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(重慶水利電力職業技術學院,重慶永川402160)
摘要:受多種因素影響,目前國內高職院校普遍存在發展瓶頸。在生源競爭激烈和社會經濟轉型的大背景下,學校必須正視當前面臨的挑戰,遵循社會發展的規則,早日制訂具有針對性的發展規劃,不斷積極探索、開拓創新。對于重慶水利電力職業技術學院來說,應從“控制規模、深度發展,抓特色、出精品,拓展發展渠道”幾個方面入手,促進自身的不斷發展,在未來的競爭中立于不敗之地。
關鍵詞 :高職院校;深度發展;精品;發展渠道
中圖分類號:G710文獻標識碼:A文章編號:1671—1580(2014)05—0065—02
收稿日期:2013—11—20
作者簡介:張軍紅(1983— ),男,河南商丘人。重慶水利電力職業技術學院,講師,博士,研究方向:水土保持。
吳松(1968— ),男,重慶忠縣人。重慶水利電力職業技術學院,副教授,研究方向:高職教育與教學
通訊作者:李靜(1969— ),男,重慶合川人。重慶水利電力職業技術學院,教授,博士,研究方向:環境科學與工程。
近年來,在國家的大力支持下,我國高等職業技術教育取得了長足發展。據教育部《2012年全國教育事業發展統計公報》顯示:截至2012年底,在全國2790所普通高等學校和成人高等學校中,高職(??疲┰盒?297所,占據了我國高等教育的半壁江山。[1][2]
多年來,以注重學生“技能”培養為主的高職院校,為社會培養了大批具有一技之長的實用型人才,為我國社會經濟的發展做出了巨大貢獻。然而,經過前一階段跨越式發展的高職院校,現階段面臨著生源下降、規模效益遞減等新問題??陀^因素是隨著高等教育適齡人口的減少、高等教育不斷擴招力量的釋放,使當前高職院校面臨著前所未有的激烈的生源競爭;主觀因素是高職院校自身定位不準確,重硬件建設、輕內涵建設,導致發展動力不足,競爭力下降。[3][4]在當今產業結構調整和社會經濟轉型的時期,如何提高高職教育的質量和效益,使其更好地適應社會的轉變,是關系到高職院校未來發展前途的重要命題。
重慶水利電力職業技術學院也面臨著不少問題,如目前學院開設的支柱專業仍以偏向傳統水利、建筑的專業為主,在未來水利、建筑行業用人量減少的情況下,學院如何面對學生就業難的問題?此外,“人才培養、科學研究和社會服務”是高校的三大任務,而目前學校在科學研究方面的實力還比較薄弱,社會服務方面做的工作也相對不足。[5]在生源競爭激烈和社會經濟轉型的大背景下,學校必須正視當前面臨的挑戰,遵循社會發展的規則,早日制訂具有針對性的發展規劃,不斷積極探索、開拓創新,在未來的競爭中立于不敗之地。
一、控制規模、深度發展
近年來,擴大招生規模是我國高校發展的特點之一。重慶水利電力職業技術學院從1997年的在冊學生不足1500人,到如今的在冊學生7000多人,招生規模在10多年間擴大了4倍多。隨著我國計劃生育政策影響的顯現,“90后”獨生子女比例增加,高校適齡人口總體呈下降趨勢;加之近年來國外高校在我國的招生規模日益擴大,高職院校面臨著嚴峻的招生競爭壓力。在此背景下再通過擴大規模求發展已不是明智之舉,只有控制招生規模,謀求深度發展,在提高人才培養質量和增加學校自身內涵上下工夫,才能在未來的競爭中立于不敗之地。我們認為,學校應當立足水利學科專業,控制學歷教育的規模,發揮學院水利人才高地的作用,調動學院高層次人才為水利行業提供技術支持、政策咨詢等服務,向產學研相結合的方向深度發展。
二、抓特色、出精品
辦學特色是指一個學校在長期的發展過程中形成的、適合自身發展的、具有自己獨特風格的辦學之路。它既包涵治學方略上的辦學觀念、辦學思路,也包括教學上的特色專業、特殊人才培養模式、特色課程體系和教學方法等。[6]對于重慶水利電力職業技術學院來說,“控制規模、深度發展”的具體措施就是要“抓特色、出精品”。以“水利”立校的學院本身已具有一些特色,如學院緊緊圍繞“水文化”建設校園文化,校園建筑、景觀建設充分展現了以“水”為載體的校園文化;內涵上強化水文化研究,著手建設重慶市水利數字科技館、水文化研究推廣中心,積極打造以“水文化”為特色的校園文化、以“水利水電”為支撐的專業特色,在重慶市593個高職專業中,我院有13個專業屬于唯一設置。
目前,學校的現狀是特色還不夠突出,精品課程內容太少。如水利工程系開設的“節水灌溉”專業,由于宣傳力度不夠等多種因素,導致多年報考人數不夠理想。而在國家加大推進生態文明建設和我國整體水資源匱乏的情況下,發展節水灌溉技術,走以色列式的高效農業之路是未來農業發展的必然選擇。因此,就“節水灌溉”專業本身而言,很具有發展前景。對于重慶水利電力學院而言,“抓特色、出精品”要從兩個方面著手,一是抓傳統特色專業,如水利水電工程等,在這些傳統強項專業上再加大投入力度,著力打造市級、國家級精品課程、精品專業,使其真正做大、做強,打造成學校的品牌。第二,對于“節水灌溉”等新開設的專業,在經過充分調研和論證后,要確定幾個具有較好未來發展前景的專業,對于這種新興專業在控制規模的基礎上,加大支持力度,在不斷探索中打造新興特色專業,為學校適應未來的競爭奠定基礎。這樣通過打造傳統強項專業和扶持具有未來發展前景的新興專業兩種精品模式,實現兩條腿走路,可以增加學校未來的競爭力。
三、積極拓展發展渠道
在“抓特色、出精品”,打造學院品牌的同時,還要積極拓展發展渠道,不斷提升學院的內涵建設和綜合競爭力?!胺e極拓展發展渠道”就是要求學校利用自身的資源優勢,積極拓展社會服務功能,通過服務社會來實現自身的發展。21世紀是知識的時代,知識的更新速度前所未有,在此背景下要求人們,尤其是畢業以后走上工作崗位的人員也要不斷地學習,以彌補自己知識方面的不足,適應時展的需要。繼續教育是順應時展的一種新型教育模式,也是高校服務社會的一種形式。它以提高人的綜合素質、滿足人們的現實需求、促進人的全面發展為目的,對促進我國經濟發展方式轉變和產業結構調整、推進創新型國家建設、構建終身教育體系和建設學習型社會具有重大的意義。[7]
許多高職院校本身承擔著繼續教育的功能,也具有開展繼續教育的優勢。如重慶水利電力職業技術學院是“全國水利行業特有工種職業技能鑒定站”、“重慶市水土保持與生態建設培訓中心”、“重慶市水電行業國家職業技能鑒定所”。學?,F在每年都承擔著市水利局等相關部門、單位的培訓任務,但是,在繼續教育規模和質量上,都有待提高。如在國家大力推進“生態文明建設”、“節水型社會建設”等大的時代背景下,就要求學校具前瞻意識,積極組織校內教師展開相關領域的研究,并就社會需求方面展開調研。對順應時展潮流、社會需求的內容開展相關培訓,一定能取得較好的效果。
四、結論
受多種因素影響,目前國內高職院校普遍存在招生競爭激烈、學生就業壓力大等發展瓶頸。在生源競爭激烈和社會經濟轉型的大背景下,學校必須正視當前面臨的挑戰,遵循社會發展的規則,早日制訂具有針對性的發展規劃,不斷積極探索、開拓創新,才能促進學校的發展,使其在未來的競爭中處于不敗之地。對于重慶水利電力職業技術學院來說,學校的發展應從“控制規模、深度發展,抓特色、出精品,拓展發展渠道”幾個方面入手,才能促進學校的不斷發展,使其在未來的競爭中處于不敗之地。
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參考文獻]
[1]孫云志.包容性發展:高職院校發展的新模式[J].中國職業技術教育,2013(15).
[2]馮春霞,王秀瑋.生源危機下高職院校發展困境與出路的探討[J].淮海工學院學報(人文社會科學版),2013(7).
