前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇污水处理专业技术总结范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:污水处理设施;运营;管理
中图分类号:X505 文献标识码:A
引言
《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》中指出,“大力推行环境污染第三方治理,通过委托治理服务、托管运营服务等方式,由排污企业付费购买专业环境服务公司的治污减排服务,提高污染治理的产业化、专业化程度”。在这个国家政策的背景下,越来越多的工厂开始将其污水处理设施委托有专业技术的公司来运营,但在运营管理中会出现各种问题,笔者将在污水处理站日常运营中发现的问题列举出来,期待服务企业在认真贯彻实施国家政策的同时,从自身出发,做好自己,提高自己,一方面利用自身技术方面的优势,另一方面不断总结污水处理设施运营中的问题,完善运营管理,保障污水处理设施的正常运行及出水达标排放。
1 进出水概况
该工厂污水站废水包含塑料制品生产线的清洗废水100m3/d,食堂污水30m3/d。
进水参数如下:
处理后水质标准:
根据要求,所有废水需达到“氮、磷零排放”,废水经过处理后,均需进行回用作冲厕所用。回用标准如下表:
2 工艺介绍
2.1 工艺流程(如图一)
2.2 工艺分析
由于本项目清洗废水COD较低,而食堂污水COD较高,为了保证处理系统活性污泥的正常生长,在综合调节池前设置了食堂污水收集槽(容积80m3),每天控制食堂污水的进出水量,保证综合调节池进水COD尽量平稳。正常情况下,每周至少两次的实验检测(包括CODcr、总氮、氨氮、总磷、电导率),监控进出水质,合理控制进水。当进水COD较低时,食堂污水不能满足营养要求时需投加葡萄糖来补充;当进水COD较高时,控制食堂污水的进水量,达到进水水质平稳的目的。
系统中,在物化环节投加PAC、PAM,通过实际运营,发现混合废水通过物化反应后,废水中的COD、总磷、电导率能够大幅度的降低,然后再进入生化系统。
通过设置长时间的缺氧,将废水中的难降解、长链有机物,降解为可降解、短链的有机物。然后再进入好氧池,好氧池内的微生物利用氧气将有机物降解为二氧化碳和水。通过上述工艺可以将废水中的绝大多数COD去除。
在好氧池后端增加MBR膜系统, MBR膜系统是将膜分离技术与传统生化处理相结合的新型工艺,在MBR膜生物反应池内,由于膜的高效分离作用,出水悬浮物和浊度接近于零,同时细菌被大幅去除,因膜分离也使微生物被完全截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,延长细菌的世代时间,使得硝化菌成为生化系统中的优势菌,大大提高脱氮效率,保证了良好的出水水质。同时,该工艺在高容积负荷下运行,降低了剩余污泥产量。
本污水处理工艺通过物化、缺氧段、好氧段及MBR膜系统,出水完全可以满足回用水标准。
3 运营管理的措施和建议
3.1 关于MBR膜的使用注意事项
在污水站日常运行过程中要每天观察MBR膜膜间压差的变化情况,如遇突然增大,要及时洗膜或药液浸泡,以免影响出水与膜的使用寿命。
此外,在利用药液清洗MBR膜的过程中,使用氢氧化钠时膜出现断丝数量比次氯酸钠多。据相关研究发现,由于MBR膜主要成分为聚偏氟乙烯,当用氢氧化钠浸泡时,会使聚偏氟乙烯中的碳氟键的特征峰消失,碳碳共轭双键的特征峰增强(也就是脱去表面的氟化氢形成碳碳共轭双键)形成生色基团,对膜造成损害,膜的机械强度受影响。
通过实践,建议对于膜的有机物污染不是特别严重的情况,最好选择约4000ppm次氯酸钠溶液浸泡2小时方式进行药液清洗。
3.2 关于食堂污水物化污泥和剩余污泥的处置
由于食堂污水中含有食用油等大量有机物,导致物化及生化后污泥泥质较轻、难以沉淀,用板框式压滤机压滤时还会堵塞滤布,不能正常压泥。经过我们现场大量实践摸索,发现当添加氯化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺或氢氧化钙溶液对综合污泥进行处理时,加入氯化钙溶液污泥不分层,加入阳离子聚丙烯酰胺尽管分层但污泥不沉淀,只有加入氢氧化钙溶液才出现污泥沉淀现象。因而,食堂类污水处理后产生的污泥在压滤之前加氢氧化钙溶液调理比较合适。
3.3 设备的日常维护保养
污水处理站的所有设备都有它的运行、操作、维护保养规律,只有按照特定的运转规律正确地操作和维修保养,才能使设备处于良好的运行状态。同时,机械设备在长时期运行过程中,因摩擦、高温、潮湿等作用,不可避免地造成零部件的磨损、状态逐渐下降的情况,因此还必须及时检修,使设备处于良好的工作状态。总之,对污水处理站来说,设备管理应注意以下几个方面:
(1)正确使用设备。各种设备都要有特定的操作步骤,因此在日常使用过程中要严格按照设备生产厂家提供的说明书进行操作和使用,经常关注设备的运行工况状态。
(2)维护保养好设备。对任何设备,均须根据生产厂家说明书要求制定与之相适应的维保方案,并且要求现场人员严格按照方案定期对设备进行维护保养工作。在我们的污水处理站对于每台设备都有《设备维护保养点检表》,规定了现场运营人员对设备每年、每季、每月、每天,甚至每个小时需做的事,发现问题及时处置。
(3)检修好设备。我公司对现场的每台设备都有详细工作状况描述,一旦发现问题,现场工程师可以第一时间处置,不能解决的,立即联系设备厂家来解决,保证了污水站设备能够常年稳定的运行。
3.4 加强现场安全管理
根据国家出台的安全生产规定,我公司也制定安全生产规章,建立安全生产责任制,并将规章制度张贴在污水站的显眼位置,提醒现场人员时刻牢记安全生产。
同时,每个月我公司组织专职安全员到现场进行安全生产检查及人员安全培训,对发现的问题及时指出并要求第一时间整改,这些安全生产措施保证了污水处理设施的可靠运行。
结语
只有建立科学合理的运行、管理体系,才能确保污水处理设施实现长期稳定运行,充分发挥污水处理设施的环境效益和经济效益。
参考文献:
[1] 国务院.国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见.国发(2014)60号.
