時間:2023-03-27 16:59:04
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篇工藝流程論文,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。
(1)氣體回收:使用SF6回收裝置回收,并將運行過的氣體從儲氣罐及時壓入氣瓶中。(2)氮氣沖洗:使用專用的閥門細管連接氮氣瓶,然后向開關本體內沖入氮氣,然后再回收。一般反復2到3次,盡量將本體內的劇毒物質帶出。(3)瓷柱解體:a.確認本體內無氣壓后(用專用閥門放氣),將本體豎吊起來;b.擰開連接螺栓,使中間法蘭分開約120mm左右;取下絕緣桿連接的固定圓柱銷;c.將下支柱瓷瓶放倒,拆下支柱瓷瓶與拐臂座的連接螺栓,連帶底座抽出絕緣拉桿,然后將絕緣拉桿和拐臂分離;d.拆下瓷柱下法蘭座固定螺栓,取下動觸頭及下導流通道;e.將上斷口瓷瓶落地穩固,打開頂蓋,取出吸附劑容器;f.松開瓷柱上法蘭座的固定螺栓,取出上導流通道。
2本體內部件的檢查處理
(1)絕緣拉桿清掃檢查,金屬件與絕緣桿連接牢固,拉桿螺紋應無滑絲,配合良好。耐壓試驗合格,不合格應干燥處理。(2)檢查清潔滅弧室部分,包括動靜觸頭、弧觸頭、噴嘴等部件,用酒精擦拭干凈并晾干后涂抹。(3)清洗檢查各導電面,應光滑平整無毛刺。否則應按工藝要求精細處理,以保證可靠導電。(4)清洗檢查密封面,去除老垢和密封膠殘留,保證其光滑平整,無遺留雜物。
3解體工作中的注意事項
(1)在拆觸頭、滅弧室之前要在法蘭上做好記號,避免安裝時裝錯方向;(2)檢查噴嘴時,應測量噴嘴的直徑是否符合要求;(3)絕緣拉桿要用塑料布包好,防止受潮。耐壓試驗做完后要及時裝入。(4)斷口瓷瓶及各零部件清理結束,在安裝前要用塑料紙包扎,防止受潮和二次沾附污物。(5)拿取吸附劑時一定要戴防護手套。更換吸附劑時,防止吸入劇毒粉塵。最好戴護目鏡,防止劇毒粉塵進入眼睛。(6)刮除老密封膠時一定要有塑料片一類的軟性物。不得使用硬度高過法蘭部件的器物,以免產生劃痕導致密封圈不能完全密封。
4本體裝復
(1)在各法蘭密封槽內涂專用密封脂,裝上密封圈,用刷子在密封圈表面將脂均勻涂抹,并且在外側法蘭表面涂一層薄薄的脂。(2)用ABB專用化學清潔紙從下往上一次性將絕緣拉桿擦干凈,裝入拐臂座。(3)將拐臂座與下支柱瓷瓶連接。(4)斷口瓷瓶豎直吊離地面1m左右,將下導流通道裝入瓷瓶。(5)在地上放兩塊厚度大于15cm的枕木,將安裝好下法蘭的斷口豎直放在枕木上,然后將上導流通道及上法蘭裝入斷口內。(6)將裝好新吸附劑的吸濕器容器放入斷口上端,蓋上頂蓋。(7)上斷口瓷瓶吊起,將下支柱瓷瓶絕緣拉桿用圓柱銷與之連接;將上斷口落下與下瓷瓶連接。(8)抽真空至130Pa后,繼續抽2.5h,保持真空度半小時不明顯下降。然后充SF6至壓力0.125MPa,靜置24h,檢漏和測微水。合格后,將SF6充至額定壓力,然后靜置24h檢漏和測微水。
5裝復工作中的注意事項
(1)裝復時更換密封圈,ABB廠家的法蘭密封已經由截面圓形的單密封更改為截面碗形的雙重密封。(2)墊放下瓷瓶的枕木或其他物體,其高度應該滿足要求,以免壓到絕緣拉桿固定套,導致絕緣拉桿損壞或強度下降。(3)上導電通道裝復時,下弧觸頭應對正插入,在檢查內部噴嘴四周間隙均勻后才能緊固。(4)絕緣拉桿用圓柱銷裝好后,卡上的馬蹄銷要確保轉動順暢。(5)上斷口與下瓷瓶連接時,順時針旋轉拐臂,直至中間法蘭與下支柱瓷瓶接觸后才可裝上螺絲緊固。
6結束語
關鍵詞:油氣儲運工程專業;本科畢業設計;工程設計類
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)51-0200-02
本科畢業設計(論文)是培養學員綜合運用所學基礎理論、基本知識和基本技能,提高分析、解決實際問題能力和獨立工作能力的重要教學環節。
油氣儲運工程專業培養適應油氣儲運工程發展需要,具備工程流體力學、油氣儲運工程學等方面基本理論、基本知識及基本技能,獲得進行科學研究的初步訓練,基礎扎實、知識面廣、能力強、綜合素質好,具有創新精神和實踐能力的油氣儲運工程應用型人才。為提高其實戰能力,油氣儲運工程專業畢業設計推薦采用“真題真做”,題目主要來源于實際的工程項目、科學研究項目等,并運用項目式管理進行設計,使學員如臨其境,切身體會到項目的實際流程以及技術管理辦法。油氣儲運工程專業工程設計類題目一般占到整個畢業設計題目的80%左右,所以我們主要針對該類型本科畢業設計進行探討。
一、為什么設定畢業設計基本工作量要求
本科畢業設計時間為3月到6月初,去掉培訓、調研和綜合演練所占用的1個月時間,其有效畢業設計時間為2個月。如何使學員在較短的設計時間內提高畢業設計論文質量,一直是探討的核心問題。在畢業設計初期,學員選到題目,往往比較迷茫,不知道具體要做什么事情,對論文的字數要求、圖紙要求、論文的深度更是一頭霧水。初次帶畢業設計的教員雖然有做項目的經驗,但是對本科畢業設計論文難度及論文指導程度把握不是很準確。其實這些問題也就是本科畢業設計論文的基本工作量是如何界定的、論文是否有創新兩個核心問題。我們以“畢業設計工作量”、“本科畢業設計創新”關鍵詞在互聯網上搜索,關于“本科畢業設計創新”一定會搜出很多條目,“畢業設計工作量”搜出的條目較少,且基本大同小異,主要是根據不同的論文類型,對字數、圖紙質量、實驗結論等進行規定。但是為了達到通用性要求,均比較粗略,沒有借鑒意義。對學院來說,因其管理的宏觀性,不可能給出具體的界定。但是每個專業可根據專業特點進行基本工作量的設定,讓學員和初次帶畢業設計的教員一開始就對畢業設計到底是什么,要做到什么程度有較為清晰的認識。針對工程設計類題目,它的基本工作量應該達到什么程度呢?
