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基于OBE理念的化工专业认识实习课程目标达成度评价

已有 1784 次阅读 2023-10-14 18:53 |系统分类:教学心得

摘要:认识实习是化学工程与工艺专业重要的实践课程,是高等工科院校培养工程技术人才不可或缺的教学环节。对培养学生的工程意识,使其理解专业内涵发挥着重要作用。针对化工专业认识实习课程目标的达成度评价问题,在确定了考虑比较细致的课程考核方法基础上,专业系建立了课程目标达成度的定量考核方法。最近几年的实践结果显示,该课程目标达成度测评方法能够较为准确地衡量认识实习教学效果,为课程的持续改进奠定一定的基础。

关键词:认识实习;课程目标;达成度

 

工程教育专业认证,要求培养的化学工程与工艺专业学生能够德智体美劳全面发展,适应化工行业和区域社会经济发展需要,掌握化工生产工艺过程及设备的基本规律和原理,能够在化工、制药、环保、材料等相关领域从事化工产品和过程研究与开发、化工装置设计与放大、化工生产控制与管理等工作的高素质应用型工程技术人才[1-4]。学生毕业后5年左右预期能具备以下能力和素质:

1、能够胜任企业、科研院所、学校等专业职业领域相关工作,取得相应工作岗位的专业资质或职称。

2、能够在社会大背景下解决化工工程实践问题,适应独立工作和团队协作环境。

3、能通过终身学习适应职业发展,具有职场竞争力,成为技术或管理骨干。

一、认识实习的课程目标

认识实习是化学工程与工艺专业课程中的必修实践课,按照教学大纲的要求,课程的总体目标为:通过让学生进入石化企业或公司进行参观学习,并亲自参与具体的实践操作,使学生了解化学工程与工艺专业的具体应用领域、行业现状和发展前景,提高学生的专业兴趣和专业实践的动手能力;通过实习前的资料搜索、整理及自我学习以及后续在实习单位进行的具体实践操作,使学生能够进一步巩固所学的化工专业的知识,提高学生认识问题、分析问题以及解决问题的能力,提高工程意识和综合素质;帮助学生熟悉石油化工的基本知识,包括石油资源的分布和开采情况、国内外石油炼制的基本情况以及石油化工基本过程和方案等等;进一步锻炼学生的动手能力,提高其综合素质;使学生了解化工工程师的职业性质和责任,进一步培养学生的职业道德,增强学生为经济发展和社会进步奉献的使命感和责任感[5-6]。

根据课程的总体目标和所支撑的毕业要求指标点,并结合具体的实习内容,化工专业认识实习的课程目标为:

1、了解石油炼制和加工的过程、工艺和装置;

2、了解石油化工产品的性质、用途及主要生产过程;

3、了解石油炼制和加工过程三废处理情况;

4、理解理论联系实际的重要性。

 

二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系

工程教育认证的标准规定,毕业要求是指学生通过专业学习后毕业时应该掌握的知识和具备的能力与素质。专业认证标准要求毕业要求应该覆盖工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习12个方面,每一项毕业要求可以进一步分解,形成若干个具体的毕业要求指标点。按照我校化工专业培养计划的要求,认识实习支撑的毕业要求指标点及对应的课程目标如表1所示[7]。

 

表1 认识实习支撑的毕业要求指标点及对应的课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

课程目标
5-使用现代工具5.1:能够理解化学工程活动中获取相关信息的必要性并能够运用各类搜索工具搜索网络信息;1、2、3、4
6-工程与社会6.1:具有工程实习和社会实践经历;1、2、3、4
7-环境和可持续发展7.2:熟悉环境保护的相关法律法规,理解全球化工界践行的“责任”关怀理念;1、2、3、4
8-职业规范8.3:理解工程伦理和核心理念,了解化学工程师的职业性质和责任,在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范,具有法律意识。

 

1、2、3、4

10-沟通10.1:能够熟练运用化工专业术语就化工问题与业内同行和社会公众进行有效交流 与沟通;1、2、3、4
12-终身学习12.1:能够认识不断学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识;1、2、3、4

 