关键词:水质工程学;教学研究;教学环节;合理安排
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0174-02
《水质工程学》作为给排水科学与工程专业的核心专业课程,涉及理论教学、实验教学、生产实习及课程设计等四个教学环节。《水质工程学》的教学质量,将直接影响本专业毕业生从事专业工作的能力与水平。而教学质量除了受制于各单一教学环节本身的教学效果外,各教学环节的合理安排也会对教学质量的提高产生极大的促进作用。
近年来,我校成立了《水质工程学》课群组,教学团队完成了多项关于给排水专业教学改革的项目,通过总结教学经验、完善实践教学体系、合理安排教学环节,使得《水质工程学》的教学效果有了很大的提高,毕业生质量得到了用人单位的肯定。
一、《水质工程学》主要内容与教学环节
(一)《水质工程学》的重要性
给排水科学与工程专业作为一个工科专业,学生毕业后主要在市政设计院、建筑设计院等各类设计院所、自来水公司、环保公司等工作,毕业生应能从事与给水处理、污水处理相关的设计、施工、运行管理等工作。而这些专业知识的学习,主要来自于《水质工程学》。因此,《水质工程学》教学效果的好坏,直接影响到学生的专业水平和就业单位对学校教学工作质量的评价。
(二)《水质工程学》主要教学内容
《水质工程学》是给排水科学与工程专业最重要的专业必修课之一。课程内容按处理对象主要包括城市给水处理、城市污水处理、工业给水及污废水处理等;按处理原理包含物理处理、化学处理、物化处理和生化处理等,具体包括各种水处理技术的原理、工艺流程、最新成果和发展趋势。城市给水处理的教学目的:要求学生通过学习,具有解决城市给水处理技术问题的初步能力,熟悉城市水厂的运行管理,重点掌握凝聚与絮凝、沉淀、过滤、吸附及消毒等水处理单元的基本概念、基本理论与设计计算。了解该学科现状和发展趋势,具有进行给水处理技术科学研究的基本能力。污水处理部分的教学目的:通过本课程学习,使学生掌握污水的物理处理、活性污泥法、生物膜法、污水的自然生物处理、污水的深度处理与回用以及污泥处理与处置等方面的基本概念、基本理论、设计计算和运行管理技术,掌握污水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术,为将来从事本专业的污水处理工程设计、科研及运行管理等工作奠定必要的理论和应用基础。工业水处理部分的教学目的:要求学生重点掌握水的化学处理、离子交换及各种膜法处理的基本理论和工艺技术;熟悉工业给水及工业废水处理的基本处理方法和设备运行管理,熟悉工业废水处理的排放标准;掌握工业给水和工业废水处理工程设计与计算的基本概念;初步具备从事工业给水和废水处理的科研能力,并对该学科现状和发展动向具有初步的了解。
(三)《水质工程学》主要教学环节
《水质工程学》涉及的教学环节主要包括理论教学、水质工程实验、课程设计以及生产实习等四个方面。与本专业的其他课程教学只覆盖一到两个教学环节相比,《水质工程学》的教学过程涵盖了所有相关的教学环节。每个教学环节都对保证教学质量起着重要的作用。理论教学为学生讲授水处理方面的相关原理,使学生全面了解与掌握水质与水质标准、水处理方法与原则、凝聚和絮凝、沉淀、过滤、吸附、氧化还原与消毒、离子交换、膜滤技术、活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理、污泥处理处置与应用、水的冷却、腐蚀与结垢、典型给水处理系统、城市污水处理系统、工业水处理等基本概念与理论,掌握城镇给水与废水处理技术的基本计算方法及其发展状况。水处理实验一方面使学生学习实验基础理论,包括仪器仪表的工作原理、测量方法、误差分析、实验原理,另一方面训练学生的基本实验技能,包括仪器设备的操作使用、维护、实验内容的设计与实验数据的整理等。让学生在学习水处理基本理论后,能更形象地理解理论的内容,巩固所学知识。
课程设计则可以加深学生对专业知识的理解与认识,学习有关设计规范与技术标准,掌握工程设计的基本方法,培养工程设计能力。生产实习则通过让学生参观实际的水处理工程(包括自来水厂与污水处理厂),使学生学习给水排水工程设施的施工、运行、维护与管理知识,学习现行的有关规范、标准与规程。能将课本上的理论知识、理论计算结果与实际工程相结合进行理解,进一步增加学生对实际工程的认知。
二、《水质工程学》教学环节的合理安排
(一)给排水主要专业课程
