發(fā)布時(shí)間：2023-03-21 17:09:25
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的工業(yè)廢水處理論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對(duì)其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對(duì)各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國(guó)占有15%左右的國(guó)際市場(chǎng)份額，是世界上最大的紡織品出口國(guó)。經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個(gè)門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國(guó)內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過(guò)染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。我國(guó)染色廢水排放量約為每天300萬(wàn)～400萬(wàn)立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來(lái)形成的生態(tài)平衡，并對(duì)人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國(guó)紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施，我國(guó)作為世界大國(guó)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視，并向國(guó)際社會(huì)全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對(duì)象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng)格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來(lái)去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過(guò)濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無(wú)機(jī)砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡(jiǎn)單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來(lái)分離密度與水接近或比水小，靠重力無(wú)法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對(duì)水質(zhì)水量的波動(dòng)適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過(guò)程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：勞動(dòng)條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時(shí)要慎重，應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來(lái)確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來(lái)中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái)，缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長(zhǎng)，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中往往遇到以下問題：(1)工程設(shè)計(jì)人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計(jì)中，因?yàn)閷?duì)出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計(jì)出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對(duì)目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對(duì)于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案，并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對(duì)其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對(duì)染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路，并不是要提出一個(gè)能對(duì)所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對(duì)染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無(wú)法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識(shí)。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計(jì)思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對(duì)性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對(duì)廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗(yàn)證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計(jì)、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案。并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計(jì)情況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對(duì)其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)創(chuàng)新的同時(shí)也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識(shí)，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個(gè)更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
關(guān)鍵詞：生物脫氮工藝 短程硝化反硝化 同時(shí)硝化反硝化 厭氧氨氧化
1.短程硝化反硝化
短程硝化反硝化生物脫氮（shortcut nitrification denitrification）是由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)出來(lái)的脫氮新工藝[1-3]。其基本原理是將NH3-N氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化。反應(yīng)方程式可表示為：
短程硝化反硝化的生物脫氮途徑與傳統(tǒng)硝化反硝化相比，在處理高濃度有機(jī)氮廢水中具有潛在的優(yōu)勢(shì)：⑴短程硝化反硝化生物脫氮比傳統(tǒng)硝化反硝化生物脫氮節(jié)省了25%的耗氧量；⑵在反硝化過(guò)程中是以有機(jī)碳源作為電子供體，短程硝化反硝化僅需傳統(tǒng)硝化反硝化60%的有機(jī)碳源，節(jié)省了40%的碳源。理論上計(jì)算，傳統(tǒng)硝化反硝化C/N為2.86:1，短程硝化反硝化C/N為1.71:1，即較低的C/N下就可以實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化反應(yīng)；⑶縮短了反應(yīng)歷程，提高了脫氮效率。在好氧過(guò)程中短程硝化反硝化生物脫氮比傳統(tǒng)硝化反硝化生物脫氮減少了由NO2－-N氧化為NO3－-N的過(guò)程，縮短了總的反應(yīng)歷程。另外，在短程硝化反硝化過(guò)程中由于省去了由NO3－-N到NO2－-N這一轉(zhuǎn)化過(guò)程，反硝化碳源不再為硝酸鹽還原菌優(yōu)先利用，也不存在硝酸鹽還原酶對(duì)亞硝酸鹽還原酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制，加速了脫氮效率。
2.同時(shí)硝化反硝化
同時(shí)硝化反硝化（simulataneous nitrification denitrification）工藝，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是在同一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化。Munch.Elisabeth V等研究了SBR法中的同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象[4。G.Bertanza運(yùn)用延時(shí)曝氣法對(duì)廢水處理過(guò)程中的同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象進(jìn)行了三年的研究[5]。試驗(yàn)結(jié)果表明：處理系統(tǒng)中的氧化還原電位在120～180mv范圍內(nèi)（此時(shí)DO濃度均在1.5mg/L以下）同時(shí)硝化反硝化的處理效果最好，總氮去除率可達(dá)到60%～70%。