三、课程目标的达成度评价方法

(一)课程的考核方法

基于工程认证OBE的理念和认识实习的课程特点,我们确定认识实习考核形式包括平时成绩和实习报告成绩两大部分。

平时成绩细分为学生在实践期间自觉遵守规范的情况、企业岗位实践中与工程技术人员交流情况、讲座提问积极性及答辩回答问题情况和实习日志。其中,学生在实践期间自觉遵守规范的情况、企业岗位实践中与工程技术人员交流情况、讲座提问积极性及答辩回答问题情况均由实习指导老师给出。由于实习指导老师全程参与学生在实践过程中的各个环节,因此实习指导老师给出的分数能够准确地反应学生的具体表现。为了督促学生能够对每天的实习内容进行思考、回顾与总结,我们要求学生每天进行实习日志的撰写。实习日志作为学生记录每天实习内容的材料,能够较好地反应出学生对于实习内容的掌握情况,将实习日志的撰写纳入平时成绩的考核范围是合理可行的。

认识实习报告作为学生对于实践环节的总结,其完成质量是评估认识实习课程质量的重要材料。报告的质量主要从报告格式的规范性、报告内容的完整性以及质量三个部分进行评估。从以往的报告完成情况发现,学生对于化工行业的相关政策及产品的技术标准以及知识产权的保护和转让等认识较为深刻,但是对于实践环节的涉及到的具体工艺流程和方法、产品的生产原理等认识比较粗浅。为了提高学生完成报告的质量,我们要求学生将以下内容,包括“了解化工企业的管理标准企业各生产环节所产生的污染物及产生量和对环境的危害、工厂及车间生产安全装置情况、原材料、半成品、产品、化学药剂的技术要求、毒副作用及消耗指标等内容的正确性、完整性;简述作为未来化工工程师应该遵循的职业道德规范及责任;产品的生产原理、方法和工艺流程、操作程序及有关工艺数据等内容的正确性、完整性;图纸内容的正确性、规范性、合理性。”等内容通过查阅资料以及仔细思考后整理写入报告内容中。

综合认识实习的教学内容和课程目标要求,我们确定平时成绩占认识实习总成绩的20%,实习报告成绩占实习总成绩的80%,以等级制的方式给出学生成绩。认识实习的平时成绩及实习报告的考核依据如表2所示。

 

表2 认识实习平时成绩和实习报告对应的毕业要求指标点

毕业要求指标点

平时成绩

实习报告

指标点6.2 :能够分析和评价化工专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,并理解应承担的责任。(对应课程目标1)
实习报告内容中关于化工行业的相关政策以及产品的技术标准以及知识产权的保护和转让
指标点 7.2:能够增强环境保护和可持续发展的意识,合理评价化学工程实践对环境和社会可持续发展的影响。(对应课程目标2)
了解化工企业的管理标准企业各生产环节所产生的污染物及产生量和对环境的危害、工厂及车间生产安全装置情况、原材料、半成品、产品、化学药剂的技术要求、毒副作用及消耗指标等内容的正确性、完整性
指标点8.2 :能够了解化学工程职业道德规范,理解化工工程师的社会责任,并在化学工程实践中自觉遵守。(对应课程目标3)学生在实践期间自觉遵守规范的态度简述作为未来化工工程师应该遵循的职业道德规范及责任。
指标点 10.1:能够运用化工专业术语就化工问题,准确表达自己的观点,并理解业内同行和社会公众就相关问题交流的含义。(对应课程目标4)企业岗位实践中与工程技术人员交流情况、讲座提问积极性及答辩回答问题情况产品的生产原理、方法和工艺流程、操作程序及有关工艺数据等内容的正确性、完整性;图纸内容的正确性、规范性、合理性。

(二)课程达成度的测评依据

 

基于学生平时成绩和实习报告成绩的获得的认识实习总成绩,覆盖了学生的整个实习过程,也贯彻了化工专业基于工程教育认证的OBE教育理念,能够较为准确地反应每位学生在认识实习过程中的具体表现。具体的认识实习考核环节及分项成绩分配见表3。

表3 认识实习考核环节及分项成绩分配

课程目标及指标点

考核方式

第一项第二项第三项第四项合计(分)

指标点6.2

(分)

指标点7.2(分)指标点8.2(分)指标点10.1(分)

平时成绩Ti(平时)



T3(平时)=10T4(平时)=10T平时=20

实习报告成绩Ti(报告)