除专业理论基础与专业技术基础外,给排水科学与工程专业的主要专业课程有:《水质工程学》、《泵与泵站》、《水资源利用与保护》、《给水排水管网系统》、《建筑给水排水工程》、《水工艺设备基础》、《给排水工程仪表与控制》、《水工程施工》与《水工程经济》等课程。上述课程有的涉及课程设计和实习,有的则只有理论教学。《给水排水管网系统》与《泵与泵站》两门课主要涉及理论教学与课程设计两个教学环节,课程设计一般安排在理论教学之后进行。《建筑给水排水工程》主要涉及理论教学、课程设计与生产实习三个环节,很多学校都是先进行理论教学,然后直接进行课程设计,生产实习则是安排在课程设计之后进行。《水工程施工》、《水工艺设备基础》、《水工艺仪表与控制》与《水工程经济》等课程则只有理论教学一个环节。《水质工程学》教学环节涉及理论教学、实验、课程设计及生产实习等四个方面,这四个环节时间顺序上的安排,各个学校不尽相同。一般情况下,水处理实验都会与理论教学同步进行,而课程设计与生产实习,有的学校先安排课程设计,有的学校则先安排生产实习。目前,大多数学校都是课程设计安排在生产实习之前。
(二)《水质工程学》教学环节的合理安排
根据《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》,《水质工程学》作为水质控制核心知识领域的推荐课程,课堂教学核心学时数至少应安排64学时;水质工程学实验包含:混凝实验、颗粒自由沉淀实验、过滤及反冲洗实验、活性炭吸附实验、树脂总交换容量和工作交换容量的测试实验、污泥沉降比和污泥指数的测定与分析实验、鼓风曝气系统中的充氧实验、加压溶气气浮的运行与控制实验,安排至少16学时;课程设计包括水厂课程设计和污水处理厂课程设计,至少各安排1周;生产实习主要是水厂与污水处理厂实习,时间则至少安排2周。《水质工程学》涉及的四个教学环节既各有侧重又相互联系,不同的教学安排,对本课程的教学效果将会产生不同的影响。根据每个教学环节教学目的不同,各教学环节执行的顺序也需要合理安排。根据我校多年的教学总结,各环节安排应按如下顺序:首先,安排理论教学。理论教学作为专业知识学习的前提以及其他各环节的基础,应作为第一顺序安排。教师在课堂上详细讲授水质净化各种处理技术的原理、工艺流程及设计计算。其次,安排水处理实验。水处理实验作为课堂教学过程中理论知识的形象体现,应当跟随理论教学的进度随堂安排,这样可以保证学生在学习完理论知识点后,可以立即将其实践化,加深对课堂知识的理解。第三,应该安排生产实习。重点选择两个技术先进、工艺较齐全的给水厂和污水厂蹲点实习,再适当参观若干个工艺方面有不同特点的水处理厂。只有通过生产实习,学生才能进一步结合实际工程加深对书本知识的理解,切实掌握各种水处理构筑物的形式、结构、管渠连接等情况,熟悉各类泵房的布置形式、阀门控制及起吊设备,熟悉自动控制、水质检测等水处理运行过程中所需的设备及其作用,理解与厂区构(建)筑物、道路、绿化等相关的平面布置与高程布置原则。最后,安排课程设计。学生通过课堂理论学习及有关实验操作,并经过校外生产实习的实践活动,再回到学校进行水厂和污水厂课程设计时,将会得心应手,具有更加清晰的思维和逻辑,更能明白水处理厂各构筑之间平面布置与高程衔接的重要性,理解水泵选型及运行的合理设置,明白道路、办公用房、检修车间、化验室等等附属建筑物的布置特点。因此,设计方案会更加合理,更切合实际,为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实基础。
三、结语
《水质工程学》作为给排水科学与工程专业的一门核心课程,如何安排该课程各教学环节,对提高教学效果影响极大。我校成立了《水质工程学》课群组,教学团队完成了多项关于给排水专业教学改革的项目,通过总结教学经验,完善实践教学体系,合理安排教学环节,使得《水质工程学》的教学效果有了很大的提高,毕业生质量得到了用人单位的肯定。根据我校多年的教学经验,制定该课程教学计划,首先进行理论教学,相关实验可在理论教学过程中穿行,生产实习则需要在理论教学完成后安排,最后进行课程设计,这样能极大提高教学效果。当然,对于不同的学校,可能在教学计划、学时安排上都会有差异,但从教学效果考虑,应本着由浅入深、从课堂到实践再到课堂的教学顺序,这样才能保证良好的教学质量。
参考文献:
[1]杨庆,王淑莹,彭永臻.水质工程学课程两点一线教学模式的探讨与实践[J].中国现代教育装备,2011,(19):75-77.
