仿真分析提出運行管理建議。考慮到氨氮和總磷的協同達標問題,通過模擬仿真分析建議增加排泥量降低系統污泥齡以有效降低出水總磷,并適當降低好氧曝氣過程中的溶解氧控制值,以防剩余的溶解氧干擾反硝化和厭氧釋磷,這也有助于降低出水總磷濃度。
三、實踐教學效果分析與建議
實踐表明,將計算機仿真教學與污水處理廠現場實習結合,能收到很好的實習效果。與傳統的參觀實習方式相比,計算機仿真作為對實際生產過程的等效描述,能以其獨有的技術和效果為學生提供一個良好的多通道學習機會和訓練創造性思維的氛圍。通過系統性的對污水處理工藝過程進行描述分析,學生能夠將現場參觀實習的感性認識上升到系統分析的理性認識高度。仿真操作不僅可以使學生將所學的理論知識與實踐結合起來,也可以為他們的思維提供一個寬廣的空間。計算機仿真分析的工藝流程演示有助于學生樹立起全局觀念和學習的積極主動性,這是因為仿真分析需要用系統的觀點對污水處理工藝的運行管理及可能達到的效果和出現的問題進行分析,要求運用所需知識探索各種參數之間的相互影響,才能得出最佳的運行管理效果。從2011年和2012年的畢業實習教學效果來看,基于數學模型的污水處理工藝仿真演示對提升教學質量有非常明顯的效果,學生的學習積極性和動手能力都得到了較大的提高。從學生實習報告的質量來看,對工藝流程和單元模塊作用的分析較以往深入,對實習過程中問題的回答方向性也更為明確。當然,計算機仿真技術應用的前提是對相關模型的深入了解,但目前教學環節中尚缺乏對污水處理數學模型的系統講授,這就造成學生對數學模型與結果分析的理解較為吃力。因此,在實踐教學中簡化了建模與模型分析的步驟,要求學生集中更多精力用于模型結果的分析。另外,由于數學模型仿真分析是一項耗時費力的工作,在2011年和2012年畢業實習引入計算機仿真分析時,僅采用多媒體課件的形式進行結果的分析演示,今后將考慮分步驟引入案例小組討論、模擬仿真分析實驗等內容。
作者:周振張萍王羅春安瑩吳春華單位:上海電力學院環境與化學工程學院
畢業實習是給水排水工程專業教學計劃中非常重要的實踐性教學環節之一,其目的是使學生更加深入地了解和掌握專業知識,擴大學生的專業知識范圍,加深和鞏固所學的理論知識。使學生了解工程建設的程序以及各設計階段的設計深度和要求,掌握城市給水工程、排水工程設計內容、步驟與方法;提高學生綜合運用專業知識解決工程實際問題的能力。同時通過實地參觀學習、導師指導以及資料查詢等實習方式,收集與畢業設計(論文)題目有關的資料,為畢業設計(論文)作好準備。
實習地點: 自貢市第一水廠(長土)
自貢市中聯環水凈化有限公司污水處理廠
實習時間: XX年.3.12至XX年.4.9
自貢市第一水廠實習
(一).水廠簡介: (二).實習內容:
1.了解城市水資源情況,水廠水源情況,水廠廠址選擇原則,出水水質要求。 水廠水源情況:主要水源是雙溪水庫的優質水,其備用水源為旭水河河水。
水廠地址:在旭水河的上游土丘處,距河岸較近,便于修建岸邊式的取水泵站。地距供水區:貢井區、自流井區的位置相對較近,且方便來水從榮縣的雙溪水庫重力自流到自貢市的長土鎮。距公路較近,交通方便。
出水水質:采取遠程在線監控:原水水質控制點(在線濁度監控儀、原水水質采樣導管)、濾前水質控制點、濾后水質控制點(水質取樣、濁度、余氯量監測儀)、出水水質控制點、出水水量計、出水水壓表,嚴格控制出水水質。
2.了解水廠的規模,工藝流程,平面及豎向布置情況。
水廠規模:自貢市供排水公司第一水廠規模為10萬m3/d的老水廠
工藝流程:
3.了解水廠使用凈水藥劑(混凝劑、助凝劑)的品種、投量和投加方式方式;消毒方法、投加量及投加設備。
4.熟悉和了解各單項構筑物的型式、構造、工作過程、基本設計參數以及運行管理的內容、方法和經驗。
1)取水構筑物:設計原則及位置選擇,形式和構造,操作管理的內容和方法,取水泵房的布置,給水水泵的選擇及附屬設備的選擇。
2) 混合、反應設備(絮凝池):混合設備類型,設計運行參數。反應池形式、構造及設計要點,設計運行參數(流量、停留時間、g、gt)。
3) 斜管沉淀池:構造、工作特點、設計運行參數和附屬設備情況。
4) 重力無閥濾池:構造,工藝尺寸,配水系統形式,濾料種類,級配及層數,沖洗方式、強度及歷時,膨脹度,沖洗水的供給及排除,管廊布置,自動控制設備,濾池運行操作程序,處理效果等。
5) 消毒設備:消毒方法,加氯量,加氯間及氯瓶庫布置。
6) 清水池及送水泵站:清水池容積、構造及尺寸,送水泵站的工作特點,水泵布置和調度方式。
5、了解水廠自動化設施及運行情況。
6、了解水廠的組織管理及運行的指標,包括人員編制、漏失水量和水廠自用水量,每噸水的電耗、藥劑消耗量、制水成本和水價等。
(三)實習體會:
通過到水廠實地參觀學習,首先對水廠近期的工作情況,工作任務,水源問題,生產工藝有了更進一步的了解,尤其是對水源的突變問題,提出的解決方案有了初步的了解。其次,實地觀察制水工藝,這是一座的傳統工藝,60年代建成時產水幾千噸,后由于城市的發展需要,經改造擴建后變成2萬噸、3萬噸、8萬噸,其中無閥重力式濾池老系統是95年建成投產,新系統是99年建成投產,逐漸完成生產能力增大的改變,對處理工藝:絮凝—沉淀—過濾的工藝流程,以及其工作原理有了更深入的了解,并將理論聯系實際,從理論認識到感性認識,更加深刻地掌握了以往所學的知識,理論指導實踐,并在這個過程中發現自己理論認識不完善、不全面的地方,更發現了一些自己錯誤的認識,再結合書本,進一步糾正和完善自己的理論知識,以此完善和提高自己的專業知識。
(四)實習反思: 水廠設計的不足:1.設計時未充分考慮到水廠的發展需要,沒有預留足夠的發展用地。2.對水源水質、水量的變化,以及一些突發性問題沒有足夠的預見,所以在問題出現時,沒有及時的解決方案。3.由于水廠的建立是在60年代,雖然后經過一系列的改造,但其生產工藝仍然較為落后,抗沖擊能力較弱。
反思:在以后的學習、工作中,我們一定要站在一個高度看問題,分析問題要深刻、仔細、全面,尤其是在我們做設計的時候。
二.自貢市中聯環水凈化有限公司污水處理廠實習 (二).實習內容:
1.了解污水處理廠廠址選擇原則、工藝流程、投資模式。
污水處理廠廠址:自貢市大安區和平鄉金子村(戴家壩)釜溪河旁,地處城市主導風向的下風側和釜溪河城區河段下游。
工藝流程:厭氧+改良型氧化溝
鼓風機房
↓
進水→粗格柵→細格柵→提升泵站→沉砂池→厭養池→氧化溝→二沉池→出水
↑ ↓
外運填埋←脫水機房← 回流泵房
污水處理采用厭氧——氧化溝處理工藝。工程建成后,對環評時的工藝流程作了稍微改動,主要變動在將轉盤曝氣更改為鼓風曝氣,并撤消了選擇池和接觸池工序。該污水處理工藝因為水力停留時間和污泥齡比一般的生物處理法長得多,懸浮狀有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的降解,因此,活性污泥在系統中已得到高度穩定,故剩余活性污泥只需進行濃縮脫水處理從而省去了污泥消化池。處理流程的簡化減少了占地面積,節省了基建投資,并便于運行管理。
投資模式:bot模式,實現公共資源市場化配置和資源向資本的轉變,最大限度分散了政府公益性環保項目建設和運行的風險。
2.了解污水處理廠的規模及平面和豎向布置情況。
污水處理廠的規模:總規模10萬t/d,一期工程5萬t/d。
3.了解污水處理廠的污水組成及進出水水質,處理能力,處理程度,處理效率,污水處理和污泥處置的工藝流程以及構筑物選型等情況。
4.熟悉和了解各項構筑物的形式和構筑,基本設計參數,運行方式和運行管理的確各種控制指標。
一級處理部分:
1)泵房:格柵的設計尺寸,柵條間距和斷面形狀,格柵傾角,柵間流速,截留污物量和污物清除方式;集水池形式、尺寸及容積;泵房形式、平面布置、主要工藝尺寸,泵及電機的選取、泵的啟動方式,進出水管的管徑及高程布置等。
2)沉砂池:沉砂池的類型、構造、設計流量、設計流速、流行時間、沉砂量標準、排砂方式。采用旋流式沉砂池。
1.1基于工作過程的環境實驗課程及教學方法體系
基于工作過程的環境實驗課程開發在對城市二級污水處理廠典型工作任務、職業能力深入分析的基礎上,以模塊化的教學方法,以能力培養為目標,對傳統課程體系進行重構、序化,確定了“學習領域A:二級污水處理廠污水處理的基礎知識;學習領域B:污水處理廠運行指標監測與分析;學習領域C:污水處理系統運行與調節;學習領域D:剩余污泥的處理”四個學習領域。基于工作過程的環境實驗課程開發中的教學方法,是針對課程教學目標和教學內容要求,遵循教學方法的選取原則,采取的一種集課堂教學、自主學習、校內實訓教學、實地現場教學為一體,包括項目教學法、現場教學法、仿真教學法、情境教學法等多種教學方法綜合運用的多模式教學方法。該體系見圖2。
1.2基于工作過程的環境實驗課程教學方法體系特色
(1)以項目教學、任務教學、情境教學、案例教學法為主導方法,根據具體學習領域的不同教學內容,輔以故障設置教學法、角色扮演教學法等多種教學方法來組織教學,鼓勵學生進行發現性學習、研究性學習等自主學習方式,激發學生強烈的學習欲望和熱情,以達到最佳的教學效果。(2)現場教學、仿真教學、校內課堂及實驗教學、學生自主學習與寒暑假及畢業實習時期的頂崗實習相結合,充分發揮多種教學資源的最大作用,以實踐為導向,按照職業崗位能力培養學生,以達到基于工作過程的環境實驗課程的教學目的。(3)教學過程中堅持工學結合,以項目為導向,以任務作為驅動。這里的能力不只包括崗位工作能力或業務能力,還包括綜合職業能力,如協作能力、組織能力、創新能力、適應能力、解決問題的能力等[5]。教師將多個實際項目貫穿于整個課程的學習過程,開課時首先向學生說明項目的總體任務,需要解決的問題和達到的目的,需要提交的成果要求,以及課程涵蓋的知識點,讓學生對其有所了解。教師可以將項目任務書或相關資料帶到課堂作為輔助材料,講課時結合實際項目進行實驗教學、實際項目融入教學,注重培養學生的綜合職業能力。