二、工程設計主要包括哪些內容[1]
根據項目的類型分為新建、改建和擴建3種類型。根據項目實施階段分為可行性研究、初步設計、施工圖設計等3個階段。由于時間較短,為保證設計質量,我們將畢業設計的難度定為初步設計階段。初步設計階段主要包括設計準備工作、工藝流程設計、工藝設備選型設計、庫區布置設計、管路配置設計等內容。
1.設計準備工作。該部分是指根據導師下達的設計任務書,正確領會對工藝提出的要求。明確所承擔的設計任務和主要內容,確定其方法步驟。訂出工作計劃。利用設計前調研時間,深入到已建的油庫實地調研,了解掌握油庫油品的種類、數量,主要采用的技術、設備及工藝,還有該地區的地形資料、地質資料、交通資料、氣象資料等,這些資料的收集是油庫水力計算、熱力計算、建(構)筑物基礎與管線埋深、做法的依據,不可忽視。尤其應重視了解油庫新的技術、設備及工藝應用情況,并收集設計所需的國家和行業標準、規范及相關的資料。資料包括外部資料、內部資料、技術經濟資料、各類設備技術手冊或樣本等。
2.工藝流程設計。該部分是確定油庫工藝流程。要求運用所掌握的各種資料,先作出幾種流程方案,根據有關的基本理論進行對比分析,著重評價投資與成本,從中選擇出一種技術先進、經濟合理、安全可靠的工藝流程,并繪制油庫工藝流程圖。
3.工藝設備選型設計。該部分是初步確定了系統設備的構成,這其中的設備只是一個概念,工藝設備選型就是通過工藝計算確定設備具體的規格和型號。油罐、油泵等各種定型設備選型涉及水力、強度、熱力等計算。在工藝計算階段應理論聯系實際,學會發現問題、分析問題和解決問題,搞好計算的必要條件是概念清楚、方法正確、數據齊全可靠,并且必須按規定的步驟進行。
4.庫區布置設計。該部分主要包括儲油區、油品裝卸作業區、行政生活區的布置設計。其中儲油區和油品裝卸作業區布置設計是工藝設計中的重要內容,它的首要任務是確定整個工藝流程中的全部設備在平面上和空間中的具置。油庫布置設計在工藝流程設計和工藝計算及設備選型后進行。庫區布置設計完成之后要繪制油罐區和油品裝卸作業區的平面、立面布置圖。
5.管路配置設計。該部分任務是確定油庫全部管線、閥件、管件及各種管支座的位置,以滿足工藝的要求。設計時應考慮節約管材,便于操作、檢查和安裝檢修,而且做到整齊美觀。管路配置設計應在工藝流程設計和儲油區、油品裝卸作業區布置設計完成的基礎上進行。
三、設計說明書主要包括哪些內容
根據設計的內容包括油庫設計總說明、總圖布置說明、工藝設計說明書和消防部分說明等。
1.油庫設計總說明。(1)闡明本設計的任務依據和技術依據。其中任務依據包括已批準的設計任務書和有關協議、主要文件、會議記錄等的名稱及所屬文號、設計采用的規范和標準等;(2)闡明油庫的性質、經營油品種類、供應范圍、油庫的總容量和經營特點;(3)闡明油庫建設區域的自然條件(地理位置、地形地貌、水文氣象、工程地質、地震等級等)、周圍環境(與居民點距離、附近有無其他大中型企業或重要建(構)筑物和其他危險物品)水電、運輸、通訊等情況;(4)人員編制情況說明。包括行政人員、技術人員、工人和消防警衛及勤雜人員;(5)闡明主要技術經濟指標和總投資額;(6)闡明本單位承擔的設計項目和委托其他單位的設計項目。
2.總圖布置說明。(1)說明總圖布置的指導思想,分析總圖布置的優缺點;(2)油罐的結構類型、單個容積;(3)庫內運輸方式。
3.工藝設計說明書。(1)工藝流程;(2)鐵路(公路或水運)油品裝卸方式、貨位(或泊位)的個數、專用線長度;(3)發油方式,汽車裝油的鶴管數,桶裝灌油栓個數;(4)裝卸油泵及機組的型號及臺數,輸油管的規格;(5)油庫的裝卸能力。
4.消防部分說明。(1)油罐及其他生產設施采用的消防方式;(2)消防所需的滅火劑量和水量;(3)消防泵的臺數、型號、規格及其使用的動力;(4)其他消防設備(消防車、泡沫液罐、消防水罐等);(5)消防管道的布置和管徑;(6)油庫消防滅火系統工藝計算書;(7)消防、給排水設備表等。
對于本科畢業設計(論文)來講,文字部分主要是一份完整的設計計算說明書,要求思路清晰,符合最新的國標和行業標準,結論正確,不一定非要達到一定的字數。有的學員論文厚厚的一摞,一翻里面的內容,邏輯混亂,東拼西湊,仍然是達不到畢業設計要求的。有的學員論文字數少,但是能夠圍繞設計內容,設計步驟齊全,主題突出,立意較新,不僅僅可以達到畢業設計基本要求,甚至可以評選優秀論文。
四、主要技術圖紙
油氣儲運工程專業因其專業特點,設計圖紙是必不可少的。
1.繪圖原則。繪圖原則具體參見GB/T 13361-2012《技術制圖通用術語》、GB/T 14665-2012《機械工程CAD制圖規則》、GB/T 16675.1-2012《技術制圖簡化表示法第1部分:圖樣畫法》、GB/T 16675.2-2012《技術制圖簡化表示法第2部分:尺寸注法》和SY/T 0003-2012 《石油天然氣工程制圖標準》等。
2.圖幅大小的確定。一般來講,油庫總工藝流程圖采用A1圖幅,分區及泵房工藝流程圖采用A2或A3圖幅。根據實際情況,可繪制加長圖幅。
3.圖幅比例的確定。平面布置圖均嚴格依據國標和行業標準按比例進行繪制。工藝流程圖通常不嚴格按比例繪制,各個設施、設備之間的位置關系也可以不受總平面布置圖的約束,工藝流程圖以表達清晰、工藝準確為原則。根據畢業設計難度在初步設計階段的要求,工藝技術圖紙主要包括平面布置圖、工藝流程圖、設備設施平立面圖、局部詳圖等。具體包括庫區位置圖、油庫總平面布置圖、罐區工藝布置圖、裝卸作業區工藝布置圖、管網綜合平面布置圖、庫區消防平面布置圖、油庫總工藝流程圖、油庫消防滅火系統工藝圖、庫區設備防雷、防靜電接地圖;管網局部詳圖、管路附件詳圖、管架、支座配置圖等,還包括圖紙清單、設備材料清單等。