根據(jù)以上可知，同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象確實(shí)存在于多種廢水處理工藝中。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其機(jī)理的探討主要從微環(huán)境理論、微生物學(xué)和生物化學(xué)的角度來(lái)研究：
⑴從微環(huán)境角度來(lái)看，由于微生物個(gè)體形態(tài)非常微小，一般屬μm級(jí)，影響生物的生存環(huán)境也是微小的。由于微生物種群結(jié)構(gòu)、基質(zhì)分布、代謝活動(dòng)和生物化學(xué)反應(yīng)的不均勻性，以及物質(zhì)傳遞的變化等因素的相互作用，在活性污泥菌膠團(tuán)和生物膜內(nèi)部會(huì)存在多種多樣的微環(huán)境類型。即使在好氧性微環(huán)境占主導(dǎo)地位的活性污泥系統(tǒng)中，也常常同時(shí)存在少量的微氧、缺氧、厭氧等狀態(tài)的微環(huán)境。
⑵從生物學(xué)和生物化學(xué)角度來(lái)看，主要有兩種觀點(diǎn)存在：一種是Lloyd等及Robertson和Kuennen提出的好氧反硝化的概念，認(rèn)為好氧反硝化菌和好氧反硝化酶系的存在導(dǎo)致了這種現(xiàn)象。目前已知的好氧反硝化菌有Pseudoonas、Spp、Alcaligensfaecalis、Thiosphaera、Pantotropha等[6]，這些菌種為好氧反硝化的解釋提供了生物學(xué)依據(jù)。另一種是Bock等提出的好氧反氨化的概念，即在有氧氣限制的情況下，NH3-N直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>
同時(shí)硝化反硝化有以下優(yōu)點(diǎn)[7]：⑴硝化過(guò)程中消耗堿度，反硝化過(guò)程中產(chǎn)生堿度，這樣同時(shí)硝化反硝化能有效地保持反應(yīng)器中pH值穩(wěn)定，而且無(wú)需添加外碳源，考慮到硝化菌最適pH值范圍很窄，僅為7.15～8.16，因此這一點(diǎn)是很重要的。⑵同時(shí)硝化反硝化意味著在同一反應(yīng)器、相同的操作條件下，硝化和反硝化應(yīng)能同時(shí)進(jìn)行。如果能夠保證在好氧池中一定效率的反硝化與硝化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，那么對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的同時(shí)硝化反硝化工藝污水處理廠，可以省去缺氧池的費(fèi)用，或至少減少反應(yīng)池容積。對(duì)于僅由一個(gè)反應(yīng)池組成的序批式反應(yīng)器來(lái)講，同時(shí)硝化反硝化能夠降低實(shí)現(xiàn)完全硝化反硝化所需的時(shí)間。同時(shí)硝化反硝化系統(tǒng)提供了今后降低投資并簡(jiǎn)化生物脫氮技術(shù)的可能性。然而，對(duì)于同時(shí)硝化反硝化的機(jī)理還缺乏深入的認(rèn)識(shí)與了解，要使該項(xiàng)技術(shù)實(shí)用化還有大量研究工作有待完成。
3.厭氧氨氧化
1990年，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了ANAMMOX工藝。該工藝的特點(diǎn)是：在厭氧的條件下，以NO3―為電子受體，將NH3-N轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。最近研究表明NO3―是一個(gè)關(guān)鍵的電子受體。由于這類細(xì)菌是自養(yǎng)菌，因此不需要添加有機(jī)物來(lái)維持反硝化。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):厭氧反應(yīng)器中NH3-N濃度的降低與NO3―的去除存在一定的比例關(guān)系[8]。發(fā)生的反應(yīng)可假定為:
最近研究表明，NO2―也可以作為電子受體進(jìn)行如下反應(yīng)：
根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)理論，上述反應(yīng)的ΔG＜0，說(shuō)明反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行的。厭氧氨氧化過(guò)程的總反應(yīng)是一個(gè)產(chǎn)生能量的反應(yīng)，從理論上講，可以提供能量供微生物生長(zhǎng)。因此，可以假定厭氧反應(yīng)器中存在微生物，它可以利用NH3-N作為電子供體還原NO3―-N，或者說(shuō)它可以利用NO3―-N作為電子受體來(lái)氧化NH3-N。
從方程式2-17和2-18可以知道，該工藝不需要氧氣和外加碳源，處理低C/N的高濃度NH3-N廢水很有前景的。
4.固定化微生物脫氮技術(shù)
固定化微生物技術(shù)是指通過(guò)化學(xué)或物理的方法將游離的細(xì)胞或微生物加以固定，使之成為不溶于水但仍具有高的生物活性固定生長(zhǎng)體的一項(xiàng)新技術(shù)[9]。
固定化微生物技術(shù)是20世紀(jì)60年代直接從固定化酶技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，最初主要用于工業(yè)微生物的發(fā)酵，70年代后期由于水污染問題的日益嚴(yán)重，迫切要求開發(fā)高效的廢水處理新技術(shù)，于是人們開始考慮將固定化微生物技術(shù)引入廢水處理領(lǐng)域。該技術(shù)可將篩選的優(yōu)勢(shì)菌種或微生物加以固定，從而構(gòu)成一個(gè)高效的廢水處理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的懸浮生物處理法相比較具有處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、產(chǎn)泥量少、無(wú)污泥膨脹、固液分離效果好、裝置容積小等優(yōu)點(diǎn)，在廢水處理，尤其是特種工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。固定化微生物脫氮技術(shù)就是利用固定化微生物技術(shù)的特點(diǎn)，將硝化菌和反硝化菌固定在一起，以保證反應(yīng)器的菌體濃度和脫氮性能，成為近10多年來(lái)生物脫氮領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)硝化菌和反硝化菌單獨(dú)固定及固定化細(xì)胞的脫氮性能作了詳細(xì)的研究，在日本已有將固定化硝化菌用于廢水處理能力11300m3/d的工業(yè)裝置[10]。
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關(guān)鍵詞：聚合氯化鋁 絮凝劑 處理生活污水 技術(shù)論證
一、 背景和意義
1997年1月20日， 聯(lián)合國(guó)發(fā)出了淡水資源短缺的警報(bào)：“缺水問題將嚴(yán)重制約下世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，并可能導(dǎo)致國(guó)家間的沖突”。這份題為《對(duì)世界淡水資源的全面評(píng)估》的報(bào)告指出，目前全世界1／5以上的人口，即12億人面臨“中高度到高度缺水的壓力”。該報(bào)告還預(yù)測(cè)，到2025年，世界人口將激增到83億，全世界將有1／3的人口遭受“中高度到高度缺水的壓力”。
隨著工業(yè)的發(fā)展和人口急劇增長(zhǎng)，淡水緊缺問題已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，我國(guó)面臨的淡水緊缺問題尤其嚴(yán)峻。我國(guó)水資源居世界第六位，但人均水量?jī)H為世界人均水量的四分之一，居109位，加之淡水資源的時(shí)空分布不均和我國(guó)人口分布不均、社會(huì)發(fā)展不均，造成部分城市淡水資源嚴(yán)重緊缺。目前全國(guó)有300多個(gè)城市缺水，50多個(gè)城市嚴(yán)重缺水。淡水資源緊缺已嚴(yán)重影響這些地區(qū)的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，每年造成直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)千億元。
進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)人口繼續(xù)增長(zhǎng)，將達(dá)到16億高峰，對(duì)土資源的開發(fā)將達(dá)到臨界狀態(tài)，對(duì)水的需求也將進(jìn)一步增加。1993年全國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民生活用水已達(dá)到5250億m3 ，人均用水紡450m3 。根據(jù)人口增長(zhǎng)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，如不節(jié)約用水，初步估計(jì)2030年需增加供水2000～2500億m3 才能滿足各方面的需要。黃、淮、海三流域2010年以后，隨著人口的增加，人均水資源將不足400m3 ，當(dāng)?shù)厮匆褵o(wú)潛力可挖，缺水只有遠(yuǎn)距離從長(zhǎng)江調(diào)水才能得以解決。而長(zhǎng)距離調(diào)水成本高、投資大、資金籌措困難，并還受到社會(huì)和環(huán)境等因素制約，工程的實(shí)施難度極大。因此，首先需要采用各種高新技術(shù)，通過(guò)節(jié)約用水、利用雨水、污水處理回用、海水利用等途徑，千方百計(jì)努力提高工農(nóng)業(yè)用水的效率。
