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关键词:污水处理厂;工艺设计;生态学问题;生态环境;生态平衡 文献标识码:A
中图分类号:X703 文章编号:1009-2374(2016)28-0077-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.039
在国民日常物质、文化生活中,水资源占据着不可动摇的地位,同时也是国家大力发展经济的能源基础。近些年来,随着国家日益注重工业发展,从而忽略了对水能源的管理,致使国内大面积出现水污染的问题,不仅对国民日常生活带来影响,还对国家生态环境造成十分严重的破坏。因此,为了更好地解决水污染的问题,对污水处理厂及污水处理工艺设计进行有效分析,是国家有效解决水能源问题的重要途径。
1 国内当前污水处理工艺设计关键
1.1 起吊装置设计
在进行污水处理工程的整体设计中,必须对起吊装置的设计工作充分考虑到位,主要是由于泥污泵站与进水泵房的体积较为庞大,重量上也非常大,因此在进行安装的过程中会用到起吊装置,所需要考虑的问题也会很多。安装起吊装置前,要对起吊的高度和吊车安装的高度进行合理、准确的确定,避免由于钢丝绳过短而无法吊起水泵的现象,更要考虑到由于水泵的体积较大,在安装的位置方面需要更大的空间。在起重装置方面,电动装置是首选,可以在水泵起吊的过程中,对紧急状况进行及时解决和处理,保证水泵安装工作的顺利进行,水泵在使用的过程中,会出现各种各样的问题,需要对水泵进行大修甚至是返厂维修时,电动装置也可以为水泵起吊提供一定的便利。
1.2 搅拌装置的设计
在国内众多污水处理厂中,都或多或少地有发生池内积泥的现象,积泥的堆积现象主要出现在生物池的拐角处以及贮泥处,然而这些污泥的堆积不仅严重影响污水处理厂对污水的处理效率,而且致使池内的容积出现越来越小的情况,因此国内污水处理厂应提高处理技术工艺和加强对出水水质进行严格管理,对其所产生的影响高度重视。经实践与调查得知,导致池内出现污泥堆积的现象的原因众多,其堆积现象主要出现在池内搅拌器的位置设置和其搅拌器的型号选择上不合理,因此造成池内没有完全混合,进而使池内搅拌器搅拌不到死角出现的污泥堆积。
加强对构筑物的池型和其深度进行详细的调查,并充分了解该池内的容积大小,从而进一步保证该构筑物选型的正确性、合理性。对池型进行有效优化,是实现污水处理构筑物中的污水完全混合最为有效的办法。可以将厌氧池和缺氧池设计成为具有循环流动的池型,并在两个池子中间设置隔墙,防止发生厌氧池和缺氧池混淆的问题,以此作为搅拌顺利进行搅拌的坚实基础,在进行搅拌时可以完全带动沟内的循环流动,使池内死角的污泥跟随循环流动的污水进行流动,这样就不会让拐角或死角出现污泥堆积的现象。对矩形的构筑物可以采用高速小叶轮搅拌器进行搅拌,也可以有效防止污泥堆积的情况发生。
在搅拌器型号选择方面,要选择搅拌范围大、机械混合搅拌功率强的搅拌器,因此在选择前应加强对搅拌设备进行专业软件的计算,从而进一步保证搅拌设备的科学性;加强对污水搅拌设备的优化,对水量不足和进水污染物不足的情况进行综合性考虑,加强对构筑的池型、容积大小的考虑,从而制定相应的设计方案,提高污水厂处理污水的效率。
1.3 放空管和集水坑的设计
国内众多污水处理厂建设各种构筑池已成为普遍现象,而构筑池一般都是用来盛水的,因此污水处理厂对构筑池进行检修的过程中,要对池内的污水进行排空,这其中就关系到污水处理厂放空管和集水坑的作用,目前国内大型的污水处理厂的构筑物,对污水进行放空有两种不同方式:
1.3.1 将放空管在池壁的底部弯贯穿至池外,而不需要设置集水坑。由于污水厂的污水处理管道预埋的深度达都很深,在对管道整体性进行设计时,需要针对放空管的混凝土进行满包防护措施。