一、指导思想
坚持贯彻“安全第一、常备不懈、以防为主、全力抢险”的污水处理方针,重点突击“以防为主、防重于抢”的实效性。居安思危、未雨绸缪,确保突发事件应急处置工作准备充足、指挥得当、应对有序,确保污水处理作业安全运行。
二、编制说明
该预案在发生以下一般问题的情况下,该预案自然启动:
1.发现出水水质超标时
2.污水水量超过设计标准时
3.大面积、长时间停电时
三、应急处理原则
1.及时控制进入污水处理厂的污染物总量
2.加强运行控制,保证运行正常
3.加强设备运行维护
四、指挥和协调
1、指挥和协调机制
设立医院污水处理领导小组,负责污水处理突发事件应急处置工作的组织、协调工作。在污水处理警报期间,应急领导小组成员全部上岗,统筹指挥。根据突发性环境污染事故的情况通知有关部门及其应急机构、救援队伍。各应急机构接到事故信息通报后,应立即派出有关人员赶赴事发现场,在应急领导小组统一指挥下,按照预案和处置规程,相互协同,密切配合,共同实施环境应急和紧急处置行动,严防二次污染和次生、衍生事件发生。
2、指挥协调主要内容
应急领导小组协调的主要内容包括:
(1)提出现场应急行动原则要求;
(2)提请市排水监管中心派出有关专家和人员参与现场应急救援指挥小组的应急指挥工作;
(3)协调各级、各专业应急力量实施应急支援行动;
(4)协调受威胁的周边地区危险源的监控工作;
(5)协调建立现场警戒区和交通管制区域,确定重点防护区域;
(6)根据现场监测结果,确定被转移、疏散群众返回时间;
(7)及时向当地政府和上级主管部门报告应急行动的进展情况。
五、事故预防措施
1,操作人员应严格按照操作规程进行操作,防止因检查不周或失误造成事故。
2.及时合理的调节运行状况,严禁超负荷运行。
3.加强设备管理,认真做好设备,管道,阀门的检查工作,对存在的安全隐患的设备、管道、阀门及时进行整改、修理或更换。
六、事故应急措施及注意事项
紧急事故的处理流程:
1、发现后当班人员立即向应急领导小组组长汇报,并在事故处理过程中随时保持与领导小组的联系。
2、领导小组接到报告后,应及时向当地环保部门和行业主管汇报,并在事故处理过程中随时保持与当地环保部门和行业主管的联系。
3、当班人员及时排查造成事故的原因:
①发现进水超出设计标准
a立即向领导汇报,减少进水量。
b立即对进水水质,工艺运行参数,出水水质数据进行分析,根据化验数据对相关工艺流程进行及时调整。
②突发暴雨
a根据天气预报,预先对各设备进行检查,确保完好,组织力量对厂区雨水管线进行疏通,确保畅通。
b各岗位将门窗关紧,防止雨水流入,影响设备运行。
c随时观察调节池的水位并向领导汇报。
d外出巡视,必须两人一组,注意防滑等自身保护。
③水量超过生化系统设计处理能力
及时与领导汇报,并取水样化验COD。及时向上级请示,部分污水或外运处置,或投加适量氧化剂后与正常流程的出水混合排放,或按上级的指示处理。
④突然停电
a将现场设备退出运行状态。
b如长时间停电超过6小时,则请求上级主管部门及时送电。
c来电后,按操作规程及时开启设备,恢复运行
七、事故后的恢复和重新进入
由事故应急指挥领导小组宣布应急状态结束,恢复到正常运行状态。开始对事故原因进行调查,进行事故损失评估和总结,组织力量进行污染区的清消,恢复。
八、安全防护
1、应急人员的安全防护
现场处置人员应根据环境事故的特点,配备相应的专业防护装备,采取安全防护措施,严格执行应急人员出入事发现场程序。
2、受灾群众的安全防护
现场应急救援指挥小组负责组织群众的安全防护工作,主要工作内容如下:
(1)根据突发性环境污染事故的性质、特点,告知群众应采取的安全防护措施;
(2)根据事发时当地的气象、地理环境、人员密集度等,确定群众疏散的方式,指定有关部门组织群众安全疏散撤离;
(3)在事发地安全边界以外,设立紧急避难场所。
九、应急终止
应急终止的条件
符合下列条件之一的,即满足应急终止条件:
(1)事件现场得到控制,事件条件已经消除;
(2)污染源的泄漏或释放已降至规定限值以内;
(3)事件所造成的危害已经被彻底消除,无继发可能;
(4)事件现场的各种专业应急处置行动已无继续的必要;
(5)采取了必要的防护措施以保护公众免受再次危害,并使事件可能引起的中长期影响趋于合理且尽量降低的水平。
应急终止的程序
(1)现场救援指挥小组确认终止时机,或事件责任单位提出,经现场救援应急小组报上级批准;
(2)现场救援指挥小组向所属各专业应急救援队伍下达应急终止命令;
(3)应急状态终止后,应根据有关指示和实际情况,继续进行环境监测和评价工作。
应急终止后的行动
⑴突发性环境污染事故应急处理工作结束后,应组织相关部门认真总结、分析、吸取事故教训,及时进行整改;
⑵组织各专业组对应急计划和实施程序的有效性、应急装备的可行性、应急人员的素质和反应速度等作出评价,并提出对应急预案的补充及修改意见。