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)水的需求量也越來(lái)越大，與此同時(shí)，水資源的污染也日趨嚴(yán)重，人類可取的水資源正在逐漸減少。我國(guó)是水資源貧乏的國(guó)家之一，人均水量?jī)H為世界人均水量的1／4，目前國(guó)內(nèi)已有300 多個(gè)城市缺水，日缺水量約1000萬(wàn)立方米以上，嚴(yán)重地影響了國(guó)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)和人民生活。工業(yè)用水一般占城市用水的70％－80％，節(jié)約用水、合理用水的處理 受到各行各業(yè)的普遍關(guān)注，各種水處理劑的需求量也日益增加。聚鐵、鋁鹽具有絮凝體形成速度快、礬花密實(shí)、沉降速度快、對(duì)低溫高濁度原水處理效果好、適用水體pH值范圍廣等特性，同時(shí)還能去除水中的有機(jī)物、懸浮物、重金屬、硫化物及致癌物，無(wú)鐵離子的水相轉(zhuǎn)移，脫色、脫油、除臭、除菌功能顯著，且價(jià)格便宜，與其他凈水劑相比，有著很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，其經(jīng)濟(jì)效益也十分明顯，值得大力推廣應(yīng)用。
目前我國(guó)每年的廢水排放量約365億噸，年處理量?jī)H100億噸，處理率不足 1／3。目前世界水處理市場(chǎng)中，包括聚鐵在內(nèi)的無(wú)機(jī)絮凝劑已占有3／4以上的市場(chǎng)份額。我國(guó)水處理劑工業(yè)雖已具有了一定的規(guī)模和水平，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大量的工業(yè)廢水及民用水處理的要求，與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有不小的差距。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)? 今后幾年國(guó)內(nèi)水處理劑的生產(chǎn)將有較快的發(fā)展，年需求量將達(dá)到30萬(wàn)噸左右，其中絮凝劑的需求量為18萬(wàn)噸。
二、 關(guān)鍵技術(shù)和預(yù)期水平效益
現(xiàn)代廢水處理方法主要分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。
物理處理法：通過(guò)物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法。通常采用沉淀、過(guò)濾、離心分離、氣浮、蒸發(fā)結(jié)晶、反滲透等方法。將廢水中懸浮物、膠體物和油類等污染物分離出來(lái)，從而使廢水得到初步凈化。
化學(xué)處理法：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。通常采用方法有：中和、混凝、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲透等方法。
生物處理法：通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)物、有毒物等污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)的廢水處理方法。生物處理法又分為需氧處理和厭氧處理兩種方法。需氧處理法目前常用的有活性污泥法、生物濾池和氧化塘等。厭氧處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥，使用處理設(shè)備，主要為消化池等。與物理、化學(xué)方法相比較，生物法具有運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好的特點(diǎn)。但生物法存在著處理時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、廢水中含有有毒物質(zhì)存在時(shí)難以使用等缺陷。生物學(xué)家和工程技術(shù)人員正不斷努力，通過(guò)改良微生物菌種、改良處理工藝等手段提高生物處理的效果。
通過(guò)各種手段對(duì)廢水進(jìn)行處理后再排放可減少污染，但徹底消除污染的方法是不產(chǎn)生污染物 ?？茖W(xué)家們正在不斷努力，一方面，尋找更有效的廢水處理方法，消除污染物；另一方面，研制設(shè)計(jì)出新的清潔生產(chǎn)工藝，減少污染物的產(chǎn)生。
下面我們來(lái)著重談?wù)劵瘜W(xué)處理法中的絮凝法：
強(qiáng)化絮凝過(guò)程需要提高兩方面的技術(shù)：
（一）、發(fā)展新型高效能絮凝劑
（二）、發(fā)展高效絮凝反應(yīng)器，技術(shù)上取得新的突破。
同時(shí)做到相互協(xié)同發(fā)展，進(jìn)而將這兩方面優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，建立新型絮凝工藝技術(shù)系統(tǒng)，從整體上改進(jìn)水處理絮凝過(guò)程的質(zhì)量和面貌。
在研究開發(fā)新型高效絮凝劑方面
無(wú)機(jī)高分子絮凝劑（IPF）
無(wú)機(jī)高分子絮凝劑（IPF）無(wú)疑是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。由于它比傳統(tǒng)絮凝劑具有適應(yīng)性強(qiáng)、無(wú)毒、可成倍提高效能且相對(duì)價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，因而近年已得到廣泛重視，正逐步發(fā)展成為混凝過(guò)程的主流藥劑。其中，聚合氯化鋁是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)最成熟、效能最高、應(yīng)用最為廣泛的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑品種。同時(shí)，以聚合氯化鋁產(chǎn)品作為基本原料，還可衍生制備出多種系列的適合于不同水質(zhì)處理狀況的復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。如聚合鋁鐵、聚合硅鋁以及有機(jī)復(fù)合型絮凝劑。
盡管大量的混凝實(shí)踐證明聚合鋁絮凝劑比傳統(tǒng)鋁鹽凝聚劑的混凝效能提高2~3倍。但對(duì)于這類新型藥劑為何會(huì)突出地高效尚缺乏全面深入的科學(xué)驗(yàn)證和理論診斷，一般的認(rèn)識(shí)和處理方法尚停留在沿用傳統(tǒng)凝聚劑的概念或主觀推斷，尚缺少直接的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)際上，在聚合鋁應(yīng)用基礎(chǔ)方面，從形態(tài)分布及其轉(zhuǎn)化規(guī)律，聚合反應(yīng)控制參數(shù)及其制備條件，投加后的形態(tài)轉(zhuǎn)化及其穩(wěn)定性，高效凝聚絮凝機(jī)理及效能，以及應(yīng)用工藝技術(shù)等諸多方面，均有別于傳統(tǒng)凝聚劑，這些問題只有經(jīng)過(guò)全面系統(tǒng)深入地研究，才能夠得到較確切的解答，同時(shí)促進(jìn)這類新型藥劑的進(jìn)一步提高并擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。
基于上述原因，我們就以現(xiàn)代化學(xué)及絮凝理論為基礎(chǔ)，追蹤當(dāng)前國(guó)際研究發(fā)展動(dòng)向，同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝及水處理實(shí)踐，從混凝理論的發(fā)展，聚合鋁水解形態(tài)轉(zhuǎn)化及其分布特征，絮凝形態(tài)穩(wěn)定性及電動(dòng)特性，以及高效凝聚絮凝效能，作用機(jī)理與絮凝動(dòng)力學(xué)，聚合鋁高效絮凝應(yīng)用實(shí)踐等多方面進(jìn)行了全面深入、系統(tǒng)地研究，為深入揭示聚合水解－聚合反應(yīng)過(guò)程及形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律，闡明聚合鋁水解聚合形態(tài)與凝聚作用機(jī)理及絮凝動(dòng)力學(xué)的相互關(guān)系，建立定量聚合鋁的表面吸附沉淀模式提供科學(xué)理論研究的基礎(chǔ)。同時(shí)也為進(jìn)一步改進(jìn)聚合鋁產(chǎn)品質(zhì)量，提高凝聚劑絮凝效能，拓寬應(yīng)用范圍提供必要的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究依據(jù)。最終為推動(dòng)和發(fā)展我國(guó)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的基礎(chǔ)應(yīng)用理論研究，提高工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)水平及其應(yīng)用實(shí)踐作出貢獻(xiàn)。
有機(jī)高分子絮凝劑
高分子絮凝劑種類
目前應(yīng)用于水處理中的高分子凝劑，為分子量由數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)的高分子水溶性有機(jī)聚合物。有機(jī)高分子絮凝劑具有在顆粒間形成更大的絮體及由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用。因而，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在研究和應(yīng)用方面都進(jìn)展得很快。絮凝劑的種類很多，按其來(lái)源可分為天然和人工合成的兩大類。
天然高分子絮凝劑