2基于工作過程的多模式教學方法應用案例
本研究以基于工作過程的環境實驗課程的學習領域A和學習領域B為例,論述多模式教學方法的應用。
2.1學習領域A教學方法及應用
學習領域A的教學內容主要是二級污水處理廠污水處理的基礎知識,此部分內容宜采用現場教學和仿真教學相結合,同時輔以學生自主學習的教學方法以達到最佳的教學效果。傳統教學方法有其不可忽視的優勢,在這一學習領域,學生先對污水處理廠有關污水處理基本工藝流程、運行原理及有關運行維護知識進行資料的查閱和學習,可采用分組學習,每組3~5人。課上教師以學校及實驗室的生活污水處理裝置和模型作為教學載體,創造污水處理廠學習情境,綜合運用情境教學法、仿真教學法及傳統教學方法中的講授法、演示法和討論法等進行教學。教師在教學過程中,可以以現場教學作為課程實踐,以提高教學效果。現場教學可以采取多樣化形式,如組織學生到附近的城鎮生活污水處理廠進行參觀學習,邀請該廠經驗豐富的工程師給學生講解有關污水處理廠運行、調試、管理的相關知識,并對學生開展不同的崗位上的實地教學和培訓,使學生達到熟悉工作崗位、掌握相關理論知識和操作技能的教學目標。在模型室、實訓室、污水處理廠生產一線進行現場教學,理論與實踐有機結合,增強學生的感性認識。為了增加學生的學習興趣,教師可通過提問引導、學生參與討論的方式完成課程,如通過取樣觀察進水、出水及分析數據,讓學生感覺水質的變化,帶著“污水經過了怎樣的過程為什么會變化”的問題完成工藝流程和工藝單元的學習。這種方式易于提高學生的理解能力,易于學生掌握較抽象的知識點。在校內仿真教學和污水處理廠現場教學之后,要求學生撰寫總結,培養學生的語言組織能力和書寫報告的能力。
2.2學習領域B教學方法及應用
學習領域B的教學內容主要是污水處理廠運行指標監測與分析,主要包括樣品的采集、水質指標的測定、活性污泥法工藝指標的測定、編寫監測報告等。要求學生熟練掌握表征污水處理系統運行的指標參數的監測方法、原理和步驟,具有數據處理和分析的能力,能夠獨立編寫監測報告表或監測報告等。通過對學習領域B教學目標和教學內容的分析,確定此部分內容可采用項目教學法、任務教學法,輔以情境教學法、角色扮演教學法等進行教學。在本學習領域的教學過程中,教師根據污水處理廠真實需求的情境再現,可以采用項目教學法或者任務教學法進行教學。主要以校內實驗室及其實驗測定儀器和設施、污水處理工藝裝置作為教學載體,模擬污水處理廠的主要處理設備和工藝流程,為學生進行實踐性教學。例如:利用現有的氧化溝處理系統,能夠很好地展現污水處理廠的氧化溝工藝流程。要求學生完成污水處理系統水質指標如COD、氨氮等監測,活性污泥指標SV、SVI、MLSS等監測。學生根據教師要求,明確任務信息,制定監測方案或計劃,作出決定,實施計劃,在此過程中,由教師進行引導、監督、檢查和評定,完成教師從知識的傳授者到咨詢者和引導者的轉變。在教學過程中,教學活動處于污水處理廠運行情境中,教師可根據需要采用角色扮演教學法,學生扮演城市二級污水處理廠化驗室崗位工作人員,教師扮演生產調度崗位工作人員,讓學生體會接受任務、進行監測、報告提交、數據分析等工作過程,激發學生的學習興趣,培養增強學生的自信心,變被動學習為主動學習。該教學方法實施流程見圖4。
3結語
實習單位的選擇是生產實習能夠達到預期效果的關鍵因素之一。當前高等院校的實習實踐教學面臨著經費不足,實習單位難找的困局。很多單位都不愿意接納學生實習,這主要是因為一方面實習單位基于學生安全方面的考慮,另一方面學生的實習會對他們正常的生產經營活動造成一定的影響。因此可供學生生產實習的單位并不多。但是如果實習單位選擇的不恰當,會使實習的效果得不到保證。對于實習單位的選擇建議到本專業畢業生工作的單位選取,這是因為一方面這樣的實習單位就是實習學生畢業后就業的方向,可以讓學生提前感受工作的環境;另一方面也可以通過認真良好的實習紀律,使用人單位對本專業的學生產生良好的印象,在今后招聘時優先考慮本院校的學生;同時在實習單位因為有往屆畢業生在工作,往往可以在實習經費方面也可以給予一定的優惠。例如長沙學院環境工程專業從2005年起就在長沙國幀污水處理廠進行生產實習,因為學生的表現優秀,國幀公司每年都會在長沙學院招收一定數量的畢業生,這些畢業生因為在國幀公司進行過生產實習,所以在工作中上手很快,表現出很強的適應能力。目前湖南國幀旗下的兩家污水處理廠的廠長都是由長沙學院的畢業生擔任,也證明了這一點。
2實習時間的保障
為了保證生產實習取得預期的效果,使學生通過生產實習真正地接觸生產實際,鍛煉專業技能,充足的實習時間是必須的。長沙學院環境工程專業最初的生產實習是2周時間,2010年修改教學計劃確定為3周。通過這幾年的實習發現,3周的實習效果明顯優于2周。這是因為一方面實習單項更為豐富。環境工程專業是一個以水、氣、固等污染治理為主,兼顧物理性污染治理與環境管理與評價等多方向內容的專業。因為在生產實習的時間內,學生還沒有對未來將要從事的專業有足夠的認識,所以廣泛地了解本專業的各個專業方向是必要的。在兩周的實習時間內,一般情況下主要是到發電廠與生活污水處理廠,實習的專業方向主要是氣與水的污染治理,在三周的實習時間內除了到前面的單位外,又增加了餐廚垃圾處理廠、生豬屠宰廠污水處理站等公司。通過不同單位的實習,使學生對不同污染治理技術與方法包括一些典型的設備有了一定認識,有些學生就會查閱一定資料對這些技術方法、設備進行進一步了解。在就業面試過程過程中,就能表現出一定的專業技能,增加在就業過程中的競爭力。另一方面,充足的實習時間也可以保證在每個實習單位實習內容更為充實。如果每個實習單位的實習時間不足,就會造成實習是一種走馬觀花,是一種形式,給學生的感覺就是走過場,實習效果很低。因此,充足的實習時間是生產實習能夠取得預期效果的關鍵因素之一。
3實習日記
學生在實習過程寫實習日記也是保障生產實習質量的關鍵因素。學生在每天實習結束后將每天的實習過程、實習感受以日記的形式表現出來,是我們要求學生每天必須要完成的實習內容。通過這個實習環節,一方面可以讓學生靜下心來思考下今天到底收獲了什么;另一方面也可以督促學生在實習過程中將一些關鍵的工藝流程、關鍵的設計參數、關鍵的設備參數等在現場記錄下來。通過要求學生每天必須完成實習日記我們發現學生的學習主動性被明顯地調動了起來,例如在實習現場如果通過銘牌與運行資料無法了解內容,學生還會積極主動地向工廠的工程師提問請教,與工程師們進行討論,現場實習氣氛非常熱烈。通過對實習結束后學生上交的生產實習日記的批閱可以發現,學生很看重每天的實習收獲,也能夠詳細地在日記中敘述每天的實習過程,很多同學還會以簡圖的形式將工藝流程,典型設備繪制出,還會在旁邊標出流量、停留時間、去除率、功率等關鍵參數,而這些內容對今后學生的畢業設計與以及今后工作中的工程設計都會有很大的幫助。
4繪制圖紙
在實習過程中,對于一些關鍵的構筑物要求繪制出圖紙,這是保證生產實習質量的另一個關鍵因素。例如在長沙星沙生活污水凈化中心的實習過程中,該污水處理中心采用的是CASS污水處理工藝,因此我們就要求將主要的構筑物CASS池的簡圖繪制出。在大唐華銀株洲發電廠的實習過程,我們則是要求將脫硫塔與袋式除塵器的簡圖繪制出。繪圖任務是在實習之前就會讓向學生布置,從而使學生在實習過程就非常有針對性,針對需要繪制圖紙的構筑物他們就會非常詳細地了解,不懂或者是不清楚的地方就會在現場向工程師與工人師傅請教。有時我們指導老師還發現有的學生在第一天實習過程中沒有注意或者忽略的問題,第二天往往會主動到現場去仔細觀察。通過這幾年生產實習過程中要求學生繪制圖紙發現,學生在畢業設計中的圖紙繪制能力、設備選型能力、工程思想都有了顯著的提升。
5指導教師的安排
長沙學院環境工程專業生產實習的指導教師一般安排4名,每個班級配備2名。我們要求每個實習指導教師每天帶一小組學生,與學生同下工廠,全程參與實習。通過這幾年的實習發現無論是從保證學生人身安全方面、還是保障實習質量方面這樣的安排都是必要的。
6結論
搭建校內外兩個實習平臺,調整單一實習模式
將校外實習單位:北京燕山石化公司(含污水廠、中水廠、生態濕地、大氣處理、垃圾填埋場)、大港石化分公司污水處理廠、遼河石化污水處理廠、北京市的高碑店污水廠、清河污水廠、昌平污水廠、北小河污水廠、酒仙橋污水廠、阿蘇衛垃圾填埋場等作為以參觀實習為主的實習基地,而將校中水站和學院環境工程綜合實驗室作為校內生產實習平臺,從而使學生能夠親自動手實踐,參與污水處理站的日常運行、維護和管理問題,鍛煉學生的理論聯系實際解決具體技術問題的能力,從而解決了學生實習只能參觀,不能跟班的難題,在很大程度上提高了實習的效果。將原有的“校內動員+校外參觀”的兩階段實習形式調整為“校內動員(新增實習指導)+校外參觀+校內中水站生產實習+總結報告與答辯”的四階段實習形式,使學生能夠帶著實習內容與任務進行更有效的實習。