⑶参加应急行动的部门负责组织、指导环境应急队伍维护、保养应急仪器设备,使之始终保持良好的技术状态。
9、宣传、培训与演练
应加强环境保护科普宣传教育工作,普及环境污染事件预防常识,增强职工的防范意识和相关心理准备,提高防范能力。
加强环境事故专业技术人员日常培训和事故源工作人员的培训和管理,培养一批训练有素的环境应急处置、检验、监测等专门人才定期组织环境应急实战演练,提高防范和处置突发性环境污染事故的技能,增强实战能力。
1.1教学内容没有突出农业院校的特色面向农村服务农业是我国高等农业院校发展的目标和方向,但农业院校环境工程课程设置目前仍然沿用以城市与工业污染处理为重点的的教学内容。虽然有些优秀教材包括了部分适合农村环境保护的理论内容,但限于课时,许多被大纲规定为自学内容,或只占极少的课时。多数环境污染控制工程类课程教学内容以大中型污水处理工艺为主,不适应我国农村大量个体家庭使用的小型沼气池、畜禽、水产养殖业等有机质含量高、水量相对小的特点。课程教学涉及农村环境面源污染控制措施内容较少,没能突出农村和农业环境污染防治技术的应用教学特色。
1.2教学体系不完善,不利于人才培养要求跟踪调查显示,学生在校学习期间,实习、设计等实践性教学环节对工作后帮助很大,学生没有得到适当的实践锻炼和工程意识的教育,这已经是我国包括工科院校在内的工科教育普遍存在的问题。环境工程是工科类专业,课程理论内容和工程意识培养,需要通过实践类课程来加强和提高。受到学校类型、专业发展时间和实验、实践课程教学方式等影响,农业院校环境工程实践教学通常开设一些简单的验证性实验和短期认知性实践教学,如一周的教学实习,缺乏到相关企事业单位进行较长时间的实践锻炼,不设置设计课程,考核制度也不完善。
1.3实践教学内容脱离农村污水防治现实,教学效果不明显工科院校在发展的过程中形成相对完善和稳定实践教学体系,如与企业建立良好的合作关系、合作单位有专门的实践教学指导人员、与企业有合作科研项目等。农林院校与农业企业和农村地方管理机构联系紧密,与实力强的环保和工业企业等单位合作关系较弱。我国农村环境保护体系尚不完善,实践指导技术人员更加缺乏。这些因素造成针对农村和农业环境保护内容的实践教学力量不足,而城镇或工业环境保护内容实践教学质量不高,教学效果不明显。如许多农业院校虽然与部分工业企业、市政环保企业和省市级环境监测部门建立教学实践合作关系,但实习内容与农村农业污水处理和控制有一定差距,学生对农村农业污水处理和控制领域仍然感到陌生,今后难以尽快进入农业环境保护工作。
2农业院校水污染控制工程课程改革方向
农村和农业环境保护具有自身的特点,如农业污水性质没有工业废水性质复杂,也不像城市污水处理和控制技术工艺路线相对稳定。虽然多数为生物处理工艺,农村和农业污水处理通常会结合地理、生产、以及居住条件等因地制宜。因此农村污水处理应用技术相对单一,但处理形式多种多样。因此环境工程课程改革可从下面几个方面进行。
2.1调整课程建设目标,形成适合农村农业环境工程人才培养的教学模式依据目前我国农村和农业对环境保护人才的市场需求,调整教学内容,侧重对农村和农业环境保护实际能力的培养。在理论教学的基础上,加强实践和设计课程的教学,形成面向农村和农业污染控制工程的教学内容体系。建设具有专业院校特色的实践基地,完善实践课程体系。加强课程设计的教学环节,提高教学效果。
2.2建设具有农业院校特色的污染控制课程教学内容我国农村水环境保护在相当一段时间内发展缓慢。近年来,国家从路线、政策和基金等方面,对农村和农业环境保护都进行了大量的改革和投入,农业院校有责任义务为农村和农业环境保护培养工程性人才。课程改革中,在突出基本知识与原理的基础上,设置农村和农业处理教学的大纲和内容。如:将《水污染控制工程》中污水的稳定塘和污水土地处理及适用于小型污染水的技术内容规定为一定课时必讲内容;由于农村和农业环境污染控制往往与农村地理状况、居住和生产紧密联系,增设应用案例讲解,帮助学生理解多种处理方式的联合应用;在处理固废尤其是沼气工程中的固废等,还要考虑后续沼渣和污水综合处理等。因为农村和农业环境工程保护技术发展迅速,应补充相关新技术及应用内容,甚至专设讲座;配套与农业水环境治理相关的前修课程,如农用化学品污染,面源污染控制等,为课程学习打下基础。