對學員來講,2個月的時間不可能一個人完成整個油庫的設計,一般來說,設計分組進行,“一人一題,真題真做”。通過設定油氣儲運工程專業工程設計類畢業設計基本要求,教員有針對性地進行專業的引導和幫助,縮短學員獲取有效資源的時間,提高獲取有效資源的質量;縮短了學員進入畢業設計狀態的時間,在畢業設計過程中,更有針對性地查找資料,規范地進行設計,用更多的時間進行創新研究。不僅提高了個人解決問題、分析問題的實戰能力,培養了團隊協作精神,還達到進一步提高畢業設計論文質量的目的。
參考文獻:
關鍵詞:含鹽廢水,預處理,超濾
含鹽化工廢水的處理是工業廢水處理中的難點之一。含鹽廢水的排放帶來十分嚴重的環境污染,特別是工業含鹽廢水,除本身含有高濃度的無機鹽外,還含有大量的有毒難降解溶解性有機物如苯環類化合物和烴類等,此類廢水的溶解性有機物含量高,一般物理化學方法難以處理,而生化處理多局限在配水試驗,因此,研究工廠實際排放的高含鹽廢水生物處理的可行性、機理和處理條件是十分必要的[1]。碩士論文,超濾。目前對含鹽廢水的處理一般有生化降解、蒸發、電解、離子交換、膜法等方法。與其他方法相比,反滲透膜分離技術具有不發生相變、雜質去除范圍廣、分離裝置簡單、脫鹽效率高等優點。因此其得到越來越廣泛地應用。碩士論文,超濾。通常一個完整的脫鹽系統由預處理系統與除鹽系統組成。常規的預處理手段主要有混凝沉淀、過濾、超濾與微濾等。通過預處理,可以對廢水中的污染物進行一定程度的降低,減少污染物對反滲透膜的污染,預處理對于系統的長期安全穩定的運行至關重要,工藝設計的正確與否直接關系到膜元件的壽命,從而影響到操作成本[2]。
本試驗采用混凝-多介質過濾-超濾的工藝對進入反滲透系統的高含鹽廢水進行預處理,以考察其對COD、硬度、TDS、濁度等的去除效果。超濾作為一種高效的水處理技術已被越來越多的應用于工業廢水處理[3~4]。
1 試驗部分
1.1 試驗用水
試驗用水取自天津化工廠含鹽化工廢水。水樣水質分析:COD均值為242.45mg/l,硬度均值為2353.35 mg/L,濁度均值為60NTU,TDS均值為7605mg/l,PH范圍為9~11。
1.2 分析項目及分析方法
化學需氧量(CODcr):重鉻酸鉀法;濁度:哈希2100P濁度儀測定;硬度:EDTA滴定法;TDS、pH值:哈希HQ40d多參數測試儀。
1.3 試驗工藝流程
本試驗采用的工藝流程如下圖1所示,原水先進入反應池1,在PAC絮凝的作用下,總溶解性固體(TDS)、化學需氧量(COD)、濁度等得到一定的去除。在反應池2中投加Na2CO3,去除水中的硬度,降低對后續膜系統的負荷,廢水再經過多介質過濾裝置、超濾系統,進一步去除微生物、懸浮物和膠體等雜質。
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。
關鍵詞:污水深度處理,新工藝
0.概述
焦化廢水中因含有酚、氰等有毒有害物質,如酚氰污水處理不達標而直接排放,或將未達到回用水質標準甚至根本沒達標的酚氰污水回用生產,都會造成污染的轉移和擴散,對人身健康,設備安全及周邊的環境造成嚴重的危害。為了盡可能地降低污染,提高水資源的利用效率,使企業生產逐步地向清潔型生產方向邁進,我們綜合了國內外水處理行業的新技術、新工藝,針對焦化污水的特點,向大家推薦兩種焦化污水深度處理的新技術。
1.工藝簡述
1.1生物吸附活性性污泥法與電解氣浮法的組合應用
1.1.1工藝流程
原水 除油池 調節池 浮選池 兩段曝氣池 沉淀池 電解氣浮池
干化池
過濾 出水回用
1.1.2工藝說明
該工藝的特點是充分利用了生物活性污泥法水處理的穩定性,對含酚氰污水先進行好氧生物降解,使原水經過預處理,生物吸附降解沉淀后,出水水質達到國家二級排放標準,然后再對出水進行深度處理。
其中預處理包括對原水中油類的去除,含酚量的調配,PH值的調節和水溫的控制。對調配后的水質要求含酚在200mg/l左右,油類小于50mg/l;PH值7.0左右,水溫在30℃左右。論文參考網。
對于生物曝氣池,其作為生物降解污水中有機物及有毒有害物質的主要場所,是整個活性污泥系統的關鍵,所以要嚴格規范對曝氣池的管理,控制好各項工藝指標。一般要求曝氣池內DO在4mg/l左右,SV值控制在30%為佳,因焦化污水中磷鹽含量低,為了保證微生物的生長繁殖,曝氣池內磷含量應在3mg/l左右為宜。論文參考網。
污水經過上述處理再經沉淀池進行泥水分離后,污泥回流到前段曝氣池,污水則進入后續深度處理系統,即電解氣浮池。電解氣浮池是在直流電的作用下,用不溶性陽極和陰極直接電解廢水。正負兩極產生的氫和氧的微氣泡,將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面以進行固液分離的一種技術。此種方法除用于固液分離外,還有降低BOD、氧化、脫色和殺菌作用,對廢水負荷變化適應性強,生成污泥量少且占地省,無噪音等特點。另外,為了減少電耗,可采用脈沖電解氣浮法。經過電解氣浮后,出水再經過砂濾池,就可直接回用于生產。
1.2臭氧氧化法與電解法的組合
1.2.1工藝流程
浸出液
紫外光刮沫 干化 堆肥
原水 調節池 臭氧氧化 電解 自然分離 過濾 出水回用
論文關鍵詞:升級改造,百樂克工藝,濾布濾池
年春末夏初,太湖流域藍藻暴發,導致太湖流域周邊若干個縣市的飲用水水源受到污染,群眾的飲水安全受到嚴重地威脅。根據國家和江蘇省太湖流域水污染防治工作的總體部署,2008年底前江蘇省需完成對太湖流域139個已投運、30個在建城鎮污水處理廠的除磷脫氮提標改造,尾水水質排放指標執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準。
