时间：2023-02-01 06:05:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水质分析论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：长清湖，水质分析，评价，保护措施
1.长清湖概况
长清湖原名景观湖，位于第七届中国（济南）国际园林花卉博览园内，是北大沙河河谷的一部分。北大沙河自东向西北贯穿整个园区，其上游的小型沟谷主要是山区降水汇集冲刷形成的季节性溪流，均为山丘区向北大沙河汇集地表径流的小型冲沟。论文大全。景观湖湖面面积0.96km2，蓄水量约900万m3，作为园博园内的水域，对于形成园博园所在区域的优美景观起到了重要作用。
2.水质现状分析、评价
2008年12月17日、18日，根据环评监测方案的要求，山东省分析测试中心对园博园地表水实施监测，选取了4个监测布点，其中在长清湖选取的两个断面分别为1#断面长清湖上坝上游3000m（了解长清湖上游水质）和2#断面长清湖湖中心(了解长清湖上游水质)。
采集水样的监测，按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的要求实施，共监测pH值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、石油类、挥发酚、氰化物、六价铬、汞、铅、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、水温等14个项目。论文大全。
湖水现状监测结果见表1
表1 湖水现状监测结果（单位：mg/L；pH无量纲；粪大肠菌群：个/L）
关键词：泥沙水质，水污染指标
1 研究背景
近年来，长江泥沙对三峡水质水生态的影响研究比较多，李晓等[1]以长江寸滩断面和嘉陵江大溪沟断面水样为测定样品，分析水样中的悬浮物自然沉降0-24小时时段内，澄清后的水样中的污染物随时间的变化，探讨了悬浮物对三峡水库水质测定结果的影响，提出《地表水环境质量标准》中应纳入悬浮物项目，以对水体进行较全面的评价。娄保峰等[2][3]研究了三峡水库长江干流江段监测值的影响. 得到悬浮颗粒物浓度(SS)与澄清样、浑样和清样的总磷浓度的关系，用非线性回归方法得出了水样不同处理方式下总磷间的经验关系式,并进行了验证，得到当SS大于0.5kg/m3时, 90%以上的磷赋存于悬浮颗粒物上的结论。当SS大于0.5kg/m3时, 90%以上的磷赋存于悬浮颗粒物上,SS大于1.0 kg/m3时, 80%以上的CODMn赋存于悬浮颗粒物上的结论。
本文利用从2002年9月至2004年9月期间，长江上游水环境监测中心对三峡库区水质与悬移质泥沙进行同步监测的数据泥沙水质，系统地分析泥沙对0.45μm滤膜过滤水样(清水样)、0.020mm滤膜过滤水样、原水样(浑水样)的六个污染物指标：高锰酸盐指数、总磷、总氮、铅、铜、镉的测定结果的影响，以进一步验证已有的研究成果，同时对研究未能涉及的其他污染物项目也进行系统的分析。
2 监测区域及采样
监测的区域包括三峡库区长江上游地区干流及其支流：嘉陵江和乌江，这两条支流的入库流量占所有支流入库流量的90%，在长江干流上设5个监测断面：朱沱、寸滩、清溪场、万州、奉节，嘉陵江设一个监测断面：北碚；乌江设一个监测断面：武隆论文格式。其中北碚断面距离嘉陵江入长江口的距离为60Km, 武隆断面距离乌江入长江口的距离为68 Km，距离三峡坝址三斗坪的距离，朱沱为732 Km，寸滩为593 Km，清溪场为478 Km，万州为287 Km，奉节为164 Km。
在2002年9月至2004年9月期间，每月在采样断面设置三个采样垂线，分别为距离左岸50m，中线，距离右岸50 m，在每个采样垂线上进行三点采样，分别为距离水面0.5 m处，中间水深处和距离河底0.5 m处，每点的样品分成两份，一份用于悬移质泥沙的实验室分析，一份用于水质的实验室分析。样品送回实验室后，用于水质分析的样品立即放入冰箱保存直到分析开始泥沙水质，用于悬移质泥沙分析的样品静止于容器内5天后，收集水样中悬移质泥沙进行分析。
分别测量处理过的四类水样中的总磷（TP）、总氮（TN）和高锰酸盐指数（CODMn）、铅（Pb）、铜（Cu）、镉（Cd）的浓度，同时分析悬移质泥沙的含量和泥沙颗粒粒径的分布。共从三峡库区野外采集194个水样进行处理，分析三类共582个水样的六个污染指标，共获得3492个监测数据。
长江悬移质的矿物组成和化学成分，以万县断面[4]为例，参考表1，表2
表1 万州断面悬移质的矿物组成
矿物组成
方晶石
钠长石
石英石
伊利石
蒙脱石
绿泥石
高岭石
白云石
方解石
含量(%)
7.3
5.1
21.1
25.0
11.0
6.6
7.6
［论文摘要］染色废水属于典型的难生化降解废水，如何低成本、高效率的对其处理，且保证出水的稳定达标，一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述，并对各类工艺进行了比较分析，归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。
一、研究背景和意义
纺织工业是我国的传统支柱工业之一，也是出口创汇较多的行业之一，目前我国占有15%左右的国际市场份额，是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设，纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强，已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。
纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同，主要分为上游、中游、下游三类产业，纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工，如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域；下游产业主要指服装加工等生产领域。
染色行业作为纺织工业中的中游行业，在纺织工业中起到承上启下的作用，即将各类纤维加工制造的坯布，通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中，棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业，其生产过程中用水量较大，据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万～400万立方米，染色厂每加工100米织物，产生废水量3～5立方米。而且，染色废水成份复杂，含有的多种有机染料难降解，色度深，对环境造成非常严重的威胁。
随着工业化的不断深入，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。
二、废水处理方法分类
根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：
1.废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：
(1)格栅和筛网格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
(3)气浮法在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
(4)离心分离利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。
2.废水的化学处理法
(1)酸性废水的中和处理
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
(2)碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。
3.生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物处理法
应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。
(2)厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
(3)自然生物处理法
应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。
三、染色污水处理系统的工艺设计
在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放；(2)在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高；(3)在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。
如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的，某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优，但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优，因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路，并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。
四、系统工艺改造的总体思路
污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水，各染色子行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理，工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势，但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果，但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。
五、结论
印染生产废水可生化性差，原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理，管理水平落后等缺陷，从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准，运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题，而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且，还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制，并且各种印染废水水质各异，水量大小不一的设计情况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难，某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的，但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此，在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识，转变观念，为创造一个更好的环境多做努力。
［参考文献］
1.岩土工程概况
此岩土工程建筑位于北京四环与五环镶嵌的岩土层密布处，为开发商业中心的需要，在面积为10万m2的圆形商圈下建立地下两层结构的大型停车场。地下两层，深度10m，在勘察过程中必须提供拟建地下场地地下水的有关参数，为在开挖前提供基坑设计与涌水量的预测依据。