[3]朱雪梅,葉小明.直面生源危機:中國高職院校發展格局與戰略[J].現代教育管理,2012(8).
[4]高尚榮.科技創新載體:高職院校發展新的增長點——以江蘇高職大學科技園為例[J].寧波職業技術學院學報,2013(1).
[5]李靜,張煥紅,張燕等.新形勢下水利類高職院校發展思路探索[J].寧夏農林科技, 2011(11).
關鍵詞: 有毒有機污染物 電化學法 前景
近年來電化學處理廢水的技術得到了飛速發展,給廢水處理帶來了新的活力,但目前該技術在國內外仍處于開拓階段,需要改進的方面很多。其重點在于對電極材料的改性[1,2],在早期的電化學技術中,人們多用金屬做陽極,這類電極在處理廢水的過程中容易發生溶出現象(如CuCu2+)[3],使得陽極損耗,并且向水中引入雜質。而不溶性的惰性電極(如Pt等)的催化活性不高,處理廢水的效果不甚理想。DSA電極不會發生溶出,并且具有較高的催化活性[4-8],因而受到研究者的關注,并迅速發展成熟起來。現在對于陽極材料的研究主要集中在DSA陽極的性能改進上,重點在于如何延長電極壽命,提高電催化的活性。
電化學反應是在電解池中進行的,因此電解池的結構對廢水處理的效果有很大影響。在發生直接電氧化時,污染物只有傳質到電極表面,才能對其進行降解。而間接電氧化時,高效率的處理只有在污染物與電化學產生的強氧化劑充分混合才能實現。因此用電化學方法處理廢水必須提高污染物的傳質過程,加速污染物與氧化劑的混合,這就需要有高效的反應器。由于污染物的電化學氧化發生在陽極表面,因此增大陽極表面積可提高降解效率,有助于提高時空產率。充分考慮各方面的影響因素,設計出高效合理的化學反應器,最大限度地提高電解反應速度,增大單位電解槽的反應量是該領域工業化的緊迫任務。
盡管國外電化學處理廢水已有了很大的發展,其中不少已達到了工業化應用的水平,但電化學作為一門在凈化環境中有所作為的學科,還處在不斷發展中。我國電化學處理廢水進展緩慢,特別是在加強電化學技術與其他物理、化學、生物等其他環境處理方法聯用方面[9,10],如把電化學與聲、光、磁技術相結合,使其發揮各自的優勢形成協同效應,降低處理成本,提高工藝的經濟性和實用性,拓寬電化學應用領域。
目前電化學實驗的主要處理對象為模擬廢水、單一污染物質的廢水或者染料廢水,對于其他成分復雜的實際工業廢水因其pH值、含鹽量等變化較大而缺乏較多的研究[11,12]。筆者認為,隨著電極材料的結構和形態,電極反應活性和選擇性,電化學催化反應技術及反應器結構,供電方式和電極材料的優化組合,以及多種技術的聯合使用等方面的改善。電化學方法處理難生物降解、成分復雜的廢水將會有較好的應用前景。這一研究領域的突破,對提高電化學處理工藝的效率、降低處理成本具有非常重要的意義,可以為治理廢水中的污染物提供一種經濟實用的新技術。
參考文獻:
[1]劉漢水,余夙,童少平,馬淳安.電化學氧化和臭氧化預處理酸性化工廢水的效能研究[J].電化學,2013(05).
[2]張壘,王麗娜,付本全,吳高明.三維電極電化學反應器深度處理焦化廢水[J].環境工程學報,2013(09).
[3]徐文英,樊金紅.高廷耀.硝基苯類化合物在銅電極上的電還原特性和還原機理[J].環境化學,2005,VOL24(01).
[4]Shao-Ping Tong.Chun-An Ma.Hui Feng.A novel PbO2 electrode preparation and its application in organic degradation[J].Electrochimica Acta 53(2008)3002-3006.
[5]Peidong Yao.Xueming Chen.Hao Wu.Dahui Wang.Active Ti/SnO2 anodes for pollutants oxidation prepared using chemical vapor deposition[J].Surface & Coatings Technology 202(2008)3850-3855.
[6]GuangYu Zhao.HuLin Li.Electrochemical oxidation of methanol on Pt nanoparticles composited MnO2 nanowire arrayed electrode Applied[J].Surface Science 254(2008)3232-3235.
[7]Guohua Zhao.Yiting Tang.Rui Chen.Rong Geng.Dongming Li.Potential and current oscillations during formaldehyde oxidation on platinum particles dispersed in three-dimensional pore networks of TiOx/Ti[J].Electrochimica Acta 53(2008)5186-5194.
[8]Jiefei Yu.Margaret J.Kupfer le.Two-stage Sequential Electrochemical Treatment of Nitrate Brine [J].Wastes Water Air Soil Pollut:Focus(2008)8:379-385.
[9]高俊俠.新型兩段式超聲強化電化學方法降解染料廢水[J].水處理技術,2013(09).
[10]李媚,王克之,李雪蓮.吸附-電化學氧化耦合處理對氯苯酚廢水及動力學[J].環境工程學報,2013(09).
關鍵詞:水電站 經營管理 施工控制 成本控制
1 工程概述
官地水電站位于雅礱江干流下游、四川省涼山彝族自治州西昌市和鹽源縣交界的打羅村境內,上游與錦屏二級電站尾水銜接,下游接二灘水電站。引水發電系統采用單機單管供水,共裝4臺單機容量600MW的水輪發電機組,總裝機容量2400MW。由中國水電六局為主承建,中標合同總金額約為9.6億元。主廠房布置在大壩軸線下游右岸山體內,廠房(含安裝間、副廠房)最大開挖尺寸243.44×31.10×76.30m(長×寬×高)。地下廠房位于斜坡應力集中帶以內,置于新鮮的P2β15-2角礫集塊熔巖和P2β15-1層斑狀玄武巖中,副廠房和主廠房北端一帶,錯動帶較多,錯動帶以NWW~NNW向陡傾角為主,裂隙以NNE向中陡傾角為主,裂隙多新鮮閉合,結合緊密,延伸短;廠房最大埋深達287.0m,經孔壁法測試,圍巖最大主應力σ1達到39.63Mpa,這在國內尚屬首次;廠房跨度為31.10m,目前在國內排名第四位。
本合同項目工程地質復雜,施工難度系數大,通過激烈競標中標,單價低,給項目的經營管理帶來了嚴竣的考驗,為此,項目部通過強化管理,創新經營思路,采取有效的措施,從細節入手,將經營管理工作科學化、精細化,并通過建立科學、精干、高效的管理機構,規范管理運行機制,取得了良好的經濟效益和社會效益。
2 強化現場施工過程中的管理
嚴格實行崗位責任制。官地水電站引水發電系統項目復雜,質量、安全等要求較高,為了確保工程保質保量完成,項目部實行風險責任管理,明確責任分工,將工程進度、質量、安全、資源管理等關鍵崗位,責任到人,明確獎罰,嚴格問責,規范運作,保證工程順利施工,每年底進行嚴格的考核,并認真總結經驗教訓。
嚴格按照規章制度辦事。項目經營管理有統一的制度規范,流程和應急措施。各項工作按照工程制定的制度運作,官地引水發電系統項目部立足現實,聯系實際情況,確保制定項目的質量、安全、工程技術、工程施工、工程驗收、結算等管理辦法與規定都符合相關的實際需求,保證了工程中的每個環節都有章可循,有據可依。
嚴格履行程序。工程項目經營管理中的每項環節,如施工計劃,驗收標準等,都將責任落實到具體的單位與個人,及時做好簽字等確認手續,避免出現來回推諉等事宜。