編制實習指導書,建立多元化考核方式
為使學生在實習前對專業知識和將要進行實習企業有個相對全面的預先了解,以便更清楚在實習中應該重點掌握的內容,學校環境工程實習的帶隊老師主導編寫了《環境工程認識實習指導》和《環境工程生產實習指導》。這樣就可以為學生提供預習提綱和階段性實習計劃,完成階段性任務后,教師進行檢查和驗收。在實習中遇到困難和問題時,教師針對出現的問題進行啟發并誘導式的讓學生自己分析回答,充分發揮了學生的分析、思考能力。遇到難點時查找資料、學生互相討論,充分發揮學生創新思維和潛能,進一步提高實習效果。同時,建立多元化考核方式。實習成績根據提交的實習日記、實習報告(總結)、模擬實驗報告以及實習紀律(含實習鑒定)和分組報告情況進行綜合考評,成績按百分制記分。評分按等級成績進行,60分以下為不及格,60~70分為達標,70~80分為中等,80~90分良好,90分以上為優秀。對學生的實習報告內容和格式作出具體規定,寫入指導書,避免實習報告過于籠統,學生在報告中泛泛地談收獲、體會和感想,對實習的認識不夠深刻具體的問題。通過這種多元化的考核方式能夠達到考察每名學生真實收獲的目的。
四位一體實習內容改革,提升教學質量和效果
以北京燕山石化公司和北京市城市污水廠為基地,教師帶領學生參觀實習,根據《環境工程認識實習指導》和《環境工程生產實習指導》所列內容,考察典型的水、大氣、固廢等環境的污染及治理。現場講解污水處理工藝流程的基本環節及設計原理,垃圾填埋場的填埋方式及防滲措施等。通過感性參觀實習,學生對工作區的環境現狀有了深刻認識。加深了對所學知識的理解,拓寬了專業知識面,為校內的生產實習打下堅實的基礎。在校內中水站進行跟班實習,通過跟班實習,學生能夠掌握環境污染治理工程的具體生產方式和操作運行管理程序,使學生具備主動參與工程運行與維護的能力,同時通過調整運行參數,培養了學生獨立思考、獨立動手等實際操作能力。為今后與實際生產接軌打下基礎。在學校環境工程綜合實驗室進行水樣的分析、化驗和實驗數據整理并編制實驗報告。通過此環節的訓練,提高學生動手、獨立分析和思考的能力。學生能夠應用數理統計方法對實驗資料進行可靠性檢驗,得到可信數據。每位學生根據指導書,認真歸納、編寫技術報告,包括各實習單位情況,認識和收獲等內容(見指導書),最后教師組織全體學生進行分組討論總結,并提交綜合實習報告(含分組多媒體報告和實習報告)。通過此環節的訓練,提高學生歸納、總結、綜合運用、獨立思考問題和解決問題的能力。通過討論和總結,促進學生之間相互交流,互相學習,使掌握的知識更全面、更深入。
改革成效
經過環境工程專業實習教學的改革與實踐,有效提高了環境工程專業實習教學的質量和教學效果,提高了學生將所學理論知識向實際能力的轉變,培養了能夠解決實際工程問題的專業技術人才,增強了學生的動手能力和思考分析能力,并為今后實際工作打下了良好的基礎。經過改革的實習取得一定的效果,學生通過實習將體會和成績發表在互聯網上,被一些用人單位看好。經過努力所取得的成績證明實習教學改革是成功的。(本文作者:趙立軍 郭春梅 陳進富 單位:中國石油大學(北京) 化學工程學院)
“來過幾次,這次污水顏色又變化了,以往看到過黑色、灰褐色、紅色、黃色等多種顏色,綠色還是第一次見到。”2012年12月12日17時許,站在浙江省余姚市黃家埠工業園的污水處理廠排污口,寧波市民間組織守望家園創始人林啟北對《財經》記者說。
這三根管道的另一端在黃家埠鎮工業園的濱海污水處理廠。這家處理能力為每天3萬噸的污水處理廠,占地45畝,2005年一期工程投入運營。黃家埠工業園是余姚市電鍍、印染等重污染企業的主要安置區,自2000年以來,陸續接納了一批位于余姚江流域的重污染企業,然而,污水處理廠只有這一家。從這里排出的廢水,水質并不達標。
濱海污水處理廠內只有簡易的中央控制室,在線監測設備上顯示PH值與溫度兩項參數值。根據污水處理標準,出水水質的PH值要控制在6-9,而12日夜間,這一數值在10至12之間不斷變化,一直處于超標狀態。
從1979年設立蛇口工業區起,中國工業園區建設已經走過33年歷程,工業園區在聚集產業、招商引資方面曾經發揮極大效應;但另一方面,政府主導的工業園區過度依賴土地、稅收等優惠政策招商引資,導致配套支撐體系不健全,環境治理不佳等問題也日益突出。
隨著產業聚集,工業園區的治污思路從分散式布局變為集中式管理,工業廢水變為統一收集、統一處理。然而《財經》記者實地調查杭州灣沿岸的紹興、余姚、寧波等地多個工業園區發現,很多指標未納入監測范圍,甚至有工業廢水“大戶”將不達標污水直排入海。此前,中華環保聯合會曾針對九個省市區的18個工業園區的環保狀況做過調研,結果顯示這些工業園區全部存在水污染問題。
環保部門官員也坦承,監管手段單一、以罰代管難以奏效,工業區污染治理成為現實難題。
企業自排污難監管
12月12日午后時分,杭州灣上漲的潮水漫過灘涂,顏色各異、粗細不等的排污管道在泥土和石塊掩蓋下,從四面八方伸入海岸灘涂。污水瞬間形成巨大的河塘,黃褐色的工業廢水與潮水顏色差異十分明顯,呈漩渦式向周圍迅速擴散。
其中一根白色的粗管內部轟鳴作響,提升泵房將工業廢水直接排出,這根管道是濱海新城內知名企業——寧波王龍集團有限公司(下稱王龍集團)的排污口。
涉足化工、食品添加劑、紙業、包裝等多行業的王龍集團,是全球規模最大的食品防腐劑山梨酸、山梨酸鉀生產企業。
王龍集團多次被當地NGO舉報將污水直排入海。“每次繳納罰款后就繼續開工,整改結果是將原有管道及排放區域用沙土和石塊掩蓋,并將管道進一步延伸到更隱蔽處,還是直排污水。”林啟北說。
王龍集團所在的小曹娥鎮工業園區,毗鄰黃家埠工業園,其也作為功能區,承擔了接納余姚江流域的印染和電鍍等重污染企業的任務。但是,和黃家埠工業園一樣,其污水處理廠沒有相應變化。王龍集團的污水未能被納入該工業園區的管網做統一收集與處理,僅能由企業自行處理后直接排放。
目前,全國省級以上工業園區超過1500家,其中各類國家級開發區222家,還有數千家各類工業區等。隨著工業園區不斷拓展,相應的治污設施建設卻未能跟上發展速度,類似王龍集團這種單獨處理污水的企業不在少數。
據中國石油和化學工業聯合會化工園區工作委員會調查數據顯示,國內真正能夠按照一體化理念規劃建設園區,并且具有一定安全、環保管理水平與有效應對措施的化工園區不到100家,不及全國化工園區總數的1/10。因此,在積極倡導化工企業進區入園的同時,又不得不面對眾多基礎設施薄弱、管理水平參差不齊的中小園區。
正如國家城市給水排水工程技術研究中心原常務副主任賈旭原撰文《中國西部工業園區污水治理的解決方案》中所指出,工業園區迫切需要完善現有的排水系統和相應的污水處理技術。
寧波市直轄的寧波杭州灣新區,陸域面積235平方公里,遍布著電鍍、印染等高污染企業。其中印染區內多家企業多年來就自行處理污水,直到2012年才確定被劃入寧波杭州灣新區水處理公司,但相關手續還在交接,目前尚未完成管線改造。
如今,流經寧波杭州灣新區內的幾條河流,氣味惡臭、河水泛黑,河畔常見死魚。
類似的情況在其他工業園區也時有出現。湖南、陜西、江西等地的多處工業園區企業偷排廢水污染灘涂河流等,致使村民養殖魚蝦出現死亡的事件屢有曝光。浙江紹興縣濱海工業區(下稱濱海工業區)的水處理廠排污口附近,新二村村民陳天勇圈起一片水域在此養殖,2012年11月陳家的魚一夜之間大批死亡,損失達近2000斤。“是由于園區內一個排污管道破裂,綠色污水匯入魚塘造成的”。陳天勇保存了當時的污水取樣,但濱海工業區管委會環保局副局長金國龍否認這起“死魚事件”與工業污水有關。
工業區內的企業自行排放污水時的管網通常是深入地下的暗管,較為隱蔽。附近有漁民在深夜里發現一些偷漏排工業廢水的排污口,但因為園區內企業較多,很難分辨是哪家企業的排污口。
企業自行處理污水,給監管者也帶來更高成本。從治理污染的角度看,建立工業園區的好處之一是,污水處理可以集中管理、規范操作,然而,從目前狀況看,集中處理效果也不盡如人意。
集中處理能力有限
王龍集團案例突出體現了工業園區對集中排污能力規劃不足的問題。
目前,一般工業園區僅設一個集中式的污水處理廠,隨著進駐企業的增多,工業廢水水質水量變化大、污染物濃度高、營養物質不平衡,各企業排放的廢水成分非常復雜,污水處理能力由此遭遇瓶頸。中國環保產業協會水污染治理專業委員會副主任王凱軍曾對媒體指出,到目前為止,中國各級各類工業園區已經超過了已建城市污水處理廠數量的兩倍以上,應該盡快解決這一特殊類型的環境問題。
在寧波杭州灣新區水處理公司,要接收化工、鑄造、汽車、冶煉、電鍍等多種類型的工業廢水,目前正在升級改造。“近幾年來園區發展較快,未來還要新上很多企業,污水容量需求增大。”該公司總經理黃靜民說。這次改造將原有的每天污水處理能力4萬噸,升級到6萬噸,預計2013年春節后改造完成。
余姚市黃家埠工業區的集中污水處理廠——濱海污水處理有限公司,在2007年、2009年及2011年因為排放不達標污水,曾被行政處罰。
小曹娥鎮工業區的電鍍園區,密集分布20家電鍍企業,其中16家電鍍企業委托小曹娥鎮的眾安污水處理廠,統一收集、處理工業廢水。該污水處理廠因為處理不合格的廢水超標排放,在2006年、2007年、2008年、2009年、2011年也分別被環保部門行政處罰過。