2.地下岩土层场地水文地质条件
所建场地岩土层处于洪流冲击阶级地貌区，在钻探后，场地结构层主要有：洪流残积石灰岩层、开群震旦混合砂岩岩、燕山厚质页岩层、侵入岩层、变质岩层。正值施工场地中心有一条走向为东北向的断裂破碎带经过，西部主要以混合岩为主，东南部以花岗岩为主。详情见图1。
从图1可以看出，场地地下水主要以洪流冲击下的松散岩沙为主，由弱到强的岩层断裂中，在场地近中北部处的断层接触带中，其含水量丰富，且贯通性较好，可进行多孔抽水试验。
2.1多孔抽水试验
2.1.1钻井
为节约成本、缩短工期、提前竣工，将已开始动工且分布在此南方向触岩带的勘察孔进行增加孔数作业。首先，在孔的上部采用350毫米的钻头钻到中心部位，抵达岩层处的深度≥3m，再用156mm的滤水器管头用尼龙布呈网层包住，在岩层的0.50m处，以碎石滤料，其次用活塞到两冲洗至水质清澈、岩渣打捞干净。最后，将深井抽水泵置于井底上方3.50 m处进行抽水试验。
2.1.2抽水试验作业
本次抽水试验以地下含水层作为施工对象，混合多种项目进行试验检测，抽水试验成果详情见表1，配验孔位置详情见表2。
2.1.3水文地质参数计算
根据抽水试验得到的数据和检测结果，进行相关的计算，得到施工依据。
岩土地含水层地下水渗透系数，可根据以下公式进行深入剖析：
K=0.366Q/M（S2-S1）×（r/d）式中，Q为抽水孔涌水量，M为抽水孔与观察孔距离，S2为观察孔的水位降深，S2为抽水孔水位降深，r为抽水孔半径，d为抽水孔灌量。将表1的数据代入公式，可得出K（渗透系数）为3.25，当抽水孔深降至岩土层桩基9.85米时，最佳基坑涌水量为4005m3/d。
3.基坑用水量预测
3.1涌水量预测
由于北京此岩土层地下室建筑场地呈圆形，必须采用较为稳定的方式进行水流量曲折的基坑涌水量的预测，简化钻井结构施工，根据场地面积等效为圆面积来引用基坑的半径，其基坑涌水量可以用以下方式进行估算：
Q=1.89K×，Q为基坑涌水量，以控制最佳涌水量的范围，进行上述所测数据的代入计算，得出基坑降水半径引用值为30.77米时，能够有效孔之基坑涌水量，在岩层中快速进入丰水区以最大限度的控制水量。
3.2基坑降水井的设置
根据上述基坑涌水量的预测，在涌水量的初级阶段，其量可达4005m3/d，若每一个井口的出水量为130m3/d来计算，则需要35口井才能控释好该基坑的地下水涌出量，且井距≤9米。涌水井的成井工艺与抽水孔试验类似，在岩土层接触含水量丰富的地段，使之快速有效的设置成井成功作业。
3.3涌水量预测后的效果
经过多次的抽水反复试验和对基坑涌水量的测算，抽水工程在10～15d后，阻止岩土层周边的丰富地下水涌入基坑内，降低地下水的浪费程度，并且基坑内的积水有明显的减少，在基坑的边坡水量段，仅有少量的渗透和，只需正常开挖时注意安装防土层即可避免坍塌，在降水时，基坑桩水坑的涌水量<0.05L即可确保基坑内基本无水，使工程顺利进行。
4.结论 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLW.neT
本岩土工程的抽水试验由于施工场地无放坡，且地下水质层结构复杂，因此，在做基坑的支护时，应采用桩锚固定一体的作业方式，进行内支撑支护。在进行抽水孔试验时，要经过严密的计算，依据程序把握好作业的步骤，即钻孔-扩孔-置入花管-回填滤料-洗井捞渣-清理水质至清，只有遵循这样的步骤，才能准确获取到标准、精确的水文特征和地下参数。
基坑涌水量要依照土质结构层和其特点，书写岩土层物理力学可行性研究报告，做具体的水质分析和处理，遵循建筑场地地貌景观特点，严格控制基坑涌水量。
综上所述，岩土层的多孔抽水试验是进行地下作业的不可缺少的一项程序，提供精确的水文地质参数，是基坑涌水量控制的关键，在勘察工作中，必须严格把控，才能为工程的顺利进行保驾护航。近年来，我国岩土工程基坑涌水量的预测，已成为建筑界的一大施工热点，在基坑作业中，抽水试验对确定地下水文地质参数具有重要意义。对于岩土层施工建筑人员来说，尽量采用多孔抽水试验，以保证工程质量，维护社会安全，为我国经济的腾飞做出巨大贡献。
关键词：GIS技术；水文水资源；应用；现状
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
地理信息系统是一种以处理空间数据为基础的应用技术，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在水资源领域中得到了广泛地应用。地理信息系统在水文水资源中的综合应用，也使得水文水资源研究工作逐渐走向系统化、网络化。
一、地理信息系统技术
GIS是地理信息系统（GeographicInformationSystem）的简称，借助计算机技术，通过对地球表层空间的地理信息进行采集、储存、管理、运算及分析来辅助科研的系统。
GIS的主要构成核心是处理空间数据的子系统，这是它作为地理科学研究工具的关键所在，该子系统分要分为两部分，空间数据分析及处理。数据主要来自遥感图像、统计数据和实测数据等。GIS主要功能有四个方面：一是对具有典型的空间性和动态性的数据信息的采集、分析管理和输出；二是对区域空间分析和动态预测能力，尤其是在地学模型的应用方面更具备优势；三是借助计算机通信技术以及遥感技术对数据进行管理，提高数据信息的可靠性，从而为决策提供参考依据。当前GIS技术正不断地向着集成化和智能化的方向发展，相信在未来能够为水资源及水文的研究提供更有效的信息和资料。
图1地理信息系统技术组成
二、GIS技术在水资源领域应用现状
GIS技术在水资源领域的应用现状主要包括5个方面:GIS技术在地下水资源评价中的应用、GIS技术在水质模型中的应用、GIS技术在防洪减灾中的应用、GIS在水利工程方面的应用和GIS在地表水与地下水的联合研究中的应用。
（一）GIS技术在地下水资源评价中的应用
地下水问题具有明显的时空维，地下水模拟强调地下水在介质中的运动情况。GIS应用在地下水模拟中，可用来获取、操作、显示与地下水模型有关的空间数据和预期的成果，使模型进一步细化，从而深入认识地下水在含水层中的赋存、运动情况，为合理开采、保护地下水提供基础。
（二）GIS技术在水质模型中的应用
GIS能够通过各种数据模型和数据结构将多源的地理数据进行统一存储和管理。水质预测模型建立之初所需的大量相关的地形、水、土壤、气候以及经济、人口等统计数据，可以通过建立GIS数据库的空间特征数据和属性特征数据管理。
蒋海琴等结合江苏省环保信息系统的建设，对WebGIS与一维水质模型集成的关键技术问题进行了讨论，阐明了模型计算中评价河段截取、空间离散及空间数据重采样的方法和过程，对实现水环境模型的跨平台操作和数据信息共享做出了尝试。
罗畏以基于投影寻踪的水质评价模型为基础，结合GIS技术进行水质分析和评价，以太湖为实验区域，根据2000年该区域的水质监测数据做了实例分析，验证了新理论和方法的可行性。
（三）GIS技术在防洪减灾中的应用
我国是一个地理条件复杂、自然灾害频发的国家。每年因洪涝灾害造成的经济损失非常严重。近年来，我国的防洪工作逐步实现了从“以洪水为敌”的控制洪水向体现水资源特性的洪水管理转变。新技术在防洪减灾领域得到广泛应用，GIS新技术与传统的防洪减灾技术的相结合，使水利防汛工作迈向了新的纪元。
（四）GIS在水利工程方面的应用
在水利工程应用中，GIS强大的空间分析功能和图形显示功能为工程设计和研究成果的可视化表达提供了有力的现代化手段。
通过GIS可以将施工过程通过图像的方式动态的显示出来，而GIS先进的空间分析功能可以为水利施工过程提供便利的分析工具，通过数字地形模拟，可以用离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，进而进行坡度坡向分析、断面图分析等，从此实现水利工程信息的科学、高效的管理。
此外，GIS的可视化表达功能可以对每一施工过程进行模拟和全程监测，为设计人员提供直观形象的信息支持，为决策者提供精确、科学的可视化分析手段，为优化施工过程提供技术支持。
（五）GIS在地表水与地下水的联合研究中的应用
流域是由分水线所包围的河流集水区，在地域上具有明确边界的区域。流域地表水和地下水的统一调度和科学管理一直是水资源领域一个重要的实际问题，GIS的引入为这一问题的解决提供了有效的手段。
Maidment等(1993年)的研究成果表明:水文模型空间要素主要是由分水岭、排水渠道、湖泊和三角洲构成，并且水流状况也由这些要素所规定，而在地下水模拟、资源评价与管理工作中，这些地表水方面的高质量研究成果是非常宝贵和必不可少的，GIS为区域地表水与地下水的联合研究提供了高层次的综合环境和工作平台。
Maidment应用GIS做了比利时Voer流域的降水和径流相关情况的空间分析，为该流域的地表水与地下水的联合调度与管理提供了可靠的科学依据。
当前GIS技术已逐步应用到了水文水资源领域的各个方面。除上述几个方面外，GIS技术还在水资源管理、水污染控制规划、旱情分析预测、库区地质分析、水环境监测评估等多方面得到了成功的应用。
三、水文水资源领域GIS应用的发展趋势
（一）GIS应用规范和标准继续完善
在实际的情况下，一般GIS的应用与开发大多是分开进行的，各部门是要根据具体的生产以及需要而独立开发的。所以我国缺乏完整的技术规范体系和设计应用标准，开发平台的多样化以及数据格式的繁琐已经给我国的地理信息共享机制造成了较多的阻碍。虽然国内部分地区进行试点行业规范的相关工作已经展开，但是仍然存在缺乏国家层面的一致规范的问题。因此应加强GIS应用规范和标准继续完善。
（二）水资源及水文地理空间数据库更加完善
水资源及水文地理空间数据库作为GIS系统的关键，对于决策起到基础的作用，所以必须在保证提高GIS应用越来越标准、越来越规范的条件上积极进行基础数据库的建设，特别是对于具有水资源及水文领域特色的数据库，例如雨情和水情数据库以及水旱灾情数据库等等。除此之外，数据库中必须要有大量的流域内关于自然资源和社会经济环境的基本数据，而且要保证数据库中的数据采集能够具体并准确，且能够及时进行更新。
（三）GIS与水资源及水文专业模型能够充分融合
在目前我国的一些水资源及水文方面的模型中，虽然GIS大多数都具备关于水资源及水文信息的详细具体的数据，且具有存储、管理和输人输出功能，但是其核心主要还是仅限于数据方面，缺乏表达水文地理空间、水文现象空间分析的能力，缺乏有效支持决策的能力，特别是在基于GIS、RS的分布式水文模型方面表现的还远远不够。我们必须要结合当前的各类计算方法，利用各类软件逐渐过渡到以栅格为计算空间单元的分布式模型，能够充分利用GIS所具有的空间数据管理功能，从而实现水资源及水文的专业模型与GIS的紧密结合，这要作为我们的研究重点。
（四）软件向多维发展
目前社会上开发的GIS软件，多数都不具备真三维的分析的功能，在几何建模和分析方面都不能满足水文水资源时空动态变化的要求，如比较成熟的GRASS、SGM、IVM等系统，功能也明显不足。因此，急需开发一些具有三维甚至四维功能的GIS水文水资源空间分析软件。
随着水文水资源管理发展的要求及以计算机与空间技术的进步，GIS将从二维走向多维，从独立走向兼容与集成。
（五）完善基于GIS的灌区的地下水资源评价系统
灌区不同于一个完整的流域或行政区域，它是有可靠水源(地表水、地下水)和引、输、配水渠道和相应排水沟道的灌溉面积，是人类水事活动的产物。灌区地下水的循环不仅受自然因素的影响，而且还主要与地表水灌溉及地下水开采活动密切相关，因此，研发基于GIS的灌区地下水资源评价系统也非常必要。
结束语
当前，随着信息时代的来临，在水资源科研以及管理中应用GIS是一件非常具有前景的工作。但是如何建立一种综合性资源信息系统是我们目前面临的困难。但不管怎样，使用GIS能够促进水资源利用和管理领域的发展，因此我们必须要认识到水资源科学以及地理信息系统的发展变化的概念，技术的进步以及变化的社会需求必定使其含义也会发生深刻的变化。
参考文献：
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[3]涂永彤,丁铭.我国水文水资源领域技术需求情况探讨[J].科技创新导报,2012,01:123.