嚴格把控施工過程。項目施工中的各項工作,要求必須有明確的分管領導和責任人;各職能單位和部門按照分工明確責任,按章辦事,工作到現場,要充分發揮管理和監督職責;工程中的各個環節需要有計劃、有報告等。
3 強化工程成本控制
項目部在整個施工的組織與管理上實行成本嚴格把控制。施工過程中,做到每一項都要進行成本預算,明確提出成本控制目標,嚴格按照成本控制措施運作,有效利用資源,實現科學、高效施工。做到低消耗、高產出,杜絕浪費,實現成本控制目標。
物資成本控制。嚴格區分主料與輔料的區別采購。主料由項目部統一安排采購源,采購商。輔料由各項目施工小隊控制,嚴格控制采購量,需要多少就采購多少,既要避免資源的浪費,又要避免采購量的短缺導致工程的進展受影響。采購要嚴格做到審批管理。嚴格做好物資的前期準備,各供貨商的物資協調工作,要確保滿足工程的日常施工需求。在這里,筆者探討一下關于官地水電站工程項目經營管理中的材料控制問題。對于一個項目而言,其最大的成本費用往往屬于材料費用,其中有些材料費用甚至占據了分部工程的70%及以上,因此在建設中應嚴格控制材料費用的支出。官地水電站在材料費用控制上主要在于兩個方面:價格與數量。項目部根據具體的情況,嚴格控制計劃、采購、貯存、發放、生產等過程的材料消耗。主要作法為:其一,材料的選用根據設計圖及現場需求來確定;其二,控制好材料的價格,應“貨比三家”,做好相應的市場調研工作,選擇最合適且價格最合理的材料,杜絕高額與無序采購;其三,選購的材料應按照規范操作進行貯存,并定期進行材料清點,對于周轉料及易購料盡量不要儲存;應杜絕施工中的材料浪費,并制定相關的獎懲措施。最后,應成立相關的采購小組進行材料采購,并定期對產品的質量及相關市場價格等進行調研,從而擇優選擇。
工程資金成本控制。資金成本的控制主要是在施工過程中,對勞務、設備、物資采購等進行計劃管理制度。資金的發放按照工程的預算計劃進行階段式發放,并進行記錄。嚴格把控管理漏洞,降低資金成本。
4 精細化管理變更與索賠工作
加強項目合同的管理工作。一個項目的經營成敗與合同管理有十分密切的關系,所以要認真加強合同管理,仔細研究合同條款,明確認識合同中規定的責任與義務。辨識合同中的風險,特別要注意工程的工期、合同價、施工方法、材料等規定,對偏離合同規定范圍的應立即提出相關的索賠意向。
變更與索賠的常規化運作。成立專門的工程變更與索賠控制小組,負責工程中的變更與索賠事宜,將變更與索賠工作深入到工程的每一個環節中。首先,充分重視合同分析和施工項目工程造價控制的策劃工作,將變更索賠工作職能化、日常化;其次,在過程中重視變更索賠項目基礎資料的收集工作,同時建立規范的變更索賠項目臺帳,定期召開變更協調會并使之制度化;第三,與業主、監理、設計建立良好的人際關系,重視合同履約,為變更索賠創造條件。
工程項目開工前,合同管理人員須對各級項目管理人員及職能部門負責人進行合同宣貫,提升合同管理成本意識。施工過程中,重視變更索賠項目基礎資料的收集和簽證工作,為變更索賠工作提供必要的條件,工程照片尤為重要。定期清理已發生未申報、已申報未批復變更索賠項目,針對具體變更索賠項目的進展及存在的問題深入分析,提出具體的規劃和要求,以便及時申報、追蹤和談判。
此外,官地水電站通過精細化的管理變更與索賠工作,在索賠工作上還積累了如下兩個重要的經驗:1)要求工程造價人員定期每周至少兩次深入工地熟悉現場施工情況,參加每周的監理協調會、專項技術討論會,發包人協調會等外部會議,以及聯營體周、月、年度計劃會、施工措施討論會等內部會議;要求技術、生產等人員必須參加專項變更索賠討論會議和對監理人、發包人的談判。2)對于報送給監理人、發包人的重要文件(包括主要技術文件、重要變更索賠報告等)必須實行工程造價人員和技術人員會簽,總工程師、總經濟師審查,總經理批準制度。
5 實行現代化的工程管理辦法
重視對成本收益進行核算。加強對工程中每個成員的成本意識,要認識到成本與企業利益之間的關系,企業降低了成本就是利潤,必須加大企業降低成本的力度。通過不斷及時的掌握工程的進度,從工程的每個方面,每個環節進行有效的成本控制,做到既不影響工程的質量,也不對工程的整個進度產生消極的影響。做到每一個螺絲釘都能物盡其用。正確認識成本與利益之間的關系。企業的生存之道就是要不斷地追求利潤。企業在在追求利潤最大化的同時,要認識到成本與利益的關系。不能單方面的考慮成本的問題,也不能把利潤問題片面化。成本的降低是剔除工程管理的過程中存在的冗余的,或者不合理的環節,而不是一味的進行規模的縮減,甚至造成工程不能正常完工的現象。完善過程的每個處理環節,做到環環相扣。
建立優秀的工程項目管理團隊。工程項目管理是一個復雜系統,需要將各方面的人力,物力進行有效的結合,不僅要保證項目的進度與安全,還要關注員工的生活、工作、思想等方面,這就需要一個優秀的項目管理團隊。管理團隊不僅要確保工程的正常實施,也要關注人文方面的管理??梢噪A段性的組織員工進行施工中的注意事項的學習,豐富大家的工地文化生活,組織一些文藝演出等等。
加強員工專業技能的培養。官地水電站引水發電系統工程項目中有很多專業項目,結合工程項目的特點,把工程項目的結算按照部位進行劃分,以此縱向發展每個員工的實踐操作能力。根據員工的專業技能進行分組,并且讓同組人員結合現場施工、驗收、結算及變更索賠的流程進行及時的分析及必要的跟蹤掌控,這樣對于質檢、技術、經營等部門的緊密團結有著積極的作用。項目部領導小組成員則根據分組人員的表現進行評價,對一些貢獻突出的小組采取獎勵的措施,從而形成一種競爭氛圍,促使員工不斷進步與發展。采用這種方式的好處在于:1)在項目人員變動情況下,新加入成員在同組成員協助下,能迅速進入狀態工作;2)其技術人員對每道工序都能互補,利于復合型人才的培養;3)定期更換人員對相關報表等資料進行匯總,并校核前期人員的成果是否有誤。
經營管理是一門科學,不能一蹴而就,需要在不斷的實踐中總結經驗,認識工程,深入項目管理中的方方面面,要認識項目管理中的一些好的方面,合理的一面,更要發現存在的一些問題和漏洞,進行不斷的改進,使項目能正常的進行開展,也能不斷的優化團隊,增強每個人的管理意識,管理觀念和管理方式方法。
6 完善的工作考核與結算制度
合理的考核制度在工程管理中占有重要的地位。合理的考核制度,不僅能加強工程成員對工程的認知感,對工程的歸屬感,也能對員工起到激勵的作用,是保證工程良好完工的基礎。
考核制度要客觀化,要用事實說話。合理的考核制度必須建立在客觀的事實基礎之上,要以工作的結果為依據??己艘獜膯T工的工作完成情況、工作的質量等方面,盡量進行全方位的考核。
嚴格控制分包工程結算。當分包工程及機械設備租賃合同擬定之后,必須嚴把各個關卡,由相關負責人簽字確認之后才能進入下一個步驟。對于分包工程結算而言,其中最為重要的是分包計量,要做好這個工作,需注意以下幾點:1)根據項目劃分情況,選擇其計量職能部門責任心強的人專門負責此項工作,相關人員密切配合;2)對于計量中容易失控的大項,項目部領導親自主抓,以免給項目部利益帶來不必要損失,在不損害項目部利益基礎上,使外協隊伍合理的利益得到保證,真正做到雙贏。
7 結語
工程項目經營管理在水電工程建設與施工中的重要性正不斷凸顯出來,只有通過科學合理的項目經營管理,企業才能有效的降低成本,提高企業經濟效益。項目管理的實踐是漫長的,需要我們從實踐出發,不斷地總結先進經驗,吸取教訓,在實際項目中不斷地推廣先進的項目經營管理經驗,在項目經營管理的學說上進行理論與實踐的不斷創新與完善,為項目管理的發展做出貢獻。官地水電站引水發電系統工程項目歷時五年,在不斷探索與創新中取得了一系列成就,尤其在工程項目經營管理上,雖然競標導致了可能出現巨額虧損,但在建設中采取的措施對競標上的不足進行了彌補,通過加強施工現場的管理、工程成本的控制、精細化管理變更及索賠、實行現代化的經營管理及完善的工作考核與結算制度等,使得工程項目在經營管理上取得了很大的成就。
參考文獻:
[1] 楊沛建. 專業化管理師企業管理基礎 [M]. 北京: 中外管理雜志社. 2001.