淀粉、單寧、纖維素、藻朊酸鈉、古爾膠、動(dòng)物膠和白明膠等等。天然高分子絮凝劑可經(jīng)過(guò)各種化學(xué)改性以適應(yīng)不同的需要，如淀粉可改性為糊精、苛化淀粉、含磷酸鹽－CH2OPO（CH）2和含胺基－CH2CH2NH2的淀粉等。一般來(lái)說(shuō)天然高分子絮凝劑價(jià)格低廉，但分子量較低且不穩(wěn)定，使用時(shí)用量高，效果不佳且排放時(shí)有可能產(chǎn)生BOD等問題。所以，除考慮到毒性而使用人工合成的高分子絮凝劑。其中用得最為廣泛的要屬分子量為300萬(wàn)以上的聚丙烯酰胺及其衍生物。實(shí)踐證明，不同的高分子絮凝劑，對(duì)不同的水質(zhì)處理效果相差很大，其最佳效果的用量幅度很小，超過(guò)一定范圍，反而會(huì)形成復(fù)穩(wěn)。
高聚合度的水溶性有機(jī)高分子聚合物或共聚物的分子中，含有許多能與膠粒和細(xì)徽懸浮物顆粒表面上某些點(diǎn)位起作用的活性基團(tuán)，分子量在數(shù)十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)。根據(jù)聚合物單體上活性基團(tuán)在水中的離解情況，按官能團(tuán)分類可分為非離子型、陰離子型和陽(yáng)離子型三類。表1是許多高分子絮凝劑的主要官能團(tuán)。
國(guó)內(nèi)外常用的具有代表性的高分子絮凝劑有：非離子型－聚丙烯酰胺（簡(jiǎn)寫為PAM，分子量在150萬(wàn)－900萬(wàn)，商品濃度一般為8%）、聚氧化乙烯；陰離子型－聚丙烯酸（PAA）、聚甲基丙烯酸水解聚丙烯酰胺（HPAM）、聚磺基苯乙烯；陽(yáng)離子型－丁基溴聚乙烯吡、聚二丙烯二甲基胺（PDADMA）。用量一般為廢水量的百萬(wàn)分之一至百萬(wàn)分之二。
當(dāng)絮凝劑為離子型，且其電性與膠粒表面電荷相反時(shí)，絮凝劑就考慮到降低ξ電位和吸附橋連的雙重作用，絮凝效果就特別顯著；而當(dāng)其點(diǎn)性與膠粒表面電荷相同時(shí)，則要求雙方的電荷都不太強(qiáng)。為要充分發(fā)揮絮凝劑的吸附橋連作用，應(yīng)使它的長(zhǎng)鏈生長(zhǎng)到最大限度，同時(shí)讓可離解的基團(tuán)達(dá)到最大的離解度且得到充分的暴露，以便產(chǎn)生更多的帶電部位，并與微粒有更多的碰撞機(jī)會(huì)，結(jié)果絮凝效果可提高數(shù)倍。
表1：高分子絮凝劑的主要官能團(tuán)
非離子型官能團(tuán) ——OH 羥 基
——CN 腈
——CONH2 ?！“?/p>
陽(yáng) 離 子 官 能 團(tuán) ——NH2 伯 胺
——NH—R 仲 胺
——N—RR 叔 胺
R——N—RR 季 胺
陽(yáng)離子型官能團(tuán) ——COOH 羧 酸
——SO3H 磺 酸
——OSO3H 硫酸脂
當(dāng)然，絮凝劑的選擇及使用量要根據(jù)廢水的具體性質(zhì)而定，總的原則是所用的絮凝劑必須價(jià)廉、易得、高效、使用量少。生成的絮凝物易沉降分離。使用無(wú)機(jī)絮凝劑時(shí)要注意其適用的pH值范圍，一般在投加無(wú)機(jī)鹽絮凝劑后再添加pH調(diào)節(jié)劑。對(duì)高分子絮凝劑，為了充分發(fā)揮其在水中的化學(xué)架橋作用，應(yīng)選用能在水中均勻分散、溶解，具有吸附活性基因的高分子化合物、水容性高分子化合物。為了使其在水中處于較大的分散狀態(tài)，一般先用純水或軟水溶解配成一定濃度的溶液，然后再加到待處理的廢水中去。因?yàn)檫@些高分子化合物往往會(huì)受到水質(zhì)的影響。使分子的擴(kuò)散和離子基的離解受到抑制，處理效果下降。
在絮凝反應(yīng)器方面
目前處于主流的反應(yīng)器有：隔板反應(yīng)池、渦流式反應(yīng)池、機(jī)械攪拌反應(yīng)池、靜態(tài)混合器、文丘里管道混合器、機(jī)械加速澄清池、固定絮凝器等等。為了使膠體脫穩(wěn)和絮體顆粒增大密實(shí)，并降低能耗、藥耗，就需要對(duì)絮凝設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行深入研究，開發(fā)出新型高效的絮凝設(shè)備。根據(jù)渦流理論設(shè)計(jì)的多極渦流管式混合器和通過(guò)一系列格網(wǎng)以增加水流紊動(dòng)度來(lái)提高絮凝效果的豎流往復(fù)折流式絮凝反應(yīng)器便是其中效果較好的兩種絮凝設(shè)備。
三．應(yīng)用情況和開發(fā)利用前景
絮凝過(guò)程既是最古老的水質(zhì)凈化處理方法，又是當(dāng)今眾多水處理工藝技術(shù)中應(yīng)用最廣泛、最普通的單元操作工藝技術(shù)。絮凝過(guò)程作為眾多處理工藝流程中不可缺少的前置關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其效果的好壞往往決定后續(xù)工藝流程的運(yùn)行工況、最終出水質(zhì)量和成本費(fèi)用，因此，它始終是水處理工程中重要的研究開發(fā)領(lǐng)域。我國(guó)現(xiàn)有近百余家絮凝劑生產(chǎn)廠，年總產(chǎn)量約30萬(wàn)噸，但大多為粗放型小規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。企業(yè)多、產(chǎn)值低，工藝技術(shù)落后、高能耗、重污染、低品位是目前我國(guó)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑生產(chǎn)存在的普遍而突出的問題。
高效復(fù)合型絮凝劑是在原有無(wú)機(jī)高分子絮凝劑基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的新型品種，具有價(jià)廉、高效、多功能，反應(yīng)速度快，凝絮顆粒密實(shí)、沉降快等特性。比傳統(tǒng)產(chǎn)品具有顯著除濁、脫氮除磷以及油，COD和BOD等作用功能。在當(dāng)前飲用水微污染物凈化處理工藝，城鎮(zhèn)污水強(qiáng)化絮凝工藝，納污河流整治以及工業(yè)廢水凈化處理過(guò)程中都將得到廣泛應(yīng)用。因此，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)應(yīng)用前景十分看好。社會(huì)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
目前市場(chǎng)上流行的絮凝劑主要有：季胺鹽型陽(yáng)離子高分子化合物、ZBH-502 聚合氯化鋁(PAC)、ZBH- 凈水王系列高效復(fù)合混凝劑、ZBH-聚硅酸系列混凝劑、ZBH-聚丙烯酰胺系列絮凝劑、ZBH-201絮凝脫色劑、ZBH-202 季銨型絮凝劑、ZBH-203 除油絮凝劑（油水分離劑）、二氯異氰脲酸鈉、HB-901 殺菌滅藻劑、HB-902 固體活性溴殺菌滅藻劑、HS-916清洗劑系列、高效陽(yáng)離子有機(jī)高分絮凝劑JY-02、多功能復(fù)合型絮凝劑JYF系列、Polyelectrolyte(DMCTH)、陽(yáng)離子高分子絮凝劑JC-48XX系列、陽(yáng)離子絮凝劑 HYC—601、乳液型E-HYM陽(yáng)離子絮凝劑、陰離子絮凝劑HY─3、陽(yáng)離子絮凝劑HYM、聚合硫酸鐵(PFS)等等。
四、影響絮凝效果的因素
絮凝劑對(duì)膠體分散系的混凝過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是絮凝劑-溶劑、絮凝劑-膠體、膠體-溶劑這三種關(guān)系綜合作用的結(jié)果。為了提高絮凝效果，就必須根據(jù)廢水中膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)和濃度，正確地控制絮凝過(guò)程的工藝條件。影響絮凝的因素很多，現(xiàn)歸納如下：
1、水溫 絮凝劑的水解與溫度有關(guān)，一般說(shuō)來(lái)，水溫20~30℃為宜。每當(dāng)溫度升高10℃時(shí)，水解速度增加1倍。溫度尤其對(duì)鋁鹽的絮凝效果影響較大，當(dāng)水溫低于5℃時(shí)，鋁鹽的水解速度極慢，作用顯著降低。溫度在10~15℃下，生成Al（OH）3絮團(tuán)是無(wú)定形，松散不易沉降，水溫低，水的耗滯系數(shù)大，阻力增加，碰撞次數(shù)減少，影響絮凝效果。這時(shí)可投加高分子助凝劑以改善處理效果，或用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理過(guò)程。而當(dāng)溫度升高時(shí)，絮團(tuán)比較緊密，易于沉降。
2、pH值 鋁、鐵鹽絮凝劑水解產(chǎn)物中主要起絮凝作用的是多核多羥基陽(yáng)絡(luò)離子的電性中和作用和吸附橋連作用，其次是氫氧化物沉淀的卷帶網(wǎng)捕作用。如用鋁、鐵鹽處理廢水時(shí)，水解反應(yīng)式為：
MeA + H2O ===== MeOH + H+ + A—
Me+ + H2O ===== MeOH + H+
其中，Me+代表絮凝劑中的陽(yáng)離子；A—代表絮凝劑中的陰離子。由水解方程式可知，水解進(jìn)行結(jié)果使溶液pH值降低。若原水堿度不足，要中和新增加的H+離子時(shí)，應(yīng)投入堿類藥劑以提高堿度。一般投入助凝劑，如加入石灰或蘇打（約20mg/L，以CaO計(jì)）。是典型的兩性化合物
在酸性溶液中 Al（OH）3 + 3H+ ==== Al3+ + 3H2O
在堿性溶液中 Al（OH）3 + OH— ==== AlO2 + 2H2O
當(dāng)PH
當(dāng)4
當(dāng)6
當(dāng)PH>8時(shí)，呈[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等鋁的離子。
所以溶液最適宜的pH值為6.4~7.8。鐵鹽絮凝時(shí)pH值在5~7范圍內(nèi)，F(xiàn)e(OH)3絮團(tuán)可以迅速形成，最佳的pH值為6.0~6.4；但有的資料指出以pH值9~11為佳。