关键词 实验教学 改革 创新能力
中图分类号：G642文献标识码：A
社会在进步，竞争也在日益加强，作为给企业培养和输送人才的高等院校怎样与时俱进，不断改革，不断更新，保证向社会输送有创新思想和创新能力的高科技人才，这才是高校教学改革中具有导向性的问题。而高等学校的实验室能否为学生提供建立创新意识的平台，能否创建一个学生的创新想法得以实现的实验环境是关键之所在。①武汉科技大学给水排水工程实验中心正是秉承这一理念，分析给水排水实验教学的问题，做了大量的实验教学改革工作，取得了较好的效果。
1 给水排水工程实验教学中存在的问题
1.1 专业课的学习重理论轻实验
给水排水工程是一门实践性很强的专业，实验教学在整个专业学习中占有举足轻重的地位。一直以来，高校对实验教学的重视绝大部分都表现在口头上，教学主管部门、教师和学生在思想上重理论、轻实验的的现象普遍存在。具体体现在许多高校的实验教学还依附在理论教学之中，既没有被独立设置一门课程也没有形成相应的教学体系和学分。②实验教学的目的不是全面提升学生的综合能力，而仅仅是为了巩固已经学过的理论知识，更没有上升到以培养学生的动手能力为基础，逐步提高学生的独立发现问题，分析问题和解决问题的能力，最后培养具有创新能力的人才的高度来。
1.2 专业课的实验设置较少且相对独立
由于专业课的课时有限，实验课时较少，故实验课开设的实验项目的数量也相对较少。对于给水排水工程专业来说，我们以前开设的专业实验教学主要是：水力学实验10学时，水分析化学实验8学时，水处理微生物实验6学时及水处理实验16学时（其中给水8学时，排水8学时），实验学时数远远不能满足提高学生动手和创新能力的要求，且实验课程相互独立，未经融合，因此学生对专业课的认识只停留在理论加以验证的基础上，根本没有与专业课之间融会贯通，达到一个质的飞跃。
1.3 实验项目的安排不合理
给水排水工程四个方面的实验中，水质分析化学实验、水力学实验和水处理微生物实验均为专业基础实验，主要培养的是基本实验技能；水处理实验主要包括给水处理实验和排水处理实验，由于学时有限及实验条件和设备所限制，结合现有的教学方式和教学学时数只能开设认知性和验证性实验，老师只是一味灌输，学生也只是简单模仿，没有进行独立思考，处于被动学习的状态。③综合性和创造性实验很难实施，由此导致学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥，得到的实验数据仅仅是课堂理论的再现，没有自己的思索和创新，很大程度上限制了学生的积极性和探索性。
1.4 实验设备缺乏、陈旧
社会在发展，科技也日新月异，而高校实验室普遍由于经费问题，实验设备一般都过于陈旧且新型设备严重不足，大多数还是采用的传统的分析方法与现实有很大的差距。实验室里价格昂贵的设备一般数量较少甚至只有一台，有时根本满足不了本科生的教学需要，只能分批分组的进行实验或者进行演示性实验，既费时又费力，不能很好的锻炼学生的动手能力。
2 改革教学体系，培养创新能力
2.1 优化实验教学内容，更新实验教学理念
高校实验教学内容必须反映本学科发展的新方向、新水平，并保持其新颖性和先进性，为了改变目前实验课中过多的老师讲解现象，我们本着给水排水工程专业的特点，培养创新意识的目的，不断更新实验教学内容，加紧理论联系实际，随时更新我们的实验教案；在专业基础实验中，我们注重学生基本原理及基本技能的培训，同时也配合先进的、户外便携式的仪器使用，让学生更好的与实际接轨。在新的实验教学中，我们不断增开综合设计性、创新性的实验，譬如在水处理实验中专门增开了两周的综合实验设计课，即老师给定一个题目，从最初的实验原理、方案设计、实验实施、实验结果论证及实验报告的输出均是学生自己独立完成，老师不再是一味地手把手教学生实验，而是在旁加以指点，强调竞争意识和团队意识，让学生在不断推敲，不断论证的基础上提高他们独立思考，创新思维，综合设计和知识运用能力。同时，针对本专业的情况，我们在大四上学期专门开设了一门实验课即《水处理实验新技术》，课堂讲解与实验相结合，先是利用少课时讲解本专业近几年的实验改革及设备更新情况，再就是给学生从实验设计，实验操作到最后的数据处理进行一次系统的培训，让学生明白做科研论文所需具备的知识，然后安排了大量的实验学时进行实验，基本都是综合设计性实验，一个实验内容基本上都包括了水质分析，微生物的驯化及污水处理几门专业课的知识，使各专业课之间有了一个很好的衔接，达到融会贯通的目的。通过几年的实践证明，这次改革收到了比较好的效果，受到了相关老师和学生的好评。
2.2 运用多媒体教学技术，构建网络教育平台
当今社会是个网络信息化社会，实验室也充分利用了多媒体技术，把实验原理、实验仪器的使用、实验过程等通过PPT或者是录像、动漫等方式做成课件，建立网络化实验教学平台，供学生查阅和使用，创建网上预约、网上课堂、网上答疑等方面的实时互动，适时掌握学生动态，进一步提升网络使用效率和教学效果。
2.3 更新实验教学设备，创造良好实验环境
针对实验室实验设备过于陈旧的情况，让学生与本专业的先进的科学技术接轨，学校近几年大力支持了本专业实验教学基础设施建设，经费投入也很大，本专业的实验设备不断更新，并于2004年12月与建筑环境与设备工程专业一起申请得到“中央与地方共建高等学校基础实验室”基金200万元，于2006年5月被确定为“武汉科技大学校级实验教学示范中心”。同时在五年之内学校相应配套该中心建设资金100余万元。中心现拥有建筑面积2180平方米，实验设备资产达450余万元。该中心的成立后，中心承担武汉科技大学的给水排水工程、建筑环境与设备工程、土木工程、环境工程（硕士）、市政工程（硕士）等专业的相关实验教学、创新能力培养及其他实践性教学任务。另外每年也接待本校理学院、资源与环境工程学院、中南分校相关专业学生来中心做实验，年接待学生近1500余人次，年实验教学工作量达4万余人时数。打破原有给水排水工程专业实验室与建筑环境与设备工程专业实验室之间的界限，优化实验设备的配置，极大限度地减少实验室重复建设的投入。
2.4 实施创新实验教学模式，着手培养学生创新能力
本专业的所有实验室均为开放型实验室，实验室全天免费为学生开放。开放实验室主要倡导的是学生的主导地位，强化个性化教育，有利于创新人才的培养。首先，实验教师根据每门课程的实验教学大纲除设置一定的必修实验外，还有个性化选修实验，其难度一般都超出了教学大纲规定的难度，进一步提高学生的实验水平。其次，学生有充分的自，实验时间，实验方案，实验操作均由学生自主决定；还有，学生在实验时提倡学生相互交流，教师随时解决学生的问题，对于善于钻研的学生，还可以让学生跟着本校研究生及有科研课题的老师一起进行科研，尽可能的激发学生自主学习的积极性，挖掘其创新思维能力，培养其创造才能。
通过近几年的改革试验，我们已经有多项大学生科技创新作品获奖和多篇科研。2007年获第十届“挑战杯”飞利浦全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖和湖北省第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖、三等奖各一项；2007-2008年连续两年获西蒙-国际铜业协会杯全国高等院校大学生综合布线竞赛三等奖两项；2006年分别获湖北省高校大学生机械设计创新大赛三等奖、第二届全国ITAT教育工程就业技能大赛FLASH动画设计中荣获三等奖、首届航天杯职业规划设计大赛校三等奖各一项；学生在各类杂志上20篇以上。
3 结束语
实验教学是给水排水工程专业的重要组成部分，好的实验教学能大幅度提高学生的实践和创新能力，提高学生的综合素质。通过近几年的实验教学改革，本专业学生的实践能力和创新能力明显提高，得到了不少用人单位的好评，适应了社会发展的需要。但实验教学改革是一项长期而艰巨的改革，面对行业的发展对人才的需求，我们改革步伐还应更加坚定，坚持改革与创新同步，实验教学与时俱进，不断完善，为本专业的实践教学质量和整体教学水平的提高奠定坚实的基础，为社会输送更高层次的人才。
注释
① 孟雪征,曹相生等.实验教学改革是培养创新人才的关键[J].建筑教育改革理论与实践,2007.9(6):295-297.