1.3.2 放空管是从池壁底部贯穿出池外,一般情况下池体底部的结构都设有腋角,为了防止防水套管切断钢筋,要以腋角为设置高度,对放空管进行放置;造成放空管与池壁之间有一定距离,池内的水不能完全排净,因此可以在放空管附近设置集水深坑,这样就可以把池底部的污水进行强制排出。该方法只适用于小型的污水处理的构筑物、构筑池,同样也有不足之处,由于底部污水需要水泵进行提升,从而增加了电能的损耗。在构筑物埋设深度较深的情况时,污水管道的埋设深度不足以进行自然防控,应在构筑物内设置集水坑,从而有效地将池内污水排放至厂区水管内。在对放空管和集水坑实际的设计过程中,应加强对放空管管径、厂区污水管坡度、构造物内壁压力以及污水搅拌流速进行全方面、综合性的分析和研究,从而避免由于流速较慢而引起的污水管道内壅水的情况发生。
1.4 止回阀、手动阀门的设计
为了有效防止介质倒流,要加强对止回阀、手动阀门的设计,在污水处理厂水泵及鼓风机的出水口上面设置止回阀,在止回阀旁边设置手动阀门。在污水处理厂进行污水处理的过程中,经常会发生止回阀故障的问题,由于其运行启动过于频繁,导致止回阀需要经常维护和检修,在进行维护和检修的过程中,就需要将手动阀门关闭,从而有效组织管道中的任何介质,进一步保证不会因止回阀的正常维护和检修导致管路泄露。其中手动阀门的设置是否合理,直接关系到污水处理厂工艺设备能否正常运行,因此在对污水处理厂整体污水处理设计的过程中,要加强对手动阀门的设计及安装位置的控制,从而保证其他污水处理工艺设备得以正常工作运行。
2 污水处理生态学问题
国内当前污水厂处理生态学问题主要表现在:对野生动、植物的管理和蚊蝇控制方面。为了更好地节约能源,降低水损耗,加强环境保护,促进生态、人类共存,国家污水处理管理部门应加强对污水处理厂周边环境及其厂区进行生态化管理,在有限的土地上增加三维绿量,从而进一步提高生态消能,控制和有效利用土地有利于国内污水厂处理的长远发展。
2.1 提高污水处理厂绿化覆盖率
土地是绿化建设的载体,在污水处理厂规划的初始阶段,就应该将整个厂区纳入生态环保建设的考虑范围,通过对污水处理厂设施和周边环境进行全方位、综合性的分析与研究,合理布置污水处理厂的建筑、道路和工艺设施,并按照生态绿化标准预留出足够的绿化用地,加强污水厂周边的生态林建设,利用地形、山石、水体、植物等园林要素,并且依托自然环境,设计生态基础设施并实施布置,使生态绿化与污水厂处理的各项处理设施协调融合。坚持“发展立体绿化,拓展绿化空间”的基本污水厂生态建设基本理念,将立体绿化与污水处理厂形成一体,不仅可以为污水处理厂增湿降温,还可以提高污水厂处理污水的效率,提高污水厂经济效益。选择喜光、温、矮状、枝叶茂密、根系发达的植物,对污水厂周边进行生态绿化,从而有效控制蚊蝇的问题。
2.2 加强污水处理厂复层植物群落构建
加强污水处理厂复层植物群落的构建管理,并遵循地带性植物生物学的规律,选择生长比较稳定、健康的组合对污水厂环境进行生态环境模拟,由于污水处理厂生产工艺以及各个构筑物之间的绿地面积相对较小且较为分散,再加上地下管线较多,经过长时间的使用和频繁的启动,会需要维护和维修,不利于形成立体多层植物群落,同时污水厂处理排除的污染物浓度也是特别的高。因此在污水处理厂植被生态绿化覆盖方面,应主要选择灌木丛,地被铺草皮,灌木群植,可修剪成整形树,其中适合的树种有龙柏、山茶、海桐、苏铁、棕榈、丝兰、女贞、竹柏、石楠等。国内众多污水处理厂应加强乡土景观元素在生态建设中的应用,利用现有的自然资源,提升生态防护标准,借用自然环境,更快地形成污水厂园林景观。遵循生物学的原则,选择光合作用效率高、抗性强、芳香性、本地型的植物,对污水厂进行绿化覆盖,并且选用敏感植物做污水处理厂生态污染报警器。
3 结语
随着国家经济的快速发展,对各项资源的索取需求不断增加,加强污水处理工艺设计,从而提高水资源的使用效率,降低水损耗是国家经济持续、稳定发展的重要基础之一。在对污水处理设计的过程中,设计单位应对污水处理的细节问题和影响因素进行全方位、综合性的分析和研究,在污水处理的实践中,对出现的问题不断总结经验,从而在污水处理方面形成系统化、科学化的工艺设计。
参考文献
[1] 范旭红.人工湿地污水处理系统及其应用[D].东南大学,2006.
