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序論:在您撰寫廢水處理的基本方法時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:廢水處理工藝;廢水檢測方法;關系
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.006
人類對環境資源、能源的過度開采,致使我國的自然環境遭受到重要的破壞和污染,環境保護逐漸得到廣泛的重視,推動可持續發展戰略得到社會各界的一致認可。其中,針對廢水污染水資源、土資源的問題,需要我們加強對廢水的處理和檢測,不同的廢水需要選擇不同的處理工藝,對于成分較為復雜的生活廢水,要想充分檢測其中的污染成分,則應該選取合理的處理工藝,有效降低廢水中的污染成分含量。
1 廢水處理工藝的選擇
對廢水進行處理,目的在于采用某種方法,或將廢水中的污染物從中分離出來,或將廢水中的污染成分分解、轉化,從而_到防止病菌傳染、避免異味、凈化污水的結果。根據廢水的不同種用途,采用不同廢水處理效果標準。
在選擇廢水處理工藝時,需要考慮以下因素。第一,需要考慮到廢水處理規模、水質特性,考慮當地的實際情況和要求,對照技術經濟各項指標,同時,還要考慮廢水處理過程中殘渣利用和二次污染問題等;第二,應切合實際地確定污水進水水質,必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。
廢物處理有物理、化學、生物等方法。其中,上述三種方法或單獨或配合使用,來去除廢水中的有害物質,廢水處理過程十分復雜,常用的廢水處理基本方法可以分為以下幾種:
(1)物理法。主要利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如利用物質密度的沉淀法和浮選法,沉淀法能夠除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒,與此同時還能回收這些顆粒物,浮選法能夠除去乳狀油滴或相對密度近于1的懸浮物。
(2)化學法。利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質,例如,利用酸堿中和反應的中和法能夠中和酸性或堿性廢水,從而減輕廢水污染,利用物質可溶性的萃取法,能夠處理可溶性廢物,回收酚類、重金屬等。
(3)生物法。利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。
2 廢水常見檢測方法
不同的廢水有不同的檢測方法,其實質還是立足于水質特征以及廢水處理工藝的結果。本文主要以工業廢水為對象,介紹兩種工業廢水的常見檢測方法,以下兩種檢測,都是測定廢水中有機物含量,主要利用水中有機物容易被氧化的特點,從而將水中組成復雜的有機物逐漸分辨,定量。
(1)BOD檢測,即生化耗氧量檢測。生化耗氧量是對衡量水中有機物等需氧污染物質含量的指標,它的指標越高,這說明水中的有機污染物質越多,污染越嚴重。制糖、食品、造紙、纖維等工業廢水中有機污染物,可經好氣菌的生物化學作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質。若這類污染物質排人水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時,有機物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現象,產生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質發臭。
(2)COD檢測,即化學耗氧量檢測,它利用化學氧化劑通過化學反應,將水中可氧化的物質進行氧化分解,然后通過殘留氧化劑量來計算耗氧量,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。它的數值越大,這說明水質污染程度越重?;瘜W需氧量(COD)的測定,隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同,其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。
兩者相互補充,存在不同。COD檢測更能精確地把握廢水中的有機物含量,測定時,花費的時間也較少,測定只需要幾個小時,不受水質限制,但是和BOD檢測相比,卻很難反映微生物氧化的有機物,從衛生學的角度直接闡釋污染程度,另外,廢水中還含有一些還原性無機物,它們在氧化時也需要消耗氧氣,所以COD還是會存在誤差。
兩者之間存在聯系。BOD5的數值小于COD,兩者的差值大致等于難生物降解有機物量。相差越大,說明難生物降解的有機物含量越多,這種情況下,便不應當生物處理法。因此,可以將BOD5/COD 的比值來判別該廢水是否適合采用生物處理法。一般BOD5/COD 的比值,被稱為可生化指標,比值越小,越不適合采用生物處理;適合采用生物處理法的廢水,其BOD5/COD 的比值一般認為大于 0.3 。
3 廢水處理工藝和廢水檢測方法的關系
廢水處理工藝和廢水檢測方法之間存在緊密的聯系,廢水處理工藝和廢水檢測方法有著共同的基礎,廢水處理工藝和廢水檢測都關系到廢水處理的最終效果,兩者的關系具體表現在以下幾個方面;
一方面,兩者都需要對廢水中的污染物質的成分進行判定,根據水質特征來選擇合適的廢水處理工藝和廢水檢測方法,分析廢水中的污染物質的物理特征、化學特性及生物特性等在廢水處理工藝和檢測上都十分重要,從上面的兩個部分可以知道,廢水處理的基本方法基本是按照廢水水質特征來進行劃分和進行,而在進行廢水檢測時,也需要弄清并消除其中物理、化學等干擾因素,在分析水質的基礎上,再結合其他相關要素,進行廢水的處理和檢測,從而達到凈化水質的目的。
另一方面,廢水檢測需要選擇合適的處理工藝,廢水的處理工藝關系到廢水檢測結果,與此同時,廢水的檢測結果也影響到選擇的廢水處理工藝,例如,BOD5/COD的比值可以用來判別廢水是否適用于生物處理法。合理正確的廢水處理工藝能夠有效地降低廢水中的污染成分,廢水的處理質量得到保證,廢水檢測的結果也更容易達標,兩者之間的有效結合最終達到凈化水質,減輕環境污染的效果。
參考文獻:
[1]周新.廢水處理工藝對廢水檢測影響的探討[J].山東工業技術, 2016(10).
[2]李青.白酒生產廢水處理工藝方案的選擇[J].釀酒科技, 2014(09).