T1(报告)=15T2(报告)=25T3(平时)=15T4(报告)=25T报告=80

总计(分)Ti

T1=15T2=25T3=25T3=35

100

注:

某考核环节对第i项课程目标的目标总分Ti(某考核环节)=某考核环节总分(百分制)×某考核环节的权重×某考核环节分配在第i个课程目标的权重;

第i项课程目标的目标总分Ti=∑T i(各考核环节);

某考核环节的目标总分T某考核环节=∑T i(某考核环节);

某考核环节分配在第i个课程目标的权重= Ti(某考核环节)/T某考核环节

 

 

但是,学生的总成绩无法得到认识实习课程目标的实现程度。课程目标的实现程度是对课程整体教学质量的评价,是衡量认识实习课程教学质量的重要参照。对于本届学生的实习质量评估和下届学生如何进行实习教学的调整具有重要的参考价值。为了获得认识实习课程的达成度,我们将所有学生的平时成绩和实习报告成绩的具体内容都记录在表4中,并通过表4计算得到认识实习课程的目标达成度。

 

表4 课程目标达成度计算表

课程教学目标考核分项小计毕业要求指标点达成情况课程目标达成度计算公式
平时成绩(10分)

实习

报告

指标点6.2

(满分15)


S1(报告)

W1

Wi=(W1+W2+W3+W4)/4

指标点7.2

(满分25)


S2(报告)

W2

指标点8.2

(满分25)

S3(平时)S3(报告)

W3

指标点10.1

(满分35)

S4(平时)S4(报告)

W4

注:在某个考核环节中,对应课程目标i考核内容的得分Si(某考核环节)= 某考核环节中对应课程目标i考核内容的得分(百分制)×某考核环节的权重×某考核环节分配在第i个课程目标的权重;学生对第i个课程目标的达成情况评价值Wi= ;课程对第i个课程目标的达成情况评价值为所有学生的达成情况评价值的平均值i;课程所支撑毕业要求指标点达成情况评价值为其对应课程目标的达成情况。

 

四、结束语

认识实习是化学工程与工艺专业重要的实践课程,是高等工科院校培养工程技术人才不可或缺的教学环节。对培养学生的工程意识,使其理解专业内涵发挥着重要作用。本文针对化工专业认识实习课程目标的达成度评价问题,在确定了考虑比较细致的课程考核方法基础上,建立了课程目标达成度的定量考核方法。最近几年的实践结果显示,该课程目标达成度测评方法能够较为准确地衡量认识实习教学效果,为课程的持续改进奠定一定的基础。

 

参考文献

[1] 教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z]. 中华人民共和国教育部, 2007, 02, 17.

[2] 陈月芳, 林海, 毕琳. 环境工程专业实习实践指导书[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2017.

[3] 何选明, 王世杰, 王光辉, 等. 化学工程与工艺专业工程实践能力培养体系构建与实践[J]. 化工高等教育, 2010, 27(3): 63-67.

[4] 朱春山, 申艳敏, 王天贵. 化工专业人才培养模式创新的思考[J]. 广州化工, 2010(9): 199-200.

[5] 刘金刚, 佟望舒, 陈淑静, 等. 浅论认知实习基地对材料物理专业本科生教学的重要性[J]. 教学教育论坛, 2019(29): 221-223.

[6] 吴志杰, 刘百军, 黄星亮. 能源化学工程专业认知实习教学体系建立与实践[J]. 广州化工, 2019(1):146-147, 155.

[7] 万里冰, 齐红元. 基于OBE理念的测控专业生产实习课程目标达成度评价[J]. 大学教育, 2021(2): 68-70

 

以下是对认识实习报告的要求:

1. 各级标题及正文

采用三级标题排序,不得使用标点符号,各级标题均单独占一行书写,各层次题序及标题不得置于页面的最后一行(孤行)。

工科、理科类专业的报告,章节编号一般采用三级标题的层次,按章(如“第一章”)、节(如“1.1”)、条(如“1.1.1”)的格式编写,各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体。

第一级:形如“一”、“二”、“三”等表示;小二号黑体,居左,单倍行距;

第二级:形如“(一)”、“(二)”、“(三)”等表示;小三号,黑体,居左,单倍行距;

第三级:形如“1”、“2”、“3”等表示;四号,黑体,居左,单倍行距;