國務院發展研究中心發展戰略與區域經濟研究部研究員劉勇在寧波、杭州等多個城市考察時發現,很多工業區內的集中污水處理廠都是間歇式地運轉——白天設備正常運行,晚上關停設備直接將工業廢水排放或者用水稀釋后排放。其主要原因是處理成本高昂。由于上游承接的企業污水很難達標,污染物種類復雜且濃度不同,因此必須采用多種技術才能實現有效處理,這直接增加了處理成本。
小曹娥鎮工業區目前正在原有的電鍍、印染等老工業區基礎上打造一座濱海新城,工業區內隨處可見招商引資廣告。數十家大型化工、印染、重金屬類企業已入駐園區并投產,而現有的污水處理廠更難以勝任處理未來眾多企業產生的較大污染源。造成工業園治污能力不足的主要原因是:園區建設未能實現環保“三同時”,即園區建設項目中防治污染的措施,必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用。
工業園區概念來自發達國家,其工業廢水處理廠通常也只有一個,但“西方發達國家的工業園走在中國前面,關鍵在于單個處理廠能力的配套以及相應管網的配套齊備。規劃的前瞻設計以及規劃執行很重要。” 劉勇指出。
湖南衡陽松木工業園區是經湖南省政府批準的省級工業園區,是湖南省“鹽化工產業基地”,規劃總面積39.1平方公里。而據媒體報道,這個建好投入使用近四年的化工園,竟然沒有落實環保“三同時”,企業已投產,而園區集中污水處理廠還未運作。重污染企業將湘江當做天然污水處理廠,每天成千上萬噸未經處理的污水直排湘江。
據紹興濱海工業區管委會環保局副局長金國龍介紹,國內不少工業園區往往是先用地,后鋪設管網,造成排污管網鋪設不足或延遲。濱海工業園區先進行了管網鋪設,再進行用地建設。因此,110公里的管線全部并網進入工業區污水處理廠,進行統一處理。
一旦規劃不足,事后補課,擴建的最大障礙就是成本造價劇增。規模較小的污水處理廠每次技改都要幾千萬元,比如余姚黃家埠鎮工業區的污水處理廠如果技改要花費五六千萬元;而規模較大的紹興濱海工業區此前做過整改,將化學耗氧量(COD)排放標準由165毫克/升提升到100毫克/升,投資達到4.7億元。
由于環保要求加強和節能減排的需要,環保部提出水污染物排放總量控制,即排污不能超過額定控制總量。不少地方在嘗試污水量化考核辦法。政策壓力再加上污水處理廠集中處理能力不足,處理成本以及擴建成本太高,造假就成為許多污水處理廠的自然選擇。根據環保部數據,全國投運的城鎮污水處理設施共3184座,總設計日處理能力為1.36億立方米,實際平均日處理水量1.06億立方米,換算為年處理量為367億立方米。
水利部副部長胡四一在國新辦新聞會上曾指出,2010年全國廢污水排放總量達750億噸。
江西省政府不得不提出要求,今后三年內該省所有工業園區建成污水處理設施并投入運營,工業園區污水集中處理能力力爭達到每日200萬噸,處理率達到80%,削減COD14.6萬噸。據相關媒體報道,江西省政府部署了工業園區污水處理工程,主要是在全省94個工業園區全面建成污水處理設施,并建立較為完善的園區工業廢水管網等。
但更不樂觀的是,一些污水處理設施被當做了擺設,不正常運轉的情況比比皆是。為督促這些設施正常運行,環保部在2012年下發《關于公布全國城鎮污水處理設施等重點減排工程》的公告,以期各級環保部門、新聞媒體和社會各界予以監督。
混合處理不當
為了彌補規劃不足,余姚市政府相關部門曾專門探討,王龍集團的污水處理管線接收并網問題。初步方案是,將企業管線并入同在小曹娥鎮工業區內、不遠處的余姚市城市生活污水處理廠,但后者拒絕接入。
至于紹興濱海工業區,其集中污水處理相對規范,但它也遇到城市生活污水與工業廢水混合處理的問題。
污水處理專家董良杰介紹,生活污水中通常生化耗氧量(BOD)較高,而工業廢水中尤其是印染企業要使用大量顏料,其污水中COD以及芳香烴類污染物較高,“兩種不同類型的污水,處理方式完全不同,混合處理無法徹底”。比如生活污水可以采取微生物法降解處理,而工業廢水中電鍍企業產生的含有重金屬的污水,會將微生物殺死,最終會導致兩種類型的污水都處理不好。
這一問題在江浙地區十分普遍。比如,濱海工業區的產業布局類型較復雜,各類企業735家,其中印染企業43家,園區已初步形成紡織制造、化纖化工、生物醫藥、包裝材料、機械機電等產業集群,制造出含不同類型的污染廢水,有效處理難度很大。
雪上加霜的是,如王凱軍所指出,有一些工業園區,在招商伊始就承諾企業進入園區后,不需考慮污水處理問題,園區有集中污水處理廠;有的雖然要求入園企業進行預處理,但是企業入園后卻不再對排放的污水進行預處理,直接排入集中污水處理廠,甚至是城市污水處理廠,造成污水處理廠嚴重超設計負荷運行,給穩定達標運行帶來很大的問題。
在北京大學環境科學與工程學院副教授籍國東看來,工業廢水與生活廢水應嚴格分開。只是國內很多地區達不到這一要求,經常由于管理等多種原因將兩者混合處理。
據劉勇介紹,發達國家工業園區內的工業污水有“兩道處理”的嚴格規范:企業通過自身的預處理達到標準后,排放到集中式的污水處理廠,再采用生活污水的技術第二次處理,達標后排放。其流程看似與中國相同,但本質上的差別是,前者可以做到嚴格地分開處理,也就是企業必須先行有效處理后,才可排到下游的城市污水處理廠;而中國是第一環節企業執行不嚴,導致未達標的工業污水在集中式污水處理廠中與生活污水混合,最終無法用現有技術方案徹底處理。
事實上,混合處理污水,也往往造成監管責任無法厘清。原因在于,工業污水由環保部門負責監控,而城鎮生活污水由排水公司負責,上級主管單位是住建部門。
余姚市住建局排水管理處處長鄒浩軍稱,上級單位考核水質問題只針對生活污水,王龍集團的工業廢水如果要并過來,企業預處理后就必須達到城市生活污水標準,且有環保部門出具的出水合格檢驗報告。“貿然接收,會影響城市生活污水的管網”。
負責濱海工業區集中污水處理的紹興水處理發展有限公司副總經理蔡建峰表示,混合處理“指標基本是可控的”。然而,2012年12月4日,國際環保組織綠色和平對外公布了該污水處理廠的出水水質中含有多種有毒有害物質,包括氯代苯胺、全氟化合物(PFC)、全氟辛酸(PFOA)等,這些物質在水環境中均有一定毒性。
這是綠色和平在今年5月采集的水樣,送至英國埃克賽特大學實驗室做出的檢測結果。
指標寬嚴之爭
蔡建峰向《財經》記者回應稱,綠色和平所指控的化學物質均不列入污水處理廠的日常檢測范圍,也未在國家的現有檢測標準中。“綠色和平是以國際標準做的檢測分析,而發達國家的標準不能拿到發展中國家來,中國對這個指標寬松一些,目前主要以COD指標為控制重點。”
中國現行的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》,對工業廢水排放到內河或海域有不同要求。以濱海工業區為例,共有18項指標,綠色和平檢測出的物質確實不在范圍之內。
浙江省海洋與漁業局海洋監測預報中心曾長期對涉及工業園區的重點入海排污口進行監控,除環保部制定的常規性檢測指標以外,也對其他特征污染物進行監測,包括兩類:多氯聯苯類、鄰苯二甲酸酯類、壬基酚等多環芳烴類有機污染物,以及銀、鋁、砷、錳、鎳、鉛、錫、鉈等重金屬元素。
上述的特征污染物在檢測結果上污染嚴重,由于遭到環保部門多次強烈反對,這些特殊物的監測在最近兩年內被終止。不過,中國人民大學環境學院院長馬中透露,環保部已經意識到中國的污水標準與國際的差距,目前正在完善標準,可能覆蓋更多檢測指標。
“中國完全有能力和技術做出這些特殊物質的檢測,關鍵在于中國是否有勇氣敢于直面這些污染物。”一位浙江省海洋與漁業局人士說。
治污成本考量
劉勇表示,工業園區聚集企業本是減少環境污染的手段,但污水集中后遇到的最大問題是并沒有實際和有效處理,污水處理執行不嚴、監管不力。
主要原因在于:工業園區內很多規模企業都是招商引資進來,關系網復雜。目前小曹娥鎮等眾多工業區對引進的企業實行了所謂“一事一議”政策。余姚市環保局一位官員對此的解釋為“特事特辦”。
多地環保官員皆表示,工業園區的背后實則是經濟與環保的博弈,兩者如何制衡取決于地方政府決策者的意志。
2012年12月,王龍集團再次被環保部門處罰2萬余元。紹興濱海工業區對企業排污的罰款紀錄也再創新高,有四家企業被責令停產整改。由于余姚正在申報生態城市,上級督察組在12月進行特殊檢查,余姚市小曹娥鎮工業區近期也關停了不少電鍍、印染企業。
余姚市環保局黨組成員、調研員吳建軍表示,節能減排的壓力每年都在增加,為達標排放,連續三年來斥資2.7億元對全市電鍍產業進行整治,但是企業要生存,所謂整治也不能全部關停,“產業升級不是說說就行,涉及到很多人的吃飯問題”。
印染企業是傳統的用水與排水大戶,紹興濱海工業區的一家印染企業負責人告訴《財經》記者,該公司污水處理的成本每年在近千萬元,而最近幾年印染市場環境不佳,更令企業的生存處境維艱。地方環保官員也坦承,這些高污染產業存在多年,涉及企業利益與當地傳統產業結構,真正整改取締還需一定時間。
此外,基層環保部門權力有限,往往在監管方面只能“抓小放大”。負責管轄小曹娥鎮工業區的余姚市環保局泗門鎮環保所,經常接到投訴電話,環保執法人員稱,無論大小企業都有問題,“但經常在檢查時連大企業的大門都進不去,只能管一些小企業”。
一些園區管委會雖然下設了環保機構,名曰環境執法,但實質上既當裁判員又當運動員,通常使環境監管處于“真空”狀態。
比如,江蘇省阜寧化工園區應對環保執法檢查的措施就十分“獨特”。園區各個入口均有人24小時輪崗值守,如有陌生人進入,尤其是攜帶拍攝器材的,園區第一時間就會知悉。與此同時,治污設施就會處于正常運轉狀態。