關鍵詞:廢水處理工藝;廢水檢測方法;關系
人類對環境資源、能源的過度開采,致使我國的自然環境遭受到重要的破壞和污染,環境保護逐漸得到廣泛的重視,推動可持續發展戰略得到社會各界的一致認可。其中,針對廢水污染水資源、土資源的問題,需要我們加強對廢水的處理和檢測,不同的廢水需要選擇不同的處理工藝,對于成分較為復雜的生活廢水,要想充分檢測其中的污染成分,則應該選取合理的處理工藝,有效降低廢水中的污染成分含量。
1廢水處理工藝的選擇
對廢水進行處理,目的在于采用某種方法,或將廢水中的污染物從中分離出來,或將廢水中的污染成分分解、轉化,從而達到防止病菌傳染、避免異味、凈化污水的結果。根據廢水的不同種用途,采用不同廢水處理效果標準。在選擇廢水處理工藝時,需要考慮以下因素。第一,需要考慮到廢水處理規模、水質特性,考慮當地的實際情況和要求,對照技術經濟各項指標,同時,還要考慮廢水處理過程中殘渣利用和二次污染問題等;第二,應切合實際地確定污水進水水質,必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。廢物處理有物理、化學、生物等方法。其中,上述三種方法或單獨或配合使用,來去除廢水中的有害物質,廢水處理過程十分復雜,常用的廢水處理基本方法可以分為以下幾種:(1)物理法。主要利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如利用物質密度的沉淀法和浮選法,沉淀法能夠除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒,與此同時還能回收這些顆粒物,浮選法能夠除去乳狀油滴或相對密度近于1的懸浮物。(2)化學法。利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質,例如,利用酸堿中和反應的中和法能夠中和酸性或堿性廢水,從而減輕廢水污染,利用物質可溶性的萃取法,能夠處理可溶性廢物,回收酚類、重金屬等。(3)生物法。利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。
2廢水常見檢測方法
不同的廢水有不同的檢測方法,其實質還是立足于水質特征以及廢水處理工藝的結果。本文主要以工業廢水為對象,介紹兩種工業廢水的常見檢測方法,以下兩種檢測,都是測定廢水中有機物含量,主要利用水中有機物容易被氧化的特點,從而將水中組成復雜的有機物逐漸分辨,定量。(1)BOD檢測,即生化耗氧量檢測。生化耗氧量是對衡量水中有機物等需氧污染物質含量的指標,它的指標越高,這說明水中的有機污染物質越多,污染越嚴重。制糖、食品、造紙、纖維等工業廢水中有機污染物,可經好氣菌的生物化學作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質。若這類污染物質排人水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時,有機物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現象,產生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質發臭。(2)COD檢測,即化學耗氧量檢測,它利用化學氧化劑通過化學反應,將水中可氧化的物質進行氧化分解,然后通過殘留氧化劑量來計算耗氧量,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。它的數值越大,這說明水質污染程度越重?;瘜W需氧量(COD)的測定,隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同,其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。兩者相互補充,存在不同。COD檢測更能精確地把握廢水中的有機物含量,測定時,花費的時間也較少,測定只需要幾個小時,不受水質限制,但是和BOD檢測相比,卻很難反映微生物氧化的有機物,從衛生學的角度直接闡釋污染程度,另外,廢水中還含有一些還原性無機物,它們在氧化時也需要消耗氧氣,所以COD還是會存在誤差。兩者之間存在聯系。BOD5的數值小于COD,兩者的差值大致等于難生物降解有機物量。相差越大,說明難生物降解的有機物含量越多,這種情況下,便不應當生物處理法。因此,可以將BOD5/COD的比值來判別該廢水是否適合采用生物處理法。一般BOD5/COD的比值,被稱為可生化指標,比值越小,越不適合采用生物處理;適合采用生物處理法的廢水,其BOD5/COD的比值一般認為大于0.3。
3廢水處理工藝和廢水檢測方法的關系
廢水處理工藝和廢水檢測方法之間存在緊密的聯系,廢水處理工藝和廢水檢測方法有著共同的基礎,廢水處理工藝和廢水檢測都關系到廢水處理的最終效果,兩者的關系具體表現在以下幾個方面;一方面,兩者都需要對廢水中的污染物質的成分進行判定,根據水質特征來選擇合適的廢水處理工藝和廢水檢測方法,分析廢水中的污染物質的物理特征、化學特性及生物特性等在廢水處理工藝和檢測上都十分重要,從上面的兩個部分可以知道,廢水處理的基本方法基本是按照廢水水質特征來進行劃分和進行,而在進行廢水檢測時,也需要弄清并消除其中物理、化學等干擾因素,在分析水質的基礎上,再結合其他相關要素,進行廢水的處理和檢測,從而達到凈化水質的目的。另一方面,廢水檢測需要選擇合適的處理工藝,廢水的處理工藝關系到廢水檢測結果,與此同時,廢水的檢測結果也影響到選擇的廢水處理工藝,例如,BOD5/COD的比值可以用來判別廢水是否適用于生物處理法。合理正確的廢水處理工藝能夠有效地降低廢水中的污染成分,廢水的處理質量得到保證,廢水檢測的結果也更容易達標,兩者之間的有效結合最終達到凈化水質,減輕環境污染的效果。
作者:李超 單位:譜尼測試集團江蘇有限公司
參考文獻:
[1]周新.廢水處理工藝對廢水檢測影響的探討[J].山東工業技術,2016(10).
[2]李青.白酒生產廢水處理工藝方案的選擇[J].釀酒科技,2014(09).
