时间:2023-03-27 16:59:04
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篇工艺流程论文,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。
(1)气体回收:使用SF6回收装置回收,并将运行过的气体从储气罐及时压入气瓶中。(2)氮气冲洗:使用专用的阀门细管连接氮气瓶,然后向开关本体内冲入氮气,然后再回收。一般反复2到3次,尽量将本体内的剧毒物质带出。(3)瓷柱解体:a.确认本体内无气压后(用专用阀门放气),将本体竖吊起来;b.拧开连接螺栓,使中间法兰分开约120mm左右;取下绝缘杆连接的固定圆柱销;c.将下支柱瓷瓶放倒,拆下支柱瓷瓶与拐臂座的连接螺栓,连带底座抽出绝缘拉杆,然后将绝缘拉杆和拐臂分离;d.拆下瓷柱下法兰座固定螺栓,取下动触头及下导流通道;e.将上断口瓷瓶落地稳固,打开顶盖,取出吸附剂容器;f.松开瓷柱上法兰座的固定螺栓,取出上导流通道。
2本体内部件的检查处理
(1)绝缘拉杆清扫检查,金属件与绝缘杆连接牢固,拉杆螺纹应无滑丝,配合良好。耐压试验合格,不合格应干燥处理。(2)检查清洁灭弧室部分,包括动静触头、弧触头、喷嘴等部件,用酒精擦拭干净并晾干后涂抹。(3)清洗检查各导电面,应光滑平整无毛刺。否则应按工艺要求精细处理,以保证可靠导电。(4)清洗检查密封面,去除老垢和密封胶残留,保证其光滑平整,无遗留杂物。
3解体工作中的注意事项
(1)在拆触头、灭弧室之前要在法兰上做好记号,避免安装时装错方向;(2)检查喷嘴时,应测量喷嘴的直径是否符合要求;(3)绝缘拉杆要用塑料布包好,防止受潮。耐压试验做完后要及时装入。(4)断口瓷瓶及各零部件清理结束,在安装前要用塑料纸包扎,防止受潮和二次沾附污物。(5)拿取吸附剂时一定要戴防护手套。更换吸附剂时,防止吸入剧毒粉尘。最好戴护目镜,防止剧毒粉尘进入眼睛。(6)刮除老密封胶时一定要有塑料片一类的软性物。不得使用硬度高过法兰部件的器物,以免产生划痕导致密封圈不能完全密封。
4本体装复
(1)在各法兰密封槽内涂专用密封脂,装上密封圈,用刷子在密封圈表面将脂均匀涂抹,并且在外侧法兰表面涂一层薄薄的脂。(2)用ABB专用化学清洁纸从下往上一次性将绝缘拉杆擦干净,装入拐臂座。(3)将拐臂座与下支柱瓷瓶连接。(4)断口瓷瓶竖直吊离地面1m左右,将下导流通道装入瓷瓶。(5)在地上放两块厚度大于15cm的枕木,将安装好下法兰的断口竖直放在枕木上,然后将上导流通道及上法兰装入断口内。(6)将装好新吸附剂的吸湿器容器放入断口上端,盖上顶盖。(7)上断口瓷瓶吊起,将下支柱瓷瓶绝缘拉杆用圆柱销与之连接;将上断口落下与下瓷瓶连接。(8)抽真空至130Pa后,继续抽2.5h,保持真空度半小时不明显下降。然后充SF6至压力0.125MPa,静置24h,检漏和测微水。合格后,将SF6充至额定压力,然后静置24h检漏和测微水。
5装复工作中的注意事项
(1)装复时更换密封圈,ABB厂家的法兰密封已经由截面圆形的单密封更改为截面碗形的双重密封。(2)垫放下瓷瓶的枕木或其他物体,其高度应该满足要求,以免压到绝缘拉杆固定套,导致绝缘拉杆损坏或强度下降。(3)上导电通道装复时,下弧触头应对正插入,在检查内部喷嘴四周间隙均匀后才能紧固。(4)绝缘拉杆用圆柱销装好后,卡上的马蹄销要确保转动顺畅。(5)上断口与下瓷瓶连接时,顺时针旋转拐臂,直至中间法兰与下支柱瓷瓶接触后才可装上螺丝紧固。
6结束语
关键词:油气储运工程专业;本科毕业设计;工程设计类
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)51-0200-02
本科毕业设计(论文)是培养学员综合运用所学基础理论、基本知识和基本技能,提高分析、解决实际问题能力和独立工作能力的重要教学环节。
油气储运工程专业培养适应油气储运工程发展需要,具备工程流体力学、油气储运工程学等方面基本理论、基本知识及基本技能,获得进行科学研究的初步训练,基础扎实、知识面广、能力强、综合素质好,具有创新精神和实践能力的油气储运工程应用型人才。为提高其实战能力,油气储运工程专业毕业设计推荐采用“真题真做”,题目主要来源于实际的工程项目、科学研究项目等,并运用项目式管理进行设计,使学员如临其境,切身体会到项目的实际流程以及技术管理办法。油气储运工程专业工程设计类题目一般占到整个毕业设计题目的80%左右,所以我们主要针对该类型本科毕业设计进行探讨。
一、为什么设定毕业设计基本工作量要求
本科毕业设计时间为3月到6月初,去掉培训、调研和综合演练所占用的1个月时间,其有效毕业设计时间为2个月。如何使学员在较短的设计时间内提高毕业设计论文质量,一直是探讨的核心问题。在毕业设计初期,学员选到题目,往往比较迷茫,不知道具体要做什么事情,对论文的字数要求、图纸要求、论文的深度更是一头雾水。初次带毕业设计的教员虽然有做项目的经验,但是对本科毕业设计论文难度及论文指导程度把握不是很准确。其实这些问题也就是本科毕业设计论文的基本工作量是如何界定的、论文是否有创新两个核心问题。我们以“毕业设计工作量”、“本科毕业设计创新”关键词在互联网上搜索,关于“本科毕业设计创新”一定会搜出很多条目,“毕业设计工作量”搜出的条目较少,且基本大同小异,主要是根据不同的论文类型,对字数、图纸质量、实验结论等进行规定。但是为了达到通用性要求,均比较粗略,没有借鉴意义。对学院来说,因其管理的宏观性,不可能给出具体的界定。但是每个专业可根据专业特点进行基本工作量的设定,让学员和初次带毕业设计的教员一开始就对毕业设计到底是什么,要做到什么程度有较为清晰的认识。针对工程设计类题目,它的基本工作量应该达到什么程度呢?