2010年3月至10月,中華環保聯合會對國內18個工業園區實地調研發現,企業一旦入園,對其環境監管就成了“免檢”程序。甚至地方政府會規定一些“土政策”,防止“干擾”園區內企業正常的生產活動。
環境監管涉及多個環節,首先,執法人員在現場采集水樣后,送到上級監測站,然后,經過多道程序審核。“多個程序中只要有一個環節出狀況,這次檢查就算泡湯了。”上述環保執法人員稱,“執法時明知道這個企業有問題,但出來報告后可能水質就達標了。”
即使發現污染問題,企業為此付出的成本也極低,無法形成威懾力。
按《水污染防治法》《水污染防治法實施細則》規定,可對不達標企業進行罰款等行政處罰,性質嚴重時責令整改及關停。但最終做何處罰,包括罰金金額并不由執法單位決定。通常是基層環保部門上報調查結果,市局級環保驗收委員會決定,委員會一般由副局長、黨組成員組成。
在泗門鎮環保所副所長沈國富的印象中,小曹娥鎮工業區通常罰款金額是2萬元左右,很少高于這一數據。“2萬元罰金對年產值達幾個億的大企業就是交錢了事,違法成本不高。”
目前環保政策法規在罰金上未對企業進行區分。沈國富建議,應考慮不同違法性質、不同產能規模的企業造成的不同環保危害,做不同額度的處罰,倒逼企業必須使用污水處理工藝設備。
北京公眾環境研究中心主任馬軍多次到國外考察,“國外的工業廢水如果不達標排放,處罰十分嚴厲,嚴格實施‘按日計罰’制,企業甚至最終可能因罰款導致破產。”
另外,國外的監督機制不止環保部門,還有公民環境訴訟的司法保障以及社會公眾參與等多層面協力監督。而中國目前的環境公益訴訟仍有法律障礙,案件很難被法院受理,但仍不失為未來監督污水達標排放的突破口。馬軍建議,可借鑒國外機制,利用污水處理設施的在線監測設備,公布污水排放數據,實現網上一小時一報,以信息公開的公眾監督方式來遏制企業和污水處理廠的水污染。
“盲目規劃,以經濟為動力,將所有企業都集中到工業園區內,環境危害與影響已超出了現有的環境承載能力。”吳建軍說。目前仍有不少工業園區雖定位于清潔能源技術和高端產業帶,但實際招商引資時,有不少高污染企業混入其中。
如果集中治污的效果達不到,企業集中排污的疊加作用就會凸顯,加之處于相對聚集封閉的空間,聚集企業的工業區無疑會成為一個污染重災區。
(1)實習單位安全管理人員進行的安全培訓;
(2)參觀學習實習單位生產工藝流程及三廢產生情況;
(3)參觀學習廢水處理情況,包括廢水和污泥的處理流程、處理設備和設施的結構、工作原理、特點、應用情況、存在的問題及解決的方法和途徑等;了解污水泵、潛水泵、污泥泵、板框壓濾機、真空壓濾機等設備的型號、技術規范等;
(4)參觀學習廢氣產生及處理情況,包括廢氣處理流程、除塵技術和脫硫技術,各種除塵器和脫硫塔的結構、工作原理、特點、應用情況、存在的問題及解決的方法和途徑等;了解風機、供電系統的技術規范等。
(5)參觀學習固體廢棄物的產生及處理情況,包括處理流程、處理設備的結構、工作原理、特點、應用情況、存在的問題及解決的方法和途徑等。作者作為實習帶隊教師,連續參加了近幾年的生產實習,為了確保生產實習能夠達到預期的效果,采取了一定措施,在生產實習教學方面積累了一定經驗。通過與近幾年在生產實習結束后與實習學生的交流,以及用人單位對本校本專業應屆畢生能力的反饋,以及與已工作的本專業學生的座談,我們發現學生對本專業進行的生產實習都覺得受益匪淺,生產實習對他們專業能力的培養,工程思想的確立都發揮了較好的作用。現將就實習過程中的一些措施與方法進行分析,以期為環境工程專業生產實習的改進、以及生產實習質量的提高作出貢獻。
1實習單位的選擇
實習單位的選擇是生產實習能夠達到預期效果的關鍵因素之一。當前高等院校的實習實踐教學面臨著經費不足,實習單位難找的困局。很多單位都不愿意接納學生實習,這主要是因為一方面實習單位基于學生安全方面的考慮,另一方面學生的實習會對他們正常的生產經營活動造成一定的影響。因此可供學生生產實習的單位并不多。但是如果實習單位選擇的不恰當,會使實習的效果得不到保證。對于實習單位的選擇建議到本專業畢業生工作的單位選取,這是因為一方面這樣的實習單位就是實習學生畢業后就業的方向,可以讓學生提前感受工作的環境;另一方面也可以通過認真良好的實習紀律,使用人單位對本專業的學生產生良好的印象,在今后招聘時優先考慮本院校的學生;同時在實習單位因為有往屆畢業生在工作,往往可以在實習經費方面也可以給予一定的優惠。例如長沙學院環境工程專業從2005年起就在長沙國幀污水處理廠進行生產實習,因為學生的表現優秀,國幀公司每年都會在長沙學院招收一定數量的畢業生,這些畢業生因為在國幀公司進行過生產實習,所以在工作中上手很快,表現出很強的適應能力。目前湖南國幀旗下的兩家污水處理廠的廠長都是由長沙學院的畢業生擔任,也證明了這一點。
2實習時間的保障
為了保證生產實習取得預期的效果,使學生通過生產實習真正地接觸生產實際,鍛煉專業技能,充足的實習時間是必須的。長沙學院環境工程專業最初的生產實習是2周時間,2010年修改教學計劃確定為3周。通過這幾年的實習發現,3周的實習效果明顯優于2周。這是因為一方面實習單項更為豐富。環境工程專業是一個以水、氣、固等污染治理為主,兼顧物理性污染治理與環境管理與評價等多方向內容的專業。因為在生產實習的時間內,學生還沒有對未來將要從事的專業有足夠的認識,所以廣泛地了解本專業的各個專業方向是必要的。在兩周的實習時間內,一般情況下主要是到發電廠與生活污水處理廠,實習的專業方向主要是氣與水的污染治理,在三周的實習時間內除了到前面的單位外,又增加了餐廚垃圾處理廠、生豬屠宰廠污水處理站等公司。通過不同單位的實習,使學生對不同污染治理技術與方法包括一些典型的設備有了一定認識,有些學生就會查閱一定資料對這些技術方法、設備進行進一步了解。在就業面試過程過程中,就能表現出一定的專業技能,增加在就業過程中的競爭力。另一方面,充足的實習時間也可以保證在每個實習單位實習內容更為充實。如果每個實習單位的實習時間不足,就會造成實習是一種走馬觀花,是一種形式,給學生的感覺就是走過場,實習效果很低。因此,充足的實習時間是生產實習能夠取得預期效果的關鍵因素之一。
3實習日記
學生在實習過程寫實習日記也是保障生產實習質量的關鍵因素。學生在每天實習結束后將每天的實習過程、實習感受以日記的形式表現出來,是我們要求學生每天必須要完成的實習內容。通過這個實習環節,一方面可以讓學生靜下心來思考下今天到底收獲了什么;另一方面也可以督促學生在實習過程中將一些關鍵的工藝流程、關鍵的設計參數、關鍵的設備參數等在現場記錄下來。通過要求學生每天必須完成實習日記我們發現學生的學習主動性被明顯地調動了起來,例如在實習現場如果通過銘牌與運行資料無法了解內容,學生還會積極主動地向工廠的工程師提問請教,與工程師們進行討論,現場實習氣氛非常熱烈。通過對實習結束后學生上交的生產實習日記的批閱可以發現,學生很看重每天的實習收獲,也能夠詳細地在日記中敘述每天的實習過程,很多同學還會以簡圖的形式將工藝流程,典型設備繪制出,還會在旁邊標出流量、停留時間、去除率、功率等關鍵參數,而這些內容對今后學生的畢業設計與以及今后工作中的工程設計都會有很大的幫助。
4繪制圖紙
在實習過程中,對于一些關鍵的構筑物要求繪制出圖紙,這是保證生產實習質量的另一個關鍵因素。例如在長沙星沙生活污水凈化中心的實習過程中,該污水處理中心采用的是CASS污水處理工藝,因此我們就要求將主要的構筑物CASS池的簡圖繪制出。在大唐華銀株洲發電廠的實習過程,我們則是要求將脫硫塔與袋式除塵器的簡圖繪制出。繪圖任務是在實習之前就會讓向學生布置,從而使學生在實習過程就非常有針對性,針對需要繪制圖紙的構筑物他們就會非常詳細地了解,不懂或者是不清楚的地方就會在現場向工程師與工人師傅請教。有時我們指導老師還發現有的學生在第一天實習過程中沒有注意或者忽略的問題,第二天往往會主動到現場去仔細觀察。通過這幾年生產實習過程中要求學生繪制圖紙發現,學生在畢業設計中的圖紙繪制能力、設備選型能力、工程思想都有了顯著的提升。
5指導教師的安排
長沙學院環境工程專業生產實習的指導教師一般安排4名,每個班級配備2名。我們要求每個實習指導教師每天帶一小組學生,與學生同下工廠,全程參與實習。通過這幾年的實習發現無論是從保證學生人身安全方面、還是保障實習質量方面這樣的安排都是必要的。
6結論
進一步了解我專業知識在生產實踐中的運用,通過這次去各廠的學習。讓我更進一步加深對專業知識的解。同時也警惕著我只有學好專業知識了才能達到以后從事這門工作的要求。為了以后自己的就業機會更多,還要加倍努力,擴展自己的視野,學習更多實用的知識,加深對專業以外的知識學習。按學校的安排,環境專業于年1月4日-5日這兩天去以下四個地方去進行一系列的實習認識:
去到集團有限公司去認識實習。有限公司前身是永業(集團)股份有限公司,年月日的早上。始建于年,具有40多年生產的歷史,首家獲公開發行股票上市的行業企業,化工部規劃的全國四大生產基地之一,南方五省(粵、桂、瓊、滇、黔)唯一大型廠,也是中國500家最大化工企業之一,屬國家二級企業,具有進出口經營權。目前,具有年生產6萬噸的生產能力,其中牌省優、部優產品,享受出口免檢殊榮,得到眾多商家及相關認證部門的認可,牌已獲省著名商標的榮譽稱號。