[2] 冯杰.城市污水处理工艺综合比选研究[D].重庆大学,2007.
〔关键词〕数字图书馆;图书馆技术联盟;网络平台
〔中图分类号〕G250.7 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)10-0146-03
“江苏省高校图书馆现代技术应用平台建设”是 “江苏高等学校数字图书馆(JALIS)”三期工程的项目之一,也是JALIS“十二五规划”的预研项目,由扬州大学承建、南京大学等14所江苏高校图书馆参建。该项目的目标之一是面向江苏省高校图书馆技术人员,建设大型技术资源共享的门户网站——“江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台”[1]。
1 项目背景
数字图书馆环境建设与服务推广,已经将技术部门推到图书馆服务的前台,图书馆所有服务都依赖技术部门的工作,技术部门的保障能力、将直接关系到服务的开展。图书馆技术人员在数字图书馆建设中角色越来越类似于服务设计者,而非直接的平台构建与技术支撑维护者、软件设计者、资源生产者。
数字图书馆联盟建设经历了两个明显的阶段,即本地管理软件的同构化共建阶段与广泛的资源共知、共建、共享阶段,必将进入第三阶段,即区域范围内甚至全国性的数字图书馆技术力量协作与联盟运作阶段[2]。
“江苏省高校图书馆现代技术应用平台建设”项目的长远目标是通过对优质技术资源与技术服务的整合,发挥整合效益,迎接联盟建设第三阶段,以保持JALIS的持续创新力。通过江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台建设,探索人才资源整合的方式;探索充分利用网络化的环境,开展更为有效紧密的业务培训方式,提升队伍的素质;探索如何发现与归纳需求,并通过需求的发现,整合图书馆技术队伍现有的优势,形成解决共性问题的组织方式;探索人才资源整合与发展过程中完善的管理机制建设。
项目的近期目标是研发一批图书馆小型应用软件,形成管理信息与技术标准库(汇集技术标准、业务规范、技术白皮书、文献采购招标相关参考文本、设备通用参数文件等),形成网络自助业务培训机制,提供技术论坛,建成江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台。
江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台建设,预期以先进的网络技术为依托,建设一个由JALIS所有成员馆参与,为JALIS建设、为数字图书馆发展提供基础服务的支撑平台,作为实现技术发展、人才培养、管理机制三方面创新的基础平台。依托平台建设,整合全省高校图书馆的技术队伍,使之从松散走向集中,从自发走向自觉,从而形成合力,形成互补的优势,对现有的研发、人才培养模式进行创新,以整体的合作去共同面对未来的挑战[3]。
2 需求分析
江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台是一个大型共享资源门户网站,也是服务全省高校图书馆技术用户的综合门户。它面向江苏省高校图书馆技术人员,提供软件提交下载、技术白皮书(含规范文档、通用设备参数文档等)和技术标准的提交下载、技术专家库、自助培训模块、测评数据、技术论坛等模块等,同时反映项目动态,提供JALIS建设项目的导航服务。
来宾可在网络平台上浏览相关软件、标准、白皮书、测评数据、会议信息、技术专家库与业务培训相关课件的目录信息,但不可下载;浏览论坛帖子,但不可发言;
注册用户(实名注册)可浏览、下载、上载软件、标准、白皮书、测评数据、会议信息、技术专家库与业务培训相关课件、使用论坛,支持RSS订阅;
各图书馆管理员用户可管理、审核注册用户,浏览、下载、上载、管理审核软件、标准、白皮书、测评数据、会议信息、技术专家库与业务培训相关课件,管理论坛,管理各类资源的分类标准,上载导航与动态信息;