二、工程设计主要包括哪些内容[1]
根据项目的类型分为新建、改建和扩建3种类型。根据项目实施阶段分为可行性研究、初步设计、施工图设计等3个阶段。由于时间较短,为保证设计质量,我们将毕业设计的难度定为初步设计阶段。初步设计阶段主要包括设计准备工作、工艺流程设计、工艺设备选型设计、库区布置设计、管路配置设计等内容。
1.设计准备工作。该部分是指根据导师下达的设计任务书,正确领会对工艺提出的要求。明确所承担的设计任务和主要内容,确定其方法步骤。订出工作计划。利用设计前调研时间,深入到已建的油库实地调研,了解掌握油库油品的种类、数量,主要采用的技术、设备及工艺,还有该地区的地形资料、地质资料、交通资料、气象资料等,这些资料的收集是油库水力计算、热力计算、建(构)筑物基础与管线埋深、做法的依据,不可忽视。尤其应重视了解油库新的技术、设备及工艺应用情况,并收集设计所需的国家和行业标准、规范及相关的资料。资料包括外部资料、内部资料、技术经济资料、各类设备技术手册或样本等。
2.工艺流程设计。该部分是确定油库工艺流程。要求运用所掌握的各种资料,先作出几种流程方案,根据有关的基本理论进行对比分析,着重评价投资与成本,从中选择出一种技术先进、经济合理、安全可靠的工艺流程,并绘制油库工艺流程图。
3.工艺设备选型设计。该部分是初步确定了系统设备的构成,这其中的设备只是一个概念,工艺设备选型就是通过工艺计算确定设备具体的规格和型号。油罐、油泵等各种定型设备选型涉及水力、强度、热力等计算。在工艺计算阶段应理论联系实际,学会发现问题、分析问题和解决问题,搞好计算的必要条件是概念清楚、方法正确、数据齐全可靠,并且必须按规定的步骤进行。
4.库区布置设计。该部分主要包括储油区、油品装卸作业区、行政生活区的布置设计。其中储油区和油品装卸作业区布置设计是工艺设计中的重要内容,它的首要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的具置。油库布置设计在工艺流程设计和工艺计算及设备选型后进行。库区布置设计完成之后要绘制油罐区和油品装卸作业区的平面、立面布置图。
5.管路配置设计。该部分任务是确定油库全部管线、阀件、管件及各种管支座的位置,以满足工艺的要求。设计时应考虑节约管材,便于操作、检查和安装检修,而且做到整齐美观。管路配置设计应在工艺流程设计和储油区、油品装卸作业区布置设计完成的基础上进行。
三、设计说明书主要包括哪些内容
根据设计的内容包括油库设计总说明、总图布置说明、工艺设计说明书和消防部分说明等。
1.油库设计总说明。(1)阐明本设计的任务依据和技术依据。其中任务依据包括已批准的设计任务书和有关协议、主要文件、会议记录等的名称及所属文号、设计采用的规范和标准等;(2)阐明油库的性质、经营油品种类、供应范围、油库的总容量和经营特点;(3)阐明油库建设区域的自然条件(地理位置、地形地貌、水文气象、工程地质、地震等级等)、周围环境(与居民点距离、附近有无其他大中型企业或重要建(构)筑物和其他危险物品)水电、运输、通讯等情况;(4)人员编制情况说明。包括行政人员、技术人员、工人和消防警卫及勤杂人员;(5)阐明主要技术经济指标和总投资额;(6)阐明本单位承担的设计项目和委托其他单位的设计项目。
2.总图布置说明。(1)说明总图布置的指导思想,分析总图布置的优缺点;(2)油罐的结构类型、单个容积;(3)库内运输方式。
3.工艺设计说明书。(1)工艺流程;(2)铁路(公路或水运)油品装卸方式、货位(或泊位)的个数、专用线长度;(3)发油方式,汽车装油的鹤管数,桶装灌油栓个数;(4)装卸油泵及机组的型号及台数,输油管的规格;(5)油库的装卸能力。
4.消防部分说明。(1)油罐及其他生产设施采用的消防方式;(2)消防所需的灭火剂量和水量;(3)消防泵的台数、型号、规格及其使用的动力;(4)其他消防设备(消防车、泡沫液罐、消防水罐等);(5)消防管道的布置和管径;(6)油库消防灭火系统工艺计算书;(7)消防、给排水设备表等。
对于本科毕业设计(论文)来讲,文字部分主要是一份完整的设计计算说明书,要求思路清晰,符合最新的国标和行业标准,结论正确,不一定非要达到一定的字数。有的学员论文厚厚的一摞,一翻里面的内容,逻辑混乱,东拼西凑,仍然是达不到毕业设计要求的。有的学员论文字数少,但是能够围绕设计内容,设计步骤齐全,主题突出,立意较新,不仅仅可以达到毕业设计基本要求,甚至可以评选优秀论文。
四、主要技术图纸
油气储运工程专业因其专业特点,设计图纸是必不可少的。
1.绘图原则。绘图原则具体参见GB/T 13361-2012《技术制图通用术语》、GB/T 14665-2012《机械工程CAD制图规则》、GB/T 16675.1-2012《技术制图简化表示法第1部分:图样画法》、GB/T 16675.2-2012《技术制图简化表示法第2部分:尺寸注法》和SY/T 0003-2012 《石油天然气工程制图标准》等。
2.图幅大小的确定。一般来讲,油库总工艺流程图采用A1图幅,分区及泵房工艺流程图采用A2或A3图幅。根据实际情况,可绘制加长图幅。
3.图幅比例的确定。平面布置图均严格依据国标和行业标准按比例进行绘制。工艺流程图通常不严格按比例绘制,各个设施、设备之间的位置关系也可以不受总平面布置图的约束,工艺流程图以表达清晰、工艺准确为原则。根据毕业设计难度在初步设计阶段的要求,工艺技术图纸主要包括平面布置图、工艺流程图、设备设施平立面图、局部详图等。具体包括库区位置图、油库总平面布置图、罐区工艺布置图、装卸作业区工艺布置图、管网综合平面布置图、库区消防平面布置图、油库总工艺流程图、油库消防灭火系统工艺图、库区设备防雷、防静电接地图;管网局部详图、管路附件详图、管架、支座配置图等,还包括图纸清单、设备材料清单等。
对学员来讲,2个月的时间不可能一个人完成整个油库的设计,一般来说,设计分组进行,“一人一题,真题真做”。通过设定油气储运工程专业工程设计类毕业设计基本要求,教员有针对性地进行专业的引导和帮助,缩短学员获取有效资源的时间,提高获取有效资源的质量;缩短了学员进入毕业设计状态的时间,在毕业设计过程中,更有针对性地查找资料,规范地进行设计,用更多的时间进行创新研究。不仅提高了个人解决问题、分析问题的实战能力,培养了团队协作精神,还达到进一步提高毕业设计论文质量的目的。
参考文献:
关键词:含盐废水,预处理,超滤
含盐化工废水的处理是工业废水处理中的难点之一。含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,特别是工业含盐废水,除本身含有高浓度的无机盐外,还含有大量的有毒难降解溶解性有机物如苯环类化合物和烃类等,此类废水的溶解性有机物含量高,一般物理化学方法难以处理,而生化处理多局限在配水试验,因此,研究工厂实际排放的高含盐废水生物处理的可行性、机理和处理条件是十分必要的[1]。硕士论文,超滤。目前对含盐废水的处理一般有生化降解、蒸发、电解、离子交换、膜法等方法。与其他方法相比,反渗透膜分离技术具有不发生相变、杂质去除范围广、分离装置简单、脱盐效率高等优点。因此其得到越来越广泛地应用。硕士论文,超滤。通常一个完整的脱盐系统由预处理系统与除盐系统组成。常规的预处理手段主要有混凝沉淀、过滤、超滤与微滤等。通过预处理,可以对废水中的污染物进行一定程度的降低,减少污染物对反渗透膜的污染,预处理对于系统的长期安全稳定的运行至关重要,工艺设计的正确与否直接关系到膜元件的寿命,从而影响到操作成本[2]。