第四级:形如“(1)”、“(2)”、“(3)”等表示;小四号,黑体,居左,1.5倍行距;

其中二级标题在不需要的时候可以直接省略,可以直接在一级标题下方放三级标题;

正文:小四号,宋体,1.5倍行距。段首行缩进2个汉字。

英文单词、数字:字号、行距与正文相同,字体为Times New Roman。

2. 插图和插表

  1. 插图(表)应有图(表)题(由序号和标题组成),图(表)号按章编序,如第一章第一图的号为“图1-1”。图题置于图下方,表题置于表上方。

  2. 插图与其图题不得拆开排写于两页。图中若有分图时,分图号用“a)或(a)”、“b)或(b)”等置于分图之下。有数字标注的坐标图,必须注明坐标单位。

  3. 表格不加左、右列线;表内数字空缺的格内加“—”字线;如某个表格需要换页接排,在随后的各页上应重复表的编排,编号后跟标题和(续)。如:表2-1 加入激素后的实验结果比较(续)。

  4. 插图(表)的标题和文字:五号,宋体。

3. 注意事项

  1. 所有的数字与单位之间需要假如一个空格

  2. 所有的图注、表头前需要段落中“段前6-8磅”

  3. 所有的图、表之后需要段落中(段后6-8磅)

  4. 全文格式保持统一

 

切记:不得互相抄袭,不得大面积粘贴网络!

以下是认识实习报告的范本仅供参考:

认识实习

一、实习目的

1.扩大学生的专业知识范围,加深和巩固所学的理论知识。

2.在了解生产方法的基础上熟悉流程,了解各设备和管道的名称和作用,各工艺管道的配管和流向,主要控制手段。

3.了解各种设备,尤其是主要设备和运转机器的类型、规格、结构、性能和特点(包括材质及大小)。

4.了解安全技术和措施。

5.了解动力机械的特征和容量(泵、鼓风机、压缩机等)。

6.了解污水的处理情况。

7.参加生产劳动,树立热爱劳动的思想,作为未来的一名工程技术人员,通过劳动锻炼,更能体会到实践中发挥自己所长,服务社会的重要意义。

8.加深对水资源与水环境保护的认识。

二、实习地点

城东污水处理厂

三、实习地点概况

盐城市城东污水处理厂项目是国家淮河流域水污染治理的重点工程项目之一,连续五年被列为盐城市政府为民办实事工程。总设计规模为10万吨/日,占地8.32公顷,分三期建设:一期工程设计规模为2.5万吨/日,总投资8500万元,主干管DN1000—600,总长10公里,提升泵站3座,主要收集市区小洋河以西、串场河以北、新洋港以南范围内的生活污水与部分工业废水,服务面积3.8平方公里;二期工程设计规模为2.5万吨/日,总投资6500万元,主干管DN1200—800,总长12.5公里,提升泵站2座,厂外污水收集系统工程主要采用分流制,主要收集小洋河以东、大庆路以北、新洋港以南、通榆河以西范围内的生活污水与工业废水,服务面积7.2平方公里;三期工程设计规模为5万吨/日,总投资1.58亿元,主干管Φ1200-800-600,总长30公里,提升泵站2座,厂外污水收集系统工程主要采用雨污分流制,主要收集处理市开发区内通榆河以西、串场河以东、南中沟以北、大庆路以南范围内的生活污水和工业废水,服务面积6.28平方公里。在国家、省、市各级领导的关心和支持下,一期工程于2000年12月1日试运行成功,2002年12月19日通过省级竣工验收正式投产运行;二期工程于2002年10月3日进入试运行,2004年3月12日通过省级竣工验收正式投产运行;三期工程于2004年年初开工建设,预计今年8月底进入试运行。
盐城市城东污水处理厂现有污水处理能力5万吨/日,采用A2/O工艺,自动化生产设备24小时不间断运行,处理污水水质达到国家综合一级排放标准,综合合格率97.8%,出水水质经市环境保护监督检验所抽检合格达到国家规定要求。
盐城市城东污水处理厂的建成,明显改善了城区水环境的质量,提高了人民的健康水平,并将有效减轻水质对工业产品质量的影响,避免由于水体污染事故造成的农、牧、副、渔业减产。盐城市城东污水处理厂的建成,将彻底改善城市的环境质量,为盐城市创建更良好的投资环境,对促进盐城市的国民经济发展和提高人民生活水平起着重要作用。