年下午,我們到了市自來水公司河東水廠來學習。自來水凈水處理的目的是去除原水中的懸浮物質,膠體物質,球菌,藻類,重金屬,有機物污染物等有害成分,使凈化后的水質能滿足生活用水或工業用水的需要。經常使用的凈水工藝有:自然沉淀,氧化(預氧化)曝氣,混凝沉淀或澄清,氣浮,過濾,吸附等,別的有各種去除藻類,鐵,錳,氟等的特殊處理工藝。
凈水處理的工藝流程:原水預處理---混凝沉淀或澄清---過濾---消毒
年月日上午,我們來到了市第一污水處理廠來學習。該廠主要是處理市區的生活污水。該污水處理廠的污水主要是把市區的生活污水分片區收集,然后通過重力流把污水混合后留到留到該廠,再對其進行處理。該廠對生活污水的處理對象有以下六項:垃圾,泥沙,有機物,磷,氮,大腸肝菌。
該廠處理廢水的工藝流程主要有三部分:1.對生活污水進行預處理2.在生物池處理(厭氧,缺氧,耗氧)3.沉淀。
其過程為:
預處理:主要是除去大粒徑的物質也去除部分的有機物質,比如樹葉,水中的塑料袋,沙粒。一般使用格柵間(粗和細的),沉砂池,沉淀池。
二級處理:去除有機的主體工藝,使用的工藝多,比如傳統活性污泥法,氧化溝法,生物濾池,生物轉盤,生物流化床法等。
三級處理:有些主體工藝去除氮磷效果不好,需要再半聯工藝,使氮磷達標排放,最后排放之前要進行消毒,選用的方法根據經濟條件而定,包括加氯消毒,臭氧消毒,紫外消毒。
年月日下午,我們到了市油城牌水泥有限公司,該廠的領導向我們講解了水泥生產所需要的原料:石灰石,硅酸鹽,粘土,油頁巖等。其原理:兩磨一燒。
關鍵詞:環境工程;虛擬仿真;平臺建設
為加快提高本科教育質量,2019年底教育部辦公廳公布了2019年度國家級和省級一流本科專業建設點名單,認定首批4054個國家級一流本科專業建設點和6210個省級一流本科專業建設點[1]。作為進入榜單的省級一流環境工程專業建設點,需要進一步加強專業建設,持續提升本專業內涵和建設水平,發揮一流專業的示范領跑作用,培養本專業一流人才,為學校“雙一流”建設奠定堅實基礎。
1虛擬仿真實驗平臺建設意義
國家《教育信息化十年發展規劃(2011—2020)年》提出深入推進信息技術與高等教育實驗的深度融合,將實驗信息化作為高等教育系統性變革的內生變量[2],以高質量實驗助推高等教育質量變軌超車,對培養高素質人才,建設高等教育強國,具有十分重要的意義[3]。虛擬仿真實驗平臺依托虛擬現實和人機交互等技術,使學生在虛擬場景中開展實驗和實踐[4]。虛擬仿真實驗中心建設任務是實現真實實驗不具備或難以完成的功能,在涉及高危或極端的環境、不可逆的操作,高消耗、高成本、大型訓練等情況時,提供可靠、安全和經濟的實驗項目[5]。虛擬仿真實驗中心建設應充分體現虛實結合、能實不虛的原則[6]。
2建設思路
以環境工程省一流專業建設為契機,武漢工商學院環境與生物工程虛擬仿真實驗中心以開源共享、在線學習的信息化方式推進我校化學和污水處理類改革,以實驗、開放的思想推動化學和污水處理類教育更新;充分利用新媒體技術和互聯網平臺,創建開放共享平臺,回應全媒體大數據時代對于“終身學習”的需求[8]。虛擬仿真實驗平臺建設以學生為中心,平臺全天候開放,以線上線下交互學習的模式,將化學和污水處理類相關理論課、實驗課、課程設計和污水處理廠生產實習等環節,與仿真實驗互通交叉進行。在傳統課堂中,學生學習的知識理論性強,理解扁平化,通過在直觀、可視的虛擬仿真實驗項目中實施設計實踐、構思實現、運行操作、問題解決過程,增加學習的趣味性,學生對理論知識的感性認識不斷增強,對設計理念的掌握運用逐步熟練,對知識結構的建立形成持續完善,實現對專業知識體系理解的“理性—感性—理性”螺旋提升,強化學生的問題分析解決能力、綜合設計能力、實踐創新能力。
3建設措施
3.1開發與利用實驗資源
依托虛擬仿真技術研發公司提供的虛擬仿真產品及相關技術支持,項目用于學校虛擬仿真實驗,并持續開發拓展項目內容及功能;充分發揮工程技術企業和信息技術企業在虛擬仿真實驗項目中的積極作用,創新才人培養模式,強化大學生綜合能力訓練,培養適合創新性國家建設的應用型創新人才。湖北君集水處理公司是學校合作企業,為實驗項目提供了大量的專業實驗設備、技術支持和經費支持。持續開發獨立自主知識產權《污水處理工藝虛擬仿真實驗》軟件作為課程推進的新動力。虛擬仿真實驗平臺建設涵蓋四個模塊:化學水質檢測仿真實驗室(含COD、BOD、總磷、總氮和污泥的仿真實驗,包含演示,可用于預習,見圖1),污水處理廠3D仿真培訓(可用于學生認知仿真實習或企業入職培訓,見圖2),污水處理工藝設計(見圖3)和仿真污水處理廠運行(見圖4)。每個模塊化單元有其參數設置和設計計算等。
3.2建設化學和污水處理虛擬仿真實驗網絡共享平臺
3.2.1建設門戶網站實現網絡共享門戶網站作為虛擬仿真實驗網絡平臺數據庫系統的網絡入口,各模塊包括首頁,項目描述,項目團隊,網絡相關要求等,首頁涵蓋通知公告、相關視頻、虛擬仿真平臺和仿真軟件展示等。通知公告便于師生及時掌握本行業相關賽事和講座信息;相關視頻有實驗室安全知識講座、科技治污、各種宣傳片等;網絡平臺支持學生開展專業討論、在線共享學習資料等,承擔隨時學習等功能[7]。污水處理仿真實驗是在線開放共享的,進入實驗時可以選擇不同的角色,實現對用戶的分級管理,主要包括專家、教師和學生,不同級別用戶享有不同的使用權限,用以提高網絡的安全性[8]。3.2.2實現虛擬仿真實驗管理平臺功能虛擬仿真實驗項目構架及研發技術:通過3D仿真技術實現虛擬仿真。3D引擎在Windows平臺下通過DirectX技術實現3D渲染。通過骨骼動畫、關鍵幀和序列幀動畫制作3D動畫。通過計算機圖形學(實時陰影,光照貼圖,凹凸貼圖等)和計算幾何學(碰撞檢測、射線檢測、剛體、流體模擬等)等實現現象仿真。通過后臺模塊化模型的搭建和鏈接實現數據仿真。開發工具采用Unity3d作為3D引擎,采用C#語言并通過VisualStudio工具進行程序開發。通過SVN,MicrosoftProject等工具進行程序版本控制和項目管理。虛擬仿真管理平臺的開發語言是JAVA,開發工具是Eclipse跨平臺的自由集成開發環境(IDE)。服務器硬件設有專人專管,部署在實驗室核心機房;制定了虛擬仿真平臺維護流程要求及維護記錄,安排專人與歐倍爾公司對接并將軟件持續改進。虛擬仿真實驗平臺涵蓋對實驗平臺的后臺維護人員和各類基礎信息進行初始化、數據維護和功能設置,具體包括仿真程序教師端和仿真程序管理平臺,仿真程序教師端包括學員管理和考試管理,仿真程序管理平臺包括運維管理和部署管理。學員管理包括設置教師和學生的基本信息,包括實驗安排、實驗結果存儲上傳與數據分析、實驗操作評價、實驗報告成績、實驗課程成績管理等功能;部署管理包括資料庫、實驗交流、實驗過程管理、和在線答疑等部分[7]。
3.3建立和完善實驗與科研隊伍的培養制度
著力規范和加強教職工培訓管理工作,明確按照學校建設發展的需要,“統籌規劃、合理安排”的基本原則,采用校內與校外、國內與國外培訓相結合,形式多樣、有針對性、注重實效的方式來加強培訓工作,確保建立起一支高水平的實驗與科研隊伍。大力支持從事實驗與科研隊伍人員相互學習、相互促進、共同提高,研究成果和發表的相關論文及編寫的實驗教材與同類科研成果一樣享受各種獎勵。擔任有實驗教學課程的新教師和實驗技術人員上崗前必須經過培訓,過好實踐教學關,熟悉實驗室環境,了解掌握儀器設備性能和操作使用方法,掌握實驗教學軟件的運用,認真備課,撰寫指導實驗的教案。同時,在指導實驗前必須完成預備實驗,進行試講、試做,提供講稿、試做記錄,經系、實驗中心負責人組織審查確認后可進行實驗教學和指導實驗。
4應用情況
4.1學科競賽
2020年第46屆世界技能大賽水處理技術項目交流賽(武漢)由武漢工商學院承辦[9],結合疫情防控相關要求,虛擬仿真平臺模塊是其中5個考試模塊之一,占總成績的10%,每個模塊的設置充分考驗選手設備安裝能力、操作熟練程度、實驗進程把握能力,以及界定、探索、解決不確定性問題的能力;2020年第46屆世界技能大賽水處理技術項目湖北省線上集訓也采用了虛擬仿真平臺,并且向參加的14所院校52名學生和10余名教練介紹和推薦了本校自主開發的虛擬仿真軟件;2020年第46屆世界技能大賽湖北省選拔賽水處理技術項目正式比賽中[10],武漢工商學院學子分別取得了第一名和第二名的好成績。
4.2實驗和實踐教學
關鍵詞:水污染控制工程;開放性;實踐教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0047-02