[關鍵詞]半導體行業;生產廢水處理;含氟廢水;含銅廢水;含氨廢水
中圖分類號:271.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0249-01
前言:在我國發展的過程中,半導體行業是新出現并快速進步的一個生產行業,半導體在我國建設中具有重要的作用,主要應用于電子機械制造中。提高半導體行業的生產水平對于我國未來的發展具有重要的意義,半導體在未來將會顯著的擴大應用范圍。目前半導體行業生產中所產生的廢水主要有三大類,含氟廢水、含銅廢水以及含氨廢水,這三種廢水對于我國生態環境均具有較為嚴重的影響,所以加強半導體行業生產廢水處理是我國未來發展中的基本目標。
1.我國半導體行業生產廢水處理的基本概況
1.1 我國半導體行業生產廢水處理的背景
在我國發展初期經濟水平處于較為落后的狀態,與其他發達國家相比具有較大的差距,所以這使得我國發展速度以及生產水平均處于較為落后的狀態。近幾年隨著經濟水平的不斷好轉,我國現代化建設正在積極穩定的進行,在現代化建設中出現了一批又一批新的生產行業,其中半導體行業就是其中一種重要的發展行業。半導體行業在進行生產的過程中會隨著產生一定的廢水,廢水中主要存在半導體生產過程中的原料元素,例如氟、銅、氮等,這些元素過量排放入河流中會使水源受到較為嚴重的污染,所以進行半導體行業生產廢水處理成為我國面臨的一項重要問題。想要使我國半導體行業生產更加環保,就要進行必要的改革,使半導體行業生產過程中產生的廢水得到合理有效的處理。
1.2 我國半導體行業生產廢水處理的現狀
在我國現階段的發展過程中,半導體行業的發展對于國家更好建設具有重要的作用,所以完善半導體生產過程是一項基本內容。目前我國半導體行業正在進行對于廢水處理方法的研究與創新,使其生產所產生的污染量進行顯著的降低。在以往的廢水處理過程中,主要采用較為傳統落后的方式,在對廢水中各污染元素的處理效率不同,不能有效的將所有污染元素進行去除,以至于處理后的廢水達不到相應的檢測標準?,F階段我國相關部門正對傳統的廢水處理技術進行創新與改進,就是將當今先進的科學技術手段與廢水處理技術相融合,提高廢水處理效率的同時降低廢水處理所需要的成本。半導體行業生產廢水處理能力的提高不僅對我國未來半導體行業更好發展具有重要的意義,更為主要的能夠使我國的生態環境的好轉有積極的作用。
1.3 重視半導體行業生產廢水處理的必要性
半導體行業對于我國未來現代化建設的完成具有重要的推動性作用,只有將半導體行業發展中存在的廢水處理問題進行很好地解決才能有利于其進一步提高。在我國進行發展與建設的過程中,生態環境基本狀況與發展建設程度成相反的狀態,所以目前我國生態環境水平較差,這對于我國國民的生活水平以及健康水平的提高十分不利。加強對于生態環境的保護是我國發展中所必須進行重視的問題,半導體行業生產產生的廢水對于我國生態環境的影響較大,所以提高半導體韓業生產廢水處理水平能夠有效的減小對于生態環境的污染。半導體行業生產廢水處理的改進還會較大程度減小半導體生產的成本以及效率,在以往進行廢水處理過程中所需要的經濟成本較高,所以使得半導體生產的總體成本有所提高,改進廢水處理方法選擇更為簡便快捷有效的方式來處理廢水,可以使廢水處理過程簡便的同時還能降低經濟成本。廢水處理速度的加快還能促進半導體生產效率的提高,防止廢水存積狀況的發生。重視半導體行業生產廢水處理十分必要,對于我國未來的發展仍具有不容忽視的作用。
2.半導體行業生產中的主要廢水種類及處理方法
2.1 半導體行業生產中的含氟廢水
在我國半導體行業生產的過程中,所產生的廢水中主要存在的污染元素就是氟,氟隨廢水排入到江河中,最終被植物以及動物攝入,隨著食物鏈的作用進入到人體中。更為嚴重的是這些污染元素在自來水中超標,直接被人體攝取,導致一些列疾病的產生,所以對半導體行業生產中含氟廢水的處理十分重要。在以往的半導體生產過程中,生產工藝不僅復雜,而且步驟也較為繁多,所以其所使用的試劑多種多樣,其中較多的就含有氟元素[1]。含氟廢水主要來自刻蝕工序中的氫氟酸和氟化銨,這些試劑與所要去除的污染物進行反應所產生的主要有氟化物、磷酸、氨氮等。一般來說人體過多的攝入氟元素將產生極大的危害,氟元素能夠對人體眼睛、粘膜、上呼吸道以及重要的皮膚組織等產生巨大破壞作用,同時影響人體物質代謝,使人體內部的代謝紊亂,進而對人體各器官發生危害作用,嚴重的將導致死亡。現階段我國對于含氟廢水處理的方式主要有吸附法、離子交換法、化學沉淀法、反滲透法、以及蒸餾法等。這些方法對于氟的去除原理有著極大的不同,所以在效果上也具有一定的差異,其中化學沉淀法是含氟廢水處理最為常用的方法,其具體操作方法是首先將廢水的PH值調節至堿性,然后投加鈣鹽,其目的就是使氟離子與鈣離子進行結合,再利用鈣離子在堿性環境中沉淀來去除氟離子。其次混凝沉降法在廢水處理中較為廣泛應用的一種方法,原理是通過使用混凝劑使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚起來形成絮凝體,這些絮凝體中能夠包含大量的氟離子,從而達到降低氟離子含量的目的。
2.2 半導體行業生產中的含銅廢水
在半導體行業生產產生的廢水中銅離子的含量也是較多的,過多的銅離子經過排放流入外界的土壤中對于植物的生長十分不利。所以進行半導體行業生產發展中要重視對于廢水中銅離子的處理。目前含銅廢水處理的主要方法有電解法、沉淀法、生物法以及離子交換法等[2]。電解法就是利用原電池的原理,使廢水中的銅離子進行電子交換成為銅單質,已達到去除銅離子的目的。電解法又稱內電解法、鐵屑過濾法等,具有多種重要的優點,例如能夠進行絮凝、吸附、氧化還原、電沉積等作用,在半導體行業生產的廢水處理中具有重要意義。
2.3 半導體行業生產中的含氨廢水
現階段我國半導體行業對于含氨廢水的處理主要利用生物沉淀池的方法,在生物沉淀池中具有能夠與氨進行反應的物質,使氨轉化為其他的化合物,從而降低廢水對于生態環境的污染。通常生態沉淀池設計為方形或圓形,池底是一層平整的污泥,半導體行業生產的廢水多次流經沉淀池能夠有效的降低氨含量。排泥泵是生態沉淀池中的一個重要組成部分,在排泥泵周圍設置兩路管道,并通過自動閥門控制,這樣的優點是節省經濟投資的同時提高運行效率,在對其進行日常的管理過程中也更為簡單。