关键词：高职高专；给排水专业；实践教学；人文素质教育
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）05-0036-02
给水排水工程技术是一门综合性、技术性、实践性很强的学科，实践是给排水专业得以发展和创新的基础。高职高专院校的培养目标是工程与生产第一线的高素质应用型人才，要求注重学生的技能与行业的接轨并依托于生产与工程第一线培养学生，加大实践力度。这一培养目标的定位顺应了我国新型工业化发展对技能型人才的需求。
为适应社会发展对劳动者素质要求的不断提高，高职高专教育人才培养目标的内涵式发展越来越引起人们的重视。随着社会对劳动者素质要求的不断提高，如何培养给排水专业学生在拥有一技之长的同时，重视学生的人文素质教育，使学生成为具有综合素质、全面发展与和谐的职业人，已成为高职高专院校给排水专业教学亟待研究的课题。
给排水专业实践教学与人文素质教育
人文素质的涵义 人文素质是做人应具备的基本品质和基本态度。它包括按照社会要求正确处理自己与他人、个人与集体、个人与社会、个人与国家乃至个人与自然的关系。人文素质教育是关于人生存目的的教育，即教会学生“如何做人”，解决人自身的理性、意志和情感等方面的问题，帮助个人智力、德行、感情、体格各个组成部分达到和谐状态，从而提高人的整体素质。人文素质最重要的成分是历史感、责任感和自我感。
给排水专业实践教学中人文素质的内涵 给排水专业技术人才是合理、有效实现水的社会循环的技术指导者和实施者；是水资源开发利用、水环境保护及污染控制等环节的技术骨干力量。随着我国经济的快速发展和城镇化进程的持续加速，大量的市政建设工程面临水资源短缺、日趋严重的水污染问题，房地产开发建设需要大量的给排水技术人才提供技术支持和服务。高职高专给排水专业的实践教学体系主要包括实验教学、课程设计、实习实训、毕业实践和课外科技活动等五大模块。通过实践教学环节，学生亲自动手设计、实验，亲临现场参观实践，可以培养学生良好的环保意识，很好地认识水资源的可循环利用性、水资源的经济价值性、水资源使用的安全性。在建筑给排水施工设计中，能从人本主义的角度，根据现代住宅设计理念，了解住户的需求，结合国家建筑规范标准的要求进行设计。学生在毕业实践、实习环节，结合签约单位的实际工程项目展开毕业设计课题，切身感受企业人文素质环境，可以获得很多在学校无法体验的经历。实践教学可为人文素质教育提供平台，丰富的课外科技活动可为人文素质教育营造良好的校园人文环境。总之，给排水专业实践教学环节与人文素质教育息息相关，相辅相成。
给排水专业学生人文素质教育现状
（一）给排水专业学生人文素质教育现状
近年来，高职教育得到迅速发展。虽然在专业设置、目标定位、课程改革等方面取得了巨大成就，但在人才培养方面也存在着一些偏颇和不足。其中，人文素质教育薄弱尤其突出，随着教育改革的不断深入，这一缺陷将严重影响到高职教育的健康发展。
给排水技术专业人才不仅在建筑行业有较大的需求量，同时在市政、环保、工业企业等领域也都有相当宽阔的就业空间。浙江省作为一个经济大省，无论城市建设，还是水环境治理，都离不开给排水专业人才的支持，给排水工程专业人才社会储备量少，人才市场远未达到饱和，使得给排水专业学生有更为广阔的就业空间。学生走入社会后，就业主要集中在建筑、市政、水处理工程设计、施工管理、概预算、运行操作管理等岗位。从事管理和设计岗位工作，需要具备与人良好沟通的能力、团队协作能力等综合素质。我校对给排水专业一、二年级130个学生进行了人文社科知识调查问卷，采用当场发放问卷并回收、学生独立作答的方式。结果表明，只有30%的学生知道我国古代著名思想家孔子是哪个学派的代表人物；仅有8.1%的学生对哲学感兴趣；仅有7.9%的学生认为从专业教科书中可以获得人文知识；75.5%的学生通过互联网、电视等途径获取人文社科知识；平时喜欢练习写作、喜欢在公开场合发表讲话的学生只占30.3%；有的学生反映学校开设的人文社科知识讲座偏少；有54.8%的学生希望具备一定的人文素质，但不了解提高人文素质的具体途径，说明学生渴望得到帮助和引导。
（二）原因分析
功利性办学思想使学生缺乏积极有效的人文素质教育引导 近年来，就业压力日趋严峻，学校在设置专业时，要做市场需求调查研究，对就业渠道不畅、学生就业难度大、就业率低的专业要及时调整，为了生存，学校必须以市场需求为导向，以期在生源竞争中占据优势。这种功利主义办学思想导致学校忙招生，忙就业，忙技术培养，根本无暇关注学生的全面发展。学生暂时学到了手艺，但真正滋养他们生命的精华――人文素质在培养过程中却被严重地忽略了。有知识不等于有素质，培养学生首先要教育他们学会做人，而非仅仅掌握一门生活技能。培养学生博爱、宽容和独立的品格，使之具备道德感和责任心，是教育必须要考虑的首要目标。
学生对自身人文素质的培养缺乏重视 受多年应试教育及教育功利化等观念的影响，学生在校学习期间，注重更多的是外在的东西，一些学生对自己的人生缺乏合理的规划，只想打工、赚钱，对大学阶段的每一门功课，平时应付了事，考试前希望教师划重点，然后，花几周时间搞突击，表面上能达到一定的效果。现代社会需要的是有教养、有独立性、有自信心、自由自律、敢于冒险、有创造力、足智多谋以及能够积极主动地参与决策和讲求效率的人，而不仅仅是考试拿高分的人。因此，平时与周围的同学、老师进行各种交流与沟通不仅非常重要，而且对于正确处理好人际关系，纠正学生身心发展中出现的各种偏差具有良好的促进作用。
课程教学在人文素质教育方面未能发挥应有的作用 学生认为自己具备的人文知识和修养大部分是从课堂以外获得的，如报刊、书籍、电视、网络等，只有7.9%的学生认为从专业教科书中可以获得人文知识。我国的课程教学具有注重知识传授、强调原理和概念理解的特点，而忽视方法、态度的培养，忽视素质和能力的提高，育人方式和过程缺乏人文素质教育的渗透和关怀。因此，改革课程教学，在教学中渗透人文素质教育尤为紧迫。
给排水专业实践教学中融合人文素质教育的途径
高职高专给排水专业实践教学中融合人文素质教育，应尽量找准实践教学与人文素质教育两者的平衡点，并以此作为课程设置的基点，从培养“做事的人”出发，设计课程的目标、内容、实施及评价，通过职业技能教育与人文素质教育的融合，培养出全面发展与和谐的职业人。
在实验教学中培养学生良好的人文意识 我校给排水专业实践教学改革缩减了理论教学的课时，增加了实践教学的课时，两者的比例约为1∶1。大学三年有近二分之一的课程学习需要通过实验完成，包括给排水化学实验及水质分析、给水处理工艺及水质指标测定、污水处理实验和综合实训、给排水管道施工等等。在实验过程中，应有意识地加强学生对饮用水安全与人类健康的认识，使学生了解企业污水排放必须符合国家控制企业污水排放标准，在污水实验过程中，应严格控制水质指标限值达标，在水质指标测定时，对化学试剂的使用应做到需要多少，取多少，不可随意倾倒化学品废液。通过实验，培养学生良好的环保意识，使其更深一步了解人与自然和谐共处的关系，很好地认识水资源的可循环利用性、水资源的经济价值性、水资源使用的安全性。
在课程设计中贯穿人本主义思想 随着近年来我国经济的发展，人民生活质量不断得到提高，人们在购买住宅时，除了关注住宅的楼层、面积、平面布置等因素外，也将更多的注意力放在住宅设备上。给排水系统作为住宅设备的重要组成部分，其系统设计是否合理，对今后住户的装修、日常使用与维护将产生重要影响。在设计中，要更好地从人本主义的角度出发，根据现代住宅的理论，了解住户的需求，结合国家建筑规范标准要求进行设计。如住宅的污水排水横管宜设于本层套内。虽然国家规范有此规定，但据了解，大部分住宅设计真正能做到的，尚不多见。于是，在日常生活中，经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷，以致影响邻里关系。作为工程设计人员，应在设计时努力解决这一问题。在住宅设计中，屋顶10分钟火灾初期消防用水量储存设计通常的做法是将消防前期10分钟用水与生活用水并存于屋顶生活消防共用水箱中，在生活用水管上应设虹吸破坏口，以保证消防用水不被挪作他用，这样可以防止消防用水因长期不用而变成死水等等。
在毕业实践环节渗透人文素质教育 在毕业设计环节，应结合毕业实践教学，使学生通过校内外指导教师的共同指导，选择在实习单位参与的工程项目作为毕业设计选题，结合签约单位的实际工程项目展开毕业设计，这比以往由校内指导教师提供的毕业设计课题更有实际意义，学生能结合实际工作开展毕业设计，在教师的指导下，在完成工程项目的同时真正地学以致用，并且能学到很多新的知识和经验，同时学生可受到实践单位人文环境的影响和感染，增长很多在学校无法体验的经历，得以在实践中成长。我校有的学生在实习单位的实际工程中，学习了地热系统在住宅建筑中的应用，对新技术有了很好的了解，并与单位同事积极配合合作，顺利完成了毕业设计，在论文答辩中表现突出；有的学生在单位实习时，接触到自己感兴趣的装饰设计，经过自己的勤奋努力，在毕业设计时，交上了一份高质量的答卷。
在实习参观中切身感受企业人文素质氛围 实习实训是课堂教学的继续和发展，是检验教学效果的重要途径，是培养学生理论联系实际的能力、培养创新与创业意识、进行基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。通过实习，学生不仅可以巩固理论知识，更重要的是通过实地参观和与企业技术人员或领导面对面交流，可以对企业文化和企业对员工的基本素质要求有更进一步的了解。在水厂实习期间，整洁有序的厂区环境可在无形中影响学生；在嘈杂的建筑工地上，技术管理人员所具备的团队协作能力和吃苦耐劳的精神，也让学生深有感触。我校专业教师通过建立广泛的校企合作机制，积极拓展与企业的交流与合作，先后与杭州四堡污水处理厂、杭州南星桥自来水厂、杭州中奇环境工程公司、杭州市政工程公司、杭州华夏工程咨询公司、金都房地产公司等多家单位建立了良好的合作关系，为学生实习实训的开展提供了强有力的保障。