2.3建立完整有效的实践教学体系环境工程的教学体系应该包括理论、实验、实践、课程设计和工程意识教育等环节,农业院校在完善实践课程体系上应做出更大努力。理论教学基础上可以设置验证性、综合性和创新性等不同类型的实验性。因为环境工程实验的综合性强,普通意义上的验证性实验不能满足教学需求。如《水污染控制工程》课程实验中《污泥性能测定实验》是污水生物处理的一项重要指标,但不同来源的污泥其性能不同,实验过程中还必须测定多项指标,是综合性强且时间持续时间也非常长(通常需要一周)的实验,应该设置综合性实验来完成;污水处理效果根据污水来源、工艺等不同而不同,设计完整创新性实验,包括污水来源选择、不同工艺设计、实验设备综合应用、检测指标与检测手段选择等。可以较好的锻炼学生从整体上系统解决实际工作中问题的能力,提高学生的工程性思维和创新能力。加大实践教学的力度,建立农村和农业企业为主的生产实习基地。实践类教学被证明是对学生今后工作帮助最大的课程类型之一。仅靠短期的如参观城市环保企业等的认知性教学实习难以达到提高学生动手能力,也无法让学生了解农业环境工程保护的实际内容。设置2个月以上完全进驻实习单位的生产实习,聘请合作单位有经验的工程技术人员作为实地指导老师,跟随实习点的工作节奏锻炼学习,实习期间要求撰写实习的工作日记、调研报告和实习专题报告,作为考核实习的依据之一。教师定期到实习单位检查实习情况,及时发现问题,作出总结。实习合作单位的选择是建设农业院校特色的水污染控制工程课程的关键。合作单位应该是农村环境保护企事业单位如乡镇级的环保单位;拥有农村和农业环保处理设施的农业生产单位,如大型或家庭式畜禽和水产养殖场;新农村美好乡村居民居住和旅游地的环保处理设施单位等;大型或家庭式沼气单元等。我国正在大力发展农村和农业环境保护事业,这些单位其实非常缺乏有专业理论知识人员,期望与相关科研与高校建立合作关系,也期望有理论知识的人员指导。在校的大学生已具备相当的书本知识,可以应用甚至帮助实习单位的工作,在实习中发现问题可以及时与学校老师联系,帮助或协调问题解决。在发现和解决问题的过程中学生的能力包括行政管理、专业技术、协调能力等都会得到极大提高。相反,城市环保事业单位组织机构相对成熟,企业技术稳定、生产运转顺利。学生即便是蹲点实习,但基本就是每天例行上下班,如,一个成熟氧化沟工艺的城市污水处理厂,基本是全自动化控制,正常生产运转中,参数短期内不会也不可能调整,学生感性认识收获不大。依靠科研项目,通过大学生进行科技创新项目,引导学生在农村污水控制方面进行实验,如畜禽污水处理、农产品安全生产等,提高学生的创新能力。
2.4完善教学体系,加强课程设计学习24小时后的知识保持率统计显示,讲授5%,阅读10%,视听结合20%,示范30%,讨论组50%,实践练习75%,向他人讲授/即时应用90%[10]。应用所学知识进行工程设计是最有效的学习手段,信息技术发达的今天,应用课程是目前大学教育难以取代的优势。课程设计是将已经学习的知识进行实际应用的教学方式之一。农业院校水污染控制工程的课程设计往往被忽略,完成理论、实验和实践教学后,加强课程设计教学,突出理论应用,训练大学生工程整体设计能力。并将课程设计开设在实践教学的后期,设计的内容可结合实践课程中发现的问题,更利于学生的创新。
2.5制定合理的实践课程考核制度实践课程考核因为指导人员、地点和单位性质的不同,相对理论和实验类课程难度更大,往往流于形式,不能积极促进教学。制定合理的水污染控制工程实践课程考核体系,可以针对不同的实习内容综合考察。学生实践中的表现由实习单位指导教师和校内指导老师联合评判,并以实习单位老师为主,考察学生的实习主观能动性,如到勤率、工作表现等。第二项考核内容依据学生的书面报告,如工作日记、调查报告和专题报告等是否完整,质量水平如何。设置不同权重,实习是否发挥主观能动性,积极思考、提出问题等都是考核的重要内容。因此,可以将现场考核的权重加大,充分体现现场工作能力的重要性。另外,考虑实习的难易,对不同实习单位加不同的权重分。
3结语
(1.安徽农业大学资源与环境学院,安徽 合肥 230036;2.农业部农业环境科学观察实验站〈合肥〉,
安徽 合肥 230036)
【摘要】农村和农业环境保护是我国建设美好乡村及现代农村生态文明的首要任务,农村急需环境保护工程技术人才。文章分析了农业高等院校环境工程类课程教学存在的主要问题,从建设具有农业院校特色课程的观点出发,提出课程教学改革的方向。
关键词 农业;高校;环境工程;课程
环境工程专业在我国设置初期主要以工科院校为主,教学课程要求通过理论和实践等教学环节,使学生系统地了解和掌握环境保护的基本理论、原理和方法,培养学生具备环境污染控制及其治理等方面的知识、技术和能力。环境工程学科是一个交叉学科,不同高校设立该专业的基础条件不同,部分高校是在化学学科的基础上成立的,有些在水利学科基础、市政工程、或机械等学科的基础上成立的,还有以生物工程学科为基础而建立[1]。传统工科院校环境工程专业课程体系及教学内容,以数学、力学、材料学和工程学等专业为主,主要集中于市政工程建设和工业污染防治[2]。农业院校环境工程专业多数以生物和化学学科为基础[1]。
农业污染控制已经成为我国现代农村生态文明建设中的重要领域[3-4]。服务“三农”是农业院校的目标,农业院校的环境工程类课程应为农村环境保护技术人才培养发挥作用,引领农村环境保护科学的发展,使农业高校的环境工程专业具有更大的发展前途[5]。我国多数农业类高校环境工程专业设立时间较工科类院校晚[1,6],虽然取得一定的成绩,但课程教学还存在诸多问题。