3.結語
在現階段半導體行業生產的過程中,廢水處理是一項重要的內容,我國相關的廢水處理方式與技術手段還有待進一步加強。提高半導體行業生產廢水處理能力對于我國生態環境的加強具有重要作用,相信經過我國不斷的努力下,半導體行業生產廢水處理技術將有大幅的提升,半導體生產效率也將顯著增加。
參考文獻
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0229-02
《水處理設施設計與運行》(簡稱《水處理》)課程是高職環境監測與治理技術專業的專業核心課程。由于水處理工藝多、設備多并且比較復雜等原因,《水處理》課程教與學均存在一定難度。在現代職教理念下,如何構建全新的教學內容、教學模式與方法,值得大家深入研究。要使該專業畢業生能夠勝任水處理相關的一線技術工作,具備相應的職業能力,就必須改變以往本科的學科型知識體系,加強實踐性內容的教學,并與工作實際接軌。
“教育部關于推進高等職業教育改革創新引導職業教育科學發展的若干意見(教職成[2011]12號)”指出:“要推行‘雙證書’制度,實現專業課程與職業標準對接”。廢水處理工是與《水處理》課程相關的職業標準,亦是部分畢業生的就業崗位,本課程標準應該基于此職業標準構建[1]。
課程標準的核心內容包括教學內容、教學方法、考核方法等,除基于職業標準確定教學內容外,其中教學方法是教學的靈魂。目前,高職教育公認的比較適合的教學方法為項目化教學模式。高職教師都在開發項目化教材,并進行項目化教學設計實例的開發。本文就對基于廢水處理工職業標準的《水處理》課程項目教學設計實例開發思路進行論述。
一、廢水處理工職業標準
現行的廢水處理工職業標準是由人力資源與社會保障部頒布的。廢水處理工是以環境保護理論與方法為基礎,運用廢水處理工藝的技術,從事城市污水和工業廢水的凈化和中水回用的操作管理人員。本職業共設三個等級,分別為廢水處理工(國家職業資格五級)、廢水處理工(國家職業資格四級)、廢水處理工(國家職業資格三級)。
持有高等學校(含大學、大專、高職)環境工程、環境保護、給排水、環境監測與管理等專業畢業證者,可直接申報廢水處理工(四級)職業資格鑒定,在本專業工作二年及以上者,可直接申報相關職業的廢水處理工(三級)職業資格鑒定,具有相應的實踐經驗,并可在取得畢業證書之日起的三年內,免考其理論知識部分。
標準將廢水處理工的職業功能分為廢水輸送及預處理、廢水物化與生化處理、廢水處理裝置與設備、廢水監測、分析及安全生產、相關基礎知識等5個方面。標準針對不同職業級別分別規定了不同的工作內容、技能要求、專業知識要求、比重。
二、基于廢水處理工職業標準設計水處理課程標準
課程標準是課例開發的大綱和依據。課程標準是高職教育“雙證書”制度推行的紐帶和關鍵,參照相關的職業資格標準,改革課程體系和教學內容,建立突出職業能力培養的課程標準,將為促進課程改革,提升職業教育質量起到重要作用。
職業標準是制定國家課程標準的前提,但職業標準不能代替課程標準。《廢水處理工》職業標準屬于工作標準,是勝任職業崗位的職業能力最低標準,其核心部分是基本要求和工作要求。水處理課程標準要按教育規律指出要求,在職業標準的眾多工作要求里,重中之重是對“水處理職業崗位群”所需的專業知識結構、技能結構、素質結構等,做出縱向梯次要求和橫向關聯兩方面要求。前者是職業內上述三種結構初中高梯次要求,后者是“職業群”內上述三類結構的整合?;诖?,水處理課程標準可以基于廢水處理工職業標準開發,但內涵要超過職業標準的內容[2]。
我?;趶U水處理工職業標準重新制定的《水處理》課程標準主要包含:課程定位、學習目標、課程內容和要求、課程實施方法、課程評價策略等幾個方面。
在確定教學目標時,將廢水處理工職業標準作為基本的要求,但是又不局限于廢水處理工職業標準。課程教學目標確定為使學生具備一定的水處理技術知識和技能,能夠勝任包括水處理中級工在內的“水處理技術崗位群”工作。
在確定教學內容時,課程標準應考慮到職業教育的區域性以及生源智能特點的差異。從區域性經濟發展的角度看,使課程具有拓展性,從智能特點的角度,課程又有提升性,即針對部分學生加修一些課程,對口升學到本科院校學習,提高學歷層次[3]。例如,我校在廢水處理工要求的教學內容的基礎上進行擴充,增加了當地城市及工業污水處理廠的常用工藝及設備,并為學生便于專升本而增加了循環冷卻水處理、氣浮、反滲透等教學內容,考慮到拓展性增加了水處理設備設計的內容。并將內容整合,依托項目開展教學,項目包括城市污水處理廠設計與運行、自來水廠設計與運行,純凈水設備設計與運行、造紙廢水處理設備設計與運行等。
三、基于廢水處理工工作過程設計項目教學模式
教學模式采用以典型污水處理工藝為載體,以“任務驅動,項目導向”的教學方法為主的模式。在課程中設計幾個典型的項目,每個項目按照工作過程設計幾個典型工作任務。典型工作任務通常以典型案例引入,然后進行基礎知識的講解。在實施工作項目時,教師首先設計項目工作頁,然后隨機將學生分組,每組同學按照項目工作頁的要求,按照資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估六個步驟,小組協同完成整個項目。在項目實施工程中,老師和學生也根據工作過程不斷變換角色。教師進行基礎知識講解時是傳授者,項目資訊、計劃、決策過程中老師和學生一起討論,是參與者和決策者,在方案實施過程中是管理者,項目結束后是考核和評價者。實施過程如圖1。
圖1項目教學過程
通過教師向學生闡述各水處理工藝教學項目的設計意圖,使學生對整體項目及進程有所了解;通過學生的思考、教師的點撥、指導答疑設計污水處理方案并演講討論;學生在教師的指導下現場調試設備、完成技能訓練,再由學生獨立完成水處理設施的生產運行,讓學生感受實際廢水處理工工作中一般工作流程,體驗解決實際問題的過程,學會解決實際問題的方法;最后匯總完善整個項目的設計和運行方案進行評價,評價方式多樣化,包括學生自我評價、小組評價、教師評價、企業教師評價等多種方式,學生獲得相應的學習成績。
四、基于廢水處理工職業情景設計教學情境
情景教學針對學生蘊藏的學習主動性,把學生帶入情景,在探究的樂趣中,激發學習動力;又在連續的情景中,不斷強化學習動機。在開發課例時,要基于廢水處理工職業情景構建學習情景,使學生的學習場所和真實工作環境盡量一致。