關鍵詞:膜分離技術;電鍍廢水;處理技術;工業生產;環境污染 文獻標識碼:A
中圖分類號:X703 文章編號:1009-2374(2017)06-0053-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.027
工業是一個國家的支柱產業,工業發展過程中會對環境產生嚴重污染,電鍍行業是全球三大污染工業之一,在電鍍廢水中,含有大量的重金屬離子、氰化物等,其中一些屬于致癌、致突變的劇毒物質,對人類會造成嚴重的危害,當廢水排入水中,還會對水體產生污染,使得水體毒化,對生活在其中的魚類和其他生物造成極其嚴重的威脅。雖然電鍍廢水對環境以及人類的危害嚴重,但是電鍍廢水中有一些價值較高的金屬,可以回收利用。當前對電鍍廢水進行處理的技術主要有集中,比如化學沉淀、氧化還原、離子交換、電解法等,隨著該行業研究的不斷深入,一些其他的方法也逐漸應用在電鍍廢水的處理過程中,比如鐵氧體法、膜分離技術、吸附法、生物法等新技術,在電鍍廢水處理過程中應用這些新技術,可以提高廢水的回收效率,減少直接排放廢水帶來的污染。其中膜分離技術是一種高效率的回收技術,實用性較高,是當前發展前景最好的一種新技術。
1 膜分離技術的特點
膜分離技術指的是通過膜對各種物質進行過濾和分類的技術,膜能夠對不同的物質進行選擇性透過,可以完成物質的分離、提純以及濃縮。膜分離技術是一種物理技術,無相變、低能耗,其效率較高,而且能夠實現節能目的,其處理過程易于控制,不會對外界產生污染,根據待分離的物質的大小,可以將膜分離技術分為微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾對于電鍍液的預過濾比較適用,超濾則主要應用在電泳漆的回收過程中,納濾和反滲透在化學處理的后處理以及工藝純水的制備過程中使用比較廣泛。借助膜技術對電鍍生產過程中的重金屬漂洗水進行分離和濃縮,可以對其中的金屬離子進行回收,同時還能實現對水資源的回收利用,使得漂洗水中的金屬和水之間可以形成閉路循環。當前,膜分離技術在電鍍水的處理過程中有十分廣泛的應用,各國都在積極加強對這種技術的研究和開發。
2 膜分離技術在電鍍水處理中的應用現狀
有學者在電鍍鎳漂洗水的處理過程中采用膜分離技術,通過對漂洗水進行濃縮以及回用發現,這種技術在電鍍液中應用是可行的,膜分離技術可以對其中的鎳離子進行有效地截留,其中截留率大于99%。在實驗中選取的鎳離子濃度為145mg/L,經過膜分離技術濃縮之后,濃縮液中的鎳離子濃度達到50g/L,而其余的透過液經過處理之后還能回收利用。這種工藝對于金屬液中的金屬和水都能利用,但是由于采用兩級反滲透,其消耗的能源較多,投資也比較大。
在膜分離技術中,膜是很關鍵的物質,膜的過濾效果會對金屬液的處理效果產生直接影響,有的學者以異丙醇為主要原料,經酸解、除醇、干燥和燒結過程,制成了陶瓷超濾膜,在外界施用大約0.2MPa的壓力,在此壓力下進行超濾分離,并且經過沉淀處理,最終得到電鍍廢水上的清澈液體。實驗結果表明,膜的通過量會不斷下降,而且下降速度比較快,比如開始過濾10分鐘左右,膜的通過率大約為2.61立方米,而開始70分鐘之后,膜的通透率變為0.5立方米。經過沉淀之后,電鍍水中的金屬離子主要以絡合、配合物的形式存在,可以通過孔徑比較小的陶瓷超濾膜從而被截留。其中金屬銅的去除率達到70%,金屬鉻的去除率大約為10%,在透過液中,銅、鉻、鎳的濃度分別是0.0663mg/L、0.0051mg/L和0.0763mg/L。
利用金倮胱勇綰銜锏男災式行電鍍廢水膜分離試驗,該實驗的流程如圖1所示:
該實驗中,聚丙烯酸鈉是絡合劑,采用該物質對含有銅離子的電鍍廢水進行處理,其中液體的pH值對銅離子在廢水中的存在形態有很大的影響,產生絡合反應的前提是液體的pH值要大于6,在試驗中將液體的pH值調節到2~3,就可以使得銅離子從絡合物中釋放出來。研究還表明,在解絡反應之前,有一個超濾過程,隨著液體中的體積濃度因子不斷增大,廢水中的銅離子和聚丙烯酸鈉的濃度也會不斷增大,而且還會影響膜的通透性,使得通量下降。但是,銅離子和聚丙烯酸鈉之間形成的絡合物是比較穩定的,超濾膜對銅離子的截留率不會改變,同時,解絡反應之后,超濾回收的聚丙烯酸鈉與原始的聚丙烯酸鈉具有相似的效果。這種工藝對電鍍廢水中的銅離子的回收率可以達到96%之多,同時,經過處理之后排放的水,銅的含量較低,其濃度小于1.0mg/L,滿足外界環境對廢水的排放要求。
另一組學者采用納濾對含有鉻例子的廢水進行實驗,具體的實驗裝置如圖2所示:
微濾器的孔徑很小,為5μm,納濾膜為NF90-2540型卷式納濾膜,切割分子量為300。實驗結果表明,納濾膜能夠對電鍍廢水中的鉻離子進行有效地處理,其去除率能夠達到98%,經過過濾之后的液體,鉻的濃度低于0.5mg/L,可以達到排放標準,同時還能用于對鍍件的漂洗。鉻溶液的濃度對膜的截留率的影響不大,但是過濾液中的鉻離子的濃度會隨著鉻溶液濃度的增加而上升,而且液體的pH值也會對鉻的截留效果產生顯著的影響。
外國學者也對膜分離進行深入研究,其中有學者研究了膜處理電鍍鎳廢水過程中pH值對分離過程的影響。研究結果表明,如果過濾方式為超濾,對于超濾膜而言,當液體的pH小于3.68時,基本不能對金屬離子進行截留,但是隨著pH值的不斷上升,其截留率會發生改變,當pH值為6.6的時候,截留率會達到98.7%。對于反滲透膜而言,如果電鍍廢水中含有弱酸根離子,當電鍍廢水的pH值較低的時候,透過液的pH值要比原液高,當pH值達到6.6的時候,透過液的pH值比原液低,當原液的pH值為6的時候,透過液和原液的pH值相等,隨著原液的pH值不斷升高,膜的通量會降低。
3 膜分離技術在國內的應用情況
從20世紀70年代開始,我國開始有工廠應用膜分離技術處理電鍍鎳廢水和回收鎳,經過20多年的發展,在本世紀初,膜分離技術才開始大規模、廣泛的使用,有公司利用膜分離技術回收電鍍泡沫鎳廢水中的鎳和水。此后越來越多公司開始采用膜分離技術進行電鍍廢水處理,比如寧波科寧達工業有限公司、寧波光華電池有限公司、長沙力元新材料股份有限公司等,對膜分離技術的應用都比較多。比如長沙力元新材料股份有限公司是全國知名的連續化帶狀泡沫鎳生產廠家,其產量在全世界都處于領先地位,但是在電鍍生產過程中,產生了很多含鎳廢水,長沙力元膜分離項目,就是對該公司電鍍廢水中的鎳離子進行分離處理的工程,一開始該公司采用化學處理法進行處理,產生的效果不好,而且排放的廢水中鎳離子的濃度依舊比較高,還產生了較多的含鎳污泥,對環境的污染愈發嚴重,隨著膜分離技術的應用,其廢水排放中的金屬離子含量降低,而且經過處理之后的水資源也可以利用。經過處理之后,回收水中的總溶解固體量小于10mg/L,成櫓柿拷嫌諾牡綞乒ひ沼盟。運行過程中,基本達到行業生產標準和環境排放
要求。
4 結語
綜上所述,電鍍行業是工業生產中的一個重要行業,在電鍍生產過程中會產生很多電鍍廢水,廢水直接排放會對環境造成嚴重污染,給人們的健康帶來威脅,在排放廢水之前應該要加以處理。傳統的處理方式是化學沉淀處理,這種方法會產生其他的沉淀污染,而且過濾效果不好。膜分離技術可以從金屬溶液中分離出各種重金屬離子,將重金屬離子和水溶液分開利用,對很多電鍍水中的價值較高的金屬都能實現高效回收,所以膜分離技術可以促進電鍍行業的可持續發展,實現清潔生產。
參考文獻
[1] 吳耀榮.膜分離技術在電鍍廢水處理中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(31).