（3）混凝劑的種類及用量 混凝劑品種的選擇除了考慮來(lái)源、成本等因素外，還應(yīng)該考慮以下問題：當(dāng)水循環(huán)使用時(shí)，混凝劑不應(yīng)帶入對(duì)生產(chǎn)有害的物質(zhì)；絮凝劑的用量取決于膠體的濃度、電性正負(fù)和電荷數(shù)量以及絮凝過(guò)程的pH值。各種絮凝的最佳用量范圍是互不相同的。
無(wú)機(jī)鹽絮凝劑的用量與作用離子的電荷有關(guān)。例如，使帶負(fù)電膠體脫穩(wěn)所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大體成1：10－2：10－3的比例。使膠體絮凝的絮凝劑用量范圍隨膠體濃度的增大而變寬，隨絮凝劑分子量的增大而變窄。高分子絮凝劑，使膠體絮凝和再穩(wěn)的計(jì)量要比鋁鐵鹽低得多，在使用高分子絮凝劑時(shí)尤其要十分注意使用量。
（4）攪拌強(qiáng)度和時(shí)間
絮凝工藝過(guò)程包括混合、反應(yīng)和分離三個(gè)階段。混合階段的基本要求是使藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到廢水中，并形成微絮凝，因而攪拌強(qiáng)度要大，但時(shí)間要短。在反應(yīng)階段則要求水流有適當(dāng)?shù)乃俣忍荻?，既要為微絮凝的成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的碰撞機(jī)會(huì)，又要防止已形成的絮凝體被打碎，因而攪拌強(qiáng)度要比混合階段小，但時(shí)間要比較長(zhǎng)。上述兩個(gè)階段的攪拌強(qiáng)度和時(shí)間要求，由它們各處的速度梯度G或速度梯度與停留時(shí)間乘積GT值來(lái)體現(xiàn)。一般水處理中，混合階段的G值約為500~1000s—1，混合時(shí)間為10~30s，一般不超過(guò)2min;在反應(yīng)階段，G值約為10~100s－1，停留時(shí)間一般為15~30min，GT值在104~105范圍內(nèi)，主要是使水中微粒凝聚成礬花并增大而沉淀（或上?。┑倪^(guò)程。在廢水處理中，攪拌強(qiáng)度和時(shí)間應(yīng)取低限值。
（5）水樣
對(duì)不同水樣，由于廢水中的萬(wàn)分不同，同一種絮凝劑的處理效果可能會(huì)相差很大。
（6）助凝劑
有時(shí)當(dāng)單用絮凝劑不能取得較好的效果時(shí)，可以投加某種稱為助凝劑的輔助藥劑來(lái)調(diào)節(jié)、改善絮凝條件，提高處理效果。助凝劑主要起以下幾方面的作用：
① 通過(guò)投加酸性或堿性物質(zhì)來(lái)調(diào)整pH值。
② 通過(guò)投加活化硅膠、骨膠、PAM等改善絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的吸附架橋作用以增強(qiáng)絮凝體的密實(shí)性和沉降性能。
③ 通過(guò)投加氯、臭氧等氧化劑，在采用FeSO4是，可將Fe2+氧化Fe3+為，當(dāng)廢水中有機(jī)物過(guò)高時(shí)，也可使其氧化分解，破壞其干擾或使膠體脫穩(wěn)，以提高絮凝效果。
常見的助凝劑有PAM、活化硅膠、骨膠、海藻酸鈉、氯氣、氧化鈣、活性炭等。
五、聚合鋁水處理領(lǐng)域應(yīng)用概況
在水處理工程領(lǐng)域中，聚合氯化鋁絮凝劑在國(guó)內(nèi)外的需求量日益激增，尤其在給水處理中已逐漸取代傳統(tǒng)的凝聚劑而成為主流絮凝劑。大量的應(yīng)用實(shí)踐證明，使用聚合氯化率替代傳統(tǒng)的鐵、鋁鹽混凝劑，可明顯提高水廠的凈化效能、降低處理成本、改善出水水質(zhì)。其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：
（一）、優(yōu)良的凝聚除濁脫色和去除腐殖質(zhì)的效果及較廣泛的使用pH范圍
聚合氯化鋁不僅具有強(qiáng)烈的凝聚除濁效果，而且也具有明顯脫色及去除腐殖質(zhì)的效果。在相同處理?xiàng)l件下達(dá)到最佳絮凝作用，聚合鋁所需劑量比傳統(tǒng)鋁鹽要減少2/3之多。在相同劑量條件下，使用聚合鋁能夠獲得比傳統(tǒng)鋁鹽更低的殘余濁度，因而可以以較低劑量得到相同的處理結(jié)果。此外，聚合鋁使用的pH范圍比傳統(tǒng)鋁鹽要寬的多。
（二）、良好的低溫混凝處理效能及沉降效能 一般在低溫水（
（三）、較低的殘留鋁含量 聚合鋁處理后水中的殘留鋁含量十分低，傳統(tǒng)硫酸鋁處理水中的殘留鋁含量一般為150~255μg/L，而聚合鋁處理水質(zhì)中的殘留鋁含量只有40~55μg/L。
（四）、操作簡(jiǎn)便 采用聚合鋁鹽處理時(shí)操作過(guò)程相對(duì)傳統(tǒng)的處理方法要簡(jiǎn)便得多。
主要參考文獻(xiàn)
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2 丁忠浩編著.有機(jī)廢水處理技術(shù)及應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002
3 湯鴻霄，錢易，文湘華等著.水體顆粒物和難降解有機(jī)物的特性與控制技術(shù)原理，上卷.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2000
4 楊岳平，徐新華，劉傳富編.廢水處理工程及實(shí)例分析.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003
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7 常青，傅金鎰，酈兆龍編著.絮凝原理.蘭州：蘭州大學(xué)出版社，1993
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
1. 緒論 1
1.1 二氧化氯的性質(zhì) 1
1.2 印染廢水處理的方法 1
1.3 二氧化氯的脫色機(jī)理 2
1.4 二氧化氯的制備方法 2
1.5 二氧化氯的應(yīng)用概況 2
1.6 二氧化氯在印染廢水處理中應(yīng)用 3
2. 實(shí)驗(yàn)部分 5
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與玻璃儀器 5
2.1.1 主要原料和試劑 5
2.1.2 主要儀器 5
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟 5
2.2.1 用亞氯酸鈉自氧化法制備二氧化氯 5
2.2.2 用丙二酸法測(cè)定二氧化氯總含量 5
2.2.3 模擬廢水 6
3. 結(jié)果與討論 7
3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 7
3.1.1 波長(zhǎng)掃描選定最大波長(zhǎng) 7
3.1.2 濃度與吸光度關(guān)系曲線 7
3.2 單因素考察 8
3.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)染料脫色效果的影響 8
3.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)染料脫色效果的影響 9
3.2.3 ClO2投加量對(duì)染料脫色效果的影響 10
3.2.4 pH值對(duì)染料脫色效果的影響 11
3.2.5 染料起始濃度對(duì)脫色效果的影響 12
3.2.6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)染料脫色效果的影響 13
3.3 脫色率與時(shí)間的關(guān)系擬合 14
3.4 染料與二氧化氯反應(yīng)的摩爾比推算 15
4．總結(jié)與展望 16
致謝 17
參考文獻(xiàn) 18
1 緒論
1.1 二氧化氯的性質(zhì)
ClO2在常溫下為黃綠色或橘黃色氣體，當(dāng)溶液中濃度14～17mg/L時(shí)氣味明顯[1],具有氯和臭氧的特殊刺激臭味，毒性與氯氣相似。在20℃、大氣壓力下,水中二氧化氯的質(zhì)量濃度為70mg/L。二氧化氯氣體在室溫條件下可壓縮為液態(tài),密度為2.4kg/L,沸點(diǎn)10.9℃,熔點(diǎn)-59℃。在水中的溶解度很大，約為Cl2的5倍 ，ClO2分子結(jié)構(gòu)外層存在一個(gè)未成對(duì)電子———活潑自由基,具有很強(qiáng)的氧化作用，二氧化氯的還原能力（0.95V）比氯氣（1.95V）低的多，但它的氧化能力卻比 氯氣高的多[2]，其氧化能力約為Cl2的2.63倍。其氣體在高于-40℃時(shí)不穩(wěn)定、易爆炸,所以需要在使用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。二氧化氯暴露于光線下或接觸有機(jī)物時(shí),溫度上升就會(huì)爆炸。二氧化氯壓縮為液態(tài),輕微的環(huán)境變化就會(huì)導(dǎo)致爆炸。工業(yè)上,二氧化氯運(yùn)輸通過(guò)混合空氣以保持二氧化氯濃度在8%～12%。在黑暗中,二氧化氯溶液可保存幾個(gè)月。
1.2 印染廢水處理的方法
王九思[3]用ClO2氧化與活性炭吸附相結(jié)合的方法處理染色廢水,與單獨(dú)用ClO2氧化或活性炭吸附處理相比,CODCr去除率和脫色率均有較大提高。
金朝暉,柴英濤,李鐵龍,曹驥,莊源益[4]從受污染土壤中篩選出具有廣譜脫色的優(yōu)勢(shì)菌17株,并進(jìn)一步擴(kuò)大染料范圍,篩選出3株對(duì)偶氮、蒽醌、三苯甲烷染料均有較好脫色效果的優(yōu)勢(shì)菌株。3株菌分別為青霉屬菌和頭孢霉屬(菌)的真菌;以染料配水為例,探討了pH值、溫度、碳源、氮源因素對(duì)菌株脫色的影響;并進(jìn)行了實(shí)際廢水的脫色實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該菌在pH值5-9,溫度18-37℃的區(qū)間內(nèi),且外加葡萄糖提供0.15%碳源時(shí)對(duì)染料廢水的脫色率可達(dá)70%。因此對(duì)處理染料污染廢水具有較好的應(yīng)用前景。