在水處理課程教學當中,專業教師要突破傳統的“三板式”課堂灌輸的教學思路和模式,設計和構建有利于學生掌握水處理工職業技能、樹立職業意識、養成職業認知的與教學內容相適應的水處理工職業場景及氛圍,把學習內容情節化,分設崗位,通過營造、創設與現實崗位技術相適應的職業情景激發學生的情感體驗,引起學生的學習熱情,加強學生的參與意識,輔助學生準確地理解教學內容和掌握職業技能,從而提高教學效果。
例如,我校將水處理教學內容中的運行項目教學的場所從教室轉移到水處理監測及工藝實訓室,構建模擬廢水處理工工作場景的“理實一體化”教學場所。另外,輔助教學仿真機房,構建高度模仿工作現場情景的污水處理廠DCS系統操作場景。將設計類的項目教學場所轉移到“設計室”,設計室里有設計資料和繪圖工具,創設小組各自的工作場所。學生可以迅速找到從事污水處理工工作的職業感覺,能更快達到學習目標。
五、基于廢水處理工職業考核要求設計課程考核模式
目前不少高職院校的課程考核目標也提到學生綜合職業能力的培養,但是在考核方法上缺少一個可操作性的評價、考核方法和指標。廢水處理工職業標準中提出了職業道德和職業守則是廢水處理工的基本要求,在此基礎上提出了各個級別在不同工作內容中的技能要求和相關知識要求,而且明確了在鑒定培訓中教師的教學考核原則。因此,水處理課程考核也要改革傳統的“重理論考核,輕技能考核”,“重專業考核,輕職業素養考核”的考核模式。
首先,應該將知識考核和技能考核放到同等重要的地位。分別制定明確的理論考核內容、技能考核內容,并且在考核中滲透職業道德和職業守則的考核內容。其次,改革課程考核評價的校內單一主體模式,將行業企業資源引入課程考核評價,在試題設計、考核標準制定、考核場所選定、考核成果評定等各個環節,探索校企考核相結合的途徑,實現考核主體多元化。另外,要引入教學過程的形成性考核,作為終結性考核的補充。
關鍵詞: 工業廢水處理 教材改革 環境工程
當今世界共同面臨的兩大主要矛盾:一是飛速發展的全球經濟,二是不斷增長的各國人民對環境保護的要求。隨著工業經濟的快速增長,工業生產過程衍生的水環境污染問題已越來越嚴重。從上世紀中葉發生的環境公害事件(如:日本的水俁病和骨痛病事件),到2005年12月我國哈爾濱的松花江污染事件,再到2007年5月太湖藍藻的爆發,無一不是與工業生產排放的污水得不到有效、安全的處理相關。工業廢水處理已經成為環境工程專業順應經濟發展的一個重要方向,也是環境工程專業本科生必修的一門專業課。
我國環保產業近幾年不斷發展壯大,大批專門從事工業水處理相關的設備制造、水處理藥劑生產及工藝設計的環境工程公司和科研院所應運而生。這些單位的人才缺口很大,所需要的人才大多是有豐富經驗的工程人才。高校培養的環境工程專業本科生要想在就業時具有一定的優勢,必須從強化實踐能力方面尋找突破口。工業廢水處理是一門實踐性非常強的課程,要求與實踐高度結合,而目前還沒有一本符合這樣要求的教材出版。因此,工業廢水處理課程改革,必須從教材改革開始。
1.現行工業廢水處理課程教材存在的問題
1.1目前的教材偏重于水處理基本理論的介紹,這些理論大都已在前期課程中出現,多是物理法、化學法、物化法和生物法等水處理基本原理的再現,導致很多學生在學習這門課程時,因教材內容的限制感覺沒有興趣。
1.2目前教材中的實際工程案例過于陳舊,有些案例甚至是上世紀80年代的,與現在日新月異的水處理工藝相距甚遠。
1.3目前教材所用的環保水質排放標準多是以前的舊標準,2008年環境保護部頒布了一些行業污水排放的新標準,相比舊標準,新標準對工業廢水排放的要求更加嚴格。
1.4有些案例在引用時多是對工藝參數的羅列,沒有針對同一工業污水水質的不同工藝方案進行比較分析,讓學生對為什么在這個案例中采用這種工藝方案或工藝參數不甚明了。
工業廢水處理課程教材應該體現對基本理論的深化以及與工程實踐的緊密結合。
2.關于工業廢水處理課程教材改革的幾點建議
2.1弱化水處理基本原理的表述
學生在前期課程中對水處理的基本原理已經進行了系統的學習,在工業廢水處理課程中應盡量避免重復,否則會降低學生的學習興趣。因此,要弱化水處理基本原理的表述。但是,在具體案例分析的過程中,應由教師引導學生回顧,在具體應用中幫助學生加深對基本原理的理解。如:在肉類加工工業廢水的工程實例中,由教師調動學生,引導學生如何對肉類加工廢水的調節進行思考,其效果比枯燥地講解調節池的工作原理要生動得多。
2.2增加工業水處理新工藝的介紹
由于在前期課程中對一些新工藝的介紹篇幅較少,因此,在工業廢水處理課程中應重點介紹水處理的新工藝,如:CASS工藝的一些變形工藝,厭氧內循環IC工藝,厭氧折流板反應器ABR等[1]。這些新工藝的介紹,有利于學生在原有基本理論的基礎上,拓寬自己的知識面,了解水處理工藝最新的發展方向。
2.3引入近兩年工業水處理的實際案例
舍棄原有的一些陳舊工程案例,重點收集近兩年來的工業廢水處理工程案例。工業經濟不斷發展,社會對環境保護日益重視,要求環保標準的更新速度加快。我國2008年頒布了一批新標準,同時廢止了一些舊標準。新標準對水質的要求大多有了較大幅度的提高,如:《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)中對造紙工業廢水中的可吸附有機鹵素(AOX)和二英規定了排放限值,而在《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2001)中沒有提及[2]。因此,原來的一些水處理工程中沒有考慮這些有毒污染物的去除,在這門課程中講述這樣的案例顯然滯后了。
2.4注重對案例中工藝方案的詳細分析
工業廢水處理課程中案例教學非常重要,是學生理論聯系實際的重要環節。在引入案例的同時,應注意引入的內容要有參考價值,不能進行工藝參數、運行結果的簡單羅列,應該將不同的工藝方案、不同的工藝參數進行對比,最終得出最佳的工藝方案和運行參數。只有這樣,學生在具體學習時才能對該類工業廢水的處理方法有一個全面的了解,在進行該類工業廢水處理工藝選擇和設計時才能有全局觀,把握關鍵問題,真正做到知其然,更知其所以然。
2.5加強對工業水處理工程中新設備應用的介紹