1 农业院校环境工程类课程教学存在的问题
1.1 教学内容没有突出农业院校的特色
面向农村服务农业是我国高等农业院校发展的目标和方向[7],但农业院校环境工程课程设置目前仍然沿用以城市与工业污染处理为重点的的教学内容。虽然有些优秀教材包括了部分适合农村环境保护的理论内容,但限于课时,许多被大纲规定为自学内容,或只占极少的课时。多数环境污染控制工程类课程教学内容以大中型污水处理工艺为主,不适应我国农村大量个体家庭使用的小型沼气池、畜禽、水产养殖业等有机质含量高、水量相对小的特点。课程教学涉及农村环境面源污染控制措施内容较少,没能突出农村和农业环境污染防治技术的应用教学特色。
1.2 教学体系不完善,不利于人才培养要求
跟踪调查显示,学生在校学习期间,实习、设计等实践性教学环节对工作后帮助很大[8],学生没有得到适当的实践锻炼和工程意识的教育,这已经是我国包括工科院校在内的工科教育普遍存在的问题[9]。环境工程是工科类专业,课程理论内容和工程意识培养,需要通过实践类课程来加强和提高。受到学校类型、专业发展时间和实验、实践课程教学方式等影响,农业院校环境工程实践教学通常开设一些简单的验证性实验和短期认知性实践教学,如一周的教学实习,缺乏到相关企事业单位进行较长时间的实践锻炼,不设置设计课程,考核制度也不完善。
1.3 实践教学内容脱离农村污水防治现实,教学效果不明显
工科院校在发展的过程中形成相对完善和稳定实践教学体系,如与企业建立良好的合作关系、合作单位有专门的实践教学指导人员、与企业有合作科研项目等。农林院校与农业企业和农村地方管理机构联系紧密,与实力强的环保和工业企业等单位合作关系较弱。我国农村环境保护体系尚不完善,实践指导技术人员更加缺乏。这些因素造成针对农村和农业环境保护内容的实践教学力量不足,而城镇或工业环境保护内容实践教学质量不高,教学效果不明显。如许多农业院校虽然与部分工业企业、市政环保企业和省市级环境监测部门建立教学实践合作关系,但实习内容与农村农业污水处理和控制有一定差距,学生对农村农业污水处理和控制领域仍然感到陌生,今后难以尽快进入农业环境保护工作。
2 农业院校水污染控制工程课程改革方向
农村和农业环境保护具有自身的特点,如农业污水性质没有工业废水性质复杂,也不像城市污水处理和控制技术工艺路线相对稳定。虽然多数为生物处理工艺,农村和农业污水处理通常会结合地理、生产、以及居住条件等因地制宜。因此农村污水处理应用技术相对单一,但处理形式多种多样。因此环境工程课程改革可从下面几个方面进行。
2.1 调整课程建设目标,形成适合农村农业环境工程人才培养的教学模式
依据目前我国农村和农业对环境保护人才的市场需求,调整教学内容,侧重对农村和农业环境保护实际能力的培养。在理论教学的基础上,加强实践和设计课程的教学,形成面向农村和农业污染控制工程的教学内容体系。建设具有专业院校特色的实践基地,完善实践课程体系。加强课程设计的教学环节,提高教学效果。
2.2 建设具有农业院校特色的污染控制课程教学内容
我国农村水环境保护在相当一段时间内发展缓慢。近年来,国家从路线、政策和基金等方面,对农村和农业环境保护都进行了大量的改革和投入,农业院校有责任义务为农村和农业环境保护培养工程性人才。课程改革中,在突出基本知识与原理的基础上,设置农村和农业处理教学的大纲和内容。如:将《水污染控制工程》中污水的稳定塘和污水土地处理及适用于小型污染水的技术内容规定为一定课时必讲内容;由于农村和农业环境污染控制往往与农村地理状况、居住和生产紧密联系,增设应用案例讲解,帮助学生理解多种处理方式的联合应用;在处理固废尤其是沼气工程中的固废等,还要考虑后续沼渣和污水综合处理等。因为农村和农业环境工程保护技术发展迅速,应补充相关新技术及应用内容,甚至专设讲座;配套与农业水环境治理相关的前修课程,如农用化学品污染,面源污染控制等,为课程学习打下基础。
2.3 建立完整有效的实践教学体系
环境工程的教学体系应该包括理论、实验、实践、课程设计和工程意识教育等环节,农业院校在完善实践课程体系上应做出更大努力。
理论教学基础上可以设置验证性、综合性和创新性等不同类型的实验性。因为环境工程实验的综合性强,普通意义上的验证性实验不能满足教学需求。如《水污染控制工程》课程实验中《污泥性能测定实验》是污水生物处理的一项重要指标,但不同来源的污泥其性能不同,实验过程中还必须测定多项指标,是综合性强且时间持续时间也非常长(通常需要一周)的实验,应该设置综合性实验来完成;污水处理效果根据污水来源、工艺等不同而不同,设计完整创新性实验,包括污水来源选择、不同工艺设计、实验设备综合应用、检测指标与检测手段选择等。可以较好的锻炼学生从整体上系统解决实际工作中问题的能力,提高学生的工程性思维和创新能力。