本试验采用混凝-多介质过滤-超滤的工艺对进入反渗透系统的高含盐废水进行预处理,以考察其对COD、硬度、TDS、浊度等的去除效果。超滤作为一种高效的水处理技术已被越来越多的应用于工业废水处理[3~4]。
1 试验部分
1.1 试验用水
试验用水取自天津化工厂含盐化工废水。水样水质分析:COD均值为242.45mg/l,硬度均值为2353.35 mg/L,浊度均值为60NTU,TDS均值为7605mg/l,PH范围为9~11。
1.2 分析项目及分析方法
化学需氧量(CODcr):重铬酸钾法;浊度:哈希2100P浊度仪测定;硬度:EDTA滴定法;TDS、pH值:哈希HQ40d多参数测试仪。
1.3 试验工艺流程
本试验采用的工艺流程如下图1所示,原水先进入反应池1,在PAC絮凝的作用下,总溶解性固体(TDS)、化学需氧量(COD)、浊度等得到一定的去除。在反应池2中投加Na2CO3,去除水中的硬度,降低对后续膜系统的负荷,废水再经过多介质过滤装置、超滤系统,进一步去除微生物、悬浮物和胶体等杂质。
毕业实习是给水排水工程专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一,其目的是使学生更加深入地了解和掌握专业知识,扩大学生的专业知识范围,加深和巩固所学的理论知识。使学生了解工程建设的程序以及各设计阶段的设计深度和要求,掌握城市给水工程、排水工程设计内容、步骤与方法;提高学生综合运用专业知识解决工程实际问题的能力。同时通过实地参观学习、导师指导以及资料查询等实习方式,收集与毕业设计(论文)题目有关的资料,为毕业设计(论文)作好准备。
实习地点: 自贡市第一水厂(长土)
自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂
实习时间: XX年.3.12至XX年.4.9
自贡市第一水厂实习
(一).水厂简介: (二).实习内容:
1.了解城市水资源情况,水厂水源情况,水厂厂址选择原则,出水水质要求。 水厂水源情况:主要水源是双溪水库的优质水,其备用水源为旭水河河水。
水厂地址:在旭水河的上游土丘处,距河岸较近,便于修建岸边式的取水泵站。地距供水区:贡井区、自流井区的位置相对较近,且方便来水从荣县的双溪水库重力自流到自贡市的长土镇。距公路较近,交通方便。
出水水质:采取远程在线监控:原水水质控制点(在线浊度监控仪、原水水质采样导管)、滤前水质控制点、滤后水质控制点(水质取样、浊度、余氯量监测仪)、出水水质控制点、出水水量计、出水水压表,严格控制出水水质。
2.了解水厂的规模,工艺流程,平面及竖向布置情况。
水厂规模:自贡市供排水公司第一水厂规模为10万m3/d的老水厂
工艺流程:
3.了解水厂使用净水药剂(混凝剂、助凝剂)的品种、投量和投加方式方式;消毒方法、投加量及投加设备。
4.熟悉和了解各单项构筑物的型式、构造、工作过程、基本设计参数以及运行管理的内容、方法和经验。
1)取水构筑物:设计原则及位置选择,形式和构造,操作管理的内容和方法,取水泵房的布置,给水水泵的选择及附属设备的选择。
2) 混合、反应设备(絮凝池):混合设备类型,设计运行参数。反应池形式、构造及设计要点,设计运行参数(流量、停留时间、g、gt)。
3) 斜管沉淀池:构造、工作特点、设计运行参数和附属设备情况。
4) 重力无阀滤池:构造,工艺尺寸,配水系统形式,滤料种类,级配及层数,冲洗方式、强度及历时,膨胀度,冲洗水的供给及排除,管廊布置,自动控制设备,滤池运行操作程序,处理效果等。
5) 消毒设备:消毒方法,加氯量,加氯间及氯瓶库布置。
6) 清水池及送水泵站:清水池容积、构造及尺寸,送水泵站的工作特点,水泵布置和调度方式。
5、了解水厂自动化设施及运行情况。
6、了解水厂的组织管理及运行的指标,包括人员编制、漏失水量和水厂自用水量,每吨水的电耗、药剂消耗量、制水成本和水价等。
(三)实习体会:
通过到水厂实地参观学习,首先对水厂近期的工作情况,工作任务,水源问题,生产工艺有了更进一步的了解,尤其是对水源的突变问题,提出的解决方案有了初步的了解。其次,实地观察制水工艺,这是一座的传统工艺,60年代建成时产水几千吨,后由于城市的发展需要,经改造扩建后变成2万吨、3万吨、8万吨,其中无阀重力式滤池老系统是95年建成投产,新系统是99年建成投产,逐渐完成生产能力增大的改变,对处理工艺:絮凝—沉淀—过滤的工艺流程,以及其工作原理有了更深入的了解,并将理论联系实际,从理论认识到感性认识,更加深刻地掌握了以往所学的知识,理论指导实践,并在这个过程中发现自己理论认识不完善、不全面的地方,更发现了一些自己错误的认识,再结合书本,进一步纠正和完善自己的理论知识,以此完善和提高自己的专业知识。
(四)实习反思: 水厂设计的不足:1.设计时未充分考虑到水厂的发展需要,没有预留足够的发展用地。2.对水源水质、水量的变化,以及一些突发性问题没有足够的预见,所以在问题出现时,没有及时的解决方案。3.由于水厂的建立是在60年代,虽然后经过一系列的改造,但其生产工艺仍然较为落后,抗冲击能力较弱。
反思:在以后的学习、工作中,我们一定要站在一个高度看问题,分析问题要深刻、仔细、全面,尤其是在我们做设计的时候。
二.自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂实习 (二).实习内容:
1.了解污水处理厂厂址选择原则、工艺流程、投资模式。
污水处理厂厂址:自贡市大安区和平乡金子村(戴家坝)釜溪河旁,地处城市主导风向的下风侧和釜溪河城区河段下游。
工艺流程:厌氧+改良型氧化沟
鼓风机房
↓
进水→粗格栅→细格栅→提升泵站→沉砂池→厌养池→氧化沟→二沉池→出水
↑ ↓
外运填埋←脱水机房← 回流泵房
污水处理采用厌氧——氧化沟处理工艺。工程建成后,对环评时的工艺流程作了稍微改动,主要变动在将转盘曝气更改为鼓风曝气,并撤消了选择池和接触池工序。该污水处理工艺因为水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多,悬浮状有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的降解,因此,活性污泥在系统中已得到高度稳定,故剩余活性污泥只需进行浓缩脱水处理从而省去了污泥消化池。处理流程的简化减少了占地面积,节省了基建投资,并便于运行管理。
投资模式:bot模式,实现公共资源市场化配置和资源向资本的转变,最大限度分散了政府公益性环保项目建设和运行的风险。
2.了解污水处理厂的规模及平面和竖向布置情况。
污水处理厂的规模:总规模10万t/d,一期工程5万t/d。
3.了解污水处理厂的污水组成及进出水水质,处理能力,处理程度,处理效率,污水处理和污泥处置的工艺流程以及构筑物选型等情况。
4.熟悉和了解各项构筑物的形式和构筑,基本设计参数,运行方式和运行管理的确各种控制指标。
一级处理部分:
1)泵房:格栅的设计尺寸,栅条间距和断面形状,格栅倾角,栅间流速,截留污物量和污物清除方式;集水池形式、尺寸及容积;泵房形式、平面布置、主要工艺尺寸,泵及电机的选取、泵的启动方式,进出水管的管径及高程布置等。
2)沉砂池:沉砂池的类型、构造、设计流量、设计流速、流行时间、沉砂量标准、排砂方式。采用旋流式沉砂池。
关键词:污水深度处理,新工艺
0.概述
焦化废水中因含有酚、氰等有毒有害物质,如酚氰污水处理不达标而直接排放,或将未达到回用水质标准甚至根本没达标的酚氰污水回用生产,都会造成污染的转移和扩散,对人身健康,设备安全及周边的环境造成严重的危害。为了尽可能地降低污染,提高水资源的利用效率,使企业生产逐步地向清洁型生产方向迈进,我们综合了国内外水处理行业的新技术、新工艺,针对焦化污水的特点,向大家推荐两种焦化污水深度处理的新技术。