工業廢水處理課程中還應加強對一些新設備的介紹。目前,環保設備種類繁多,新設備層出不窮。做為工程設計人員,應該及時了解市場上出現的新設備,否則在工藝設計時容易受到舊設備功能上的制約。比如,在泵站的設計時,以前普遍在吸水池前設置格柵,增加了柵渣清除的工作量,為了減少或避免柵渣清除的工作量,現在的泵站設計中普遍采用碎污機。
總之,工業廢水處理課程教材應該體現最新的工藝方法及相關的工程案例和附屬設備,體現環保標準與時俱進,只有這樣才能提高學生的實際應用能力,讓學生在學習這門課程時感到課堂上學習的知識確有所用,才會保持學習熱情,變被動式學習為主動式學習。
參考文獻
1水電站砂石料加工廢水的特點
水電站的施工地點基本上都在崇山峻嶺之中,交通不便。因此建筑施工材料大多靠就地取材獲得,這些施工材料中占多數的是砂石料。而砂石料開采后需要經過清洗等步驟才能用于建筑施工中,由此引發了砂石料加工后的廢水處理問題。由于材料性質不同,產生的加工后廢水的特性也不盡相同。就目前的廢水處理工藝來看,主要還是通過沉淀等手段來凈化廢水,以及沉淀后的泥渣脫水等。由于水電站施工對建筑材料消耗巨大,廢水來不及及時處理,引發的問題就是大量的廢水直接排放污染環境,或者是因廢水的處理方式不當造成的廢水處理結構的淤死等。
對于砂石料加工廢水的處理是一個普遍存在又不易解決的問題,其中最主要的廢水沉淀和和沉渣的脫水處理。因此對廢水的處理工藝主要集中在這兩個方面。
2砂石料加工廢水處理工藝概述
(1)簡單物化、設置沉淀池。這種方式主要是靠廢水的自然沉淀,由于在實際施工中砂石料每天生產量巨大,廢水中的泥砂來不及沉淀,因此這種處理方式效果不理想,但這種方法操作簡單,成本較低,得到了廣泛的應用,但對環境影響較大。
(2)機械壓濾處理方法。即利用壓濾機壓濾廢水,盡管提高了廢水處理的效率。這種廢水方法曾經在云南金安橋電站左岸砂石加工系統中采用過,但在成本和效果上都不令人滿意。
(3)絮凝沉淀和機械脫水法。其原理是利用氣動清淤泵和管道系統將沉渣運輸到指定堆場,減少了廢水的排放,從效果看較為理想。這類處理方法在貴州索風營電站人工砂石生產系統、廣西龍灘電站(大法坪料場)施工等具體操作中都有應用。.
從當前電站砂石料加工廢水處理工藝來看,主要的成功經驗是在沉渣淤積之前就進行分類處理,并設定沉渣堆放場地,降低廢水排放的顆粒濃度等。
3砂石料加工廢水處理工藝
3.1 砂石料加工廢水處理的基本流程
廢水處理最理想的情況是將處理后的廢水重復利用,將其重新用到砂石料加工的篩分沖洗中,其基本流程設計如下:(1)回收細砂:將砂石料加工廢水流入平流沉砂池,用刮砂機將細砂取出脫水。(2)回收廢水:將回收細砂后的廢水加絮凝劑后流入輻流式沉砂池,沉淀后的慮流水則由泵站提升至生產水池回收。(3)處理沉渣:將沉淀池中的沉渣用刮砂機取出用壓濾機去水后運至指定的堆場。
3.2 細砂回收站的設計
細砂回收的目的在于降低廢水中的細微顆粒含量和對細砂的回收利用。細砂回收站主要由兩部分構成:一是平流沉砂池部分;一是水力旋流器部分。
平流沉砂池部分主要由沉砂池、刮砂機以及脫水篩組成。其工作原理為用沉淀池將廢水中的細砂沉淀,再用刮砂機將細砂送入脫水篩脫水后回收利用。
水力旋流器部分則由調節水池、渣漿泵、水力旋流器和脫水篩組成。其工作原理為將廢水中的細顆粒骨料和粗顆粒骨料分別從不同地方分離,起到顆粒分級和壓縮脫水的目的。工作流程為利用渣漿泵把廢水送至旋流器進行顆粒分級和濃縮,再將細砂送至脫水篩,對脫水后的細砂回收利用。
3.3 廢水處理站的設計
(1)沉砂池。將砂石料加工廢水注入沉砂池的目的在于降低水濁度。一般要求廢水在池中停留的時間應不低于3h~4h,沉砂池運行的關鍵在于及時處理沉淀的沉渣。當前廢水處理中最主要的問題之一就是沉淀池的板結問題。因此將沉淀的泥砂及時排出顯得尤為關鍵,可以采用的模式主要有用泥漿罐中轉和用渣漿泵將沉淀泥砂送至壓濾機兩種方式。
(2)回收水池。設置回收水池的目的在于收集沉淀池的出水和壓濾機產生的清水,通過泵站中轉后將其回收利用。
(3)壓濾車間。壓濾車間在廢水處理中占據重要的位置,是實現沉砂脫水的主要執行機構,任務非常繁重,在設計時應當配置足夠的壓濾機。
4 其他技術細節
4.1 廢水沉降特性分析
砂石料廢水特性測定主要是了解兩個方面的問題:一是廢水中的懸浮顆粒是否易于沉淀;二是沉淀后的沉渣脫水特性。沉渣的比阻是估計沉渣脫水性能的重要指標,沉渣比阻越大則脫水性能越差。因此對廢水的沉降特性的分析是選擇合理的廢水處理工藝的重要步驟,應當引起重視。
對砂石料廢水的沉降特性測定可利用廢水樣品做沉降試驗,繪制相應的砂石料廢水沉降曲線。具體操作可按單位測量設備(1L量筒)對水樣進行每分鐘一次的沉降界面記錄,繪制沉降曲線。一般而言,如果在30min內出現壓縮點,則表明廢水的沉降性和壓縮性教為理想。
4.2 廢水組合式沉淀工藝
在砂石料加工廢水沉淀過程中存在一種現象,由于各種材料開采和清洗的順序不同,在沉淀池中處理的廢水所含顆粒物沉降順序的間隔會在沉渣中形成顆粒分層的特點??傮w來講是粗顆粒沉降快而細顆粒沉降慢。在特定的材料處理周期完成后會在本周期的沉渣表面形成一層由細顆粒所組成的含水率高但透水性差的泥膜。多個材料處理周期后會在沉渣中形成多層的泥膜“夾心”。這種“夾心”層會嚴重干擾沉渣的脫水處理。
因此有學者探討了一種按照不同沉渣顆粒尺寸分別采取不同脫水措施的組合式沉淀工藝。目前這種工藝尚處在實驗室階段,未見有具體工程運用的實例。但這種方式顯然是一種重要的革新,其研究進展值得關注。
5結語
水電站砂石料加工中的廢水處理問題是施工中的一個重要環節。受施工條件和科技水平的限制,廢水的處理一直處于探索階段,隨著新工藝的采用,將廢水處理后的回收利用和沉渣脫水將是這一問題的核心,是以后需要深入研究的方向。
參考文獻
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(1.武漢軟件工程職業學院,武漢 430205;2.南京農業大學,南京 210095)