在人文素质教育中融入丰富的课外科技活动 我校给排水专业学生积极参加各层次的学生课外科技课题项目的申报立项和实施，在课题开展过程中，借助良好的校园学术氛围，将人文素质教育融入丰富多彩的校园文化活动中，发挥了“润物细无声”的熏陶作用。学生利用课余时间开展课外科技活动，对自己感兴趣的课题进行研究，如校园景观水质的特征研究，雨水污染水质的特征和再利用研究，人工浮岛技术的应用研究等，在专业教师的指导下，多次得到省新苗人才计划立项，并多次获得省级“挑战杯”奖项。
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关键词:环境工程;开放性实验室;实验教学
工程实验是将理论教学与实际应用相结合的一个重要途径，特别是对于环境工程类专业，其开设的实验室项目内容直接影响到学生对处理工艺的理解、消化、使用等。苏州科技学院环境与市政工程综合训练中心是2011年申报的江苏省高等学校实验教学与实践教育中心建设项目，重点加强开放实验室建设，建立了水污染控制工程、水质工程学、环境分析监测、生物微生物等开放实验室，为学生进行创新项目研究、科研研究、学科竞赛和自主创新活动提供了良好的平台，极大地提高了学生思考、分析、解决问题的能力。从开放实验室几年的运行结果可知，其建设具有重要意义。
1环境工程类专业开放性实验教学的优势
环境工程类专业培养的学生主要是应用型人才，而目前该专业人才整体需求的企业岗位落实难，用人单位有岗位需求但无人可用，这就要从大学教育中反思。大学生对于专业实践能力的获得主要来源于课程实验教学活动，而现今常规实验的指导书中都有详细的实验目的、原理、方法步骤、仪器设备的使用方法、注意事项及所需测定的指标等，实验教师按照指导书将全部内容直接灌输给学生，大部分学生被动接受教师的讲解，按照指导书的方法和步骤去操作，实验过程无需多想，过程也会很顺利。这样导致学生对实验的感受不深刻，对设备的运行原理、仪器的操作使用不熟悉，也发现不了实验过程的问题，无法激发对实验课程的积极性，对理论教学也没有起到该有的辅助作用。真正能取得较好效果的实验是灵活性强、允许学生自主进行设计的实验。因此，需将一部分常规实验逐步调整为开放性、设计性实验，同时把实验室建设为开放性实验室［1－4］。开放性实验有如下优势:第一，能提高学生学习的主动性。开放性实验可由学生自由组合成实验小组，部分实验项目由学生根据自己的兴趣和需要自选，如此实验就不是一件痛苦的事情了，学生也不会为逃避烦闷的实验而寻找各种理由了。第二，能提高学生独立工作及团队协作的能力。实验前，每位学生须对自己所选实验的原理、方法、要求等进行充分的了解，寻找相关资料，了解实验设备，准备实验，组员间相互讨论，从实验器具的准备、试剂的配制、实验过程的观察、实验数据的记录到实验结果的整理，都由学生独立完成，使学生的独立工作及团队合作能力明显提高。第三，使学生对科研有初步的认识。参与开放性实验的学生，需要自己确定实验项目，参与整个实验的各环节，且还需与老师有较深的交流，已完成了简单科研所需进行的一系列过程。第四，有利于提高教学质量。开设实验课程的主要目的之一就是辅助课堂理论教学，使学生对所学理论知识有直观的认识，保证教学效果。学生一旦认真进行实验，既能接触到一些与专业有关的设施，也能对理论知识更深入地了解，极大地加深了印象，并能对课堂上的理论学习产生更浓厚的兴趣。经常参与开放性实验的学生，动手动脑能力较强，对毕业论文的质量也是一种保证。
2开放性实验的设置
开放性实验室是一个平台，但并不是简单地将实验室门打开，让学生自由进出，而应该注重创建开放性实验项目和对学生能力的培养［5－6］。
2．1设计综合型实验
主要是本科教学基础性、论证性实验的延伸。鼓励学生根据实验室内的设施，经本人申请、指导教师同意、实验室审核后，应用所学专业知识自行设计实验方案并自主完成。我校环境类开放的实验室有水污染控制工程实验室、水质工程学实验室、环境监测实验室等，学生进入后，可进行常规的混凝沉淀实验、气浮实验、生活污水及工业废水的生化处理实验以及给水处理实验等多项实验的设计、实施、水质分析监测等，可以让学生进一步熟练掌握各种实验技术和方法，提高实验能力。
2．2研究创新型实验
结合大学生创新项目及教师科研项目，在教师指导下独立进行实验。学生可根据实际项目自行设计实验项目，制作反应器、控制实验参数等，以寻求到针对某种处理或者分析的新手段，可以用于改进教学方法、改良教学设备和制作教学课件等，可以获得论文、研究报告，申报专利、奖项等成果。
3开放性实验室建设的思路
3．1开放实验从“小”开始
对于一个新建设的开放性实验室，所的实验应从小部分学生少量实验开始。教师选择少量学生进行实验试做，寻找问题，并让学生提出合理化建议，之后进行汇总，同时也能方便快速地解决出现问题，由此能摸索出一些学生的兴趣点及存在的问题，让实验计划更合理。每次开放实验只上少量学生集中精力开始试做个别的开放性实验，不能追求多量化、全面性。如环境工程专业类的混凝实验，原是一个按部就班的验证型实验，通过调整后改为开放型实验，全部由学生选择实验废水类型与配制药剂、控制各种反应条件等。通过单个的实验，获得最多的经验，再逐步扩展到其他实验。
3．2指导教师尽心尽责
3．2．1提高指导教师的积极性
开放性实验会占据实验指导教师大量的时间和精力，要求教师主动参与开放性实验的教学，防止应付性地完成任务，避免开放性实验有名无实、降低实验的效果。学院应制定针对性的政策措施，如增加每个实验的课时数及课时费等，提高教师指导开放性实验的积极性。
3．2．2丰富指导教师的工程经验
环境工程类实验开放的目的是让学生在大学期间掌握一定的实际操作技能，这就要求指导教师本身的实践经验较为丰富，能够判断学生所制定的实验思路和步骤等是否合理，能解决实验过程中出现的各种问题、现象。如教师本身没有工程经历，只停留在理论层面，那么在开放实验过程中则无法指导学生去观察实验现象、判断实验结果，如混凝胶体的大小、生物菌的生长状况、分析过程中各种影响因素的去除等，这都直接影响到实验效果［7］。
3．2．3确保指导教师的实验指导时间
开设开放性实验，学生进行实验的时间大大增加，而且很多实验不能在8小时内完成，会占用晚上的时间，甚至包括周末等;同时，实验设备一旦出现问题，也需要教师及时到场处理，使得指导教师的时间安排存在极大的不确定性。这就要求指导教师安排好自己的工作，确保实验指导时间，防止实验因时间长而导致失败或者无法进行下去。苏州科技学院的开放性实验室引入了研究生协助管理体制，教师如遇特殊情况不能在实验室，可安排指定的研究生负责管理，并将实验情况向指导教师汇报。
3．3实验管理系统高效运作
开放实验室的最终落实在于网络化的平台管理，通过平台使师生形成职责清晰、互动有序、运行有效的实践组织体系。我校的环境与市政工程综合训练中心建立了一套完整的实验管理系统平台，实现了校内、校外随时对中心的实验设备、实验项目等查询，开放实验的预约，实验报告的提交，实验成绩的录入等，为开放实验室的高效运作提供了良好的保障［3］。
3．3．1实验前期的预约
想要开放性实验效果达到最佳，需要教师、学生、实验室、实验设备几方面的完美融合。教师将能够开放的实验室、实验设备都录入系统，学生制定详细的实验方案及计划后进行预约实验，教师根据学生预约情况进行实验的合理安排，这些内容及过程全部在实验管理系统内完成，大大缩短了前期的时间。
3．3．2实验过程的监督
在实验进行过程中，要求进行实验的学生随时在系统内录入实验时间、实验过程、实验问题等内容，教师根据内容进行全程指导及监督，以确保实验的效果。
3．3．3实验完成的考核
苏州科技学院建设的实验教学管理系统有一套完善的实验效果考核制度，包括从实验预约至实验成绩考核的所有开放实验过程信息，对学生实验过程中的平时成绩、实验报告的结果进行评判，以起到督促学生的作用。
3．4实验室安全管理严格规范
实验室的正常运行首先基于实验室不出现任何安全事故。因实验室是24小时开放的，所需的水、电、药等量较大，这就导致实验室内存在大量的安全隐患，最近出现的某高校实验室爆炸就是因为管理不善而导致。环境工程类的开放性实验室安全隐患主要有以下几个方面:1)易制毒、腐蚀性化学药品如苯系物、硫酸、盐酸等使用量非常大，且经常为大家所忽视;2)实验过程中的爆炸性如化学反应过程、蒸馏过程等没控制好;3)机械、电、烫伤等伤害，如被电机、搅拌机碰伤、高温烫伤等。这就需要制订非常完善、有效的管理制度，且要求实验室管理员做到每日检查汇总。
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基金项目：本文系上海高校本科重点教学改革项目（项目编号：20115902）、上海电力学院重点教改项目（项目编号：20111303）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0030-02
目前，上海电力学院材料、化学类专业有化学工程与工艺、环境工程、材料科学工程、应用化学与材料化学五个专业，这些专业的培养方案要求学生进行大量的实验和实践，对学生的动手实践能力培养要求很高。但在当前普遍的实验、实践性教育环节中还不能完全适应或满足各类学生的需求，因此有必要针对性地对学生的实践与动手能力进行培养，特别是依托学院的高水平学科基地，如上海市电厂化学与环境保护重点学科、国家电力公司热力设备腐蚀与防护重点实验室、上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室、上海热交换系统节能工程技术研究中心等等。这些研究基地有非常先进的仪器设备，同时又有很多高水平的学科带头人，充分利用这些资源加大对化学类专业学生动手与创新能力的培养具有重要意义。可以根据不同学生的特点有针对性地开放研究基地，鼓励学生到这些研发基地进行开放性实验与设计性实验，同时也可以加入教师的研究团队，以加强对学生创新能力的培养。
一、制定政策，确保学科基地面向本科生开放