1工程背景
鎮江市丹徒污水處理廠位于丹徒新區工業園區南部,服務范圍9.9km,工程設計規模4×10萬m/d,其中一期工程土建2×10m/d,設備安裝1×10m/d,采用百樂克(BIOLAK)工藝,出水排入小涇河,該河屬于太湖流域水系,設計出水指標為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準,2005年12月建成試運行,具體工藝流程如圖1所示:
圖1丹徒污水處理廠工藝流程圖
Fig.1FlowchartofDantuWWTPprocess
丹徒新區的經濟結構是以物流、商貿、旅游為重點產業,工業園區以機械、電子等輕污染企業為主,污水廠進水是丹徒新區的生活污水和類似生活污水水質的工業廢水,考慮到園區產業發展定位以及新建的管網全部是雨污分流制,本次升級改造設計仍采用原設計進水水質,丹徒污水處理廠目前進、出水水質及排放標準如表1所示:
表1丹徒污水處理廠進、出水水質及排放標準
Tab.1InfluentandeffluentqualityanddischargestandardsofDantuWWTP
項 目
COD
(mg/L)
BOD (mg/L)
SS
(mg/L)
NH -N (mg/L)
TP (mg/L)
進水標準
400
200
200
25
4
實際進水
216
72
87
16
1.2
出水標準
60
20
20
8(15)
1.5
實際出水
46
8
18
12
0.9
升級改造出水標準
50
10
10
關鍵詞:生態健康養殖;減量化;資源化;污水處理
中圖分類號:S891文獻標識碼: A
近年來,隨著我國人民生活水平的提高,畜禽產品需求量的不斷增加,致使畜禽業特別是規模化養殖業迅猛發展,原本潛在的由畜禽養殖帶來的環境污染問題日益顯現,目前已成為農村環境污染的主要來源。因此加強畜禽廢棄物的污染防治和環境管理是現階段農村環境保護的重要內容和緊迫任務。
一、項目介紹
本項目為在中國遼寧省沈撫鐵(沈陽、撫順、鐵嶺)地區建立規模化養殖場(養豬場)的項目。該養豬場飼養規模為6000頭豬。在穩定生產量的前提下,以技術的先進性、合理性確保在創造經濟效益的同時降低對環境的污染,符合規模化養殖場的發展趨勢,對資源循環利用和保護自然環境具有積極的現實意義。
二、工藝設計
目前,大部分大中型養殖場糞便污水都沒有得到有效治理,我國的畜禽糞便污染問題已經成為困擾畜牧養殖業可持續發展的一個主要因素[1]。本論文根據沈撫鐵地區的社會條件、自然條件以及豬場的規模、生產工藝、技術水平、投資能力不同,采用幾種處理方法和設備(處理單元)構成不同的處理系統,這些不同方法和設備的組合構成下文所述的污水處理工藝。
1工藝流程
1.1好氧生物處理系統[2]
該系統主要設備為格柵、固液分離機、污水泵和空氣壓縮機,圖1為該系統的工藝流程圖。
圖1 好氧生物處理系統工藝框圖
1.2厭氧生物處理系統
該系統產生的沼氣可作為能源,沼渣、沼液可作為肥料,廢物資源化程度較高,但其基礎設施建設投資也較高。其主要設備為格柵、固液分離機、沼氣發酵裝置、污水泵、儲氣罐、沼氣脫水和脫硫設備、沼氣加壓系統、沼氣輸送管道系統。圖2為該系統的工藝流程圖。
圖2 厭氧生物處理系統工藝框圖
1.3本項目采用的工藝流程
對上述工藝中存在的問題和各處理方法的特點及污水的排放標準要求,本研究主要采用好氧處理工藝,首先將糞水經固液分離,將經過固液分離后的糞水通過一個調節池進行厭氧與好氧間歇處理后,再經過二級交替的重復循環方式的二個高速生物濾池進行好氧生物處理,污水處理后,排入二級沉淀池,最終達標排放至魚塘或生物氧化塘,進行水資源的重復利用,實現糞水處理過程的達標排放和資源化利用,圖3為本項目采用的工藝流程圖。
2工藝流程分析
2.1糞水固液分離
對畜禽糞便進行固液分離時,主要采用三種工藝,即:不經任何處理,直接進行分離;對于濃度較低的糞便污水,先經過預沉降,然后再分離;對于含豬、雞毛較多的糞便污水,經過去毛處理,再進行分離。有時以上三種工藝方法混合使用。本項目采用的固液分離工藝流程如圖4所示[3]。
圖3 本項目采用的工藝流程框圖
圖4 糞水固液分離工藝流程框圖
該工藝流程主要有四個方面:
(1)糞污水經格柵進入貯糞池。由于污水中有一定的雜質,格柵將雜物阻擋
在貯糞池外,可以防止進料泵堵塞。
(2)由于糞污水的流動狀態直接影響分離機的分離效果,故進料泵的輸送量大于分離機的處理量,進料管上必須設計溢流管,溢流管徑大于或等于進料管。
(3)糞污水用泵送入分離機進行固液分離。
(4)固液分離所得到的分離液通過管道送至沉淀池進行沉淀,然后進行厭氧、好氧處理,最終達標排放。
2.2厭氧處理與好氧處理工藝的比較
2.2.1厭氧處理
厭氧處理優點:
(l)可作為把環境保護、能源回收與生態良性循環結合起來的綜合系統的核心技術,具有較好的環境與經濟效益;
(2)不但能源需求很少而且能產生大量的能源;
(3)處理設備負荷高,占地少;
(4)厭氧系統規模靈活,可大可小,設備簡單,易于制作,無需昂貴的設備。
厭氧處理的缺點:
(l)厭氧方法雖然負荷高、去除有機物的絕對量與進液濃度高,但其出水COD
濃度高于好氧處理方法,原則上仍需要后處理才能達到較高的排水標準;
(2)厭氧反應器初次起動過程緩慢,應進行一定量的接種菌,以便盡快起動。
2.2.2好氧處理
通過充分的通風曝氣,使足夠的氧氣溶解在污水中,從而使微生物活動從厭氧系統轉變為好氧體系。結果以BOD為特性的有機物被很快氧化成相對無害的產物,如二氧化碳和水,以及去除一些引起糞污臭味的有機物。
好氧過程的優點是:
(l)在貯藏和利用時能夠減少臭味和甲烷的散發;
(2)降低氨化氮的濃度;