《水污染控制工程》是環境工程專業的主要技術課之一,在當前水環境污染和水資源緊張的日益嚴峻的形勢下,《水污染控制工程》的教學工作也相應得到各高校領導和教師的重視。據統計,截至2009年全國設置“環境工程”本科專業的高校共計247所,進行《水污染控制工程》精品課建設的高校數量達75所(約30%),精品課建設均分別從課堂教學、實驗教學、認識實習、生產實習、課程設計、畢業設計各個方面加強該門課程的實踐教學改革[1]。比如有的高校將理論教學學時數從60學時增加至80學時,組織學生參觀城市污水處理廠工藝流程、生活污水處理工藝流程、工業廢水處理工藝流程等,以此加強學生對污水處理的感性認識,但學生的動手操作能力、綜合知識的運用能力、具體問題具體分析的獨立思考能力等均得不到加強訓練,往往使學生參加工作后鍛煉一至三年才能勝任工作要求,用人單位常常也反饋到各種不同的聲音,對學生的專業知識、綜合知識的運用能力感到不甚滿意。雖然各高校從課堂教學、實驗教學、認識實習、生產實習、課程設計、畢業設計各方面加強了該門課程的教學工作,但學生均是旁觀者或學生均是被動地接受知識,沒有從旁觀者或被動接受者轉變為理論知識運用的實踐者,其綜合知識的運用能力得不到訓練,獨立思考處理問題的能力沒有得到加強,不能將其大學所學到的知識轉變為現實生產力。其原因不在于學生,而在于學生的綜合知識運用能力沒有得到應有的開發,以及我們的教學工作沒有給他們提供一個綜合知識實踐運用的平臺。本文針對當前環境工程專業實踐性教學工作存在的問題,提出了開展水污染控制工程開放性實踐教學改革,搭建一個開放性實踐教學平臺,給學生提供一個綜合理論知識實踐運用的平臺,使學生的綜合實踐能力得到充分的開發。通過組織學生收集各類性質污水并進行水質分析化驗,按照不同污水水質確定污水處理方案及工藝流程,進行室內污水處理效果小試試驗的實踐性教學改革,加強理論聯系實際、綜合知識運用及綜合能力訓練的實踐性教學改革具有重要的意義和一定的創新性。
一、開放性實踐教學改革目的
開展水污染控制工程開放性實踐教學改革,搭建一個開放性實踐教學平臺,組織學生利用課余時間,到居民生活區、工業企業收集各類污水水樣,以實際生活污水和各類工業廢水為對象,綜合運用物理、化學、生物技術設計不同性質污水處理工藝,并通過試驗取得設計參數,優化污水處理工藝方案,通過小試試驗使污水經過處理后達到“污水綜合排放標準(GB18918-2002)”和“污水回用水質標準(CJ/48-1999)”要求。每年組織學生開展水污染控制工藝實踐競賽活動,形成一種開放性實踐教學體制。
二、開放性實踐教學改革目標
1.通過開放性實踐教學改革,學生對《水污染控制工程》理論知識的學習得到了深化,對污水處理可以從感性認識上升到理性認識的高度,將《環境監測》、《環境工程微生物》、《環境化學》、《工程流體力學》、《水污染控制工程》等各門課程知識綜合運用到污水處理實際工程中,使學生運用綜合知識解決實際工程問題能力得到較大程度的增強。
2.通過開放性實踐教學改革,培養學生獨立思考、解決實際工程問題的能力。采集水樣、化驗分析水質、確定污水處理方案及工藝流程,并進行污水處理效果考察,使學生達到一個優秀本科畢業生解決實際工程問題的水平。
3.開放性實踐教學改革,使學生認識到實際工程問題的解決需要各門課程理論知識的綜合運用,并培養了學生科學研究精神、吃苦耐勞精神,增強了其科研團隊意識。
三、開放性實踐教學改革內容
以《水污染控制工程》課程理論知識為基礎,以實際生活污水、工業廢水為處理對象,綜合運用物理、化學、生物技術,按照“污水綜合排放標準(GB18918-2002)”和“污水回用水質標準(CJ/48-1999)”處理要求,通過實驗確定污水處理工藝參數,確定不同性質污水及不同處理水質要求的工藝流程;按照所確定的污水工藝流程,進行污水處理室內模型小試試驗,考察污水處理效果,并進行污水處理技術經濟分析,確定最佳污水處理方案和工藝流程。為學生提供一個運用綜合知識解決實際問題的平臺,加強學生獨立思考,提高學生綜合知識運用能力。
四、開放性實踐教學改革特色
1.開放性實踐教學改革是綜合理論知識在水污染控制工程中的實際應用,既強調了基本理論知識的綜合運用,又鼓勵學生探索前沿技術,將學生的獨立思考能力、綜合分析能力、動手操作能力、相互協作能力融會貫通在水處理工程實踐中;既是將所學知識轉變為現實生產力的一條重要途徑,也是培養學生實踐創新能力的一個平臺,是該門課程教學工作的一個創新舉措[2]。
2.讓學生從當前各高校,從加強課堂教學、實驗教學、課程設計、畢業設計、認識實習和生產實習中,從動者、旁觀者轉變為現實實踐活動的參與者,是將獨立分散的知識綜合運用的一個具有系統性的實踐過程,是將“理論來源于實踐又回到實踐”中的一個實踐過程,是理論知識“升華”的過程。
五、需要解決的關鍵問題
1.在特定時間內采集生活污水、各類工業廢水等不同性質的污水水樣,并進行污水水質化驗分析。
2.采用生物技術處理生活污水或工業廢水,需要在特定的時間內培養優勢微生物種群,但微生物的培養需要一定的時間并受環境因素影響很大,好氧微生物的培養一般需要7~10天的時間,而厭氧微生物的培養則需要1~3個月的時間,污水處理試驗不能夠同步,處理效果難于評價。
3.同一污水水樣可以采用不同的處理技術達到相同的出水水質要求,確定最優處理工藝方案需要進行污水處理效果不同連續試驗的對比分析,并進行技術經濟分析比較,在此過程中各種運行費用難于精確計算。
4.反應器的加工需要特定的專業制作。
六、開放性實踐教學改革意義及成果展望
通過開放性實踐教學改革,有望開創高校《水污染控制工程》課程開放性實踐教學改革的全新嘗試,極大程度提高學生各種污水處理技術的綜合實踐運用,學生綜合能力得到較大提高,對理論知識的融會貫通、系統性地綜合運用得到較大程度提高,學習本課程理論知識的積極性空前高漲;開展開放性實踐教學改革研究,對學生來講既是科研創新活動,也是一種將理論知識轉化為現實生產力的社會實踐活動,對本學科建設意義重大:每年組織學生定期舉辦“污水處理技術”競賽活動,形成一種體制;進行開放性實踐教學改革,對提高高校實踐教學水平、學科建設創新意義重大;和工業企業及居民區物業相聯合,為工業企業和居民區污水處理提供新技術,為污水處理中存在的問題尋求解決方案,并為促進學生的就業開辟了一個新的途徑。
參考文獻:
[1]江長勝,郝慶菊,肖廣全,等.環境工程專業本科生生產實習的改革與實踐探索[J].教育教學論壇,2012,(29):82-84.
(1)實習時間:2011年08月16日至2011年11月29日
(2)實習地點:廣州市城市排水監測站
(3)實習性質:生產實習
二、實習單位簡介
廣州市城市排水監測站技術實力雄厚,監測設備、分析儀器配置齊全。現中高級專業技術人員占全員的50%以上。單位總面積3000余平方米,實驗室面積達到1800余平方米,擁有lc-ms、icp-ms、aas、afs、uv-vis、gc、hplc、兩蟲等現代分析儀器和其他常規分析設備,擁有管道內窺監測特種作業車輛兩部、便攜式檢測設備等現場監測設備。能對水體、固體廢物、氣體、排水管道等進行監測分析。單位通過了國家計量認證和國家實驗室認可,檢驗能力包括:城市污水、生活飲用水、地表水、地下水、污泥、流量等12大類產品共464項。
廣州市城市排水監測站成立于1996年,XX增掛廣州市水質監測中心牌子,2011年增掛廣州市水土保持監測站牌子;是廣州市水務局管理下的正處級參照公務員管理事業單位。負責廣州市江、河、湖、庫水質水量監測和城鄉供水、排水水質監測以及水土保持監測等工作。單位內設行政部、排水監測部、供水監測部、水保監測部、檢驗部、質控部、信息部七個部門。
廣州市城市排水監測站建站十年,多次獲得廣州市政府、行業各項榮譽:被市委市政府評為“青山綠地、藍天碧水”工程先進單位;黨支部多次被主管局評選為“先進黨支部”;測檢科巾幗文明崗被評為省級巾幗文明崗;監測科榮獲市級青年文明號稱號;綜合檔案管理達省一級標準等等。
建站以來,廣州市城市排水監測站完成了對廣州市近百條河涌及近千家排污單位的水質、水量的普查監測工作,摸清了廣州市的排水水質、水量狀況,已掌握廣州市各種水體的監測數據30多萬個;開展了多個城市污水處理廠的水質、水量在線監測項目,并對城市污水處理廠的污泥進行了監測分析和多種處置途徑的探討試驗;開展了城市下水道可燃有害氣體監測,參與了《廣州市城市排水管理辦法》的修編等工作,多次成功進行了排水事故污染源調查和監測,為有關部門及時指揮搶險提供了科學依據。多年來,廣州市城市排水監測站為維護市政排水設施、廣州的城市污水處理、創建國家衛生城市和市領導對截污、治污工程的決策、保證公共財政資金的投入效益和人民群眾利益,做了應有的貢獻。
當前,廣州經濟社會發展已進入“十一五”新的關鍵時期。新的形勢和任務對排水監測工作提出了更高的目標和要求。廣州市城市排水監測站將進一步樹立“以人為本、科技為先,在發展中構建和諧排水監測站”的理念,以保障人民群眾生命和健康安全為目的,以服務廣州實施科學發展戰略為目標,繼續做好監測事權工作,抓好污水廠在線監測等重點項目的實施,抓好重大突發事故的應急預案和快速反應,抓好技術創新,抓好專業人才隊伍建設,力爭在新的發展起點上,實事求是,真抓實干,以更新的技術、更多的成果、更高的品質、更好的服務回報社會各界,發展排水監測事業,為構建和諧廣州作出應有的貢獻。
三、實習環境
實習期間,我在水質監測中心的供水監測部工作,監測部主要擬訂和組織實施城市供水水質監測計劃和工作方案。而我被安排為供水間的水質監測員,主要負責居民二次供水亞運管網水的現場檢測與采樣!二次供水的采樣面對的是不同的生活小區居民,亞運管網水主要是在各個固定的亞運場館。供水間有四名采樣員,歸供水監測部所管,采樣員外出采樣配備司機。
四、實習過程
關于我在監測中心的工作期間,大致可以分為三個時間段:
1、了解時期
8月16號,第一次踏進單位的時候,單位里的一切對我都是陌生的。具體的工作流程是怎樣的都不知道,呈現在眼前的一切不免牽起我心中的一片茫然,這就是我即將實習的單位,我必須盡快的融入它。第一天,我被安排跟著車隊隊長蘇騰蘇大哥到花都那些水廠采樣,在停車場侯車時,小范對我說:“自己小心點,不要出差錯,蘇隊做事很嚴格。”帶著緊張的心情我上了車。也許是被小范嚇著吧,在車上我只是有一句沒一句地跟他瞎聊!