1.工艺简述
1.1生物吸附活性性污泥法与电解气浮法的组合应用
1.1.1工艺流程
原水 除油池 调节池 浮选池 两段曝气池 沉淀池 电解气浮池
干化池
过滤 出水回用
1.1.2工艺说明
该工艺的特点是充分利用了生物活性污泥法水处理的稳定性,对含酚氰污水先进行好氧生物降解,使原水经过预处理,生物吸附降解沉淀后,出水水质达到国家二级排放标准,然后再对出水进行深度处理。
其中预处理包括对原水中油类的去除,含酚量的调配,PH值的调节和水温的控制。对调配后的水质要求含酚在200mg/l左右,油类小于50mg/l;PH值7.0左右,水温在30℃左右。论文参考网。
对于生物曝气池,其作为生物降解污水中有机物及有毒有害物质的主要场所,是整个活性污泥系统的关键,所以要严格规范对曝气池的管理,控制好各项工艺指标。一般要求曝气池内DO在4mg/l左右,SV值控制在30%为佳,因焦化污水中磷盐含量低,为了保证微生物的生长繁殖,曝气池内磷含量应在3mg/l左右为宜。论文参考网。
污水经过上述处理再经沉淀池进行泥水分离后,污泥回流到前段曝气池,污水则进入后续深度处理系统,即电解气浮池。电解气浮池是在直流电的作用下,用不溶性阳极和阴极直接电解废水。正负两极产生的氢和氧的微气泡,将废水中呈颗粒状的污染物带至水面以进行固液分离的一种技术。此种方法除用于固液分离外,还有降低BOD、氧化、脱色和杀菌作用,对废水负荷变化适应性强,生成污泥量少且占地省,无噪音等特点。另外,为了减少电耗,可采用脉冲电解气浮法。经过电解气浮后,出水再经过砂滤池,就可直接回用于生产。
1.2臭氧氧化法与电解法的组合
1.2.1工艺流程
浸出液
紫外光刮沫 干化 堆肥
原水 调节池 臭氧氧化 电解 自然分离 过滤 出水回用
论文关键词:升级改造,百乐克工艺,滤布滤池
年春末夏初,太湖流域蓝藻暴发,导致太湖流域周边若干个县市的饮用水水源受到污染,群众的饮水安全受到严重地威胁。根据国家和江苏省太湖流域水污染防治工作的总体部署,2008年底前江苏省需完成对太湖流域139个已投运、30个在建城镇污水处理厂的除磷脱氮提标改造,尾水水质排放指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。
1工程背景
镇江市丹徒污水处理厂位于丹徒新区工业园区南部,服务范围9.9km,工程设计规模4×10万m/d,其中一期工程土建2×10m/d,设备安装1×10m/d,采用百乐克(BIOLAK)工艺,出水排入小泾河,该河属于太湖流域水系,设计出水指标为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,2005年12月建成试运行,具体工艺流程如图1所示:
图1丹徒污水处理厂工艺流程图
Fig.1FlowchartofDantuWWTPprocess
丹徒新区的经济结构是以物流、商贸、旅游为重点产业,工业园区以机械、电子等轻污染企业为主,污水厂进水是丹徒新区的生活污水和类似生活污水水质的工业废水,考虑到园区产业发展定位以及新建的管网全部是雨污分流制,本次升级改造设计仍采用原设计进水水质,丹徒污水处理厂目前进、出水水质及排放标准如表1所示:
表1丹徒污水处理厂进、出水水质及排放标准
Tab.1InfluentandeffluentqualityanddischargestandardsofDantuWWTP
项 目
COD
(mg/L)
BOD (mg/L)
SS
(mg/L)
NH -N (mg/L)
TP (mg/L)
进水标准
400
200
200
25
4
实际进水
216
72
87
16
1.2
出水标准
60
20
20
8(15)
1.5
实际出水
46
8
18
12
0.9
升级改造出水标准
50
10
10
关键词:生态健康养殖;减量化;资源化;污水处理
中图分类号:S891文献标识码: A
近年来,随着我国人民生活水平的提高,畜禽产品需求量的不断增加,致使畜禽业特别是规模化养殖业迅猛发展,原本潜在的由畜禽养殖带来的环境污染问题日益显现,目前已成为农村环境污染的主要来源。因此加强畜禽废弃物的污染防治和环境管理是现阶段农村环境保护的重要内容和紧迫任务。
一、项目介绍
本项目为在中国辽宁省沈抚铁(沈阳、抚顺、铁岭)地区建立规模化养殖场(养猪场)的项目。该养猪场饲养规模为6000头猪。在稳定生产量的前提下,以技术的先进性、合理性确保在创造经济效益的同时降低对环境的污染,符合规模化养殖场的发展趋势,对资源循环利用和保护自然环境具有积极的现实意义。
二、工艺设计
目前,大部分大中型养殖场粪便污水都没有得到有效治理,我国的畜禽粪便污染问题已经成为困扰畜牧养殖业可持续发展的一个主要因素[1]。本论文根据沈抚铁地区的社会条件、自然条件以及猪场的规模、生产工艺、技术水平、投资能力不同,采用几种处理方法和设备(处理单元)构成不同的处理系统,这些不同方法和设备的组合构成下文所述的污水处理工艺。
1工艺流程
1.1好氧生物处理系统[2]
该系统主要设备为格栅、固液分离机、污水泵和空气压缩机,图1为该系统的工艺流程图。
图1 好氧生物处理系统工艺框图
1.2厌氧生物处理系统
该系统产生的沼气可作为能源,沼渣、沼液可作为肥料,废物资源化程度较高,但其基础设施建设投资也较高。其主要设备为格栅、固液分离机、沼气发酵装置、污水泵、储气罐、沼气脱水和脱硫设备、沼气加压系统、沼气输送管道系统。图2为该系统的工艺流程图。
图2 厌氧生物处理系统工艺框图
1.3本项目采用的工艺流程
对上述工艺中存在的问题和各处理方法的特点及污水的排放标准要求,本研究主要采用好氧处理工艺,首先将粪水经固液分离,将经过固液分离后的粪水通过一个调节池进行厌氧与好氧间歇处理后,再经过二级交替的重复循环方式的二个高速生物滤池进行好氧生物处理,污水处理后,排入二级沉淀池,最终达标排放至鱼塘或生物氧化塘,进行水资源的重复利用,实现粪水处理过程的达标排放和资源化利用,图3为本项目采用的工艺流程图。
2工艺流程分析
2.1粪水固液分离
对畜禽粪便进行固液分离时,主要采用三种工艺,即:不经任何处理,直接进行分离;对于浓度较低的粪便污水,先经过预沉降,然后再分离;对于含猪、鸡毛较多的粪便污水,经过去毛处理,再进行分离。有时以上三种工艺方法混合使用。本项目采用的固液分离工艺流程如图4所示[3]。
图3 本项目采用的工艺流程框图
图4 粪水固液分离工艺流程框图
该工艺流程主要有四个方面:
(1)粪污水经格栅进入贮粪池。由于污水中有一定的杂质,格栅将杂物阻挡
在贮粪池外,可以防止进料泵堵塞。
(2)由于粪污水的流动状态直接影响分离机的分离效果,故进料泵的输送量大于分离机的处理量,进料管上必须设计溢流管,溢流管径大于或等于进料管。
(3)粪污水用泵送入分离机进行固液分离。
(4)固液分离所得到的分离液通过管道送至沉淀池进行沉淀,然后进行厌氧、好氧处理,最终达标排放。
2.2厌氧处理与好氧处理工艺的比较
2.2.1厌氧处理
厌氧处理优点:
(l)可作为把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术,具有较好的环境与经济效益;
(2)不但能源需求很少而且能产生大量的能源;
(3)处理设备负荷高,占地少;
(4)厌氧系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于制作,无需昂贵的设备。
厌氧处理的缺点:
(l)厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水COD
浓度高于好氧处理方法,原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准;
(2)厌氧反应器初次起动过程缓慢,应进行一定量的接种菌,以便尽快起动。
2.2.2好氧处理
通过充分的通风曝气,使足够的氧气溶解在污水中,从而使微生物活动从厌氧系统转变为好氧体系。结果以BOD为特性的有机物被很快氧化成相对无害的产物,如二氧化碳和水,以及去除一些引起粪污臭味的有机物。
好氧过程的优点是:
(l)在贮藏和利用时能够减少臭味和甲烷的散发;
(2)降低氨化氮的浓度;
(3)减少粪污中的BOD含量。
好氧处理的缺点:
我国的污水处理多采用好氧生物降解方法。但无论采用活性污泥法,生物膜法,好氧处理的设备都因投资额较大,占地面积较多,运行费用较高,而不易在畜禽粪污处理中采用。
2.2.3厌氧+好氧
利用厌氧的产酸阶段,酸化(大分子分解为小分子)便于下一步的降解与吸收,在实际中,在污水厌氧处理之后往往再辅以好氧处理作为后续处理。Habets等比较了好氧工艺和厌氧+好氧处理的投资与成本(见表1),表1中的三个系统都是同样性质的工业废水,好氧系统A为另两个系统处理能力的一半,另两个系统(即好氧系统和厌氧+好氧系统)的处理能力相同。
从表1中看到,当在原有好氧系统A前加上厌氧处理系统后,每年废水处理的费用仅上升了11%,但处理能力扩大了一倍。当该厂将厌氧处理部分沼气用于高压蒸汽的生产时,每年回收热量节约10.9万美元。相同处理能力下,好氧系统B与厌氧+好氧的优劣也可从表中明确看到。
表1 好氧活性污泥工艺和厌氧与好氧工艺年操作费用的比较[4] 单位:万美元
项目 好氧系统A 好氧系统B 厌氧+好氧系统
计算 处理能力/tCOD・d 8.25 16.5 16.5
依据 投资 106.0 159.0 141.0
年
各
项
费
用 贷款利息(10%) 10.6 15.9 14.1
折旧费(15年) 7.1 10.6 9.4
电力 5.9 11.8 2.9
化学药品 3.7 4.4 3.7
维修 1.8 2.6 2.6
操作人员 2.1 2.1 2.1
排污系统 1.0 1.0 1.0
总费用 32.2 48.4 35.8
高压蒸汽生产 10.9
年实际费用 32.2 48.4 24.9
三、固体肥生产
集约化养猪场粪污处理利用不当是造成环境污染的主要原因之一,而养猪场粪污中含有大量的有机质和植物营养素,是极其宝贵的资源,经无害化处理后加以资源化利用,不仅可防止环境污染,而且,对促进农牧结合、物质良性循环和生态平衡也具有重要意义。
3.1工艺流程
本项目采用的固体粪便处理的工艺流程如图5所示。
图5 固体肥的生产工艺流程框图
3.2 堆肥处理[5]
堆肥是一种好氧发酵处理粪便的方法。微生物分解物料中的有机质并产生50℃至70℃的高温,可杀死病原微生物、寄生虫及其卵等,腐熟后的肥料无臭,高分子有机物被降解为易被植物吸收的低分子化合物,使禽畜粪便转化成性质稳定、无害化的有机肥料。并根据不同作物的吸肥特性,按不同比例添加无机营养成分,制成不同种类的复合肥。
四、项目总结
本项目采取了较为先进的技术手段,在有效的对养猪场粪污处理的前提下,设计了更为合理的工艺路线,保证了对资源的循环利用、提高了社会效益,保护了自然环境。同时,本项目在经济上具有一定的可造作性。
参考文献
1田宁宁等. 畜禽养殖业废弃物的环境问题及其治理方法[J].环境保护,2000, (12): 10.
2王新谋. 家畜粪便学[M]. 上海: 上海交通大学出版社,1997.
3沈瑾, 路旭, . 规模化猪场污水处理固液分离工艺及设备[J]. 中国沼气1999,18-l9.
关键词:稀酸;选矿;环保
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.027
0 引言
化工产业高污染产业,其三废排放量很大,其中废酸对环境破坏极为严重,因此,必须对其处理和回收,使其能够得到最大化的循环利用[1]。而各生产厂对由此产生的废液主要采用综合后排放的方式处理,这种处理液含有大量的重金属,不可避免地给环境造成严重的污染,为治理污染企业每年要耗去相当大数量的处理费用,严重影响了企业的经济效益[2]。传统的处理方式,虽将废酸进行了处理但并未加以有效利用,使其能够变废为宝。为此,本论文主要将稀酸用于选矿工艺中,不仅仅进行处理而且提高选矿效率,同时让稀酸进行零污染处理、零排放,且选矿效率的提高为企业创造了经济效益。
1 某稀酸简介
某稀酸来源于生产稀酸厂处理最后尾气、冷却等所产生的副产物,颜色是黄褐色,含有一定量的金属离子,如Fe2+,Ti,Mn2+,Al3+,Mg2+等,经过两次滴定,测定出其酸浓度大概为20%。
2 试验研究
2.1 试验的目的
将某稀酸应用于选矿试验中,减少稀酸的后续环保处理,减少企业环保费用,避免给环境造成污染;同时应用某稀酸提高选矿工艺指标的精矿品位、降低尾矿品位,提高选矿实际回收率率,增加企业经济效益。
2.2 试验的方法
通过将某稀酸添加选矿浮选工艺流程中,检查整个流程的酸碱度、金属离子等情况,探索在不同添加地点、不同添加量对浮选工艺指标精矿品位、尾矿品位的影响,使其精矿品位稳定在48%以上,尾矿品位在4%以下。
2.3 探索试验
(1)粗选探索试验研究。在原矿品位为24.56%,细度-200目含量为89.4%的情况,在粗选段添加一定量捕收剂、起泡剂,而某稀酸变量为20ml/kg、40ml/kg、60ml/kg、80ml/kg,其试验结果如图1。通过粗选稀酸的探索,可知在60ml/kg的情况下,粗选效果最佳。
(2)精选探索试验研究。通过确定粗选段某稀酸60ml/kg用量后,我们在精选作业过程中继续探索其用量变化,变量为10ml/kg、15ml/kg、20ml/kg、25ml/kg,其试验结果如图2。通过精选稀酸的探索,可知在15ml/kg的情况下,精矿品位最佳,精选效果最佳。
(3)扫选探索试验研究。在扫选I作业过程中探索其用量变化,变量为5ml/kg、10ml/kg、15ml/kg、20ml/kg,其试验结果如图3。通过精选稀酸的探索,可知在10ml/kg的情况下,粗I、II精矿品位最好,尾矿品位也相对较低,扫选效果最佳。
2.4 闭路试验结果
通过在粗选、精选、扫选各作业的添加某稀酸的探索,我们确定了最佳的添加点与添加量,为此我们进行了整个工艺流程的闭路试验,并与未添加某稀酸的空白试验进行了对比,工艺流程:两粗四精两扫,在原矿品位、性质相同的情况下,其结果如表1。
2.5 试验总结与产业化
通过试验,我们可知将某稀酸应用于选矿技术中,在使用过程与环节中是结合了多学科、多领域的技术。相比其它废酸液资源化处理技术例如焙烧法、蒸发法、膜分离法、萃取法和化学转化法[3],具有明显的技术简单、设备少、投资少等诸多优势。此项技术的应用有明显的两大益处:(1)无后续污染,高清洁低能耗的处理废稀酸,减少了企业的环保处理费用,避免环境污染;(2)应用选矿技术中提高了选矿的精矿品位,降低了尾矿品位。在将某废稀酸实现产业化后,我们检查了整个流水线酸碱度、金属离子等都达到排放要求。根据调查,目前国内尚无采用此技术处理废稀酸企业,采用本技术处理废稀酸可使酸液中含有的化学物质得到充分的利用,达到零排放的目地,同时提高了选矿工艺指标技术,进一步提高了另一种资源利用率, 本技术具有较大的推广应用前景和市场潜力,适于大范围推广。
参考文献:
[1]仇晓丰,徐志锋.废酸的处理利用技术介绍[J].中国氯碱,2014,(06).