(3)減少糞污中的BOD含量。
好氧處理的缺點:
我國的污水處理多采用好氧生物降解方法。但無論采用活性污泥法,生物膜法,好氧處理的設備都因投資額較大,占地面積較多,運行費用較高,而不易在畜禽糞污處理中采用。
2.2.3厭氧+好氧
利用厭氧的產酸階段,酸化(大分子分解為小分子)便于下一步的降解與吸收,在實際中,在污水厭氧處理之后往往再輔以好氧處理作為后續處理。Habets等比較了好氧工藝和厭氧+好氧處理的投資與成本(見表1),表1中的三個系統都是同樣性質的工業廢水,好氧系統A為另兩個系統處理能力的一半,另兩個系統(即好氧系統和厭氧+好氧系統)的處理能力相同。
從表1中看到,當在原有好氧系統A前加上厭氧處理系統后,每年廢水處理的費用僅上升了11%,但處理能力擴大了一倍。當該廠將厭氧處理部分沼氣用于高壓蒸汽的生產時,每年回收熱量節約10.9萬美元。相同處理能力下,好氧系統B與厭氧+好氧的優劣也可從表中明確看到。
表1 好氧活性污泥工藝和厭氧與好氧工藝年操作費用的比較[4] 單位:萬美元
項目 好氧系統A 好氧系統B 厭氧+好氧系統
計算 處理能力/tCOD?d 8.25 16.5 16.5
依據 投資 106.0 159.0 141.0
年
各
項
費
用 貸款利息(10%) 10.6 15.9 14.1
折舊費(15年) 7.1 10.6 9.4
電力 5.9 11.8 2.9
化學藥品 3.7 4.4 3.7
維修 1.8 2.6 2.6
操作人員 2.1 2.1 2.1
排污系統 1.0 1.0 1.0
總費用 32.2 48.4 35.8
高壓蒸汽生產 10.9
年實際費用 32.2 48.4 24.9
三、固體肥生產
集約化養豬場糞污處理利用不當是造成環境污染的主要原因之一,而養豬場糞污中含有大量的有機質和植物營養素,是極其寶貴的資源,經無害化處理后加以資源化利用,不僅可防止環境污染,而且,對促進農牧結合、物質良性循環和生態平衡也具有重要意義。
3.1工藝流程
本項目采用的固體糞便處理的工藝流程如圖5所示。
圖5 固體肥的生產工藝流程框圖
3.2 堆肥處理[5]
堆肥是一種好氧發酵處理糞便的方法。微生物分解物料中的有機質并產生50℃至70℃的高溫,可殺死病原微生物、寄生蟲及其卵等,腐熟后的肥料無臭,高分子有機物被降解為易被植物吸收的低分子化合物,使禽畜糞便轉化成性質穩定、無害化的有機肥料。并根據不同作物的吸肥特性,按不同比例添加無機營養成分,制成不同種類的復合肥。
四、項目總結
本項目采取了較為先進的技術手段,在有效的對養豬場糞污處理的前提下,設計了更為合理的工藝路線,保證了對資源的循環利用、提高了社會效益,保護了自然環境。同時,本項目在經濟上具有一定的可造作性。
參考文獻
1田寧寧等. 畜禽養殖業廢棄物的環境問題及其治理方法[J].環境保護,2000, (12): 10.
2王新謀. 家畜糞便學[M]. 上海: 上海交通大學出版社,1997.
3沈瑾, 路旭, . 規模化豬場污水處理固液分離工藝及設備[J]. 中國沼氣1999,18-l9.
關鍵詞:稀酸;選礦;環保
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.027
0 引言
化工產業高污染產業,其三廢排放量很大,其中廢酸對環境破壞極為嚴重,因此,必須對其處理和回收,使其能夠得到最大化的循環利用[1]。而各生產廠對由此產生的廢液主要采用綜合后排放的方式處理,這種處理液含有大量的重金屬,不可避免地給環境造成嚴重的污染,為治理污染企業每年要耗去相當大數量的處理費用,嚴重影響了企業的經濟效益[2]。傳統的處理方式,雖將廢酸進行了處理但并未加以有效利用,使其能夠變廢為寶。為此,本論文主要將稀酸用于選礦工藝中,不僅僅進行處理而且提高選礦效率,同時讓稀酸進行零污染處理、零排放,且選礦效率的提高為企業創造了經濟效益。
1 某稀酸簡介
某稀酸來源于生產稀酸廠處理最后尾氣、冷卻等所產生的副產物,顏色是黃褐色,含有一定量的金屬離子,如Fe2+,Ti,Mn2+,Al3+,Mg2+等,經過兩次滴定,測定出其酸濃度大概為20%。
2 試驗研究
2.1 試驗的目的
將某稀酸應用于選礦試驗中,減少稀酸的后續環保處理,減少企業環保費用,避免給環境造成污染;同時應用某稀酸提高選礦工藝指標的精礦品位、降低尾礦品位,提高選礦實際回收率率,增加企業經濟效益。
2.2 試驗的方法
通過將某稀酸添加選礦浮選工藝流程中,檢查整個流程的酸堿度、金屬離子等情況,探索在不同添加地點、不同添加量對浮選工藝指標精礦品位、尾礦品位的影響,使其精礦品位穩定在48%以上,尾礦品位在4%以下。
2.3 探索試驗
(1)粗選探索試驗研究。在原礦品位為24.56%,細度-200目含量為89.4%的情況,在粗選段添加一定量捕收劑、起泡劑,而某稀酸變量為20ml/kg、40ml/kg、60ml/kg、80ml/kg,其試驗結果如圖1。通過粗選稀酸的探索,可知在60ml/kg的情況下,粗選效果最佳。
(2)精選探索試驗研究。通過確定粗選段某稀酸60ml/kg用量后,我們在精選作業過程中繼續探索其用量變化,變量為10ml/kg、15ml/kg、20ml/kg、25ml/kg,其試驗結果如圖2。通過精選稀酸的探索,可知在15ml/kg的情況下,精礦品位最佳,精選效果最佳。
(3)掃選探索試驗研究。在掃選I作業過程中探索其用量變化,變量為5ml/kg、10ml/kg、15ml/kg、20ml/kg,其試驗結果如圖3。通過精選稀酸的探索,可知在10ml/kg的情況下,粗I、II精礦品位最好,尾礦品位也相對較低,掃選效果最佳。
2.4 閉路試驗結果