在充分调研的基础上学院制定了相关政策与规章制度，《上海电力学院环境与化学工程学院研究基地与学科平台对本科生开放实施办法（暂行）》明确了高水平学科基地向化学类专业学生开放的具体内容与方式，主要包括本科生使用研究基地和学科平台须事先向相关研究基地或学科平台负责人提出使用申请，详细说明实验内容、使用的仪器设备和使用时间。研究基地或学科平台负责人需根据实际情况安排实验时间，通知使用者及其指导教师，提前一周安排人员对使用者及其指导教师就仪器设备的使用进行培训，并确保可熟练操作。使用者使用实验室和相关仪器设备的最初两天须由指导教师全程指导与陪同。使用者必须遵守各实验室和仪器设备的管理制度，如果在使用过程中遇到异常现象应及时与负责人联系。使用过程中，使用者及其指导教师应保证实验室的安全和卫生。使用完毕后关好水、电、煤，经实验室负责人检查验收无误后，签字离开。本科生利用学院研究基地或学科平台获得的成果（论文等）须对相关研究基地或学科平台进行标注。
通过调研分析学科基地现状，明确了哪些仪器设备可以对本科学生开放，并列出仪器设备清单在网上公布，这些仪器包括光电化学测试系统、带箱罐式电阻炉、等离子体发射光谱仪、红外光谱仪、原子力显微镜、盐雾箱、动态模拟试验装置、惰性气体纯净系统、多参数水质分析仪等很多科研设备；经过调研，目前上海电力学院高水平学科基地的仪器设备均可以向本科生开放，当然一些大型贵重仪器需要专人操作。一些相对简单的仪器设备（如分光光度计、电化学综合测试仪、电池测试仪等）经过专门培训后本科学生就能直接使用，这将大大方便学生进行科创工作或相关试验研究，有利于他们实践动手能力的提高。
二、利用学科基地改革创新学生的实验教学模式
1.提升传统实验教学水平
传统实验有它的局限性，但就实验教学体系而言，有着不可替代的作用。近年来面对新技术、新理论的不断涌现，数字化技 第一论文 网术的快速发展，需要不断更新提升实验内容和实验教学手段。但由于传统教学实验室的发展有一定的滞后性，而学院重点实验室、工程技术研究中心等高水平学科基地能紧跟学科发展的步伐，很多先进的仪器设备能及时更新，因此通过学科基地面向本科生教学开放这一方式能及时提升传统的实验教学水平。
2.完善综合性、设计性实验
综合性、设计性实验是教育部为培养学生的创新能力在实验教学中提出的规范性要求。因此在提高传统实验教学水平的过程中，对复合型、知识面广的专业实验进行重新设计，提升综合性、设计性实验，并列入培养计划和教学大纲，有依据地规范操作，对提升学生的实验教学水平将起到重要的作用。但由于学科基地所承担的研究大都具有一定的前沿性与创新性，如何将这些内容通过一定的方式融合到本科生的培养中大有文章可做，既包括研究方法又包括研究内容、研究思路等都可以通过增加一些新颖的综合性、设计性实验来实现对学生能力的培养。
三、鼓励引导学生积极实践，成效显著
1.积极开展学生的科学研究训练
长期以来，科研资源和课题研究与本科教学之间的联系很少，而本科实验室由于投入不足等因素，实验教学的条件和教学水平会受到一定的影响。因此，通过教学改革实现科研资源对实验教学的促进作用是实验教学水平提升和学生能力培养的潜力所在。近年来，环境与化学工程学院以这些高水平学科基地为依托，通过系统的科学研究训练培养了材料化学专业学生的创新能力和实践能力。每年都有近70名学生通过两周时间进行专门的科学研究训练，包括课题的确立、文献调研、实验方案制定、实验操作、数据分析和论文撰写等各个环节。通过科学研究训练不仅能使学生初步熟悉科学研究的各个步骤，而且能使学生近距离接触并使用这些学科平台基地的仪器设备，使学生的视野得到了开阔，通过动手实验也培养了他们的综合实践动手能力。
2.成为学生科技创新的基地与平台
环境与化学工程学院自1998年开始进行优秀生导师制活动以来，至今已有14年的历史。在通过导师制培养学生的过程中，学生进行科技创新是一个重要手段，而在学生进行科技创新工作时需要利用一定的实验仪器与设备。随着学生科技创新水平的不断提高与科学研究的不断深入，对实验设备的要求也在不断提高，一些常规的实验仪器设备有时难以满足学生的需要，因此将这些高水平学科基地的仪器设备及时向进行科技创新的学生开放很有必要，这也为学生提供了良好的条件与保障。如2011年环境与化学工程学院学生获得了42项上海市大学生科技创新项目，其中有18项都需要利用重点实验室和工程中心的仪器设备，这也为学生完成相关研究提供了 很好的便利条件。近一年来学生利用这些平台基地不仅很好地完成了一些科研项目，而且也取得了一些创新性的成果，发表了6篇学术论文，申请了4项发明专利。
3.提升了学生的就业能力与考研成效
自学院通过开放学科基地加强本科生的培养以来，参与的学生普遍感到这种方式能增加就业与考研工作中的竞争力。一方面，学生的 第一论文 网视野开阔了，更好地了解了本专业最先进的仪器设备，更好地满足了社会对相应人才的需求；另一方面，学生的实际动手能力也得到了切实加强。很多学生认为这种方式对研究生复试与就业面试都很有帮助。据统计，2011年参加该教学改革后相应专业学生的就业率都在95%以上，考取研究生的比例比前几年的平均数增加了30%左右。这些学生大都考入了武汉大学、厦门大学、华东理工大学、同济大学等化学、环境、材料学科实力较强的高校。
四、结束语
随着高校学科建设的不断发展，一些高水平的学科基地建设也将更加完善，如何充分利用这些资源对本科生进行培养是一个值得研究的课题。因此，在实践过程中需要发挥各方面的积极性，真正将这些高水平学科基地建设成为提高相关专业学生实践与创新能力的重要平台。
参考文献：
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[2]黄佳木.依托学科基地创建实验平台 培养材料专业创新人才[J].实验技术与管理，2008，25（6）：13-15.
关键词：实验教学中心；高校；示范
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）07-0083-02
多年来，我国教育领域一直倡导理论与实践相结合的教育方式。在实验教学示范中心建设的推动下，各高校从实验队伍建设、实验设施建设、实验教学改革等与人才培养相关方面都有了不同程度的发展，增强了学校的办学实力。从某种程度上讲，加强实验教学示范中心的建设，对于学科的可持续发展也起着推波助澜的作用。哈尔滨工业大学市政环境工程学院的市政环境实验教学示范中心是由市政、环境、能源、化学、生命科学等学科群构建而成的，是与饮用水水质保障、污水的安全回用、废水生物处理和水资源循环利用等与城市、城镇生活、工农业生产及环境保护密切相关的重要学科。
一、增强学科发展及人才培养
（一）加快实验教学改革步伐，适应学科发展
环境问题关系到人类生存和发展，随着环境问题的全球化，作为国内一流学科，不得不要求我们与国际接轨。这就要求学科在教育理念、学术水平、学科专业结构、课程设置、教学方法等方面应更趋于国际化。从国内角度讲，相关学科竞争激烈，优胜劣汰，学科发展面临强烈的冲击，这就表明为推动学科发展，创新学科结构、调整人才培养模式、更新教育观念、优化学科建设等教学改革势在必行。
从实验教学方法来讲，中心根据学科的特点建立以学生为中心，逐步实现以“自我实践”为主的实验教学模式，并确立“基础教育”的重要地位和作用。在自我实践中应重视培养学生实事求是的科学态度，团结协作的科研精神及科学的创新思维[1]。不断地调整优化实验教学内容和实验方法，提高具有综合性、设计性、应用性、实用性的实验项目的数量。秉承教学与科研相结合的原则，鼓励更多的教师将科研成果转化到实验教学中来。大力开展实验精品课程、仪器功能开发及自制仪器设备等方面建设；鼓励和推动开放实验教学，并依托实验中心开展基于项目学习的实践教学，为培养具备城市给水工程、排水工程、建筑给水排水工程、工业给排水工程、水污染控制工程和水资源保护等方面的知识的给排水科学与工程学科的工程领军人物和创新型拔尖创新人才开辟实践通道。
（二）促进以学生为核心的实验教学方式
为了实现实验教学与理论教学有机结合，以培养学生解决实际问题的能力为出发点，坚持实验教学注重能力、个性及创新意识培养的基本原则，在实验教学体系建设上可根据学生不同学习阶段的实际情况，采用分阶段、模块化实验教学体系，突出分层次、个性化的培养模式。该体系可分解为三个层面两个目标：三个层面为基本理论与概念的训练、基本技能与能力的训练以及创新性和研究能力训练；在横向上则分为两个阶段：基础知识、操作能力培养和独立思考独立工作能力培养。注重本领域现代检测技术、前沿科研成果与实验教学的紧密结合，将现代仪器设备独立操作培训纳入实验体系中，结合设计型、研究型实验项目的运用，通过实验技能和科研方法的训练，培养学生在开展学位论文研究工作中的自主创新能力。
二、推进理论与实践相结合的平台建设
中心利用现有资源，建设了三位一体的人才培养平台，可实现多方资源整合、共享和优势互补。同时，中心还建设了不同层次和不同目标的交叉型专业实验平台。
（一）基础创新实验平台的建设
中心每年为本科生创新创业训练提供创新基金，鼓励老师和学生参与到创新创业实验中。在本科生科技创新基地基础上，进一步加大投入，加强建设高水平的研究生科技创新基地，使之形成覆盖本科生和研究生不同层次的科技创新人才培养基地，并促进本科生、研究生之间科技创新的交流和提高。
从培养高素质、复合型精英人才的定位出发，培养学生接触科研前沿、提高科研与创新能力，拓展校外社会实践基地和生产实习基地非常有必要。校外科技创新基地：该基地将与中科院生态环境研究中心、哈工大宜兴环保研究院等合作建设，派出学生进行短期科研与实习；校外工程设计培养基地：培养学生以及年轻教师的工程设计能力。该基地已与中国市政工程东北设计院、深圳建筑科学研究院等达成合作建设共识，承担部分课程设计和毕业设计的指导工作；校外生产实习基地：在现有实习基地的基础上，增加龙江水务集团公司等合作单位。作为国内基础较雄厚、科研教学能力较强的学科群，走向国际化是近年来本学科的重要目标，与海外著名大学广泛交流与合作在拓宽研究生视野上起到举足轻重的作用。目前，市政环境实验中心已经在海外建设了三个实验教学基地，如澳大利亚新南威尔士大学海外实验教学基地、丹麦技术大学海外实验教学基地、法国普瓦捷大学海外实验教学基地。
（二）高、尖、新科研创新平台的建设
