2021-4-9 | 環(huán)境工程論文
作者:張迎明 劉永德 謝玲玲 單位:河南工業(yè)大學(xué)
改革開放30多年來,環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化趨勢未得到有效遏制,已經(jīng)成為制約今后中國經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)一步發(fā)展的“瓶頸”。當(dāng)今,科學(xué)發(fā)展觀已成為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指導(dǎo)思想,國家非常重視可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù),因此,培養(yǎng)科研開發(fā)和工程實踐能力并重的高素質(zhì)環(huán)境保護(hù)人才是國家發(fā)展的迫切需求。生產(chǎn)實習(xí)是培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生工程實踐能力、工程綜合能力和創(chuàng)新思維能力的重要環(huán)節(jié)。[1]通過生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生將理論知識運用到實踐當(dāng)中,對環(huán)境工程工藝流程、操作條件、注意事項、安全責(zé)任等生產(chǎn)實際有所了解,增強(qiáng)了操作能力,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了綜合能力和創(chuàng)新意識。[2]目前,國內(nèi)大多高校環(huán)境工程專業(yè)為新專業(yè),由于辦學(xué)時間較短,生產(chǎn)實習(xí)課程存在學(xué)時較少,實習(xí)單位安排困難、指導(dǎo)教師實踐教學(xué)能力有限、實習(xí)經(jīng)費不足等問題,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)實習(xí)課程的教學(xué)效果,不利于學(xué)生工程綜合實踐能力的培養(yǎng)。[3]我院環(huán)境工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)安排在第7學(xué)期,共3周。學(xué)生在鄭州市五龍口污水處理廠進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí),根據(jù)污水處理廠處理工藝劃分為幾個實習(xí)小組,實習(xí)小組針對工藝各環(huán)節(jié)進(jìn)行輪換定崗實習(xí)。學(xué)生在實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題后,互相討論或者請教崗位負(fù)責(zé)人、實習(xí)指導(dǎo)老師,在不斷的交流中解決問題,由此提高了思維能力和創(chuàng)新精神。實踐教學(xué)經(jīng)過數(shù)年的教改取得了良好的教學(xué)效果。
一、建立穩(wěn)定的實習(xí)基地
選擇工藝先進(jìn)的污水處理廠和建立穩(wěn)定的實習(xí)基地是做好生產(chǎn)實習(xí)的前提與保障。我院環(huán)境工程專業(yè)已經(jīng)連續(xù)數(shù)年在鄭州市五龍口污水處理廠進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。五龍口污水處理廠2005年1月開始試運行,一期工程設(shè)計水處理規(guī)模10萬噸/日,產(chǎn)生回用水5萬噸/日。回用水一部分供給附近電廠、化肥廠作為工業(yè)用水,一部分作為景觀用水排入金水河。2009年進(jìn)行二期工程升級,水處理規(guī)模和產(chǎn)生回用水量均增加10萬噸/日。五龍口污水處理廠采用改良氧化溝工藝,即A2/O法(厭氧段+缺氧段+好氧段),采用氧化溝和厭氧段、缺氧段相結(jié)合,去除生活污水中有機(jī)物的同時,獲得了較好的脫氮除磷效果。工藝正常啟動后有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力,出水指標(biāo)保持穩(wěn)定,符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)。五龍口污水處理廠生產(chǎn)工藝先進(jìn),曾獲得“全國十佳污水處理廠”、“河南省環(huán)境教育基地”等榮譽稱號。處理工藝包括污水處理工段和回用水生產(chǎn)工段,具有一般污水處理廠和自來水廠兩套工藝流程和設(shè)備,廠內(nèi)可同時完成污水處理和自來水生產(chǎn)等兩種工藝的生產(chǎn)實習(xí)。
二、創(chuàng)新實習(xí)方式
(一)帶著問題實習(xí),實習(xí)目的更明確
為了避免學(xué)生實習(xí)的盲目性,指導(dǎo)老師和廠方技術(shù)人員協(xié)商,為每個環(huán)節(jié)羅列出大量技術(shù)問題。實習(xí)開始時,學(xué)生就帶著問題實習(xí),以激發(fā)實習(xí)興趣。實習(xí)中期,指導(dǎo)老師對每個學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場提問,督促不懂的同學(xué)通過現(xiàn)場觀察及時解決問題。實習(xí)后期,廠方技術(shù)人員對前期羅列的技術(shù)問題統(tǒng)一解答,加深學(xué)生的實習(xí)印象,提高實習(xí)效果。
(二)明確實習(xí)內(nèi)容,分組輪換實習(xí)