通過在粗選、精選、掃選各作業的添加某稀酸的探索,我們確定了最佳的添加點與添加量,為此我們進行了整個工藝流程的閉路試驗,并與未添加某稀酸的空白試驗進行了對比,工藝流程:兩粗四精兩掃,在原礦品位、性質相同的情況下,其結果如表1。
2.5 試驗總結與產業化
通過試驗,我們可知將某稀酸應用于選礦技術中,在使用過程與環節中是結合了多學科、多領域的技術。相比其它廢酸液資源化處理技術例如焙燒法、蒸發法、膜分離法、萃取法和化學轉化法[3],具有明顯的技術簡單、設備少、投資少等諸多優勢。此項技術的應用有明顯的兩大益處:(1)無后續污染,高清潔低能耗的處理廢稀酸,減少了企業的環保處理費用,避免環境污染;(2)應用選礦技術中提高了選礦的精礦品位,降低了尾礦品位。在將某廢稀酸實現產業化后,我們檢查了整個流水線酸堿度、金屬離子等都達到排放要求。根據調查,目前國內尚無采用此技術處理廢稀酸企業,采用本技術處理廢稀酸可使酸液中含有的化學物質得到充分的利用,達到零排放的目地,同時提高了選礦工藝指標技術,進一步提高了另一種資源利用率, 本技術具有較大的推廣應用前景和市場潛力,適于大范圍推廣。
參考文獻:
[1]仇曉豐,徐志鋒.廢酸的處理利用技術介紹[J].中國氯堿,2014,(06).
[2]黃若飛.工業廢酸液處理及綜合利用技術[J].化學工程師,2014(11).
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:
自貢市第一水廠(長土水廠)座落在貢井區長土鎮,始建于1958年,設計日處理水能力為0.3萬噸/日規模。水廠的水源主要為雙溪水庫水,通過20多公里渠道和后端8公里管道輸送到廠,最大輸水能力為5萬噸/日單管輸水;旭水河重灘堰為該廠的安全備用水源。水源水質達到國家集中式取水地面水源水質標準。水廠主供貢井城區和匯東部分城區。水廠環境優美,為省級園林式綠化單位。一水廠水處理生產工藝為:根據源水水質情況,在引水管道上進行前加氯,源水進入反應池后,在反應池中添加混凝劑進行混凝反應,隨后進入沉淀池進行沉淀反應,沉淀之后的水進入濾池過濾,濾后水經過加氯消毒后進入清水池。清水池的水經過送水泵站送到城市管網。該廠目前在加氯和投藥兩個工藝實行了自動化管理,生產過程實現適時監控。確保出廠水水質達到國家飲用水衛生標準要求。
(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。
自貢市水資源情況:自貢市屬缺水城市,存在資源性、工程性、水質性缺水的特點,缺水原因:1.不傍大江大河,境內缺乏大型骨干水利工程,水資源總量及工程調控能力有限。2.工業企業污染嚴重,城區過境的威遠河、釜溪河的部分河段水質已基本喪失使用功能。3.降雨量時空分布不均。旱災頻率高達58.3%。由于自貢市去年遭受80年難遇的特大旱災后,冬干、春旱接踵而至,致使現有的水利工程蓄水嚴重不足。尤其是作為自貢城區供水重要水源的雙溪水庫,蓄水量嚴重不足。使得城區生活、生產用水矛盾突出。
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:
水廠設計的優點:1.水廠廠區園林式的設計理念,體現了“環保”思想。2.采用雙水源(主水源和備用水源)供水,確保了供水的安全性。3.采用在線監測系統和自動化管理,嚴格確保出廠水水質達到國家飲用水衛生標準。
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
(一).污水處理廠簡介: 該工程由城市截污管道工程和城市污水處理廠工程以及中水回用工程等配套工程組成。其中,城市污水處理廠工程總規模為污水處理10萬噸/日,分兩期建設。第一期工程建設規模為5萬噸/日,概算投資7500萬元,其中廠區投資4785萬元,建設用地49畝,工程采用bot運作模式,由北京中聯環工程股份有限公司和上海眾美環保發展有限公司融資、總承包建設及委托運營19年。城市污水處理廠第一期工程于XX年9月15日開工,XX年底完工并投入運行,出廠的水質各項指標達到國家一級b類排放標準,XX年5月,通過了竣工和綜合驗收。城市污水處理廠工程投運后,可截流市中心區污水70%,日處理污水5萬噸,服務人口35萬人,服務面積24平方公里,將使市區的生態環境、人居環境、投資環境及城市景觀環境得到明顯改善。
(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。
關鍵詞:銅礦廢水,銅,回收
金屬銅在國民經濟生活和工業生產中扮演著重要角色,但銅礦開采和生產過程中產生大量的含銅廢水,如果不經處理排入環境中,銅離子通過水遷移、土壤積累和食物鏈的累積和放大效應,將對人體產生傷害,導致腹痛、嘔吐,甚至是肝硬化等[1-2]。我國已將銅及其化合物列入水體優先控制污染物的“黑名單”[3]。 同時鑒于金屬銅有較高的經濟價值,銅礦廢水中的銅離子不經回收直接排放將會造成很大的資源浪費。。目前,礦山污水的處理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮選法、萃取電積法、生化法等[4]。但是這些方法都存在著容易產生二次污染、產生大量的污泥、資源利用率不高等問題。反滲透(RO)和納濾(NF)是在高鹽水和苦咸水淡化過程中發展起來兩種新型膜分離過程,與傳統處理技術相比具有分離效率高,能耗低,無二次污染等優點[5]。隨著技術的不斷進步,反滲透和納濾的應用領域越來越廣泛,除用于苦咸水淡化外還廣泛用于電力、化工、制藥、生化、食品、電子、飲用水生產等許多領域[6]。國內外的最新研究表明,將反滲透和納濾技術應用于含重金屬離子廢水的處理和回收也能取得良好的效果。本研究以福建省某礦業公司的銅礦采礦廢水為處理對象,采用反滲透、納濾膜組合新工藝對該廢水進行濃縮和處理試驗,對濃縮倍數(濃縮液銅離子濃度)、透過液濃度、膜通量以及清洗狀況等進行了考察,檢驗膜分離技術應用于銅礦廢水處理的可行性,探索一條既有利于環境治理又有利于資源回收的新工藝路線。