在现有专业实验平台基础上，依托国家重点学科建设高水平专业实验教学平台，结合学科建设，加大建设经费投入，集中建设、资源共享，建设市政环境学科高水平专业实验教学平台，为市政环境领域培养综合素质高的科技拔尖人才奠定更坚实的基础。依托国家重点实验室建设高水平创新研究平台，着重改善市政环境领域应用基础研究的设施和条件，充分发挥国家重点实验室在应用基础研究方面的优势作用，促进市政环境领域学生的科技创新能力的培养，为市政环境领域培养高素质的科技领军人才奠定坚实的基础。依托国家工程研究中心建设高水平工程实践平台，在校内建设高水平的成果转化应用和工程实践平台，促进市政环境领域学生的工程实践能力的培养，为市政环境领域培养高水平的工程技术人才奠定坚实的基础。
（三）资源化平台的建设
中心通过定期举办免费的大型科研仪器讲座、科研仪器独立操作使用培训等手段，使学生有更多的机会接触到本专业科研前沿的仪器设备和科学研究方法，加强了学生对现代检测技术的了解与掌握，全面提升了实验教学促进理论教学的能力，发挥了以科研促实验教学的优良传统，鼓励学生将科研方法、科研成果转化为实验教学内容[2-4]。大型预约测试系统平台的建立，弥补了传统仪器预约的不足，规范了实验室管理，实现了资源的优化配置[5]。
三、加强实验教学师资队伍与基础设施建设
（一）实验教师队伍建设
在过去5年的建设时间里，中心引导和激罡咚平教师积极投入实验教学，建设了一支年龄结构、专业学科合理搭配的实验教学队伍，实验教学师资队伍博士化率达到80%以上。鉴于教学和研究人员在高等院校各项工作中的中心作用，鼓励其投身于中心建设，积极参与实验教学改革。通过制定相关实验教学规章与考核制度，明确了其岗位职责与鼓励政策；新晋人员入职时，强调实验教学人员的培训上岗；建立完善的实验教学人员的选拔和培养方案等，筛选出一支高质量的师资队伍来承担实验教学工作，推动中心“实践育人”工作的顺利进行。注重加强实验教师与实验技术人员的沟通与交流，理论与实践经验相互融合，共同参与实验教学内容、方法、手段等方面的改进工作，协同完成实验教学改革工作，强化实践环节。加强新、老教师之间的沟通与交流，采取以老带新的方式，重视实验教学交接工作，确保了实验教学质量[6]。
（二）实验基础设施建设
实验室硬件设施建设是学校综合办学实力的体现之一，为提高中心的实验教学水平，加强实验教学建设，为实验教学人员提供发挥的平台，加大了对实验教学仪器设备的投入，包括原有仪器台套数的增加，仪器的更新换代，与新增实验项目相匹配的新型仪器的购买。
实验教学的发展离不开大型科学仪器，实验室的仪器配置状况直接影响着教学、科研水平和人才培养质量，尤其是研究生教学，如何利用这些大型仪器设备来提高研究生的实践能力，真正做到理论结合实际，发挥大型科学仪器在教学、科研中所起的作用则是实验教学改革的重点[7]。多年来，在“985”、“211”专项建设经费的支持下，实验中心的实验仪器设备得到不断更新，现有20万元以上大型设备40余台套，设有水质分析、色谱分析、显微成像、分子和原子光谱和分子生物学等实验室。研究领域涉及环境、医药、冶金、食品等行业，现已实现大型仪器资源共享，为实验教学提供强有力的硬件支持。
四、结论
近年来，通过全中心人员的努力，中心的总体建设中关于体制建设、实验教学建设、实验队伍建设、实验基础和创新平台建设等已初见成效，但有许多方面仍有待完善。中心应在建立高质量的实验队伍的基础上，不断地深化完善实验教学改革，提升实验教学水平，改善实验教学设施与教学环境。加强各学科间实验教学示范中心之间的交流与合作，带动全国同类学科实验室的建设。顺应市政环境类专业学科发展，以培养综合性素质人才为目标，把中心建设成学生创新、实践能力的培育基地。
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关键词：聚合氯化铝 絮凝剂 印染废水 水处理
关于絮凝剂的定义目前有两种解释：其一，是根据胶体粒子聚集过程的不同阶段，即胶粒表面改性（静电中和）及胶粒的粘连，将主要是胶粒表面改性或由于压缩双电层而产生脱稳作用的药品称为凝聚剂；而将主要使脱稳后的胶粒通过粒间搭桥和卷扫作用粘结在一起的称为絮凝剂。其二，把凝聚剂和絮凝剂两者当作同义语，不加区分互相通用。本文基本上采用后一种涵义[1]。
实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：MY3000-6A-2混凝试验搅拌仪
潜江市梅宇仪器有限公司
722-s可见光栅分光光度计
上海精密科学仪器有限公司
pHS-3C精密pH计
上海雷磁仪器厂
调节式万用电炉
通州市化学仪器有限公司
BS 210 S分析天平
500mL全玻璃回流装置。
试剂：98%的浓硫酸，硫酸银，硫酸铝，硅藻土，蒸馏水，重铬酸钾标准液(CK2Cr2O7=0.25mol/L)试亚铁灵指示液，硫酸亚铁胺标准液[C(NH4)2Fe(SO4)2≈0.1mol]:
药品：固体聚合氯化铝，固体聚合氯化铁，固体聚合硫酸铁铝，固体聚合氯化铝铁，均由××市××××有限公司提供。
本文研究的固体聚合氯化铝絮凝剂，为淡黄色固体，其氧化铝（Al2O3）的含量≥27.0%，盐基度在45.0%～85.0%之间，水不溶物的含量≤3.0%，1%水溶液的pH值在3.5～5.0之间。
以上所用药品均为分析纯级别。
印染废水水样由××市××印染厂提供。
1.2 分析内容与方法
1.2.1 分析内容
1.2.1.1 研究聚合氯化铝对印染废水的絮凝效果，找出最佳加入量与最佳pH值，并讨论它们对聚合氯化铝絮凝效果的影响。
1.2.1.2 探讨搅拌强度、搅拌时间、沉降时间对聚合氯化铝絮凝效果的影响。
1.2.1.3 比较聚合氯化铝和硫酸铝对印染废水的絮凝效果。
1.2.1.4 比较聚合氯化铝对不同废水的絮凝效果。
1.2.1.5 比较聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁铝、聚合氯化铝铁对印染废水的絮凝效果。
1.2.1.6 通过试验，列表作图对比结果，得出论文结论。
1.2.2 分析方法
浊度—吸光度线性回归标准曲线：
浊度 = 吸光度*384.3941-13.0627，r= 0.9930
1.3 印染废水水质分析
颜色：蓝紫色；pH：7.86；CODCr：415.7mg/L；浊度：436.2 NTU
2 结果与讨论
2.1 PAC加入量对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取六份200mL水样于干净的烧杯中，各加入0.025、0.05、0.075、0.1、0.125、0.15g PAC絮凝剂，先以150r/min的搅拌强度作用1min，然后以50r/min的搅拌强度作用10min，在沉降20min的条件下，取上层清液，考察PAC加入量对CODCr、浊度去除率的影响，实验结果如表2、图2、图3所示。
通过以上图表可知，PAC絮凝剂的加入量对该水样的pH影响不大，其加入量应在400～600mg/L之间。此时，PAC絮凝剂对CODCr、浊度都有很好的处理效果。若加入量较少，则不能很好地使胶体脱稳，不足以将胶粒架桥联接起来，导致形成的絮体不够多、大，不能起到很好的吸附卷扫作用，絮凝效果不够理想。若偏多，则会使胶粒的吸附面均被无机PAC高分子覆盖，两胶粒接近时，就受到高分子之间的相互排斥而不能聚集，产生“胶体保护”作用，使絮凝效果下降，甚至重新稳定，即“再稳”[8]。在实验过程中，我们发现，PAC对印染废水的脱色效果也很明显。原水样的颜色为蓝紫色，加入PAC后，颜色明显变浅，至最佳絮凝效果时，基本上呈透明色。而由以上曲线可以看出，峰值出现在PAC加入量为500mg/L时。此时，效果最佳，CODCr去除率达69.58%，浊度去除率达81.73%。
故确定PAC的最佳加入量为500mg/L。
2.2 pH值对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取六份200mL水样于干净的烧杯中，将各水样的pH值分别调节至5、6、7、8、9、10，然后各加入0.1g PAC絮凝剂，先以150r/min的搅拌强度作用1min，然后以50r/min的搅拌强度作用10min，在沉降20min的条件下，取上层清液，考察在最佳用量的情况下，不同pH值对CODCr、浊度去除率的影响，实验结果如表3、图4、图5所示。
一般来讲，在絮凝反应中，pH值的影响是非常大的，它对胶体表面电荷的Zeta(ζ)电位，混凝剂的性质和作用等都有很大的影响。不同的混凝剂都有其最佳的混凝区域。pH值调整的恰当，就可以节约大量的药剂，降低成本，并且能够使絮凝作用发挥得完全，絮凝效果好；反之，pH值选择不恰当，轻者影响混凝效果，重者不能形成絮凝沉淀，甚至使已形成的絮凝体重新变成胶体溶液[9]。
而由资料得知[3]，PAC的水解聚合形态强烈地依附于水体的pH值。在低pH值时，PAC的水解形态为单体形式，在中性范围内为多核水解产物Al7(OH)174+、Al6(OH)153+，高pH值时为Al(OH)3、Al(OH)4-。
通过以上图表可知，在中性与弱碱条件下，PAC絮凝剂对CODCr、浊度的处理效果受影响的程度不大，仍有着较高的去除率。而且，在实验过程中，pH值对PAC的脱色效果影响也不大。其中，CODCr去除率达到72.63%，浊度去除率达到87.14%。
确定PAC的最佳絮凝pH为8。
3.3 搅拌强度、搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取四份200mL水样于干净烧杯中，调节溶液PH值到8，再加入0.1g PAC絮凝剂。分别以50r/min、100r/min、150r/min、200r/min转速搅拌10min，静置沉降20min，取上层清液，考察搅拌强度对CODCr、浊度去除率的影响。结果如表4所示。
通过实验得知，对于该水样，搅拌强度对PAC的絮凝效果一定的影响，但不是很大。当搅拌强度较小时，CODCr的去除率仅比最优絮凝条件下低5%，浊度去除率低8%左右；当搅拌强度较大时，CODCr、浊度去除率最差，分别只为63.28%、75.13%。由此，我们可以看出，当搅拌强度过小时，不利于絮凝剂与颗粒物的充分接触；当搅拌强度过大时，则容易将大颗粒的固体搅碎变成小颗粒，将能够沉淀的颗粒搅碎变成不能沉淀的颗粒，同样降低了絮凝效果。