[2] 黃華鋒.探討膜分離技術在電鍍廢水處理及金屬回收中的應用[J].中國化工貿易,2015,(31).
【關鍵詞】小水電站 集中監控管理模式發展
一、 前言
貴州白水河梯級小水電位于貴州省黔西南州安龍縣境內,分一、二級兩個電站,距白水河公司總部興義100KM。一級電站裝機6MW,二級電站距裝機34MW,總裝機40 MW,年設計發電量為2.03億千瓦時。白水河一級電站始建于70年代,完全建成于1982年,二級電站始建于1998年,完全建成于2000年。白水河電廠目前共有員工63人,其中運行、維護人員35人,每個電站設兩個運行值,每值6人,采取大倒班運行值班模式,主要負責白水河一、二級兩個電站的運行和維護工作,設備大、小修、技術改造采取外包方式進行。
二、白水河梯級小水電集中監控運行管理模式提出的背景
白水河電廠建成于80年代初,電廠員工絕大多數是那個時代進廠工作的老員工,僅有極少數是1998年修建二級電站時進廠年輕員工,普遍存在人員結構老化,平均年齡45周歲以上,初中畢業的員工較多,學習能力較弱,對電廠新技術、新工藝接受能力較差、且隨著時間的推移,部分老員工逐漸退休,電廠運行、維護人員逐步減少,年輕的新員工一時又不可能補充太多,運行、維護值班的矛盾逐漸變得越來越突出,為解決白水河電廠運行、維護值班的矛盾問題,并建立運行、維護值班長效機制,降低運行成本、提高工作效率,以適應電力行業發展的需要,很有必要實施白水河一、二級梯級小水電集中監控。
三、白水河梯級小水電集中監控運行管理思路和模式
為降低運行成本,提高工作效率,并適應電力行業發展的需要,結合白水河電廠實際情況,提出了白水河梯級小水電集中監控工作思路。第一步:實施監控系統改造;第二步:開展運行維護強化培訓;第三步:建立集中監控制度;第四步:進行運行維護優化組合;第五步:實施集中監控;第六步:實現遠程監控。
四、白水河梯級小水電集中監控運行管理實施情況
1)、實施監控系統改造
為實現集中監控,計算機監控系統功能是基礎。白水河二級電站始建于1998年,完全建成于2000年,建成投產時同步投運了北京水科院的計算機監控系統,并實現了二級電站的監控功能,但白水河一級電站始建于70年代,完全建成于1982年,當時由于技術和經濟條件的限制,未設計有計算機監控系統,直至2002年擴建3#機組時,才引入了湖南京電的計算機監控系統。因廠家技術力量不足,計算機監控系統軟件功能設計較差,運行了5年,效果不太理想,一直只能監視不能控制。為實現集中監控,2009年我公司實施了白水河一級電站計算機監控系統改造,引入北京水科院的H9000v4.0a版水電廠計算機監控系統,并將白水河二級電站的H9000v1.0a版計算機監控系統升級為v4.0a版。實現了一級電站三臺2 MW機組和二級電站兩臺17 MW機組的監控功能,經過一年多時間的試運行,效果較好,在白水河一級電站集中監控室對兩個電站5臺機組進行自動開停機、負荷調整、監視等功能均比較正常,2010年7月,正式將白水河二級、一級兩個電站5臺機組的開停機、負荷調整、監視等操作權全部切由一級電站集中監控室運行人員控制,為白水河梯級小水電實現集中監控奠定了基礎。
2)、運行、維護強化培訓
為實現集中監控,提高運行、維護人員的技術素質是關鍵。2010年7月,白水河電廠正式啟動了運行、維護人員集中強化培訓工作。從應知應會入手,務求實效地開展運行、維護人員崗位培訓,培訓以熟悉兩個電站設備結構、《運行規程》、《兩票管理標準》和《運行值守制度》,掌握設備巡回檢查內容、現場操作方法和提高事故處理應變能力為主,每周安排周一下午和周二全天集中培訓,每階段培訓結束,對培訓人員進行考試、考核。通過強化培訓,培養一批責任心強、專業技能過硬的復合型集控運行、維護人員,為運行、維護人員優化組合、順利實現集中監控做好準備。
3)、建立集中監控制度
為實現集中監控,建立必須的規章制度是保證。2010年9月,白水河電廠開展了集中監控規章制度的編制工作。對白水河電廠現有的運行、維護管理制度進行梳理、修訂和完善,建立健全集中監控必須的規章制度,包括《值守制度》、《監盤制度》、《巡視檢查制度》、《消缺制度》、《兩票管理制度》和《考核制度》等20多個制度,以保證集中監控運行管理模式的順利實施。
4)、運行、維護優化組合
為實現集中監控,進行運行人員優化組合是核心。2010年11月對運行、維護人員進行優化組合,通過理論和實際操作技能考試、演講競爭上崗,選拔責任心強、技能過硬的運行、維護人員到集中監控運行崗位,將其它人員充實到維護崗位和后勤崗位。
5)、實施集中監控
為實現集中監控,實施集中監控是目標。2011年2月對白水河一級、二級電站現有的四個運行值24人縮減為集控后的兩個運行大值共18人,每值6個集控運行人員,3個值守人員。6個集控運行人員輪換在白水河一級集控室值班,主要負責一級、二級電站自動開停機、負荷調整、監盤和一級電站巡視檢查、現場操作和事故處理;3個值守人員輪換在白水二級電站值守,主要負責二級電站巡視檢查、現場操作和事故處理。運行、維護人員調配情況如下:
表1:現有運行、維護人員(35人)
表2:集中監控運行、維護人員(30人)
五、白水河梯級小水電集中監控運行管理的發展前景
白水河梯級小水電逐步由集中監控運行管理模式過渡到“無人值班、少人值守”運行管理模式,并達到興義遠程監控是白水河梯級小水電運行管理模式的最終目標。發展展望是:擬利用3至5年時間,在興義辦公大樓設置遠程集控中心,在白水河、大田河、中山包三個電站選拔責任心強、技能過硬、年輕有為的運行人員、成立2個遠程集控運行值共12人,每值6人,輪換在興義遠程集控中心值班,主要負責白水河、大田河、中山包等三個梯級小水電站自動開停機、負荷調整和監盤等,各梯級小水電站分別成立值守組,負責本電站巡視檢查、現場操作和事故處理。通過遠程集中監控,逐步實現“無人值班、少人值守”,逐步扭轉小水電站人員技術力量缺乏、工作效率低下的被動局面,以適應電力行業發展的需要。
六、結束語
隨著電力工業技術的發展,小水電實現遠程集中監控和“無人值班、少人值守”運行管理已經不是一個新鮮的事物,國內也有部分流域大中型水電實現了遠程集中監控運行。白水河梯級小水電已經初步實現了現場集中監控功能,通過設備整治、網絡通訊改造和人員培訓,不斷提高設備可靠性和人員素質,最終達到興義遠程監控是完全可以實現的,且在興義遠程對博達系統三個小水電實現遠程監控也是可以實現的。梯級小水電實現集中監控和“無人值班、少人值守”,可更加優化利用人力資源,有效地降低生產運行成本,是小水電群運行值班模式的一種發展趨勢。
作者介紹:
徐聲健 男 漢族機電工程師1986年畢業于貴州工業大學電力系統及自動化專業學士學位主要從事水電站機電設計工作。
關鍵詞:林下經濟;布局;任務;重點;麗水市
1引言
為科學利用林下土地和空間,建立以林業為主體,種植、養殖、采集、旅游等相配置,多層次、多時序、長短效益相結合,農林牧副等協調發展的復合經營體系,提高單位面積土地產出率,加快興林富民步伐,促進社會主義新農村建設,以科學發展觀為指導,以建設效益林業為核心,以興林富民為宗旨,充分發揮林地資源優勢和林蔭空間優勢,積極組織開展林下種植、養殖、采集、旅游等立體復合生產經營,使林、農、牧各業實現資源共享、優勢互補、循環相生、協調發展,促進林下經濟向集約化、規?;?、產業化發展。通過典型示范、政策扶持、科技支撐、企業帶動,實現農民收入和森林資源“雙增長”。
2發展原則
2.1堅持生態優先、統籌兼顧的原則
堅持生態優先,在確保森林資源安全的前提下,科學合理利用林地資源,推動林下經濟持續健康發展,統籌生態保護與農民增收,兼顧生態效益、經濟效益和社會效益,確保產業發展與生態建設良性互動。