1 工藝流程工藝流程示意如圖1。原水首先經過預處理,去除排放過程帶來的雜物和廢水中含有的懸浮物質SS后進入膜系統的進水罐,以滿足入膜的要求。進水罐中廢水經過泵提升壓力進入一級RO膜濃縮,一級RO濃縮將原水分離形成濃縮液和透析液,當一級RO膜濃縮的濃縮液濃度無法達到回收要求時,一級濃縮液進入二級NF膜濃縮,進一步提高濃縮液的濃度。由于二級濃縮是在比較高的原液濃度上進行的,因此采用更高的入膜壓力進行分離,以獲得更高的濃縮倍數。二級NF濃縮的濃縮液一般即可滿足回收離子的要求,可以進入后續萃取或精煉工藝提取出大量的銅,實現廢水資源化。而此時二級濃縮的透析液離子濃度較高,可返回進水罐,重新進入膜系統進行分離,繼續提取其中的有效成份。一級RO濃縮的透析液濃度依然較高,無法滿足水回用的要求,根據需要對其進行二級RO脫鹽過濾,濃縮液返回到進水罐中,透析出水則可直接回用,實現污水零排放。
圖1 工藝流程圖
Fig.1 Schematic diagram ofexperiment flow
2 廢水水質與膜材料的選擇研究主要是以福建省某銅礦采礦過程中產生的廢水為原水進行,具體水質參數如表1。
表1 銅礦廢水水質情況
Table 1 The quality of copper mine wastewater
畢業設計主題定位的過程大致分為選擇和確立主題、社會調查及收集資料、構思設計方案、實施與制作、作品展示答辯5個大的環節。對于高職學生的畢業設計應該盡量以做出實物為主,盡可能避免寫研究型論文,只有開展有實戰性的工作項目,才能全面體現畢業設計的意義和價值。指導老師在擬寫和幫助學生選擇課題時,應體現教學與生產、科研、文化、經濟相結合的原則。課題范圍不宜過寬。指導老師可幫助學生從實習單位入手尋找課題,根據崗位工作需求進行設備改造或控制系統設計;也可以由指導老師根據現代企業生產狀態,擬出與企業生產結合緊密的課題。通過完成畢業設計作品,將自己所學的專業知識轉化為生產力(設計作品)。只有讓設計藍圖變為產品,畢業設計才有價值和意義。一個課題就是一個工程項目,可大可小,大的課題可以由多個學生共同完成,但必須使每個學生都有獨立完成的任務,工作量要適當,分工要明確,這也考驗課題組成員的組織協調能力和團結合作的意識。
2關于設計方案的確定
確定設計方案之前,要求學生要查閱大量資料,進行大量的企業和社會調研,學生接觸的事物越多,看到的資料越多,其設計能力就越強,設計者只有充分了解市場,分析消費對象,迎合消費需求,設計才有存在的價值。指導老師應推薦一些主要書目、參考資料以及一些企業工作人員做為咨詢對象,并對學生的開題報告給予合適的意見和建議。開始的時候需要學生對要研究的課題做調查,了解相關的背景知識,清楚的知道自己要研究的課題有什么效果以及意義。然后才讓學生對課題目前的發展形勢和未來的發展的走向進行調研。最后協助學生理順方案的原理以及聲明做該課題的具備的條件,并大概的理出做好該方案的關鍵性步驟,以便在這里面選取一個比較合適的方案。預則立,做任何一件事情都應有計劃有步驟地進行。告知學生畢業設計的時間限制,要求學生根據選定的方案,擬定出階段性計劃,明確各階段應完成的任務、應達到的目標及主要負責人。合理分配時間也是設計的一個重要的組成部分,優化時間資源達到最佳的設計效果。
3關于設計內容的分配
設計內容的實施與制作過程是最能體現學生的工作能力和專業技能的。
3.1硬件材料的準備和設計
硬件設備的構造和平臺的搭建非常重要。對于機電控制類專業的學生來說,硬件平臺的搭建能充分利用其專業知識和專業技能。要求學生充分研究課題,明確被控對象和明確控制要求。要求學生向有關工藝、機械設計人員和操作維修人員詳細了解被控設備的工作原理、工藝流程和操作方法,了解被控對象機械、電氣、液壓傳動之間的配合關系,確定被控對象的控制要求。從而設計出硬件設備結構,或搭建出硬件工作平臺。其次根據系統的控制要求,確定系統的輸入設備的數量及種類,明確輸入信號的特點,選擇與之相匹配的輸入模塊。根據負載的要求選用合適的輸出模塊。確定輸入/輸出信號的點數。同時還要考慮用戶存儲器的容量、通信功能是否能達到要求以及系列化、售后服務等因素。從而確定控制器類型及規格(如PLC選型)及相關電氣設備的選擇。硬件的搭建和設備材料的選擇很重要,指導老師應給予學生更多、更細致的幫助,以使采購清單盡可能詳細和全面,使采買工作提高效率。搭建系統平臺就是搭建整個設計的框架,要有設計圖紙并經可行性審定,按照系統結構圖進行系統硬件的加工、安裝,組建出系統框架。然后再按照技術指標進行電路設計和安裝接線。硬件設計這部分工作量比較大,需要細致耐心,考慮周全,指導老師應給予更細致的指導和更具體的建議,必要時還需要對課題組成員進行分工和考勤。
3.2系統工藝流程和軟件設計
對確定的設計對象,要明確劃分設計系統的各個階段及各個階段的特點,階段之間的聯系,歸納出各階段應產生的結果,畫出系統流程圖。系統軟件程序是系統的靈魂,只有軟件程序能讓硬件系統按照工藝要求動起來。要求學生認真分析機電系統的控制特點和工藝流程,繪制工作流程循環圖,并編寫相關軟件程序,如狀態轉移圖、梯形圖、指令表等。
3.3系統調試
系統調試包括模擬調試和聯機調試。聯機調試,首先連接電氣設備,不帶負載,檢查各輸出設備的工作情況,待各部分調試正常后,再帶上負載進行調試。通常調試過程也驗證了學生的設計過程,都需要指導老師關注和引導。畢業設計是個人與團隊合作的結晶,同時也包括設計過程中導師和同學的智慧,是師生的一種綜合能力的體現。設計內容的實施與制作是未來工作的實戰演練,通過設計內容的實施與制作過程可以反映出學生將來對工作崗位的態度和工作方式。從而可以使學生從中吸取經驗和教訓,為就業做更充足的準備。