超级管理员用户可管理、审核注册用户及图书馆管理员用户,浏览、下载、上载、管理审核软件、标准、白皮书、测评数据、会议信息、技术专家库与业务培训相关课件,管理论坛,管理各类资源的分类标准,上载导航与动态信息。
3 系统设计
3.1 功能设计
3.1.1 共享软件
小型共享软件是指江苏高校图书馆技术部门自行研发、自己使用或小范围使用的小型可共享软件(需含软件详细文档或软件源代码),有汇文辅助、网站建设、数据库建设、其它软件等几个类型。本模块提供软件上传与下载及评论信息,分前台(浏览下载),后台(提交审核分类评级)等功能(如图1)。
图1 注册用户使用共享软件模块流图
3.1.2 技术标准
提供各类新兴信息技术与图书馆应用技术标准的上传下载服务,含文献信息加工标准规范,文献信息服务体系建设规范,文献信息服务系统建设技术标准,文献信息服务标准和规范,信息组织的元数据标准,图书馆建设相关领域的技术标准和规范等几个类型,流程同软件。
3.1.3 技术白皮书
提供各类图书馆应用技术白皮书(含服务器软硬件配置、架构方法、设备标准配置、文献电子资源招标采购附件及合同)的上传下载服务,含系统安装、数据库使用说明、操作规程等几个大类,模块设计方式同软件。
3.1.4 技术专家库
江苏高校图书馆技术部、信息技术部、系统部、数字化部工作人员,与江苏高校图书馆界有良好合作关系的IT技术公司技术人员。本模块由注册用户直接形成。
3.1.5 会议信息库
报道共享各类会议信息,包括各类图书馆业务、计算机与信息技术相关的研讨会、工作会议信息,第一步形成图书馆工作类、图书馆学术研讨类、计算机与信息科学类、其他类几种类型会议信息的提交浏览,模块流程设计同软件。下一步形成会议管理模块,涵盖会议通知、人员注册、会议进程管理、会议相关材料自助下载、会议信息归档等几个方面。
3.1.6 测评信息
提供软件(通用)、硬件、系统测评信息文本与资料的上传下载服务,并可组织测试测评活动,根据贡献度给参评人员评分。
3.1.7 自助培训
支持静态技术课件、教学录像、教学纲要、教学参考书,学员绩效考评、学业成绩评价,学习成绩证明出具等模块。第一步实现提供各类图书馆业务培训的静态课件、教学录像等提交下载、在线学习、个人课程定制、实时学习笔记、笔记保存与调用等服务,后者支持在线播放;主要类型为图书馆类、计算机类、其他类,格式支持MPG、MOV、WMV、MP3、SWF、PPT、DOC、XLS等。
3.1.8 技术交流区
采用论坛架构,是与平台主体功能部份合一的BBS系统,不需要专门注册,登入系统即可使用;分三大板块:技术讨论区、休闲娱乐区、论坛服务区,其中技术讨论区板块分技术交流、技术开发、技术服务、技术应用、技术管理、技术研究等六大模块,用于搜集需求、系统共维护、协同研发、形成成果、提供服务。
3.1.9 导航和项目动态
提供JALIS项目动态(含项目概况、管理机构、项目动态、成果展示等几个栏目)及相关新闻,博客链、会员网址自助等导航功能。
3.2 管理设计
3.2.1 对象管理
对象管理又分图书馆管理与用户管理两个模块。图书馆管理通过管理员输入或批量导入方式将江苏高校图书馆等数据录入,这是防止用户注册时输入名称不规范而采取的措施,一旦数据录入,用户注册时即可选择所在图书馆;用户管理分为三层四级制,三层是审核管理层(负责权限分配、模块调整组合、资源调度)、管理用户层(省内各高校图书馆管理员,负责本馆资源组织与提交)、普通用户层(又分为注册用户级,可享受下载服务、技术论坛、培训等模块的服务;浏览用户级,具有浏览权限)。
3.2.2 参数管理
主要是对各类型资源进行分类数据管理、下载设置管理、动态管理,管理用户层以上用户可设定资源大类小类、下载的文件类型空间限定等、动态新闻上载、导航相关网址上载等。