加大实践教学的力度,建立农村和农业企业为主的生产实习基地。实践类教学被证明是对学生今后工作帮助最大的课程类型之一[8]。仅靠短期的如参观城市环保企业等的认知性教学实习难以达到提高学生动手能力,也无法让学生了解农业环境工程保护的实际内容。设置2个月以上完全进驻实习单位的生产实习,聘请合作单位有经验的工程技术人员作为实地指导老师,跟随实习点的工作节奏锻炼学习,实习期间要求撰写实习的工作日记、调研报告和实习专题报告,作为考核实习的依据之一。教师定期到实习单位检查实习情况,及时发现问题,作出总结。
实习合作单位的选择是建设农业院校特色的水污染控制工程课程的关键。合作单位应该是农村环境保护企事业单位如乡镇级的环保单位;拥有农村和农业环保处理设施的农业生产单位,如大型或家庭式畜禽和水产养殖场;新农村美好乡村居民居住和旅游地的环保处理设施单位等;大型或家庭式沼气单元等。我国正在大力发展农村和农业环境保护事业,这些单位其实非常缺乏有专业理论知识人员,期望与相关科研与高校建立合作关系,也期望有理论知识的人员指导。在校的大学生已具备相当的书本知识,可以应用甚至帮助实习单位的工作,在实习中发现问题可以及时与学校老师联系,帮助或协调问题解决。在发现和解决问题的过程中学生的能力包括行政管理、专业技术、协调能力等都会得到极大提高。相反,城市环保事业单位组织机构相对成熟,企业技术稳定、生产运转顺利。学生即便是蹲点实习,但基本就是每天例行上下班,如,一个成熟氧化沟工艺的城市污水处理厂,基本是全自动化控制,正常生产运转中,参数短期内不会也不可能调整,学生感性认识收获不大。
依靠科研项目,通过大学生进行科技创新项目,引导学生在农村污水控制方面进行实验,如畜禽污水处理、农产品安全生产等,提高学生的创新能力。
2.4 完善教学体系,加强课程设计
学习24小时后的知识保持率统计显示,讲授5%,阅读 10%,视听结合20%,示范30%,讨论组50%,实践练习75%,向他人讲授/即时应用90%[10]。应用所学知识进行工程设计是最有效的学习手段,信息技术发达的今天,应用课程是目前大学教育难以取代的优势[10]。课程设计是将已经学习的知识进行实际应用的教学方式之一。农业院校水污染控制工程的课程设计往往被忽略,完成理论、实验和实践教学后,加强课程设计教学,突出理论应用,训练大学生工程整体设计能力。并将课程设计开设在实践教学的后期,设计的内容可结合实践课程中发现的问题,更利于学生的创新。
2.5 制定合理的实践课程考核制度
实践课程考核因为指导人员、地点和单位性质的不同,相对理论和实验类课程难度更大,往往流于形式,不能积极促进教学。制定合理的水污染控制工程实践课程考核体系,可以针对不同的实习内容综合考察。学生实践中的表现由实习单位指导教师和校内指导老师联合评判,并以实习单位老师为主,考察学生的实习主观能动性,如到勤率、工作表现等。第二项考核内容依据学生的书面报告,如工作日记、调查报告和专题报告等是否完整,质量水平如何。设置不同权重,实习是否发挥主观能动性,积极思考、提出问题等都是考核的重要内容。因此,可以将现场考核的权重加大,充分体现现场工作能力的重要性。另外,考虑实习的难易,对不同实习单位加不同的权重分。
3 结语
教学需要根据课程特点,结合社会的需求不断改进。农业院校在生物及农业专业较工科院校有较大优势,我国生态农村建设需要大量水环境保护人才。因此,农业院校应坚持为农村和农业服务的教学理念,提高学生自身的素质和竞争力,培养出具有农业院校自身特色的合格的人才。
参考文献
[1]沈连峰,王婷,张发文,等.农业院校环境工程专业办学特色探讨[J].高等农业教育,2011(01):61-63.
[2]辛言君,马东,崔德杰.农业院校环境工程专业培养方案改革探索与实践[J].高等农业教育,2010(11):53-55.
[3]祝春水.“水污染控制工程”课程建设与改革探讨[J].甘肃科技,2009,25(5):142-143.
[4]吴棉国.生态农业在农村生态环境保护中的地位和作用研究[J].中国发展,2013,13(5):12-16.
[5]李洁,周应恒.农村环境教育在控制农村面源污染中的作用[J].南京农业大学学报:社会科学版,2007,7(3):89-93.
[6]陈满荣.和谐社会建设和发展高校农业资源与环境专业关系的思考[J].中国科技论文在线,2007,1(16):1841-1849.
[7]吕淼.“三农”问题与高等农业教育——科学发展观指导下农业院校的改革发展[J].高等农业教育,2005(3):86-88.
[8]马小娥.提高工科大学生毕业实习质量的思考和探索[J].教育教学论坛,2014(3):207-209.
[9]张学洪,张军,曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学,2011(6):37-39.