接着，我们讨论搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。取三份水样，调节溶液pH值到8，再加入0.1g/200mL PAC絮凝剂，以150r/min分别搅拌2min、10min、20min，静置沉降20min，取上层清液，考察搅拌时间对CODCr、浊度去除率的影响。结果如表5所示。
由表5可以看出，搅拌时间对PAC的絮凝效果也有影响。搅拌2min时，絮凝剂与水样中颗粒物作用不够充分，不利于捕集胶体颗粒，而且絮凝剂的浓度分布也不均匀，更不利于发挥絮凝剂的作用[10]。此时，CODCr、浊度去除率比最佳絮凝条件下低10%、13%之多。搅拌时间过长，又容易将已经形成的絮状物搅碎，使其悬浮于水中，导致絮凝效果下降，此时CODCr、浊度去除率仅达67.81%、80.91%。
本文确定最佳搅拌强度为150r/min，最佳搅拌时间为10min。
3.4 沉降时间对CODCr、浊度去除率的影响
分别量取三份200mL水样于干净烧杯中，调节溶液pH值到8，再加入0.1g PAC絮凝剂，以150r/min的搅拌速度作用10min。第一个烧杯静置10min后，取上层清液，测CODCr、浊度等指标；第二个静置20min后，测各项指标；第三个静置30min后，测各项指标。以此考察沉降时间对CODCr、浊度去除率的影响。结果如表6所示。
由表可知，在最佳PAC加入量、pH值、搅拌强度、搅拌时间的情况下，随着沉降时间的增加，CODCr、浊度去除率都有所提高，幅度约为2%～3%。但10 min后即趋于平稳，CODCr、浊度去除率几乎达到恒定。可知，沉降时间对PAC絮凝效果的影响不大。确定最佳沉降时间为20min。
3.5 PAC、AS絮凝效果的对比实验
硫酸铝（AS）又称明矾，是给水处理中较为常用的一种絮凝剂。无水硫酸铝为无色结晶，易溶于水。含水硫酸铝可带有6、10、16、18、27个结晶分子，常温下十八水合物较为稳定，为无色粉状或粉末晶体。本实验采用白色粒状Al2(SO4)318H2O结晶体[3]。
3.5.1 AS最佳絮凝条件的确定及其与PAC絮凝效果的对比
关键词：污水处理；检测；自动化仪表
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
在我国自动化大发展的大环境下，在污水处理检测中自动化仪表技术已经成为发展的必然趋势，在我国现阶段，污水处理厂的自动监控系统大部分的都是可编程逻辑控制器、计算机与自动化仪表三者结合的架构组成的系统，以下就对污水处理检测中自动化仪表的应用进行分析与研究，促进自动化检测仪表在污水处理中的应用。
一、自动化仪表在应用中的重要性
现阶段自动监测系统，总是用各种自动化仪表及相应的自动控制技术。自动化仪器与传统仪器相比有许多优点，如自动仪器连续工作能力，参数测定功能强大而又方便，在管理方面，管理人员可以参考仪表数字监控和操作系统的有效性，甚至可以通过软件编程，使系统自动响应和信号处理，对系统组件之间的供应和需求之间和谐有一定的作用，从系统的整体水平提高设备的利用率。另一方面，自动化仪表的引进也使系统可以继续监测，及时平衡系统中出现的偏差，保证系统工作的质量。自动化仪表检测也可用于早期预警系统的危险状态，所以自动化仪表在污水处理中的应用中具有至关重要的。
二、污水处理系统中常见自动化仪表
（一）常用仪表的分类
污水处理系统中往往有很多参数必须是自动控制系统中的，如压力，液位，流量，pH值，温度等。压力、温度和其他物理参数一般在自动化仪表检测系统中被定义为热工量；当pH值，温度定义为成分量。自动化检测仪表参数对应于不同类型的掺量，如热工量仪为热工测量仪表；成分分析仪表仪为成分量的仪表。在污水处理系统，后者也被称为水质分析仪表。
（二）测量仪表的构成
由于不同的测量任务，各种仪表的原理不同。但仪表结构具有一些共同的特点，一般包括显示器、传感器和变送器这些零件。
三、污水处理检测中自动化仪表的介绍
（一）污泥浓度计、氧化还原电位计、溶解氧计
1.曝气池溶解氧控制：当今污水处理厂采用的是传统活性污泥法的 OOC 改良工艺在 4 个圆型曝气池内圈好氧区，分别安装了测量范围是 0.05～10mg/L 的溶解氧计，实时监控溶解氧浓度，传输到 PLC 及上值机。当实测浓度小于设定浓度时，自动控制系统启动鼓风机，给曝气池充氧；相反地，当氧气充足时，就会停止运行鼓风机。通过溶解氧计控制鼓风机可以精确地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止，在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗，保护了设备，增强了好氧菌群的分解能力。我国污水处理厂通常使用传统的活性污泥法改良技术，在四个曝气池中圈出氧区，并分别设置测量范围为0.05mg/L 左右的溶解氧计，对溶解氧的浓度进行实时监测，同时将监测结果传输到计算机系统中。
2.曝气池好氧段与缺氧段的控制：在每个曝气池的外圈的好氧区与缺氧区的临界面都安装了测量范围是-500～500mV 的氧化还原电位计，通过测量的氧化还原电位可以控制鼓风机的高速运行，给外圈供氧，形成强好氧曝气阶段和缺氧阶段的交替，进而提高处理工艺中除磷脱氮的能力。如果没有安装氧化还原电位计。那么鼓风机的运行只能通过时间控制，这样一来就会明显降低除磷脱氮的效果。控制曝气池的缺氧段和好氧段。在所有曝气池的缺氧区与好氧区的边界处，分别设置一个-500mV至 500mV的氧化还原电位计，利用测量所得的氧化还原电位值，控制高速运行的鼓风机，从而为外圈供氧，产生缺氧阶段与强好氧曝气阶段之间的相互交替出现，以促进处理工艺过程中除磷脱氮水平的提高。
3.曝气池污泥浓度控制：曝气池中的污垢的浓度作为一个非常重要的工艺指标，对污水处理过程中起着至关重要的作用。在传统方法中的污垢浓度控制存在较大的误差，因此不能正确和及时的被控制。在曝气池污泥浓度是一个重要的技术参数。在传统的污水处理厂，污泥浓度取决于使用旧的监测实验室测试方法，在提供数据的准确性和及时及时性上存在很好的缺陷，调节回流污泥和剩余污泥难以及时的对施工工艺进行调整，造成时间和精度误差。
（二）超声波流量计、液位差计、液位计
首先，控制电网运行。在细网格和粗网格分别设置超声波液位计，采用格栅两侧的液位差反应格栅的堵塞水平，结果传输到计算机，计算结果并且进行分析。其次，泵的运行控制。为了污水处理系统和水泵自动控制，安装应在水泵两个超声波液位计，用于测量泵装置的实际水平，并将水位信息传送到计算机控制器，由计算机系统处理。最后，实施监控与处理能力和交通流。水量在污水处理中是一个非常重要的参数，及时的掌握进水量，对于污水处理厂的抗水力负荷和工艺的提高都有着决定性的作用。
（三）电磁流量计、气体流量计
污泥回流管道和剩余污泥管道安装中的范围为0～1200m3/h 的电磁流量计测量回流污泥和剩余污泥的流量，流量计的安装后，值班人员可根据流量的正确显示，以判断污泥回流泵和剩余污泥泵的正常工作，解决了简单的潜水泵的问题不能判断电磁流量计的正常工作，而且安装方便，简单维护功能。鼓风饥与曝气池间的空气管道上直接安装测量范围 O～4000m3/h(标准状况)的气体流量计。气体流量计的安装可以使值班人员了解风机在任何时间的曝气池体积供气体的数值。
四、自动化仪表的发展方向
现代化信息技术的迅猛发展促进了自动化仪表领域的进步和创新 ，信息技术开始大量应用到自动化仪表行业 ，使得自动化仪表的应用更加广泛，其分析、控制、计算、处理与显示范围越来越大 ，从而促进了自动化仪表向网络化、多功能化和智能化等方向发展。
（一）向智能化方向发展。自动化仪表的核心应用价值就是智能化，也就是说现在的自动化仪表要比以前具备更多新功能。比如原来由多台机器完成的工作 ，现在只需一台智能化机器就可完成 ，并且现在的机器设备运行速度更快 ，设计更加合理 ，体积更小，关键是还大大提高了工作效率。
（二）精确化程度更高。由于受科技水平的限制 ，原来的仪表设备其计算精度和测量精度都远远不够 ，按现在的工作要求来说有很大差距。因此在生产实践中要提高自动化控制仪表的功能 ，除了保持自动化仪表中微型计算机的中心控制地位外 ，还可把功能更加强大的软件嵌于自动化仪表中 ，使其在多次、快速的重复测量中发挥作用 ，这样便可自动排除不良因素的干扰和偶然性误差及 ，提升自动化仪表的抗干扰能力和精准程度 ，使其计算和测量的精准度更高。
（三）向着网络化控制方向发展。随着信息网络技术的快速发展，网络结构体正逐步引入到自动化仪表中，即 IP 智能现场仪表。在实际应用中自动化仪表可以把网络的每一个层次贯穿起来 ，并覆盖公司运营的全部范围 ，从而实现人工办公和自动化办公的有机结合 ，这样自动化仪表就成为一种完全开放式的网络体系结构，从而实现真正意义的网络化控制。
（四）安全性更高。自动化仪表和控制系统的安全性不仅包括测控系统自身的安全性技术 ，而且还包括受测控系统出现故障时的故障处理技术。随着自动化仪表和控制系统应用范围的日益扩大，系统的安全性尤其重要，如在电力、大型工程和工业生产领域，尤其是在军事、航空航天和核工业设施等行业，其安全性更加重要 ，对战斗力的提高起到很重要的作用。这些部门的相关系统如果出现故障 ，将会产生毁灭性的严重后果。因此自动化仪表设备的安全可靠性显得特别重要。
结束语
自动化检测仪表是污水处理中最重要的一个环节，直接决定了工作效率和污水处理系统的质量，也是污水处理检测系统的进展，然而，在自动化检测仪表应用过程中面临较大的问题，这些问题制约了污水处理系统，因此，有效的解决自动化检测仪表中存在的问题，促进自动化检测仪表在污水处理中发挥巨大的作用，以促进中国环保产业的进一步发展。
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