3.2.3 注册与登录
游客可直接浏览相关资源目录,而不能进行上载、下载、评论操作,江苏高校图书馆技术部门工作人员、IT公司技术人员可通过注册成为平台用户,注册后须通过管理用户的审核,审核后成为注册用户;因用户注册后将自动进入技术专家库,注册时需用户将有关信息填写完整,包括技术特长、项目建设经历、论文论著情况等;超级管理员可视情况将某注册用户升格为图书馆管理员,系统提供接口让管理员察看待审核用户情况。
3.3 结构设计(如图2)
图2 系统结构图
4 系统实现
江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台的体系结构采用目前通用的B/S应用模式(浏览器/服务器模式),是一种三层的C/S(客户机/服务器)模式,即Web浏览器,Web服务器和数据库服务器。其中,浏览器是客户服务层(表示层),负责接收用户输入并向Web服务器提交用户申请,接收Web服务器返回的执行结果并显示;Web服务器是业务服务层(应用功能层),负责应用程序的开发、运行和维护;数据库服务器是数据服务层,负责提供数据的存储,执行查询和更新数据的请求。
基于B/S模式的系统结构将技术联盟网络平台的应用逻辑与用户界面和数据访问分开,方便了应用程序的开发和维护,可以使网页设计和应用逻辑设计分别由不同知识结构的开发团队完成,能加快项目的开发进度,利于各开发团队发挥各自的特长。
江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台的硬件设备采用一台高性能的PC服务器作为Web服务器和数据库服务器,并接入校园网,对江苏省各高校开放。Web服务器端采用支持Java技术的Tomcat作为应用服务器的软件平台,数据库服务器采用Oracle公司的Oracle 8.1,客户端直接通过IE浏览器进行访问。开发语言选用SUN公司推出的JSP,JSP(Java Server Page)是一种服务器端的动态网页技术,实际上是一种基于Java的Web服务器应用技术体系。JSP的脚本语言采用Java使其完全继承了Java的所有优点,主要体现在:系统具有很好的稳定性和安全性、与平台无关性(一次编写程序各处运行)、面向对象的程序设计等,使其已成为跨平台应用开发的一种规范。
系统的安全性方面,平台对数据库中用户密码采用MD5加密方式进行加密,对常见攻击预先做好防范。对用户提交的提交给服务器的数据采用encode方式加密,服务器端接受采用decode解密,保证提交信息不泄漏。对异常提交信息进行处理,拒绝非法的提交。在容错性上,对用户输入数据有检查机制,用户输错数据都有提示信息,具有较好的容错性能。系统的封闭性较好,用户基本上在提示信息下输入数据。
5 结 语
江苏高校数字图书馆技术联盟网络平台的建设思路是首先将平台架构形成,并落实需求中所涉及的功能,使之尽快汇集资源、提供服务,当中不周到之处在所难免,恳请同行专家批评指正。下一步将深化设计,体现开放、共享、协作理念,严格遵循数字图书馆门户建设的相关规范与标准,充分借鉴数字图书馆建设中的博客、维基、知识库及远程会议支持等技术的长处,参考数字图书馆建设中新兴的WEB2.0、LIB2.0及VCASE技术,集中组织,模块化实现,保证平台的运行与实施效果。
参考文献
[1]江苏高校数字图书馆技术联盟[EB/OL].http:∥58.192.141.200:8089/jalis/,2010-07-31.
[2]周玉陶.技术联盟:图书馆数字化建设协作的新发展[J].图书情报工作,2008,(9):127-129.
[3]周玉陶.数字图书馆联盟背景下图书馆技术队伍整合[J].图书馆建设,2009,(6):91-93.
[4]王良辉,周跃良.基于群体动力的教师专业发展支持系统设计[J].电化教育研究,2010,(5):64-67.