  1. 污水来源

根据污水来源的观点,污水可以定义为从住宅、机关、商业或者工业区排放的与地下水、地表水、暴风雪等混合的携带有废物的液体或者水。污水由许多类别,相应地减少污水对环境的影响也有许多技术和工艺。按照污水来源,污水可以分为这四类。

第一类:工业废水。来自制造采矿和工业生产活动的污水,包括来自与工业或者商业储藏、加工的径流活渗沥液,以及其它不是生活污水的废水。

第二类:生活污水。来自住宅、写字楼、机关或相类似的污水;卫生污水;下水道污水,包括下水道系统中生活污水中混合的工业废水。垃圾、各种大气颗粒物沉降等,通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等形式进入水体环境所造成。具有分散性、隐蔽性、随机性、潜伏性、累积性和模糊性等特点,因此不易监测、难以量化,研究和防控的难度大。水污染物排入水体中引起污染的物质。

第三类:商业污水。来自商业设施而且某些成分超过生活污水的无毒、无害的污水。如餐饮污水。洗衣房污水、动物饲养污水,发廊产生的污水等。

第四类:表面径流 来自雨水、雪水、高速公路下水,来自城市和工业地区的水等等,表面径流没有渗进土壤,沿街道和陆地进入地下水。

  1. 污水处理的方法

(一)物理法

主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质,在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济,用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。物理处理物理处理是污水处理的第一步,主要是通过混凝、沉淀和过滤等方式,将污水中的杂质过滤出来。物理处理主要包括格栅除渣、砂石分离和沉淀池。其中,格栅除渣是最常用的物理处理方式,它可以去除水中的固体杂质、沙子和其他可浮性物质。砂石分离主要是利用物理原理,将水中的沉积物和污垢通过砂石滤池等方式过滤出来。而沉淀池通过将污水静置,使污水中的固体沉淀在底部,从而达到净化污水的目的。

(二)生物法

利用微生物的新陈代谢功能,将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质,使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。生物处理生物处理是利用生物生长和代谢,将有机物质转化为较为稳定的无机物质,从而达到净化水源的目的。生物处理主要包括活性污泥法、生物滤池法、人工湿地法等。活性污泥法是将活性污泥投入到污水中,利用微生物降解污水中的有机物质;生物滤池法则是通过在滤池中填充生物滤料,降解污水中的有机物质。人工湿地法则是借助湿地植物和微生物在土壤和底泥中形成的生态系统,对污水进行净化。总结:通过物理、化学和生物处理方法,可以有效地净化废水,降低对环境的影响,让人们拥有更加健康的生活环境。在实际应用中,需要根据污水的具体情况、处理设备的技术水平等进行选择。

  1. 化学法

利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法,多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高,多用作生化处理后的出水,作进一步的处理,提高出水水质。化学处理化学处理是通过加入化学药剂的方式,去除污水中的有机物、金属离子和营养物质等,其中最常见的是加入氯化铁等化学药剂。化学处理的一般工艺是先进行中和反应、再进行混凝反应,最后进行静置、过滤和加药等步骤。化学处理可以达到快速净化水源的效果,但是会对水体中的微生物产生影响,如果使用不当会出现二次污染的问题,因此需要严格控制。

日常生活中,污水处理厂设备种类非常多,不同于普通日常生活污水处理设备等小型成套设备。污水处理厂的规模普遍比较大,主要作用是处理城市产生的各类污水,保证居民用水安全。同时,经过污水处理厂处理过后,还能避免各类污水对城市生态环境的影响。

污水处理厂主要设备

(一)土建工程方面

化粪池、沉淀池、调节池、生化池、消毒池、污泥干化池、设备间及相应管线。

(二)污水处理厂设备

1.专用设备

各种污水泵、计量泵、螺杆泵、空气压缩机、污泥泵、储水泵、罗茨鼓中的风机、离心式容量鼓风机、表面曝气机、自动取水样机、格栅清洗器、刮砂机、刮泥机、污泥浓缩刮刀、沼气池中的污泥搅拌设备、沼气锅炉、热交换器等。

 