[2]黄若飞.工业废酸液处理及综合利用技术[J].化学工程师,2014(11).
实习地点: 自贡市第一水厂(长土)
自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂
实习时间: XX年.3.12至XX年.4.9
自贡市第一水厂实习
(一).水厂简介:
自贡市第一水厂(长土水厂)座落在贡井区长土镇,始建于1958年,设计日处理水能力为0.3万吨/日规模。水厂的水源主要为双溪水库水,通过20多公里渠道和后端8公里管道输送到厂,最大输水能力为5万吨/日单管输水;旭水河重滩堰为该厂的安全备用水源。水源水质达到国家集中式取水地面水源水质标准。水厂主供贡井城区和汇东部分城区。水厂环境优美,为省级园林式绿化单位。一水厂水处理生产工艺为:根据源水水质情况,在引水管道上进行前加氯,源水进入反应池后,在反应池中添加混凝剂进行混凝反应,随后进入沉淀池进行沉淀反应,沉淀之后的水进入滤池过滤,滤后水经过加氯消毒后进入清水池。清水池的水经过送水泵站送到城市管网。该厂目前在加氯和投药两个工艺实行了自动化管理,生产过程实现适时监控。确保出厂水水质达到国家饮用水卫生标准要求。
(二).实习内容:
1.了解城市水资源情况,水厂水源情况,水厂厂址选择原则,出水水质要求。
自贡市水资源情况:自贡市属缺水城市,存在资源性、工程性、水质性缺水的特点,缺水原因:1.不傍大江大河,境内缺乏大型骨干水利工程,水资源总量及工程调控能力有限。2.工业企业污染严重,城区过境的威远河、釜溪河的部分河段水质已基本丧失使用功能。3.降雨量时空分布不均。旱灾频率高达58.3%。由于自贡市去年遭受80年难遇的特大旱灾后,冬干、春旱接踵而至,致使现有的水利工程蓄水严重不足。尤其是作为自贡城区供水重要水源的双溪水库,蓄水量严重不足。使得城区生活、生产用水矛盾突出。
水厂水源情况:主要水源是双溪水库的优质水,其备用水源为旭水河河水。
水厂地址:在旭水河的上游土丘处,距河岸较近,便于修建岸边式的取水泵站。地距供水区:贡井区、自流井区的位置相对较近,且方便来水从荣县的双溪水库重力自流到自贡市的长土镇。距公路较近,交通方便。
出水水质:采取远程在线监控:原水水质控制点(在线浊度监控仪、原水水质采样导管)、滤前水质控制点、滤后水质控制点(水质取样、浊度、余氯量监测仪)、出水水质控制点、出水水量计、出水水压表,严格控制出水水质。
2.了解水厂的规模,工艺流程,平面及竖向布置情况。
水厂规模:自贡市供排水公司第一水厂规模为10万m3/d的老水厂
工艺流程:
3.了解水厂使用净水药剂(混凝剂、助凝剂)的品种、投量和投加方式方式;消毒方法、投加量及投加设备。
4.熟悉和了解各单项构筑物的型式、构造、工作过程、基本设计参数以及运行管理的内容、方法和经验。
1)取水构筑物:设计原则及位置选择,形式和构造,操作管理的内容和方法,取水泵房的布置,给水水泵的选择及附属设备的选择。
2) 混合、反应设备(絮凝池):混合设备类型,设计运行参数。反应池形式、构造及设计要点,设计运行参数(流量、停留时间、g、gt)。
3) 斜管沉淀池:构造、工作特点、设计运行参数和附属设备情况。
4) 重力无阀滤池:构造,工艺尺寸,配水系统形式,滤料种类,级配及层数,冲洗方式、强度及历时,膨胀度,冲洗水的供给及排除,管廊布置,自动控制设备,滤池运行操作程序,处理效果等。
5) 消毒设备:消毒方法,加氯量,加氯间及氯瓶库布置。
6) 清水池及送水泵站:清水池容积、构造及尺寸,送水泵站的工作特点,水泵布置和调度方式。
5、了解水厂自动化设施及运行情况。
6、了解水厂的组织管理及运行的指标,包括人员编制、漏失水量和水厂自用水量,每吨水的电耗、药剂消耗量、制水成本和水价等。
(三)实习体会:
通过到水厂实地参观学习,首先对水厂近期的工作情况,工作任务,水源问题,生产工艺有了更进一步的了解,尤其是对水源的突变问题,提出的解决方案有了初步的了解。其次,实地观察制水工艺,这是一座的传统工艺,60年代建成时产水几千吨,后由于城市的发展需要,经改造扩建后变成2万吨、3万吨、8万吨,其中无阀重力式滤池老系统是95年建成投产,新系统是99年建成投产,逐渐完成生产能力增大的改变,对处理工艺:絮凝—沉淀—过滤的工艺流程,以及其工作原理有了更深入的了解,并将理论联系实际,从理论认识到感性认识,更加深刻地掌握了以往所学的知识,理论指导实践,并在这个过程中发现自己理论认识不完善、不全面的地方,更发现了一些自己错误的认识,再结合书本,进一步纠正和完善自己的理论知识,以此完善和提高自己的专业知识。
(四)实习反思:
水厂设计的优点:1.水厂厂区园林式的设计理念,体现了“环保”思想。2.采用双水源(主水源和备用水源)供水,确保了供水的安全性。3.采用在线监测系统和自动化管理,严格确保出厂水水质达到国家饮用水卫生标准。
水厂设计的不足:1.设计时未充分考虑到水厂的发展需要,没有预留足够的发展用地。2.对水源水质、水量的变化,以及一些突发性问题没有足够的预见,所以在问题出现时,没有及时的解决方案。3.由于水厂的建立是在60年代,虽然后经过一系列的改造,但其生产工艺仍然较为落后,抗冲击能力较弱。
反思:在以后的学习、工作中,我们一定要站在一个高度看问题,分析问题要深刻、仔细、全面,尤其是在我们做设计的时候。
二.自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂实习
(一).污水处理厂简介: 该工程由城市截污管道工程和城市污水处理厂工程以及中水回用工程等配套工程组成。其中,城市污水处理厂工程总规模为污水处理10万吨/日,分两期建设。第一期工程建设规模为5万吨/日,概算投资7500万元,其中厂区投资4785万元,建设用地49亩,工程采用bot运作模式,由北京中联环工程股份有限公司和上海众美环保发展有限公司融资、总承包建设及委托运营19年。城市污水处理厂第一期工程于XX年9月15日开工,XX年底完工并投入运行,出厂的水质各项指标达到国家一级b类排放标准,XX年5月,通过了竣工和综合验收。城市污水处理厂工程投运后,可截流市中心区污水70%,日处理污水5万吨,服务人口35万人,服务面积24平方公里,将使市区的生态环境、人居环境、投资环境及城市景观环境得到明显改善。
(二).实习内容:
1.了解污水处理厂厂址选择原则、工艺流程、投资模式。
污水处理厂厂址:自贡市大安区和平乡金子村(戴家坝)釜溪河旁,地处城市主导风向的下风侧和釜溪河城区河段下游。
工艺流程:厌氧+改良型氧化沟
鼓风机房
进水粗格栅细格栅提升泵站沉砂池厌养池氧化沟二沉池出水
外运填埋脱水机房 回流泵房
污水处理采用厌氧——氧化沟处理工艺。工程建成后,对环评时的工艺流程作了稍微改动,主要变动在将转盘曝气更改为鼓风曝气,并撤消了选择池和接触池工序。该污水处理工艺因为水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多,悬浮状有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的降解,因此,活性污泥在系统中已得到高度稳定,故剩余活性污泥只需进行浓缩脱水处理从而省去了污泥消化池。处理流程的简化减少了占地面积,节省了基建投资,并便于运行管理。