4關于設計工作的整理與總結
經過不懈的努力,畢業設計終于完成了,將自己的感受和體會記錄下來,將自己的產品介紹給消費者認識并推銷出去,這樣對自己的文字寫作能力也是一次挑戰。
4.1畢業設計產品說明
要求學生記錄和總結畢業設計過程,撰寫畢業設計產品說明書(或畢業論文)。產品說明書主要包括:系統方案簡述(包括工藝流程圖、控制流程圖、功能模塊、關鍵技術等)、系統設備的選型、系統硬件設計(硬件設計、電路設計)、系統軟件設計、運行調試、以及結論(結果與討論、經濟及社會效益說明、工程應用評價)、參考文獻等。
4.2畢業設計過程中的難點及解決辦法的總結
高職學生進行畢業設計,主要是培養學生綜合運用、鞏固與擴展所學的基礎理論和專業技能,培養學生獨立分析、解決實際問題的能力。如材料的選用能力、硬件的設計能力、軟件的設計能力、故障的排除能力、總結歸納能力、信息傳達能力、創新改造能力,以及嚴肅認真的工作作風等綜合能力。所以在畢業設計過程中的遇到的問題及解決問題的方法都可以做為學生以后工作的經驗,如做開題報告時方案的確立方法、硬件系統設計時材料型號規格的選擇方法、材料的加工方法,以及系統軟、硬件的調試方法等,都應讓學生認真整理和總結。總結畢業設計過程中的得與失是非常重要的一個環節。
臺州學院生物工程技術專業培養的目標就是培養掌握扎實生物理論基礎,實踐能力強的工程技術人才,側重于工程能力、實踐能力的培養。近幾年來,專業先后與海翔藥業、華譜新創、博盛生物科技有限公司、艾特生物藥業有限公司等公司合作,取得了良好的辦學效益。
2構建面向企業的應用型
“訂單式人才培養模式”本著適度超前培養、立足地方經濟發展、面向企業培養實用創新人才培養的目標,從2012年開始,我們對教學各環節進行改革,建立實用型的“訂單式人才培養”課程體系。
2.1改革人才培養計劃設置,構建“訂單式人才培養模式”
在課程設置上,本著應用型人才的培養目標,對傳統的人才培養計劃進行了必要的修改,教學模式設計為“訂單式人才培養模式”,即校企合作培養模式,培養的學生在企業實習,完成畢業論文,并最終留在企業工作。在大學本科總共四年的教學過程中,前三年主要是課程的學習,其中第一、二學年,學生主要進行公共基礎課及專業基礎課的學習,目的是使學生能夠有扎實的理論基礎,為將來的專業課學習進行必要的準備,同時,在第二個學年一開始,會對大二的學生分配導師,即依據導師科研介紹和指導,再根據學生對導師科研方向的興趣、意愿以及對未來發展的方向,學生自行選擇導師,在接下來的時間里面除了要完成專業課程以外,還要在業余時間參與導師的科研項目,這不僅提高學生的動手能力以及增加學生的自主性和創造性,同時為學生進入企業工作實習奠定了基礎;第三學年上半年,將開設專業方向課,學生可根據自己的意愿,來選擇不同方向的專業選修課,進入下半年,我們會根據訂單企業的需要,開設專門針對企業所需的選修課,采用小班教學,專門針對該企業的學生進行授課,補充學生進入企業進行生產所缺的知識;進入第四學年,前半年,學生在企業實習,并在企業完成畢業論文,學校以及企業都會給實習學生配置導師,共同指導學生完成畢業論文,讓學生在實際生產中,不斷提高和進步,大四后半年,學生在學校撰寫畢業論文并完成答辯。
2.2教學內容的改革與創新
2.2.1因材施教,精心選擇并合理安排教學內容
生物工程專業是一門綜合性學科,涉及知識點較多,因此,我們將系統的開設與本專業有關的課程,如微生物學、生物化學、分子生物學、高等數學、發酵工程、生化工程等。同時,我們在進行課程設置時,增加了主干課程的課時量,讓學生充分認識到課程的重要性。教材是教師與學生之間教與學的橋梁,是引領學生掌握生化工程的工具,然而,如果教材選擇太深,將增加學生的厭學情緒,不利于生物工程人才的培養,結合臺州學院學生能力以及臺州特有的經濟發展模式,選擇具有系統、完整的知識體系和反映本學科領域最新成就的優秀教材,是保證教學質量的關鍵。在課程實施的過程中,堅持“以生為本”的教學思想,內容完全按照生產工藝流程實際進行;同時十分注意生物工程領域不斷出現的新理論、新工藝、新技術和新成果,通過閱覽國內外專業期刊、雜志、瀏覽專業網站,及時將新知識介紹給學生,使教學內容更加充實,開拓學生視野,提高學生學習興趣;在教學方式上,我們運用多媒體把教學中的難點內容通過動畫、圖片等形式分解,使抽象的內容具體化、直觀化,對較易理解、篇幅較大的工藝流程和操作技術,制作成動畫或將工廠實際生產的工藝過程及操作要點制作成光盤,穿插于教學中;在學期末,安排2~3節課,學生上講臺,結合生物工程理論知識、企業實習以及自身操作實踐,對自己感興趣的產品工藝或者實踐過程中總結的經驗進行介紹,增加課堂的互動性以及學生上課的積極性。
2.2.2教學與實踐互動,增加學生對生化工程知識的主客觀認識
為了提高學生對生物產業的認識并強化他們的工程化概念,在學期中間階段,學院專門安排了2周的參觀實習,安排學生到臺州當地典型的發酵生產企業,了解工廠基本生產方法,熟悉工程方向的基本流程;同時,給學生安排任務,要求每個學生必須圍繞企業的生產工藝,完成實習報告,并要求在課程結束后上交,作為平時成績。該方法不僅使學生帶著任務去熟悉生產工藝,培養學生的生產實踐技能和基本的工程意識,為今后學生走上工作崗位打下良好的基礎和必要的實踐技能,同時,讓學生在后續理論的學習中,帶著問題去學習,增加學生的學習興趣,達到較好的教學目的。
2.3建立實習企業進出機制,加大實習、見習基地建設力度,注重實習教學效果