王代芝，揭武[5]用三氯化鋁改性的膨潤(rùn)土對(duì)酸性紅的吸附作用，結(jié)果表明此改性方法能夠明顯改善膨潤(rùn)土在水中的沉降與過(guò)濾性能，大大提高了膨潤(rùn)土對(duì)酸性紅的吸附能力。當(dāng)吸附劑的用量為20g/L時(shí)，對(duì)濃度為460mg/L酸性紅溶液的去除率可達(dá)98.6％，吸附量為22.68mg/g。
華彬,陸永生,唐春燕,卞華松,胡龍興[6]以酸性紅B染料模擬廢水為對(duì)象,考察了廢水濃度、pH、超聲時(shí)間、NaCl投加量及曝氣等因素對(duì)其超聲降解效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:酸性紅B降解率與超聲時(shí)間基本上成線性關(guān)系;初始濃度高,降解率大;pH值大,降解率減小;當(dāng)溶液中NaCl投加量從0增加到1mg/L,降解率從43%增加到近90%;再增加溶液中NaCl的濃度,對(duì)其降解率影響不大;水浴溫度升高,酸性紅B降解率增大;曝氣及H2O2 投加量對(duì)其降解率的影響不大。
吳堅(jiān)，扎西[7]采用Fenton試劑處理酸性玫瑰紅B染料廢水,考察了FeSO4投加量、H2O2 投加量、pH值和反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響,研究了原水的氧化還原電位的變化規(guī)律,評(píng)價(jià)了它的可生化性結(jié)果表明,最佳pH值為3, FeSO4的適宜投加量為8mmol/L, H2O2 最佳投加量為50mmol/L,此時(shí)COD去除率和脫色率分別為77.1%和92.8%,處理后該染料廢水的可生化性大大提高。
1.3 二氧化氯的脫色機(jī)理
ClO2處理印染廢水主要是氧化破壞染料的發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)，達(dá)到顯著的脫色效果。在一定條件下，二氧化氯可與DPD(N，N一二乙基對(duì)苯二胺)、甲酚紅(鄰甲酚磺酞)、氯酚紅(二氯磺酞)、酸性靛藍(lán)(5，5一靛藍(lán)二磺酸鹽或靛藍(lán)三磺鹽)、麗絲胺綠B(芳甲烷染料)、羅丹明B(四乙基羅丹明)和亞甲藍(lán)等顯色劑發(fā)生脫色反應(yīng)。酸性靛藍(lán)在pH<4時(shí)，可以與氧化劑二氧化氯發(fā)生斷鍵反應(yīng)，而生成穩(wěn)定化合物靛紅C8H5NO2。二氧化氯除與酸性靛藍(lán)等染料發(fā)生反應(yīng)外，還與許多直接染料和活性染料反應(yīng)，而使染料褪色。利用二氧化氯的這一性質(zhì)，可將二氧化氯用于處理印染廢水。目前，利用二氧化氯來(lái)處理印染廢水已得到一定的進(jìn)展，尤其在脫色方面去除率高，因而是具有廣闊的推廣應(yīng)用前景的[8]。
1.4 二氧化氯的制備方法
本實(shí)驗(yàn)采用亞氯酸鈉自氧化法：在酸性介質(zhì)中,亞氯酸鈉發(fā)生自氧化還原反應(yīng)生成二氧化氯。反應(yīng)式為:
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
該方法的特點(diǎn)是一次性投資少,操作工藝簡(jiǎn)便,易于控制。不足之處是反應(yīng)速度慢,酸量大,產(chǎn)生的廢酸多。如果是在鹽酸介質(zhì)中反應(yīng),產(chǎn)品混合物中會(huì)有一定量的鹽酸。
1.5 應(yīng)用概況
制成的穩(wěn)定性二氧化氯作為一種多功能化工產(chǎn)品，自上個(gè)世紀(jì)和年代就逐步在紙漿和紡織品漂白、消毒及自來(lái)水凈化、工業(yè)廢物處理等行業(yè)得到應(yīng)用，尤其是經(jīng)ClO2消毒后反應(yīng)物基本無(wú)毒。二氧化氯作為一種強(qiáng)氧化劑,由于其在消毒殺菌、防腐除臭、保鮮及環(huán)境污染處理等方面的獨(dú)特功能已受到國(guó)內(nèi)外有關(guān)專家的廣泛關(guān)注。80年代中期,美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)和美國(guó)環(huán)保局(USEDA)確認(rèn)ClO2可作為食品消毒劑和飲水殺菌劑 [9]。最近,世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)為該物質(zhì)完全無(wú)致癌,而推薦為安全消毒物質(zhì)中的A1級(jí)產(chǎn)品。目前,越來(lái)越多的國(guó)家已把ClO2用作飲用水的消毒劑,并對(duì)ClO2在醫(yī)療衛(wèi)生、水產(chǎn)品加工、果蔬保鮮及環(huán)境污水處理等方面進(jìn)行廣泛的應(yīng)用研究。
ClO2的研究和應(yīng)用在我國(guó)始于20世紀(jì)80年代，生產(chǎn)規(guī)模上與國(guó)外相比都有一定差距，但是目前發(fā)展迅速，已有多家廠家生產(chǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，主要有飲用水處理、廢水處理、殺菌滅藻、醫(yī)療衛(wèi)生、造紙工業(yè)、油田解堵等幾個(gè)方面。ClO2作為滅菌消毒氧化劑，具有很好的效果，明顯優(yōu)于常用的Cl2，且具安全可靠、無(wú)環(huán)保問題等優(yōu)點(diǎn)，因此，它的應(yīng)用勢(shì)必愈來(lái)愈廣，在我 國(guó)的應(yīng)用亦有廣闊的前景。
1.6 二氧化氯在印染廢水處理中的應(yīng)用
王福祥[10]等人曾在南京市大廠區(qū)麒麟華洋印染公司進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)用二氧化氯處理印染廢水，脫色率和COD去除率分別達(dá)到97.5％和80.3％，處理后的廢水指標(biāo)完全符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
林大建[11]利用二氧化氯作為強(qiáng)氧化劑對(duì)漂染廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)COD的去除率>78％，對(duì)色度的去除率>95％，水的循環(huán)利用率可達(dá)72％。
鄧麗[12]等人利用C102進(jìn)行印染廢水脫色的試驗(yàn)結(jié)果表明：兩種活性染料(活性艷紅X一3B、活性艷紅K一2BP)的模擬廢水均極易被C102 氧化脫色，當(dāng)染料與二氧化氯的摩爾比為1：0.24時(shí)，兩種活性染料的脫色率均可超過(guò)90％ ；在二氧化氯的量足夠時(shí)，脫色率與染料的初始濃度基本上沒有關(guān)系；活性艷紅-3B的脫色率隨pH的變化增幅較小，而活性艷紅K-2BP的脫色率隨pH的變化增幅很大，pH在7～10這一范圍脫色率最高；二氧化氯與染料之間的反應(yīng)速度較快，反應(yīng)15min可基本完成；溫度對(duì)活性艷紅X一3B影響不大，但對(duì)活性艷紅K一2BP的脫色反應(yīng)有較大的影響。
于德爽[13] 根據(jù)某精細(xì)化工有限公司染料廢水處理的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料廢水中苯胺類物質(zhì)的方法。運(yùn)行結(jié)果表明：當(dāng)污水中苯胺濃度≥50mg/L時(shí)，容易引起活性污泥中毒；當(dāng)污水中苯胺濃度50mg/L時(shí)，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺濃度降至2mg/L以下，去除率達(dá)到95％左右。
李益林[14]用二氧化氯直接氧化處理含疏水性染料的印染廢水(COD360mg/L、色度256倍)，經(jīng)PE精密過(guò)濾器過(guò)濾，出水水質(zhì)為COD64mg／L、色度4倍 。某純棉色織布廠廢水，含有硫化、還原、分散染料，pH=8～12，色度=256倍，COD=360 mg/L；每噸廢水中投加25g C102 ，接觸反應(yīng)30分鐘，采用水射氣混合，再經(jīng)PE過(guò)濾器精密過(guò)濾，出水COD降到64mg/L，色度為4倍。
趙茂俊[15]等人利用自制高純二氧化氯對(duì)兩種常用且結(jié)構(gòu)具有代表性的活性艷紅K-2G和分散藍(lán)2BLN染料，進(jìn)行氧化脫色研究，作了溫度、pH值、二氧化氯用量等條件試驗(yàn)，并用實(shí)際印染廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。在室溫時(shí)，t=5～7分鐘，pH值偏堿性條件下，單一染料溶液及混合染料溶液的脫色率均達(dá)到90％以上，實(shí)際印染廢水的脫色也在90％左右。pH值、溫度和C102 用量等多種因素對(duì)脫色率均有一定的影響：pH值越高，染料脫色率越高。C102 用量存在一最佳值，與活性艷紅K-2G及分散藍(lán)2BLN染料的最佳摩爾比分別為40及20左右。C102 耗量隨染料起始濃度的增大而增加(脫色率相同時(shí))。
張春輝[16]等使用二氧化氯對(duì)染料和印染廢水脫色進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：二氧化氯對(duì)其有很好的脫色效果，當(dāng)原水COD為1592 mg/L、色度為781倍的廢水在不調(diào)節(jié)pH 的情況下(原水pH=7.6)，經(jīng)75mg/L劑量二氧化氯處理4h后，COD去除率為68.4％，色度去除率可達(dá)94％以上，水樣幾乎無(wú)色。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)C102 的氧化脫色影響較大，在酸性條件下有很好的脫色效果。印染廢水多為堿性，直接用C102進(jìn)行脫色是不利的，需先調(diào)節(jié)廢水的pH值。這是將二氧化氯用于脫色時(shí)必須考慮到的不利因素[17]。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與玻璃儀器
2.1.1 主要原料和試劑
(1)亞氯酸鈉
A.R.
(6)硫代硫酸鈉
A.R.
(2)淀粉
A.R.
(7)丙二酸 A.R.
(3)鹽酸
A.R.
(8)重鉻酸鉀
A.R.
(4)硫酸
A.R.
(9)酸性紅
工業(yè)品
(5)碘化鉀
A.R.