2.2堅持因地制宜、分類指導的原則
根據林齡、林地及其空間環境條件,充分發揮資源優勢,分類指導,突出特色,科學規劃,多元發展,宜林則林、宜果則果、宜菜則菜、宜藥則藥、宜菌則菌、宜草則草、宜禽則禽,合理配置生產要素,發展適合本地特點的林下經濟。
2.3堅持示范帶動、穩步推進的原則
在合理經營的基礎上,加強示范基地和專業合作組織建設,以點帶面,穩步推進。注重科技含量,提高收益率,發展中注重強化龍頭企業,基層專業經濟合作組織建設,提高農民組織化水平,引導規?;l展。
2.4堅持市場推動、政府引導的原則
緊密結合市場需求,積極引導林農發展適宜的林下產業,力求獲得最大的經濟效益。聯合相關部門,密切配合,搞好協調,加強指導,大力宣傳,廣泛發動,逐步擴大規模,形成產業。
2.5堅持科技創新、優質高效的原則
加強科技支撐體系建設,加大科技培訓和實用技術指導力度,增強林下經濟發展的科技含量,實現優質、高產、高效。
3布局分析
(1)林下養殖區。建立以蓮都區、松陽縣、龍泉市、慶元縣等為重點,云和縣、青田縣、遂昌縣等共同發展的區域化、規?;窒虑蓊愷B殖格局。
(2)林下種植區。建立以縉云縣、青田縣、景寧縣等重點中心產區,云和縣、龍泉市、慶元縣等共同發展的區域化、規?;窒轮兴幉姆N植格局。
(3)林下食用菌區。以龍泉市、慶元縣等為核心重點區域,蓮都區、云和縣、龍泉市、遂昌縣等共同發展的林下食用菌產業格局。
(4)林下采集區。林下采集以竹類及油茶為重點。筍竹林基地建設布局以竹林分類經營為基礎,根據竹林資源分布和產業發展水平以及交通條件確定優勢區域;建立以青田、蓮都、縉云、松陽為油茶中心產區,云和、遂昌等縣共同發展的油茶區域化、規?;a業格局。
(5)森林旅游。發掘森林休閑養生(養老)發展增長點,開展基礎工作,初步實現由“林業大市”向“森林休閑養生(養老)強市”的發展轉變。
4建設任務
4.1林下種植
充分利用麗水市豐富的林下資源發展復合種植業,主要發展模式為:林——筍模式,開發竹園經營,推廣四季竹筍技術,提高竹筍產量;林——油模式,在低丘山地重點發展優質木本油料樹種——油茶;林——苗模式,在林緣、林蔭及林下空地培植苗木花卉;林——藥模式,在林下種植耐蔭的鐵皮石斛、腫節風、魚腥草、黃精、元胡、百合、白術等藥用植物;林——菌模式,林下種植培育松菇、香菇、木耳、竹蓀等菌類;林——糧模式,林下種植玉米、花生、馬鈴薯、豆類等森林糧食;林——菜模式,林下種植蕨菜、馬齒莧、生姜等森林蔬菜。
4.2林下養殖
充分利用林下空間發展立體養殖,主要發展模式為:林——禽模式,在林下圈養雞、鴨等禽類;林——畜模式,在林下圈養或放養兔、豬、羊等家畜,實現飼料下山和肥料上山的生態循環;林——蜂模式,利用林木放養蜜蜂,發展養蜂業。林——馴模式,利用林下森林環境和氣候條件,人工馴養繁殖梅花鹿、石蛙、野豬、大鯢等野生動物。
4.3林下產品采集加工
充分利用林下產業的產品資源,大力發展林下產品的加工、流通和銷售業,拓寬林下經濟產業鏈,提高經濟效益。主要發展木本油料、竹材竹筍、森林果品、香精香料、森林蔬菜、木質藤本等采集加工。
4.4森林景觀利用
充分發揮林區山清水秀、空氣清新、生態良好的優勢,合理利用森林景觀、自然文化環境和森林食品,發展林業觀光園區、森林人家、森林莊園、農家樂等觀光旅游、休閑度假、生態養生等,開發富有地方特色的森林食品、果品、茶葉、藥材等森林旅游商品,逐步形成功能比較完善的森林旅游景區。
5建設重點分析
5.1加強生態經濟兼用林建設
加快轉變發展方式,堅持生態建設產業化,產業建設生態化,把生態建設和產業建設結合起來,推進生態與產業協調發展。按照適地適樹的原則,選擇生態經濟兼用型樹種,利用宜林荒山荒坡,大力加強生物質能源林、工業原料林、珍稀名貴林和休閑風景林基地建設。對疏林和雜灌林,進行補植改造,套栽經濟樹種、特色林果樹種、用材林樹種或常青樹種,優化樹種結構,提高林分質量。加快森林培育,增加森林資源總量,達到既綠化國土,又增加農民經濟收入的目的。
5.2大力發展林下種植業和養殖業
在不改變林地用途,確保生態安全的前提下,在全省范圍內,根據自然資源條件,利用林地空間,因地制宜地發展以種植、養殖為主的林下經濟。結合各地實際,分區域在適宜地區種植葉類山野菜、淺根系中藥材、優質牧草、觀賞花卉和培育食用菌。充分利用林地空間,分區域在適宜地區發展林下養殖業。在掌握繁育技術的條件下,依法、科學、規范地開展野生動物馴養繁育,在向社會提供替代產品、增加農民經濟收入的同時,促進野生動物資源保護。
5.3開發森林旅游
充分發揮林區山清水秀、空氣清新、生態良好的優勢,利用森林景觀、自然環境,發展森林旅游,興辦森林人家和農家樂,開發旅游產品,發展餐飲、住宿、商品零售等服務業。建設一批國家級或省級森林公園、自然保護區、生態旅游觀光園,初步實現“場場是景區,區區是景點”,為市民創造生態休閑避暑、度假觀光娛樂、生態休閑療養和森林運動養生的條件。至2015年,初步建成以麗水市為中心的25個森林休閑養生(養老)基地,其中6個為市本級、19個為縣(市)級。建設一批國家級或省級森林公園、自然保護區、生態旅游觀光園,初步實現“場場是景區,區區是景點”,為市民創造生態休閑避暑、度假觀光娛樂、生態休閑療養和森林運動養生的條件。同時在各基地建設中聯系產品建設,開發森林蔬菜、食品、森林藥膳等保健品,統籌當地風俗文化,創建特色品牌基地。
5.4林下采集
竹產業方面以冬鞭筍和大徑竹為主的高效筍竹林主要布局如下:一是慶元黃田以及龍泉小梅、八都、上垟、錦旗一線;二是松陽竹源、楓坪、謝村以及遂昌高坪、應村、妙高、三仁一線;三是其他重點縣(市、區)重點鄉鎮,如景寧縣景南鄉、東坑鎮,蓮都區大港頭鎮、黃村鄉,縉云縣新川鄉、雙川鄉,云和縣安溪鄉、霧溪鄉,青田縣章村鄉等。到2015年竹林面積達到220萬畝,竹林培育產值12億元,年增長10%,年均畝產值達到545元。構建生態經營的技術體系,實施分類經營和定向培育。建設高效竹林40萬畝,畝均年產值1200元以上,其中冬鞭筍為主的筍用林20萬畝,大徑竹材用林20萬畝;建設筍竹兩用林60萬畝,年均畝產值600元以上;建設材用林60萬畝,年均畝產值400元以上;建設生態型竹林60萬畝。油茶產業發展以建設高標準生產基地為基礎,以培育壯大龍頭企業、大力發展油茶精深加工為重點,加快二產發展,形成一、二產業的合理布局和協調發展,大力推進油茶產業化經營,提高油茶產業綜合效益。到2020年,全市油茶栽培面積達到 100萬畝,其中高接換種10萬畝,新品種造林20萬畝,高產示范林30畝,低產林改造40萬畝。高接換種和新品種造林的產油量達到25kg/畝,產值1000元/畝;高產示范林產油量達到15kg/畝,產值600元/畝;低產林改造產油量達到7.5kg/畝,產值300元/畝。油茶產業總產值達到10億元,其中,一產6億元,二產4億元。
5.5典型示范
要注重發揮典型示范、引路和帶動作用。通過領導抓點、對口幫扶等,按照“扶優扶強”的原則,集中扶持,加強指導,在全市培養和樹立一批林下種植、養殖、森林旅游和林產品加工示范典型。及時發現、認真總結、廣泛宣傳、大力推廣典型經驗和典型做法,以點帶面,推動全局。在全市開展大規模的林下高效種植、養殖示范基地和示范點建設,建立的示范基地和示范點基本包括林下高效種植養殖的各種模式類型。全市建立示范基地30處,每處種植基地面積不少于100畝,養殖基地面積不少于50畝;建立示范點50處,每處種植示范點面積不少于30畝,養殖示范點面積不少于10畝。每個縣市區根據本地實際情況,建立示范基地1~2處,示范點3~4處。
參考文獻:
[1] 麗水市林業局.麗水市林下經濟發展總體規劃[R].麗水:麗水市林業局,2012.