摘要:以f/2培養基為對照,采用不同濃度海水養殖廢水培養鹽藻,研究其對廢水的凈化作用。結果表明,鹽藻在海水養殖廢水中能正常生長,利用海水養殖廢水培養鹽藻是可行的,采用不同體積分數的海水養殖廢水處理鹽藻,鹽藻生長差異顯著,生長情況好壞順序為f/2、100%、10%、25%、50%、75%、90%、0%(純海水),培養后廢水水體中氨態氮基本上檢測不到,10%海水養殖廢水處理的硝酸鹽和磷酸鹽去除率均最低,相對較低體積分數的海水養殖廢水處理對硝酸鹽的去除率較高,而相對較高體積分數的海水養殖廢水處理對磷酸鹽的去除率較高。
關鍵詞 :鹽藻;養殖廢水;生長;凈化
中圖分類號:Q949.21+2;X55 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)01-0039-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.01.010
Effects of Aquafarm Wastewater on Growth and the Uptake Ratio
of Nutrition in Dunaliella salina
YE Zhi-juan1,LIU Zhao-pu2
(1.Wuhan Vocational College of Software and Engineering, Wuhan 430205, China;
2. Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)
Abstract: Using f/2 as medium, Dunaliella salina were cultivated in different concentrations of aquafarm wastewater, the decontamination effect on wastewater was studied. The results showed that Dunaliella salina grew well in the aquafarm wastewater and better than in the seawater. Using different concentrations of aquafarm wastewater to cultivate Dunaliella salina, the growth conditions were in the order of f/2>100%>10%>25%>50%>75%>90%>seawater. After being cultivated, ammonia-N was not detected in the aquafarm wastewater. Removal rate of nitrate-N and phosphate-P in 10% treatment was the lowest in all treatments. Removal rate of nitrate-N was higher in relative low concentration. Removal rate of phosphate-P was higher in relative high concentration.
Key words: Dunaliella salina; aquafarm wastewater; growth; decontamination
收稿日期:2014-04-17
基金項目:武漢市教育局重點教研項目(2011029)
作者簡介:葉志娟(1980-),女,安徽安慶人,講師,碩士,主要從事養殖廢水處理研究,(電話)15337104301(電子信箱)zhijuanye@163.com。
近年來,我國的海水養殖業飛速發展,迅速成為養殖產量世界第一的水產大國,養殖業的發展必然帶來海水養殖廢水的排放問題,但其排放標準尚未頒布,為減少養殖成本,養殖場大多未經處理或處理不到位而直接將廢水排入海中。目前,國內外學者已經對海水養殖廢水的處理方法進行了很多研究[1,2],如采用常規的物理、化學和生化的廢水處理方法[3],也研究了綜合養殖廢水處理方法,即建立人工濕地生態系統法[4],但尚沒有成熟的處理技術能高效地去除海水養殖廢水中的氮磷營養鹽。在此基礎上,研究利用海洋微藻凈化海水養殖廢水的可行性及其吸收營養鹽的效果,可為凈化海洋環境、促進水產養殖業健康良性循環提供理論依據及技術支撐。
1 材料與方法
1.1 藻種
鹽藻(Dunaliella salina)藻種由南京農業大學海洋生物學實驗室提供。
1.2 海水養殖廢水水樣
海水養殖廢水取自某魚類養殖場,海水取自近海海域。海水養殖廢水和海水均經沉淀、膜過濾后使用,設計了海水養殖廢水不同體積分數,分別為0%(純海水)、10%、25%、50%、75%、90%和100%,以基本培養基f/2為對照。培養前海水養殖廢水及海水的水樣養分特性見表1。
1.3 培養條件
將對數生長期的鹽藻藻液接種于300 mL的三角瓶中,以1∶10的比例接種,初始接種量為6.78×106 個/mL,在智能光照培養箱(ZPG-280型)中進行培養,設置培養溫度為23 ℃,光照度為3 000 lx,每天定時搖動3次,每次搖動1 min。
1.4 鹽藻細胞計數
在光學顯微鏡下以0.1 mL血球計數板直接計數鹽藻細胞的數量,培養后采用722可見分光光度計每天定時測定樣品的OD700 nm。
1.5 葉綠素含量的測定
取15 mL鹽藻藻液,真空抽濾到硝酸纖維濾膜上,添加5 mL 90%的丙酮在黑暗低溫中抽提,20 h后,4 000 r/min離心5 min,上清液在663 nm、645 nm波長下測定出OD663 nm、OD645 nm,采用公式法計算藻液中葉綠素的含量:葉綠素含量=8.02×OD663 nm+20.2×OD645 nm[5]。
1.6 培養中生理指標的測定
總氮采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定,氨態氮采用靛酚藍分光光度法測定,硝態氮采用鎘柱還原-鹽酸萘乙二胺法測定,亞硝態氮采用鹽酸萘乙二胺分光光度法測定,磷酸鹽采用磷鉬藍分光光度法測定,溶解氧采用碘量法測定,化學需氧量采用堿性高錳酸鉀氧化法測定,pH采用pH計測定,水樣中的鹽度采用鹽度計直接測定[6]。
2 結果與分析