2.1.2 主要儀器
(1)可見分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司 722E型)
(2)恒溫水浴缸（上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司 DK-S24型）
(3)恒速攪拌器（上海申勝生物技術(shù)有限公司 S212-40型）
(4)二氧化氯發(fā)生裝置(實(shí)驗(yàn)室自搭)
(5)電子天平（北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司 BS124S型）
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.1 用亞氯酸鈉自氧化法制備二氧化氯
(1)打開恒溫水浴調(diào)至250C;
(2)待水溫穩(wěn)定后，將裝有反應(yīng)液的三口燒瓶浸入水浴鍋，同時(shí)打開空氣壓縮機(jī)控制0.14m3/h的氣體流量，反應(yīng)開始;
(3)觀察反應(yīng)過(guò)程中物料顏色的變化，反應(yīng)30分鐘，結(jié)束反應(yīng);
(4)關(guān)閉水浴鍋和壓縮機(jī)，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，將設(shè)備等恢復(fù)原狀。
2.2.2 用丙二酸法測(cè)定二氧化氯總含量
2.2.2.1試劑配制
(1)2mol/L硫酸 取11mL98%濃硫酸加入到89mL水中置于試劑瓶中;
(2)10%碘化鉀 10g碘化鉀加入100mL水中置于棕色瓶中避光保存于冰箱中，若顔色變黃需重新配制;
(3)0.5%淀粉 取0.5g淀粉置于100mL水中煮沸，冷卻后置于棕色瓶中避光保存;
(4)10% 丙二酸 10g丙二酸加無(wú)離子水溶解成100mL;
(5)0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液 取1000mL蒸餾水加入0.1g碳酸鈉，煮沸，稱取24.80g硫代硫酸鈉置于該沸水中，冷卻放置于棕色瓶中，避光保存1-2周;
(6)標(biāo)定0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 在碘量瓶中移取一定量重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液加入10%碘化鉀4mL及1.5mL的2mol/L硫酸，塞好玻璃塞，搖勻，于暗處置放10min。用上述配制的0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定。經(jīng)滴定計(jì)算得硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.111mol/L。
2.2.2.2測(cè)定
取二氧化氯液10.0mL，置于含100mL無(wú)離子水的碘量瓶中，加10% 丙二酸溶液2mL，搖勻。靜置反應(yīng)2min后，加2mol/L硫酸10mL，10%碘化鉀溶液10mL后加蒸餾水?dāng)?shù)滴于碘量瓶蓋緣，置暗處5min。打開蓋，讓蓋緣蒸餾水流入瓶?jī)?nèi)。用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（裝入滴定管中）滴定游離碘，邊滴邊搖勻。待溶液呈淡黃色時(shí)加入0.5%淀粉溶液10滴，溶液立即變藍(lán)色。繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄用去的硫代硫酸鈉溶液總量。重復(fù)測(cè)3次，取3次平均值進(jìn)行以下計(jì)算 。
由于1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL相當(dāng)于13.49mg二氧化氯，故可按下式計(jì)算二氧化氯含量[12]：
二氧化氯含量(mg/L)=(M*V*13.49/W)*1000
其中：M-------硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度mg/L;
V-------硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液在滴定中用去的毫升數(shù)mL;
W-------碘量瓶中所含二氧化氯樣液毫升數(shù)mL（溶液10mL），蓋上蓋并振搖混勻。
2.2.3 模擬廢水
印染車間排出的廢水通常濃度在100 mg/L左右，現(xiàn)在用酸性紅染料配制模擬廢水，用電子天平稱取1.000g酸性紅染料，加水溶解稀釋到1L。做實(shí)驗(yàn)時(shí)取樣體積為10.00mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的過(guò)量,使二氧化氯和酸性紅染料 摩爾比為4：1，再加水稀釋到100mL,使酸性紅染料濃度為100.0 mg/L（模擬廢水）。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.1.1 波長(zhǎng)掃描選定最大波峰
取配制好的1000.0mg/L酸性紅染料的溶液取出10mL，加去離子水配成100mL，配制成100mg/L(模擬廢水)，用分光光度計(jì)在不同波長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)量，得到以下的最佳波長(zhǎng)曲線，結(jié)果見圖1：
圖1 最佳波長(zhǎng)曲線
從上圖可以看出,波長(zhǎng)在496nm時(shí)，吸光度達(dá)到最大值，即最大吸收峰，以此作為測(cè)定波長(zhǎng)。
3.1.2 濃度與吸光度關(guān)系曲線
取配制好的1000mg/L酸性紅染料的溶液，然后分別取出10mL、8mL、5mL、4mL、3mL、2mL、1mL，各加去離子水配成100mL，分別用分光光度計(jì)在496nm進(jìn)行測(cè)量，得到以下的濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見圖2：
圖2 酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線
在以下單因素考察實(shí)驗(yàn)中，將吸光度代入上面方程y = 94.474x中，算出反應(yīng)后酸性紅的濃度y，再根據(jù)y1=y總-y算出反應(yīng)的酸性紅的量y1，最后根據(jù)脫色率= y1/ y總*100%，從而計(jì)算出脫色率。
3.2 單因素考察
3.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)染料脫色效果的影響
溫度是影響反應(yīng)效果的因素之一,從印染車間排出的廢水通常具有較高的溫度。酸性紅染料的模擬廢水的濃度為100 mg/L ,取樣體積為10mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的過(guò)量,使二氧化氯和酸性紅染料摩爾比為4：1，但要讓總?cè)芤旱牧勘３衷?00mL以內(nèi),然后加水讓溶液的體積保持在100mL,這樣就保持了染料和二氧化氯的濃度的一致性。在相同的因素前提下,考察不同的溫度二氧化氯對(duì)酸性紅溶液的脫色效果的差異。因此,考察以下幾個(gè)溫度點(diǎn),確定溫度這個(gè)單因素的存在,是否對(duì)二氧化氯脫色效果有影響.以下是考察15℃,20℃,25℃,30℃,35℃五個(gè)溫度點(diǎn)時(shí),反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率。
在25℃時(shí)，沒有經(jīng)過(guò)鼓泡除去剩余的二氧化氯，用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，其吸光度為0.054，而經(jīng)過(guò)鼓泡后其吸光度為0.045，所以每次反應(yīng)結(jié)束后先進(jìn)行鼓泡，再用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度。二氧化氯對(duì)酸性紅染料在不同的溫度條件下的脫色能力的大小差異，結(jié)果見圖3：
圖3 溫度對(duì)染料脫色率的影響
從上圖可以看出,二氧化氯對(duì)酸性紅溶液進(jìn)行脫色時(shí),溫度對(duì)其脫色能力的影響并不是非常大,脫色的能力都在95%左右。但是25℃時(shí)的溫度效果較其它四個(gè)來(lái)說(shuō)要略好一些,因此,從圖表來(lái)看,溫度升高時(shí)脫色率略有升高,但是以25℃時(shí)的溫度為分界線,大于25℃時(shí)脫色率反而下降。可能的原因是由于溫度升高,二氧化氯的活性升高,使轉(zhuǎn)化率提高,但是溫度過(guò)高,又使二氧化氯有些揮發(fā)出來(lái),造成了二氧化氯溶液濃度的下降。這樣使得脫色率又有點(diǎn)下降。因此,選取25℃的溫度為最佳的單因素之一。
3.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)染料脫色效果的影響
在二氧化氯與酸性紅染料溶液反應(yīng)時(shí),由于存在一個(gè)混合接觸的過(guò)程,它們的溶液濃度雖然不變,但是,理論上來(lái)說(shuō),在混合反應(yīng)時(shí),加快混合時(shí)的速率,可以提高反應(yīng)的速率。因此,對(duì)于攪拌速率來(lái)說(shuō),應(yīng)該是越快越好。同理,我們?cè)诒３譁囟?pH,起始料液等各因素保持不變的前提下,來(lái)考察不同的攪拌速率是否對(duì)二氧化氯的脫色效果有影響，使轉(zhuǎn)速分別控制在100r/min,150r/min,250r/min,300 r/min,350r/min, 考察攪拌速度對(duì)染料脫色效果的影響。反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，鼓泡除去剩余沒有反應(yīng)的二氧化氯，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，結(jié)果見圖4：
圖4 攪拌速度對(duì)染料脫色率的影響
從上圖可以看出,二氧化氯對(duì)酸性紅溶液進(jìn)行脫色時(shí),攪拌速率對(duì)其脫色能力基本上沒有影響,在不同的攪拌速率下,整個(gè)曲線圖基本上在同一水平線上。這說(shuō)明體系是均相，可能是因?yàn)槎趸葏⑴c的脫色反應(yīng)不需要這樣大的攪拌速率,可能是靜止的溶液下,就能快速地反應(yīng)完全,但不排除由于10min的反應(yīng)時(shí)間已經(jīng)大大超過(guò)了二氧化氯對(duì)酸性紅溶液脫色所需要的時(shí)間,使得所有的反應(yīng)液都能夠完全的反應(yīng),因而轉(zhuǎn)化率差不多一樣。因此,先取這個(gè)反應(yīng)的攪拌速率為250r/min,作為最佳的反應(yīng)攪拌速率,等接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)再來(lái)考證反應(yīng)時(shí)間的影響。