關鍵詞:電催化氧化;染料廢水;優勢;問題
中圖分類號:X703.1
文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2015)04-0188-03
1引言
隨著我國經濟與工業技術的快速發展,各個行業排放的污染物種類繁多,對環境和人們生活危害加大,尤其是印染行業產生的染料廢水,具有色度高,酸堿性強,高生物毒性,難降解等特點,不經過處理任意排放會給水環境帶來嚴重危害,因而對染料化合物廢水的處理一直是人們關注的問題。電催化氧化法是通過電化學過程中產生較高氧化還原電位的OH、O等自由基與染料分子之間的氧化還原反應使有機物轉化為CO2和H2O,達到去除污染物的目的。當前,電催化氧化工藝技術作為發展較快的新方法,在染料廢水處理領域成為研究熱點。
2電催化氧化法概述
電化學催化氧化法處理有機廢水在1940年左右由歐美發達國家興起,但受到當時有電資源及硬件條件的制約,沒得到廣泛的發展和應用,到1960年,全世界電力的開發與應用水平大幅提高,電化學氧化方法處理廢水逐漸進入快速發展時期,但到目前為止,國內外科學家對電化學氧化法處理廢水的技術有了初步了解和應用,但對其深入的研究不夠完善,處理廢水的各類也比較單一,主要集中在水中溶解性金屬陽離子的還原處理,目前有機廢水污染越來越嚴重,電化學方法逐漸開始應用于有機廢水的處理。電化學氧化是在設計的水處理裝置內,水分子在電壓作用下與有催化活性的陽極反應從而產生具有高氧化還原電位的自由基,通過自由基與有機分子發生反應,破壞分子結構,達到去除有機物的目的,是未來有機廢水處理發展的趨勢,尤其是難以用生物法處理的有機廢水。根據所采用的電極材料的不同可以分為以下兩種不同的的過程,一種是污染物在電極表面直接發生氧化還原反應,稱為直接電化學氧化,另一種是利用電極產生的自由基(較高的pE值)與污染物作用,稱為間接電化學氧化。
2.1直接電化學氧化
直接電化學氧化主要是污染物與陽極表面直接作用,發生電子轉移直接改變污染物分子結構,電極表面作為反應發生的區域,因為降解速率與程度不同分別稱為電化學轉化和電化學燃燒,電化學轉化是把污染物質轉化為其它一種或者幾種中間產物,從而提高污染物的可生化性能,然后進行后續生物化學處理;而電化學燃燒則是將有機物在反應器中直接完全氧化為CO2和H2O。電化學燃燒比電化學轉化反應更徹底,但消耗能量也相對較多。
2.2間接電化學氧化
間接電化學氧化是利用水在陽極發生電化學反應產生的具有較強氧化還原特性的活性自由基,與污染物發生氧化還原反應將其去除,活性自由基作為發生電子交換的載體,既可以是電化學反應生成的瞬時產物,也可以是特制的催化劑,間接電化學氧化的瞬時中間產物一般是產生的?OH或?O等自由基來氧化有機物,此外當電解溶液中有Cl-存在時,可以產生ClO-,進而產生更強烈的氧化作用,電化學間接氧化既有電極的氧化因素,也有自由基的氧化作用,所以反應的速率非常高,同時這些自由基氧化性強,一般對有機物的氧化降解更徹底,而且只在外加電壓、極板間產生電流時才會產生自由基,電壓消失,電流停止,自由基的氧化作用就會停止。
3電催化氧化在國內外染料廢水處理中
的研究與應用
電催化氧化技術因為反應過程中運行條件和影響因素眾多,目前對其機理的研究不夠深入,只能大致從表面上解釋有機物被分解的原因以及各種不同條件下對有機物分解去除效果影響,但對具體在分解過程中發生的轉化規律不能進行深入的解釋和論證。
阮湘元等[1]研究了有機染料廢水在經鋁系及PAM混合絮凝預處理后,在釕氧化物和鈦氧化物制備的催化劑電極氧化絮凝床內,極板間電壓4.8V,HRT為5h,使染料廢水達標排放。
趙國華等[2]采用電化學方法,經過氧化還原反應制備了納米級金屬鉑顆粒電極。通過SEM分析表明,鉑微粒在空間網絡形狀的氧化鈦膜中分布呈均勻分散狀態,而且顆粒直徑很小,鉑微粒能夠完全展露,使得納米鉑顆粒電極反應活性位置分布廣泛,氧化還原作用強。研究還發現納米級鉑顆粒電極對甲醇的電催化氧化行為,在不同的酸堿度介質中納米級鉑顆粒電極對甲醇的氧化性能均明顯優于常規的金屬鉑片電極,可能是因為納米級的顆粒在狀態和性質上與原物質發生質的變化引起的。采用兩種不同的鉑電極催化氧化降解甲基橙染料時,納米鉑微粒電極的平均氧化分解性能遠遠高于普通金屬鉑電極,這進一步表明納米級鉑微粒電極具有良好的催化活性。
方建章等[3]研究了用電化學方法生成強氧化劑H2O2和HClO處理酸性鉻蘭K染料廢水。在電解過程中向陰極表面通純氧,氧在陰極上還原可生成H2O2,以NaCl作為電解質,Cl-在陽極上還原為Cl2,Cl2進一步轉化為HClO,HClO是強氧化劑,可氧化降解燃料分子。反應時間30min,脫色率和化學需氧量去除率分別達到90%以上和75%以上,當處理時間增加到50min時,兩個指標分別增加至100.0%和83%。
周建等[4]采用電催化氧化法處理染料廢水,當反應時間40min,H2O2的加入量與廢水體積比為0.005∶1,催化劑的用量與廢水為0.005∶1,pH值為2.5時,處理效果達到最佳。電解處理后能夠進一步降低廢水的COD與色度值,未達到排放標準的染料廢水經生物化學處理使排放水質達到國家規定的二級排放標準。這為電催化法作為染料廢水預處理工藝提供了理論基礎。
余瓊衛等[5]的實驗以Ti為基體,并通過一定方法制備了Sn和Pb氧化物半導體催化劑電極。并通過掃描電鏡和電化學等手段分別對以上兩種電極進行結構和電化學特性檢測。在相同工作條件下,Sn半導體電極的析氧電勢比Pb半導體電極高,且其對實驗中的模擬廢水COD值分解去除速度更迅速。在模擬染料廢水處理體系中,提高反應溫度有利于促進染料的降解,可能是因為染料分解反應是吸熱反應,高溫有利于反應進行。反應過程中檢測到降解產物CO2充分證明有機物的礦化。
王敏等[6]在催化電解法去除滲濾液中CODcr、NH3-N的動力學研究中,進行了滲濾液的SBR出水中CODcr、NH3-N的去除研究,在一定工藝下,對滲濾液的SBR出水進行電化學氧化,反應時間為30min時,NH3-N去除率100%,當反應時間增加到120min時,CODcr的去除率達90%以上;有機物指標的分解反應符合一級動力學反應方程,其速率常數隨反應器中的電流密度的增加、極板間距的減小而提高。
李天成等[7]在電催化氧化技術處理苯酚廢水研究中,分別測定了SnO2/Ti復合電極、不銹鋼電極、柔性石墨電極的析氧電位,并以這三種不同電極材料,施加5V左右電壓,對模擬苯酚廢水進行了電化學氧化分解實驗。研究表明:析氧過電位次序為不銹鋼<柔性石墨<SnO2/Ti,處理后水的化學需氧量值約為100mg?L-1,且出水的苯酚濃度<0.5mg?L-1。處理取得良好效果。
賈金平等[8~10]研制了鐵/活性炭纖維的復合材料電極,并應用該電極對染料廢水進行處理,研究結果表明,在最佳工藝條件下,該復合電極可以對染料廢水的脫色率達到100%,TOC的去除率也達到60%以上,處理的效果比采用單一的鐵電極要更好,從而證明活性炭纖維在該復合電極中起了主要的作用,我們認為具體催化作用機理可能是因為活性炭纖維其具有較大的比表面積和對污染物有較強吸附能力有關。