投资模式:bot模式,实现公共资源市场化配置和资源向资本的转变,最大限度分散了政府公益性环保项目建设和运行的风险。
2.了解污水处理厂的规模及平面和竖向布置情况。
污水处理厂的规模:总规模10万t/d,一期工程5万t/d。
3.了解污水处理厂的污水组成及进出水水质,处理能力,处理程度,处理效率,污水处理和污泥处置的工艺流程以及构筑物选型等情况。
4.熟悉和了解各项构筑物的形式和构筑,基本设计参数,运行方式和运行管理的确各种控制指标。
一级处理部分:
1)泵房:格栅的设计尺寸,栅条间距和断面形状,格栅倾角,栅间流速,截留污物量和污物清除方式;集水池形式、尺寸及容积;泵房形式、平面布置、主要工艺尺寸,泵及电机的选取、泵的启动方式,进出水管的管径及高程布置等。
2)沉砂池:沉砂池的类型、构造、设计流量、设计流速、流行时间、沉砂量标准、排砂方式。采用旋流式沉砂池。
关键词:铜矿废水,铜,回收
金属铜在国民经济生活和工业生产中扮演着重要角色,但铜矿开采和生产过程中产生大量的含铜废水,如果不经处理排入环境中,铜离子通过水迁移、土壤积累和食物链的累积和放大效应,将对人体产生伤害,导致腹痛、呕吐,甚至是肝硬化等[1-2]。我国已将铜及其化合物列入水体优先控制污染物的“黑名单”[3]。 同时鉴于金属铜有较高的经济价值,铜矿废水中的铜离子不经回收直接排放将会造成很大的资源浪费。。目前,矿山污水的处理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮选法、萃取电积法、生化法等[4]。但是这些方法都存在着容易产生二次污染、产生大量的污泥、资源利用率不高等问题。反渗透(RO)和纳滤(NF)是在高盐水和苦咸水淡化过程中发展起来两种新型膜分离过程,与传统处理技术相比具有分离效率高,能耗低,无二次污染等优点[5]。随着技术的不断进步,反渗透和纳滤的应用领域越来越广泛,除用于苦咸水淡化外还广泛用于电力、化工、制药、生化、食品、电子、饮用水生产等许多领域[6]。国内外的最新研究表明,将反渗透和纳滤技术应用于含重金属离子废水的处理和回收也能取得良好的效果。本研究以福建省某矿业公司的铜矿采矿废水为处理对象,采用反渗透、纳滤膜组合新工艺对该废水进行浓缩和处理试验,对浓缩倍数(浓缩液铜离子浓度)、透过液浓度、膜通量以及清洗状况等进行了考察,检验膜分离技术应用于铜矿废水处理的可行性,探索一条既有利于环境治理又有利于资源回收的新工艺路线。
1 工艺流程工艺流程示意如图1。原水首先经过预处理,去除排放过程带来的杂物和废水中含有的悬浮物质SS后进入膜系统的进水罐,以满足入膜的要求。进水罐中废水经过泵提升压力进入一级RO膜浓缩,一级RO浓缩将原水分离形成浓缩液和透析液,当一级RO膜浓缩的浓缩液浓度无法达到回收要求时,一级浓缩液进入二级NF膜浓缩,进一步提高浓缩液的浓度。由于二级浓缩是在比较高的原液浓度上进行的,因此采用更高的入膜压力进行分离,以获得更高的浓缩倍数。二级NF浓缩的浓缩液一般即可满足回收离子的要求,可以进入后续萃取或精炼工艺提取出大量的铜,实现废水资源化。而此时二级浓缩的透析液离子浓度较高,可返回进水罐,重新进入膜系统进行分离,继续提取其中的有效成份。一级RO浓缩的透析液浓度依然较高,无法满足水回用的要求,根据需要对其进行二级RO脱盐过滤,浓缩液返回到进水罐中,透析出水则可直接回用,实现污水零排放。
图1 工艺流程图
Fig.1 Schematic diagram ofexperiment flow
2 废水水质与膜材料的选择研究主要是以福建省某铜矿采矿过程中产生的废水为原水进行,具体水质参数如表1。
表1 铜矿废水水质情况
Table 1 The quality of copper mine wastewater
毕业设计主题定位的过程大致分为选择和确立主题、社会调查及收集资料、构思设计方案、实施与制作、作品展示答辩5个大的环节。对于高职学生的毕业设计应该尽量以做出实物为主,尽可能避免写研究型论文,只有开展有实战性的工作项目,才能全面体现毕业设计的意义和价值。指导老师在拟写和帮助学生选择课题时,应体现教学与生产、科研、文化、经济相结合的原则。课题范围不宜过宽。指导老师可帮助学生从实习单位入手寻找课题,根据岗位工作需求进行设备改造或控制系统设计;也可以由指导老师根据现代企业生产状态,拟出与企业生产结合紧密的课题。通过完成毕业设计作品,将自己所学的专业知识转化为生产力(设计作品)。只有让设计蓝图变为产品,毕业设计才有价值和意义。一个课题就是一个工程项目,可大可小,大的课题可以由多个学生共同完成,但必须使每个学生都有独立完成的任务,工作量要适当,分工要明确,这也考验课题组成员的组织协调能力和团结合作的意识。
2关于设计方案的确定
确定设计方案之前,要求学生要查阅大量资料,进行大量的企业和社会调研,学生接触的事物越多,看到的资料越多,其设计能力就越强,设计者只有充分了解市场,分析消费对象,迎合消费需求,设计才有存在的价值。指导老师应推荐一些主要书目、参考资料以及一些企业工作人员做为咨询对象,并对学生的开题报告给予合适的意见和建议。开始的时候需要学生对要研究的课题做调查,了解相关的背景知识,清楚的知道自己要研究的课题有什么效果以及意义。然后才让学生对课题目前的发展形势和未来的发展的走向进行调研。最后协助学生理顺方案的原理以及声明做该课题的具备的条件,并大概的理出做好该方案的关键性步骤,以便在这里面选取一个比较合适的方案。预则立,做任何一件事情都应有计划有步骤地进行。告知学生毕业设计的时间限制,要求学生根据选定的方案,拟定出阶段性计划,明确各阶段应完成的任务、应达到的目标及主要负责人。合理分配时间也是设计的一个重要的组成部分,优化时间资源达到最佳的设计效果。
3关于设计内容的分配
设计内容的实施与制作过程是最能体现学生的工作能力和专业技能的。
3.1硬件材料的准备和设计
硬件设备的构造和平台的搭建非常重要。对于机电控制类专业的学生来说,硬件平台的搭建能充分利用其专业知识和专业技能。要求学生充分研究课题,明确被控对象和明确控制要求。要求学生向有关工艺、机械设计人员和操作维修人员详细了解被控设备的工作原理、工艺流程和操作方法,了解被控对象机械、电气、液压传动之间的配合关系,确定被控对象的控制要求。从而设计出硬件设备结构,或搭建出硬件工作平台。其次根据系统的控制要求,确定系统的输入设备的数量及种类,明确输入信号的特点,选择与之相匹配的输入模块。根据负载的要求选用合适的输出模块。确定输入/输出信号的点数。同时还要考虑用户存储器的容量、通信功能是否能达到要求以及系列化、售后服务等因素。从而确定控制器类型及规格(如PLC选型)及相关电气设备的选择。硬件的搭建和设备材料的选择很重要,指导老师应给予学生更多、更细致的帮助,以使采购清单尽可能详细和全面,使采买工作提高效率。搭建系统平台就是搭建整个设计的框架,要有设计图纸并经可行性审定,按照系统结构图进行系统硬件的加工、安装,组建出系统框架。然后再按照技术指标进行电路设计和安装接线。硬件设计这部分工作量比较大,需要细致耐心,考虑周全,指导老师应给予更细致的指导和更具体的建议,必要时还需要对课题组成员进行分工和考勤。