生產(chǎn)實習(xí)采取分組輪換實習(xí)方式,學(xué)生每組5~6人,實行輪換頂崗實習(xí),有利于實習(xí)效果的提高。五龍口污水處理廠各工藝分段組合,分組情況見表1。污水處理廠在每個班組都安排了崗位負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)具體講解每個班組工藝路線和有關(guān)設(shè)備工作原理,以及設(shè)備在運行過程中易發(fā)生的問題。學(xué)生在參觀、互相提問、動手操作過程中進(jìn)行實習(xí),與理論課堂有著明顯的區(qū)別。
(三)做好實習(xí)總結(jié),繪制工藝圖紙
實習(xí)過程中,學(xué)生需撰寫實習(xí)日志,記錄每天的實習(xí)內(nèi)容和實習(xí)心得。實習(xí)結(jié)束后,學(xué)生需撰寫實習(xí)報告,并手工繪制工藝流程圖、總平面布置圖及主構(gòu)筑物平立剖圖。實習(xí)使得學(xué)生在有限的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,對實習(xí)工藝進(jìn)一步掌握,同時也掌握了圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步提高了繪制圖紙的能力,為畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。
三、取得良好的實習(xí)效果
(一)理論與實際結(jié)合,加深理論知識理解
學(xué)生現(xiàn)場參觀、動手操作工藝設(shè)施,對工程實際及工藝?yán)碚撚辛诉M(jìn)一步的認(rèn)識,對書本上參數(shù)的理解就變得具體化、形象化了。比如,學(xué)生現(xiàn)場參觀曝氣沉砂池,對池內(nèi)旋轉(zhuǎn)水流有了感性的認(rèn)識,再溫習(xí)書本知識,對曝氣沉砂池的原理就有了更深刻的認(rèn)識。
(二)學(xué)生掌握了污水處理的生產(chǎn)實際
通過生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生熟悉了污水處理廠的工作崗位職責(zé)、工作內(nèi)容、設(shè)備運行參數(shù),掌握了進(jìn)出水水質(zhì)、污染物的去除率,了解了一些異常情況及處理辦法,對水處理行業(yè)及環(huán)保行業(yè)有了初步的認(rèn)識,增強(qiáng)了專業(yè)興趣和專業(yè)信心,同時也培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ虘B(tài)度。
(三)實習(xí)過程中注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
學(xué)生在實習(xí)過程中對創(chuàng)新的工藝流程有了更加深刻認(rèn)識。比如,五龍口污水處理工藝采用抗沖擊負(fù)荷較強(qiáng)的氧化溝工藝,在氧化溝前端設(shè)置缺氧段和厭氧段,缺氧段和厭氧段同時進(jìn)水,水量可以調(diào)節(jié),為回流污泥反硝化提供充足的碳源,保證厭氧池的碳源,從而提高整個生物處理工藝的脫氮除磷效果。[4]再如污水處理廠二期二沉池采用周邊進(jìn)水周邊出水工藝,增加了二沉池的水力負(fù)荷,從而減少了二沉池的體積,減少占地面積,這種方式在廠區(qū)二期建設(shè)中有極大的使用價值,學(xué)生從中真切了解了創(chuàng)新的意義和價值。
四、對今后改革的思考
(一)搭建校內(nèi)實習(xí)基地,提供方便的實習(xí)場所
發(fā)揮環(huán)境工程專業(yè)特長,在校內(nèi)建立一些水處理、大氣處理工程設(shè)施,為實習(xí)教學(xué)提供便利,既可以滿足部分實習(xí)要求,又可以節(jié)約實習(xí)經(jīng)費。例如,2010年學(xué)校科研立項的《河南工業(yè)大學(xué)污水處理及回用情況調(diào)查與處理方案研究》,收集學(xué)校洗浴、生活廢水,處理并再生利用為綠地用水、道路澆灑和景觀用水。項目設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試及運營都可以有高年級學(xué)生參與,項目建成運營后還可以安排四年級學(xué)生到基地進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。
(二)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合
目前,高等學(xué)校環(huán)境工程教育中實踐教育弱化趨勢明顯,“工程性”缺失和“創(chuàng)新性”不足的問題突出。[5]學(xué)院應(yīng)當(dāng)通過多種途徑加強(qiáng)環(huán)境工程專業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,將實際的工程設(shè)計與工程施工引入教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠真正地參與工程實踐,鍛煉實踐能力。我們河南工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)一直和鄭州市五龍口污水處理廠開展著回用水生產(chǎn)技術(shù)及污泥資源化技術(shù)的科研合作,如河南省重點科技攻關(guān)項目“城市污水處理廠污泥處理處置研究”、“污水污泥處理工藝與資源化利用”、“超聲溶胞技術(shù)在污泥減量中的應(yīng)用研究”,[6]河南省教育廳科技攻關(guān)項目“新型陶粒濾料制備技術(shù)研究”等。但由于經(jīng)費有限,技術(shù)的實際應(yīng)用受到限制。因此,產(chǎn)學(xué)研合作急需更加深入地進(jìn)行下去,以解決再生水回用途徑單一,污泥缺乏有效的資源化技術(shù)等污水處理廠實際遇到的難題。