2.电气设备

交流/DC电机、照明设备、防雷设备、变速电机、启动开关设备、配电设备(包括电缆、室内线路架空线、隔离开关、负荷开关、熔断器、少量油开关、电压互感器、电流互感器、电力电容器、断路器、保护器和接地装置等)。

 

3.通用设备

电动葫芦、烘箱、冰箱、蝶阀、离心机、温控器、闸门启闭机和止回阀、提升机、车床、刨床、铣床、起重机、运输车等。

七、污水处理厂主要工艺流程

污水处理工艺分三级:一级处理:物理处理,通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理:生物化学处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理:污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同,有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

 

(一)一级处理

机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,以去除粗大颗粒和悬浮物为目的,处理的原理在于通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,这是普遍采用的污水处理方式。机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程必备工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池),城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂,一般不推荐曝气沉砂池,以避免快速降解有机物的去除;在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下,初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特性的后续工艺加以仔细分析和考虑,以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。

(二)二级处理

污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、CASS法、土地处理法等多种处理方法。目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。

(三)三级处理

三级处理是对水的深度处理,是继二级处理以后的废水处理过程,是污水最高处理措施。现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理,用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道,作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

由此可见,污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离,在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中,包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体,而且极易腐败发臭,很容易造成二次污染,消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响,必须重视。如果污泥不进行处理,污泥将不得不随处理后的出水排放,污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中,污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。除臭工艺其中物理法主要包括稀释法、吸附法等;化学法包括吸收法、燃烧法等;生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法,植物提取液雾化喷淋法等。

(四)污水处理厂的污泥的处理

1.填埋

卫生填埋方法操作相对简单,处理费用不高,将脱水污泥直接运到垃圾填埋场进行卫生填埋曾是我国大多数污水处理厂选择的污泥处置方式。但是在实际运行过程中发现,脱水泥饼直接填埋本身是对资源的严重浪费,此外,还可能对填埋场形成诸多困难。污泥是一种资源,一些国家开始限制污泥的直接填埋,填埋成本的上升,引发了人们深度处理污泥、减量和资源化的市场需求。这些限制包括:污泥填埋的含水率必须小于40%;有机质含量低于30%。为满足上述要求,一般需对脱水污泥再进行以污泥干化为主要技术手段的后续处理。在我国综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响及目前我国的实际情况,对污泥进行填埋处置可能是未来一段时期我国污泥处置的一种方法。

2.土地利用

城市污水厂污泥肥效对比典型的农家厩肥有明显优势。污泥中农作物生长所必须的氮、磷、钾等元素都远高于农家厩肥,有机成分也较之高。施用有机肥的主要优点有:改良土壤,提高耕地生产能力;提高化肥利用率;提高农作物产量,改善农作物品质;增强微生物活性。但是,由于有机肥肥效释放慢,养分含量低,施用数量大,且当年利用率低,在作物生长旺盛、需肥多的时期,往往不能及时满足作物的需求,所以需要与无机肥料配合施用。制备有机无机复合肥料是解决以上矛盾的最佳有效途径。

堆肥技术是污泥农用的主要手段。由于好氧堆肥具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等特点,故国内外用垃圾、污泥、人畜粪尿等有机废弃物制肥的工厂,绝大多数都采用好氧堆肥。好氧堆肥过程是通过好氧性微生物的生物代谢作用,使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质,反应的最终代谢物是CO,H,O和热量,大量的热量使物料维持持续高温,降低物料的含水率,有效地去除病原体、寄生虫卯和杂草种子,使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。

3.用于建筑

污泥含有大量无机质,在处理后也可以作为建材的原料。这种资源化利用方案还在不断尝试中。污泥建筑材料利用方式主要有制砖、制水泥、制纤维板等。目前应用较多的是制砖。

4.焚烧

污泥的焚烧必须首先进行干化或半干化,在引燃时添加少量辅助燃料,其后可以达到自燃。采用先进的热交换系统,可以依靠污泥焚烧所产生的热能进行干化,其热量可以满足大部分甚至全部干化的需要。未经干化或半干化处理的污泥焚烧由于过多的水份将难以点燃,其热量平衡为负数,即必须添加燃料才能维持焚烧。以焚烧为核心的处理方法是最彻底的污泥处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,最大程度地减少污泥体积。




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