3.2系统工艺流程和软件设计
对确定的设计对象,要明确划分设计系统的各个阶段及各个阶段的特点,阶段之间的联系,归纳出各阶段应产生的结果,画出系统流程图。系统软件程序是系统的灵魂,只有软件程序能让硬件系统按照工艺要求动起来。要求学生认真分析机电系统的控制特点和工艺流程,绘制工作流程循环图,并编写相关软件程序,如状态转移图、梯形图、指令表等。
3.3系统调试
系统调试包括模拟调试和联机调试。联机调试,首先连接电气设备,不带负载,检查各输出设备的工作情况,待各部分调试正常后,再带上负载进行调试。通常调试过程也验证了学生的设计过程,都需要指导老师关注和引导。毕业设计是个人与团队合作的结晶,同时也包括设计过程中导师和同学的智慧,是师生的一种综合能力的体现。设计内容的实施与制作是未来工作的实战演练,通过设计内容的实施与制作过程可以反映出学生将来对工作岗位的态度和工作方式。从而可以使学生从中吸取经验和教训,为就业做更充足的准备。
4关于设计工作的整理与总结
经过不懈的努力,毕业设计终于完成了,将自己的感受和体会记录下来,将自己的产品介绍给消费者认识并推销出去,这样对自己的文字写作能力也是一次挑战。
4.1毕业设计产品说明
要求学生记录和总结毕业设计过程,撰写毕业设计产品说明书(或毕业论文)。产品说明书主要包括:系统方案简述(包括工艺流程图、控制流程图、功能模块、关键技术等)、系统设备的选型、系统硬件设计(硬件设计、电路设计)、系统软件设计、运行调试、以及结论(结果与讨论、经济及社会效益说明、工程应用评价)、参考文献等。
4.2毕业设计过程中的难点及解决办法的总结
高职学生进行毕业设计,主要是培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业技能,培养学生独立分析、解决实际问题的能力。如材料的选用能力、硬件的设计能力、软件的设计能力、故障的排除能力、总结归纳能力、信息传达能力、创新改造能力,以及严肃认真的工作作风等综合能力。所以在毕业设计过程中的遇到的问题及解决问题的方法都可以做为学生以后工作的经验,如做开题报告时方案的确立方法、硬件系统设计时材料型号规格的选择方法、材料的加工方法,以及系统软、硬件的调试方法等,都应让学生认真整理和总结。总结毕业设计过程中的得与失是非常重要的一个环节。
台州学院生物工程技术专业培养的目标就是培养掌握扎实生物理论基础,实践能力强的工程技术人才,侧重于工程能力、实践能力的培养。近几年来,专业先后与海翔药业、华谱新创、博盛生物科技有限公司、艾特生物药业有限公司等公司合作,取得了良好的办学效益。
2构建面向企业的应用型
“订单式人才培养模式”本着适度超前培养、立足地方经济发展、面向企业培养实用创新人才培养的目标,从2012年开始,我们对教学各环节进行改革,建立实用型的“订单式人才培养”课程体系。
2.1改革人才培养计划设置,构建“订单式人才培养模式”
在课程设置上,本着应用型人才的培养目标,对传统的人才培养计划进行了必要的修改,教学模式设计为“订单式人才培养模式”,即校企合作培养模式,培养的学生在企业实习,完成毕业论文,并最终留在企业工作。在大学本科总共四年的教学过程中,前三年主要是课程的学习,其中第一、二学年,学生主要进行公共基础课及专业基础课的学习,目的是使学生能够有扎实的理论基础,为将来的专业课学习进行必要的准备,同时,在第二个学年一开始,会对大二的学生分配导师,即依据导师科研介绍和指导,再根据学生对导师科研方向的兴趣、意愿以及对未来发展的方向,学生自行选择导师,在接下来的时间里面除了要完成专业课程以外,还要在业余时间参与导师的科研项目,这不仅提高学生的动手能力以及增加学生的自主性和创造性,同时为学生进入企业工作实习奠定了基础;第三学年上半年,将开设专业方向课,学生可根据自己的意愿,来选择不同方向的专业选修课,进入下半年,我们会根据订单企业的需要,开设专门针对企业所需的选修课,采用小班教学,专门针对该企业的学生进行授课,补充学生进入企业进行生产所缺的知识;进入第四学年,前半年,学生在企业实习,并在企业完成毕业论文,学校以及企业都会给实习学生配置导师,共同指导学生完成毕业论文,让学生在实际生产中,不断提高和进步,大四后半年,学生在学校撰写毕业论文并完成答辩。
2.2教学内容的改革与创新
2.2.1因材施教,精心选择并合理安排教学内容
生物工程专业是一门综合性学科,涉及知识点较多,因此,我们将系统的开设与本专业有关的课程,如微生物学、生物化学、分子生物学、高等数学、发酵工程、生化工程等。同时,我们在进行课程设置时,增加了主干课程的课时量,让学生充分认识到课程的重要性。教材是教师与学生之间教与学的桥梁,是引领学生掌握生化工程的工具,然而,如果教材选择太深,将增加学生的厌学情绪,不利于生物工程人才的培养,结合台州学院学生能力以及台州特有的经济发展模式,选择具有系统、完整的知识体系和反映本学科领域最新成就的优秀教材,是保证教学质量的关键。在课程实施的过程中,坚持“以生为本”的教学思想,内容完全按照生产工艺流程实际进行;同时十分注意生物工程领域不断出现的新理论、新工艺、新技术和新成果,通过阅览国内外专业期刊、杂志、浏览专业网站,及时将新知识介绍给学生,使教学内容更加充实,开拓学生视野,提高学生学习兴趣;在教学方式上,我们运用多媒体把教学中的难点内容通过动画、图片等形式分解,使抽象的内容具体化、直观化,对较易理解、篇幅较大的工艺流程和操作技术,制作成动画或将工厂实际生产的工艺过程及操作要点制作成光盘,穿插于教学中;在学期末,安排2~3节课,学生上讲台,结合生物工程理论知识、企业实习以及自身操作实践,对自己感兴趣的产品工艺或者实践过程中总结的经验进行介绍,增加课堂的互动性以及学生上课的积极性。
2.2.2教学与实践互动,增加学生对生化工程知识的主客观认识
为了提高学生对生物产业的认识并强化他们的工程化概念,在学期中间阶段,学院专门安排了2周的参观实习,安排学生到台州当地典型的发酵生产企业,了解工厂基本生产方法,熟悉工程方向的基本流程;同时,给学生安排任务,要求每个学生必须围绕企业的生产工艺,完成实习报告,并要求在课程结束后上交,作为平时成绩。该方法不仅使学生带着任务去熟悉生产工艺,培养学生的生产实践技能和基本的工程意识,为今后学生走上工作岗位打下良好的基础和必要的实践技能,同时,让学生在后续理论的学习中,带着问题去学习,增加学生的学习兴趣,达到较好的教学目的。
2.3建立实习企业进出机制,加大实习、见习基地建设力度,注重实习教学效果