采樣并不復雜,檢測水的濁度就用哈希的2100q便攜式濁度儀,測總氯余氯就用美國哈希的pcii余氯/總氯測定儀,測儀器的操作也很簡單,一個上午下來我也學會了操作。采樣流程:排水——測濁度,總氯余氯——采樣瓶采集水樣——標記填單——送水樣到水樣間。除了儀器的操作,蘇隊還跟我講解了很多細節,如消毒藥灼燒到什么程度,甚至是最簡單的細菌瓶包扎等等。
2獨立時期
對采樣的工作有所了解熟悉后,剛開始時的那些緊張心情也慢慢的平靜下來,工作期間每天按時上班,然后收拾儀器工具發車采樣。開始工作的一個星期,,單位都安排我跟被人一同采樣。經過一個星期的熟悉與了解,終于到了自己要單干的時候了!感謝單位信任我,一個星期的培訓,現在自己一個人也游刃有余。當然,工作期間也并不是完全沒有問題出現,尤其是在采居民二次供水時,遇上不能進的小區,那就要看你怎樣和保安、用戶溝通,或者趁別人進出時隨同而入!再者,一些居民會反映一些用水問題,如水質有異味,水中有很多紅蟲等等的問題。如果這點方面的知識一點也不了解,真的不知道怎么解答他們的問題,當然,我是一個熱心的人,為此,我自己回到學校是也上網找了相關的文檔學習了解希望可以解答到他們。
3亞運時期
1.1教學內容沒有突出農業院校的特色面向農村服務農業是我國高等農業院校發展的目標和方向,但農業院校環境工程課程設置目前仍然沿用以城市與工業污染處理為重點的的教學內容。雖然有些優秀教材包括了部分適合農村環境保護的理論內容,但限于課時,許多被大綱規定為自學內容,或只占極少的課時。多數環境污染控制工程類課程教學內容以大中型污水處理工藝為主,不適應我國農村大量個體家庭使用的小型沼氣池、畜禽、水產養殖業等有機質含量高、水量相對小的特點。課程教學涉及農村環境面源污染控制措施內容較少,沒能突出農村和農業環境污染防治技術的應用教學特色。
1.2教學體系不完善,不利于人才培養要求跟蹤調查顯示,學生在校學習期間,實習、設計等實踐性教學環節對工作后幫助很大,學生沒有得到適當的實踐鍛煉和工程意識的教育,這已經是我國包括工科院校在內的工科教育普遍存在的問題。環境工程是工科類專業,課程理論內容和工程意識培養,需要通過實踐類課程來加強和提高。受到學校類型、專業發展時間和實驗、實踐課程教學方式等影響,農業院校環境工程實踐教學通常開設一些簡單的驗證性實驗和短期認知性實踐教學,如一周的教學實習,缺乏到相關企事業單位進行較長時間的實踐鍛煉,不設置設計課程,考核制度也不完善。
1.3實踐教學內容脫離農村污水防治現實,教學效果不明顯工科院校在發展的過程中形成相對完善和穩定實踐教學體系,如與企業建立良好的合作關系、合作單位有專門的實踐教學指導人員、與企業有合作科研項目等。農林院校與農業企業和農村地方管理機構聯系緊密,與實力強的環保和工業企業等單位合作關系較弱。我國農村環境保護體系尚不完善,實踐指導技術人員更加缺乏。這些因素造成針對農村和農業環境保護內容的實踐教學力量不足,而城鎮或工業環境保護內容實踐教學質量不高,教學效果不明顯。如許多農業院校雖然與部分工業企業、市政環保企業和省市級環境監測部門建立教學實踐合作關系,但實習內容與農村農業污水處理和控制有一定差距,學生對農村農業污水處理和控制領域仍然感到陌生,今后難以盡快進入農業環境保護工作。
2農業院校水污染控制工程課程改革方向
農村和農業環境保護具有自身的特點,如農業污水性質沒有工業廢水性質復雜,也不像城市污水處理和控制技術工藝路線相對穩定。雖然多數為生物處理工藝,農村和農業污水處理通常會結合地理、生產、以及居住條件等因地制宜。因此農村污水處理應用技術相對單一,但處理形式多種多樣。因此環境工程課程改革可從下面幾個方面進行。
2.1調整課程建設目標,形成適合農村農業環境工程人才培養的教學模式依據目前我國農村和農業對環境保護人才的市場需求,調整教學內容,側重對農村和農業環境保護實際能力的培養。在理論教學的基礎上,加強實踐和設計課程的教學,形成面向農村和農業污染控制工程的教學內容體系。建設具有專業院校特色的實踐基地,完善實踐課程體系。加強課程設計的教學環節,提高教學效果。
2.2建設具有農業院校特色的污染控制課程教學內容我國農村水環境保護在相當一段時間內發展緩慢。近年來,國家從路線、政策和基金等方面,對農村和農業環境保護都進行了大量的改革和投入,農業院校有責任義務為農村和農業環境保護培養工程性人才。課程改革中,在突出基本知識與原理的基礎上,設置農村和農業處理教學的大綱和內容。如:將《水污染控制工程》中污水的穩定塘和污水土地處理及適用于小型污染水的技術內容規定為一定課時必講內容;由于農村和農業環境污染控制往往與農村地理狀況、居住和生產緊密聯系,增設應用案例講解,幫助學生理解多種處理方式的聯合應用;在處理固廢尤其是沼氣工程中的固廢等,還要考慮后續沼渣和污水綜合處理等。因為農村和農業環境工程保護技術發展迅速,應補充相關新技術及應用內容,甚至專設講座;配套與農業水環境治理相關的前修課程,如農用化學品污染,面源污染控制等,為課程學習打下基礎。
2.3建立完整有效的實踐教學體系環境工程的教學體系應該包括理論、實驗、實踐、課程設計和工程意識教育等環節,農業院校在完善實踐課程體系上應做出更大努力。理論教學基礎上可以設置驗證性、綜合性和創新性等不同類型的實驗性。因為環境工程實驗的綜合性強,普通意義上的驗證性實驗不能滿足教學需求。如《水污染控制工程》課程實驗中《污泥性能測定實驗》是污水生物處理的一項重要指標,但不同來源的污泥其性能不同,實驗過程中還必須測定多項指標,是綜合性強且時間持續時間也非常長(通常需要一周)的實驗,應該設置綜合性實驗來完成;污水處理效果根據污水來源、工藝等不同而不同,設計完整創新性實驗,包括污水來源選擇、不同工藝設計、實驗設備綜合應用、檢測指標與檢測手段選擇等。可以較好的鍛煉學生從整體上系統解決實際工作中問題的能力,提高學生的工程性思維和創新能力。加大實踐教學的力度,建立農村和農業企業為主的生產實習基地。實踐類教學被證明是對學生今后工作幫助最大的課程類型之一。僅靠短期的如參觀城市環保企業等的認知性教學實習難以達到提高學生動手能力,也無法讓學生了解農業環境工程保護的實際內容。設置2個月以上完全進駐實習單位的生產實習,聘請合作單位有經驗的工程技術人員作為實地指導老師,跟隨實習點的工作節奏鍛煉學習,實習期間要求撰寫實習的工作日記、調研報告和實習專題報告,作為考核實習的依據之一。教師定期到實習單位檢查實習情況,及時發現問題,作出總結。實習合作單位的選擇是建設農業院校特色的水污染控制工程課程的關鍵。合作單位應該是農村環境保護企事業單位如鄉鎮級的環保單位;擁有農村和農業環保處理設施的農業生產單位,如大型或家庭式畜禽和水產養殖場;新農村美好鄉村居民居住和旅游地的環保處理設施單位等;大型或家庭式沼氣單元等。我國正在大力發展農村和農業環境保護事業,這些單位其實非常缺乏有專業理論知識人員,期望與相關科研與高校建立合作關系,也期望有理論知識的人員指導。在校的大學生已具備相當的書本知識,可以應用甚至幫助實習單位的工作,在實習中發現問題可以及時與學校老師聯系,幫助或協調問題解決。在發現和解決問題的過程中學生的能力包括行政管理、專業技術、協調能力等都會得到極大提高。相反,城市環保事業單位組織機構相對成熟,企業技術穩定、生產運轉順利。學生即便是蹲點實習,但基本就是每天例行上下班,如,一個成熟氧化溝工藝的城市污水處理廠,基本是全自動化控制,正常生產運轉中,參數短期內不會也不可能調整,學生感性認識收獲不大。依靠科研項目,通過大學生進行科技創新項目,引導學生在農村污水控制方面進行實驗,如畜禽污水處理、農產品安全生產等,提高學生的創新能力。
2.4完善教學體系,加強課程設計學習24小時后的知識保持率統計顯示,講授5%,閱讀10%,視聽結合20%,示范30%,討論組50%,實踐練習75%,向他人講授/即時應用90%[10]。應用所學知識進行工程設計是最有效的學習手段,信息技術發達的今天,應用課程是目前大學教育難以取代的優勢。課程設計是將已經學習的知識進行實際應用的教學方式之一。農業院校水污染控制工程的課程設計往往被忽略,完成理論、實驗和實踐教學后,加強課程設計教學,突出理論應用,訓練大學生工程整體設計能力。并將課程設計開設在實踐教學的后期,設計的內容可結合實踐課程中發現的問題,更利于學生的創新。
2.5制定合理的實踐課程考核制度實踐課程考核因為指導人員、地點和單位性質的不同,相對理論和實驗類課程難度更大,往往流于形式,不能積極促進教學。制定合理的水污染控制工程實踐課程考核體系,可以針對不同的實習內容綜合考察。學生實踐中的表現由實習單位指導教師和校內指導老師聯合評判,并以實習單位老師為主,考察學生的實習主觀能動性,如到勤率、工作表現等。第二項考核內容依據學生的書面報告,如工作日記、調查報告和專題報告等是否完整,質量水平如何。設置不同權重,實習是否發揮主觀能動性,積極思考、提出問題等都是考核的重要內容。因此,可以將現場考核的權重加大,充分體現現場工作能力的重要性。另外,考慮實習的難易,對不同實習單位加不同的權重分。
3結語