2.1 鹽藻細胞數量與OD700 nm的關系及利用海水養殖廢水培養鹽藻的可行性分析
以f/2培養基培養鹽藻,培養到一定時間分別取1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 mL鹽藻藻液于50 mL容量瓶中定容,以0.1 mL血球計數板分別計數,每個樣品計數3次,取平均值,得出鹽藻細胞數量,測定OD700 nm,圖1表示的是鹽藻細胞數與OD700 nm的關系。從圖1可以看出, 鹽藻細胞數與OD700 nm呈明顯的正相關,r2為0.993 9,由此得出結論,在試驗中可直接測定OD700 nm來表示鹽藻細胞生長情況。
以f/2培養基、海水、海水養殖廢水培養鹽藻,圖2表示的是鹽藻在不同培養液中的生長情況,結果表明,鹽藻在海水養殖廢水中生長正常,與f/2相比,鹽藻在海水養殖廢水中的生長與之相當,表明利用海水養殖廢水培養鹽藻是可行的,接下來探討不同體積分數海水養殖廢水培養對鹽藻生長的影響及對廢水的凈化作用。
2.2 不同體積分數海水養殖廢水培養處理下鹽藻的生長及對海水養殖廢水的凈化作用
2.2.1 不同體積分數海水養殖廢水培養處理對鹽藻生長的影響 不同體積分數海水養殖廢水培養下鹽藻的生長情況如圖3。由圖3可知, 鹽藻在不同體積分數的海水養殖廢水中均能生長,具體生長情況為f/2>100%>10%>25%>50%>75%>90%,均高于純海水處理的生長速率,其中100%、10%、25%海水養殖廢水處理之間生長速度無顯著差異,但顯著高于其他體積分數海水養殖廢水處理,而75%、50%、90%海水養殖廢水以及純海水處理之間第3天開始一直呈顯著差異。表明不同體積分數海水養殖廢水促進了鹽藻的生長,因此如果將其直接排放入海中將會導致鹽藻的大量繁殖,造成水體嚴重污染。
2.2.2 不同體積分數養殖廢水培養對鹽藻葉綠素含量的影響 不同體積分數海水養殖廢水處理對鹽藻葉綠素含量的影響如圖4。由圖4可知,與對照f/2相比,100%海水養殖廢水處理下鹽藻葉綠素的累積量達到最高,50%、75%海水養殖廢水處理下葉綠素積累較高。鹽藻的葉綠素積累與細胞生長呈一定的相關性,說明葉綠素可以作為衡量鹽藻生長的一個指標。海水培養的鹽藻葉綠素含量最低,僅為0.290 mg/L,100%海水養殖廢水處理葉綠素含量顯著高于其他體積分數海水養殖廢水處理,也顯著高于f/2處理,除50%海水養殖廢水處理外,90%、75%、25%、10%4個海水養殖廢水處理之間鹽藻葉綠素積累無明顯差異,100%海水養殖廢水處理的葉綠素含量是海水處理的18倍左右,表明了海水養殖廢水的直接排放對海洋水質污染的巨大影響。
2.3 不同體積分數海水養殖廢水培養鹽藻過程中水質的動態變化
2.3.1 pH動態變化 海水養殖廢水培養鹽藻過程中水體pH變化情況如圖5。由圖5可知,不同體積分數海水養殖廢水處理水樣的pH均隨著培養時間的延長先增加或穩定而后降低,培養至第九天時各處理的pH趨于一致,維持在8.5左右。除對照f/2處理的pH一直處于最高的水平外,其他處理的pH均隨著海水養殖廢水水樣體積分數的增加而增加,即100%>90%>75%>50%>25%>10%,并且各處理海水養殖廢水處理的水樣pH均高于純海水處理。海水養殖廢水培養鹽藻過程中pH大致呈現先稍增加后降低最后趨于穩定的趨勢,生長初期,低體積分數海水養殖廢水處理pH較低,高體積分數海水養殖廢水處理較高,而隨著鹽藻的生長,pH最終趨于穩定,說明初始pH并不是影響鹽藻生長的主要因子,它可以通過自身的調節機制使最終pH趨于穩定,說明了鹽藻可以通過自身的生理調節機制來調節其生長。
2.3.2 溶解氧(DO)的動態變化 鹽藻培養過程中水體中溶解氧變化同pH變化趨勢一致,同其生長也有一定的相關性(圖6),低體積分數海水養殖廢水處理下DO較高,培養到第九天時,各處理水樣的DO趨于一致,大致呈現出先增加后減小最終趨于一致的趨勢,在鹽藻生長后期,各處理組DO均趨于一致,可能原因是鹽藻的生長階段已經到了消長平衡期,因此溶解氧呈現趨于穩定的狀態。
2.3.3 化學需氧量(COD)的動態變化 鹽藻培養過程中COD代謝緩慢(圖7),開始時f/2處理較低,體積分數90%的海水養殖廢水處理含量較高,培養到第九天,100%、90%和f/2的COD含量維持在一個較高的水平,而低體積分數的海水養殖廢水處理則相對較低,特別是海水處理的樣品,在整個過程中均處于較低水平,總體代謝緩慢。各體積分數海水養殖廢水處理水樣COD變化大致呈現先增加后減小的趨勢,在一定的程度上可以說明鹽藻不易吸收廢水中的有機成分。
2.3.4 鹽藻培養處理后水體中氮、磷的含量及形態
鹽藻培養后培養液經0.45 μm濾膜抽濾后得培養后水樣。
培養后水體中的氨態氮基本上檢測不到,說明鹽藻已經充分利用了廢水中氨態氮。這與在水體中同時存在硝態氮和氨態氮時氨態氮被優先吸收有重要的關系,同時,氨態氮也抑制了鹽藻細胞對硝態氮的吸收利用。
鹽藻培養后硝酸鹽和磷酸鹽的利用情況見圖8。由圖8可知,海水處理時N、P養分的利用率均達到100%,10%海水養殖廢水處理時硝酸鹽和磷酸鹽的去除率均最低,低體積分數的海水養殖廢水處理時硝酸鹽的去除率較高,而高體積分數的海水養殖廢水處理時磷酸鹽的去除率較高。25%、50%、75%及f/2處理下硝態氮的去除率均達到100%,0%海水養殖廢水處理下硝態氮和磷酸鹽的去除率也達到100%,對于磷酸鹽來說,隨著海水養殖廢水體積分數的增加,各處理去除率呈現增加的趨勢。
3 結論
1)研究結果表明,鹽藻在不同體積分數的海水養殖廢水中均能生長,生長情況與對照f/2培養基處理相當,說明利用海水養殖廢水培養鹽藻是可行的。f/2處理及海水養殖廢水處理鹽藻的生長情況、積累的葉綠素含量均高于純海水處理;培養過程中水體的pH和DO均為先增加后減小最終趨于穩定,COD沒有太大的變化;氨態氮的去除率均達到了100%,硝酸鹽、磷酸鹽的去除率均為海水處理的達最大,為100%。
2)從培養前各培養液的養分情況看,f/2中的磷含量比較高,而硝態氮和氨態氮低于100%海水養殖廢水,而鹽藻以f/2處理生長速度較快,說明了鹽藻在生長過程中磷制約作用大于氮,這與國內外報道的藻類生長受磷限制基本一致。
參考文獻:
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