婁紅波等[11]采用碳棒電極,在室溫下進行了電化學法處理苯酚模擬廢水的研究,通過改變廢水中Na2SO4電解質濃度、電極電壓、pH值和初始濃度等條件,研究了不同條件對處理效果的影響,研究結果表明:處理最佳條件為pH值為8.0,電極電壓為5.5VNa2SO4電解質濃度為20.0g/L。最后對苯酚的降解機理進行了初步探討。但我們認為,最佳處理條件的適用范圍有限,因為電極間距及電極表面積大小的影響對處理效果影響也非常大。
林海波等[12]以煉油廠二級出水回用為目的,研究了電催化氧化法降解煉油廠二級出水CODCr的方法。實驗結果表明:電催化氧化法可在煉油廠二級出水回用中降解CODCr,當廢水處理后ρ(CODCr)小于30mg/L時,處理每噸廢水的電能消耗在1kW?h左右。CODCr的降解效果依賴于廢水性質、電解時間、電極材料、電流密度、電極間距、電解槽結構、廢水流量等因素。
殷鐘意等[13]在活性炭負載納米TiO2電催化氧化處理染料廢水中,用溶膠凝膠―動態吸附法制備顆粒活性炭(GAC)負載納米二氧化鈦(TiO2)催化劑,以甲基橙的脫色率為考察指標,研究TiO2/GAC電催化反應體系對甲基橙染料廢水的電催化氧化性能。實驗結果表明,在甲基橙廢水pH值為4,TiO2/GAC催化劑用量為0.5g,Fe2+濃度為250mg/L,電解電壓為16V時,電催化氧化30min的條件下,甲基橙脫色率達99.2%,COD去除率達93.1%。
電催化氧化方法和光催化結合方法處理染料廢水近年來引起研究人員的興趣,李國亭等[14]在電催化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的降解過程研究中采用光照協同作用,采用具有電催化活性和光催化活性二氧化鈦摻雜PbO2復合材料電極,研究了對偶氮染料酸性橙Ⅱ的光助電催化降解效果。結果表明,單獨電催化過程會產生大量醌類化合物,可能是因為電催化不足以降解這類化合物,因而在溶液中積累;而在光協同電催化氧化過程中,光催化氧化過程大大減少了電催化過程中產生的醌類物質。在反應時間為120min,光協同電催化氧化是其使TOC去除率高于單獨電催化1.5倍以上,協同作用非常顯著。
在鈦基二氧化錫電極電解過程中羥基自由基檢測及電催化機理中,丁海洋等[15]采用浸漬――熱分解方法制備了鈦基二氧化釕(Ti/RuO2)和鈦基二氧化錫(Ti/SnO2)兩類尺寸穩定陽極電極。以掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)對電極結構進行了表征。用循環伏安法(CV)比較研究了Ti/RuO2和Ti/SnO2電極直接電催化氧化苯酚性能,表明苯酚在Ti/RuO2和Ti/SnO2電極上均可發生直接電氧化反應,兩種電極上氧化峰電位分別為0.96和1.43V(vs.Ag/AgCl)。以對苯二甲酸為捕獲劑,利用熒光光譜法進行了羥基自由基(?OH)檢測。Ti/SnO2電極在電解過程中能夠產生?OH;而Ti/RuO2電極?OH的生成極其微弱。Ti/SnO2電極電解過程中生成?OH是其具有高電催化活性的主要原因,也表明了用熒光法進行羥基自由基檢測方便、靈敏,可以用于電催化過程羥基自由基的檢測。
4電催化氧化法的優勢
目前電催化氧化法應用于有機廢水處理,優勢主要在以下幾個方面。
(1)電能屬于清潔能源,可以再生,并且該方法對電能利用效率{,反應條件寬松。在廢水處理過程中,主要是依靠瞬時活性自由基和電子,無需額外添加化學藥劑,沒有二次污染,對環境不產生負面影響。
(2)電催化氧化法不僅能對有機物進行礦化分解,另外本身不引入菌膠團,沒有生物污染,同時電化學產生的強氧化性的活性自由基對廢水中的有害生物起到殺滅作用,這樣可采用生物法作后續消毒的工藝。
(3)基礎建設和運行成本較低[16],控制簡單,工藝組合靈活,可以單獨處理污水,也可為難生物降解的高濃度廢水提供可生化性預處理。
5結語與展望
電催化氧化法處理污水有深遠的發展潛力和廣闊的發展空間[17],盡管電催化氧化工藝處理染料廢水有許多優勢,但目前還是存在很多急需解決的問題,這些問題的產生主要體現在電極組成結構、電催化氧化的機理、高催化性能電極的研發以及電催化氧化整體工藝的研究這四個領域,這是電催化氧化水處理研究領域的熱點和難點,同時對電催化氧化的工業化應用研究還有待加強,今后的發展要從解決實際問題出發,逐步把理論研究過渡到實際工業應用研究上。
參考文獻:
[1]阮湘元,白燕,李糾,等.混合絮凝劑預絮凝沉降―電催化降解染整廢水研究[J].應用科技,2002,29(2):44~49.
[2]趙國華,李明利,李琳,等.納米鉑微粒電極催化氧化有機污染物的研究[J].環境科學,2003,24(6):90~95.
[3]方建章,張再利,雷恒毅,等.電生成強氧化劑處理染料廢水試驗研究[J].水處理技術,2004,30(3):173~175.
[4]周建,章婷曦,洪利光,等.染料廢水的催化氧化處理[J].環境污染與防治,2000,22(4):25~26.
[5]余瓊衛,周元全.直接電解法處理染料廢水的方法[J].環境污染治理技術與設備,2004,5(7)64~69.
[6]王敏,陽小敏,等.催化電解法去除滲濾液中COD,NH3-N的動力學研究[J].環境污染與防治,2003,8,25(4)64.
[7]李天成,朱慎林.電催化氧化技術處理苯酚廢水研究[J].電化學,2005,11(1):101~104.
[8]賈金平,楊驥,廖軍,等.活性炭纖維電極處理染料廢水的探討[J].上海環境科學,1997,16(4):19~22.
[9]趙少玲,賈金平.活性炭纖維電極電解法處理印染廢水的應用研究[J].上海環境科學,1997,16(5):24~27.
[10]賈金平,楊驥,廖軍,等.活性炭纖維電極法處理染料廢水機理研究[J].環境科學,1997,18(6):31~34.
[11]婁紅波,王建中.電化學法處理苯酚模擬廢水的研究[J].環境科學與管理,2008,2,33(2).
[12]林海波,張恒彬,孫治權,等.電催化氧化法降解煉油廠外排廢水COD的研究[J].工業用水與廢水,2004,35(6):31~34.
[13]殷鐘意,李小紅,侯苛山,等.活性炭負載納米TiO2電催化氧化處理染料廢水[J].環境科學與技術,2010,33(1):150~153.
[14]李國亭,曲久輝,張西旺,等.光助電催化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的降解過程研究[J].環境科學學報,2006,26(10):1618~1623.
[15]丁海洋,馮玉潔,呂江維,等.鈦基二氧化錫電極電解過程中羥基自由基檢測及電催化機理[J].分析化學研究報告,2007,35(10):1395~1399.