3.2.3 CLO2投加量對(duì)染料脫色率的影響
在反應(yīng)溫度25℃，不加酸堿和反應(yīng)時(shí)間10min，轉(zhuǎn)速250r/min不變的情況下，移取10mL配制好的1000mg/L酸性紅染料的溶液,加二氧化氯溶液，使加二氧化氯和酸性紅染料摩爾分別為5：1、4：1、3：1、2：1、1：1，但要讓總?cè)芤旱牧勘３衷?00mL以內(nèi),然后加水讓溶液的體積保持在100mL,這樣就保持了染料和濃度的一致性。 在相同的因素前提下,考察CLO2投加量對(duì)染料脫色效果的差異。 反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，鼓泡除去剩余沒有反應(yīng)的二氧化氯，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，結(jié)果見圖5：
圖5 CLO2投加量對(duì)染料脫色率的影響
由圖5可以看出 ,酸性紅染料（模擬廢水）脫色率隨二氧化氯的量的增加而逐漸升高。較低投量時(shí),脫色率的升高幅度較大 ,當(dāng)投量增加到一定程度后（3：1）脫色率變化趨于平緩，基本上脫色率保持不變。隨著二氧化氯投加量的增加 ,模擬廢水中的活性染料的濃度減少,脫色率升高，在摩爾比3：1時(shí)脫色率就達(dá)到95%，這說(shuō)明二氧化氯對(duì)酸性紅染料的氧化作用很強(qiáng)。這與其它的方法處理活性染料效果較差形成對(duì)比 ,體現(xiàn)了二氧化氯的優(yōu)越性。由此可見，二氧化氯作為氧化劑染料是有很強(qiáng)的脫色能力的,并且脫色能力也都隨著二氧化氯的投加量增加而增強(qiáng)。
3.2.4 pH值對(duì)染料脫色率的影響
移取10mL配置好的1000mg/L酸性紅染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性紅染料的摩爾比為4：1，加水稀釋保持溶液總體積100mL，在反應(yīng)溫度25℃,轉(zhuǎn)速250r/min,反應(yīng)時(shí)間10min的條件下，加鹽酸或氫氧化鈉使pH值分別為4、6、7、8、10、12，考察pH值對(duì)染料脫色率的影響，酸性紅染料的pH值為6，反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，鼓泡除去剩余沒有反應(yīng)的二氧化氯，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，得以下曲線，結(jié)果見圖6：
圖6 pH值對(duì)染料脫色率的影響
由圖6可見,酸性紅染料模擬廢水經(jīng)ClO2氧化后,脫色率在酸性條件下,pH值對(duì)染料脫色率影響不大，和在不加酸堿情況下，脫色率一樣都在95%左右，pH=6時(shí)脫色率達(dá)到最大。隨著pH值的逐漸增大，脫色率逐漸減小，當(dāng)pH=12時(shí)，脫色率就降到了82.7%，所 以pH值對(duì)染料脫色率有影響，特別是在堿性條件下。原因可能是二氧化氯和氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為次氯酸根離子，氧化能力減弱，從而使脫色率降低。
3.2.5染料初始濃度對(duì)脫色率的影響
在反應(yīng)溫度25℃、不加酸堿和反應(yīng)時(shí)間10min，轉(zhuǎn)速250r/min，加二氧化氯溶液不變的情況下，分別移取20mL、10mL、8mL、5mL、3mL配置好的1000mg/L酸性紅染料的溶液，加水稀釋保持溶液總體積100mL，使酸性紅染料濃度分別為200mg/L、100mg/L、80mg/L、50mg/L、30mg/L。在相同的因素前提下,考察染料起始濃度對(duì)脫色率的影響。反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，鼓泡除去剩余沒有反應(yīng)的二氧化氯，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，結(jié)果見圖7：
圖7 染料起始濃度對(duì)脫色率的影響
從上圖可以看出,在起始料液濃度發(fā)生改變時(shí),二氧化氯對(duì)濃度低的溶液的脫色能力要稍微差一些,而對(duì)于濃度比較高的溶液的脫色能力相差不多,很接近.可能是濃度低的時(shí)候,由于吸光度要小,所造成的誤差影響較大?？偟膩?lái)說(shuō)，脫色率的波動(dòng)不是非常大,可見,二氧化氯的脫色能力還是很強(qiáng)的。
3.2.6反應(yīng)時(shí)間對(duì)染料脫色效果的影響
移取10mL配置好的1000mg/L酸性紅染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性紅染料的摩爾比為4：1，加水稀釋保持溶液總體積100mL，在反應(yīng)溫度25℃,轉(zhuǎn)速250r/min, 反應(yīng)時(shí)間分別為1、2、3、5、8、10、20min,考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)脫色率的影響,反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，鼓泡除去剩余沒有反應(yīng)的二氧化氯，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，結(jié)果如圖8：
圖8反應(yīng)時(shí)間對(duì)染料脫色率的影響
從圖8可以看出，酸性紅染料（模擬廢水）在反應(yīng)5min前,隨反應(yīng)時(shí)間的增加,脫色率迅速增加,說(shuō)明反應(yīng)速度很快,幾乎瞬間完成,反應(yīng)5min后,脫色率幾乎不再隨時(shí)間的增加而增加,這說(shuō)明反應(yīng)已接近反應(yīng)完全。酸性紅染料隨時(shí)間的推移脫色率逐漸升高,當(dāng)反應(yīng)10min時(shí),脫色率達(dá)到95.8%,反應(yīng)10min后,反應(yīng)基本完全,染料殘余量幾乎不再減少 ,脫色率曲線也基本不再上升。
反應(yīng)時(shí)間及由此確立的停留時(shí)間是影響脫色進(jìn)行的狀況及實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)影響反應(yīng)池規(guī)模、造價(jià)和凈化效果的一項(xiàng)重要因素。若廢水在池中停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間 ,則可達(dá)到較好的脫色效果,但如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)使池中停留的廢水量及池的規(guī)模增加。
3.3 脫色率與時(shí)間的關(guān)系擬合
根據(jù)公式At=A0e-kt即㏑At=㏑A0-kt，再通過(guò)時(shí)間和吸光度的關(guān)系作圖，結(jié)果如圖9：
圖9 ㏑At和時(shí)間t的關(guān)系
從圖9可以看出，關(guān)聯(lián)系數(shù)k=0.2087，R=0.98，成線性關(guān)系，脫色率與時(shí)間的關(guān)系符合At=A0e-kt。
3.4 染料與二氧化氯反應(yīng)的摩爾比推算
移取10mL配置好的1000mg/L酸性紅染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性紅染料的摩爾比為4：1，加水稀釋保持溶液總體積100mL，保持反應(yīng)溫度25℃,轉(zhuǎn)速250r/min,反應(yīng)時(shí)間10min，反應(yīng)結(jié)束后馬上取樣，然后用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，其吸光度為0.045，最后通過(guò)酸性紅染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算脫色率，其脫色率為95.479 %，剩余酸性紅染料的質(zhì)量M=1000mg/L*10mL*95.479 %=9.5479mg，酸性紅染料的分子式為C17H10CLF3N3NaO4S,分子量468,反應(yīng)掉酸性紅染料0.0204mmol。用丙二酸法測(cè)定剩余二氧化氯的含量，用去硫代硫酸鈉1.68mL, 二氧化氯含量(mg/L)=(1.68*0.111*13.49/100)
*1000=25.156 mg/L, 剩余二氧化氯質(zhì)量=25.156 mg/L*100/1000=2.5156mg，反應(yīng)掉二氧化氯的質(zhì)量=16.1119mL*440.730mg/L-2.5156mg=7.1010mg-2.5156mg=4.5854 mg=0.0679 mmol。空白實(shí)驗(yàn)證明酸性紅染料對(duì)丙二酸法測(cè)定剩余二氧化氯的含量沒有影響，酸性紅染料與二氧化氯反應(yīng)的摩爾比為0.0204：0.0679=1：3.328。
4 總結(jié)與展望
通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)，我們以多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定了二氧化氯對(duì)酸性紅染料脫色的較佳條件：反應(yīng)溫度25℃，反應(yīng)時(shí)間10min，轉(zhuǎn)速250r/min，pH=6，酸性紅染料與二氧化氯反應(yīng)的摩爾比為1：3。
經(jīng)過(guò)近一個(gè)學(xué)期的努力，論文終于接近了尾聲。在整個(gè)過(guò)程中學(xué)到了很多的東西，特別是在解決實(shí)際問題方面，讓我了解了整個(gè)的程序和方法。在實(shí)驗(yàn)中也遇到過(guò)困難，但是只有在堅(jiān)持下去的情況下我們才能得出正確的結(jié)論從而達(dá)到更高的高度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程也讓我認(rèn)識(shí)到了理論的重要性,根據(jù)實(shí)際情況來(lái)解決。我們大家都覺得從中成長(zhǎng)了許多，提高了許多，并且也知道了一點(diǎn)科研工作的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和知道了探索過(guò)程的艱辛不易。
二氧化氯產(chǎn)業(yè)已是國(guó)際公認(rèn)的綠色朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域和消費(fèi)量還將大規(guī)模拓展，其技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是低耗節(jié)能、高效高純、低副產(chǎn)物的系列生產(chǎn)工藝和針對(duì)各個(gè)行業(yè)而開發(fā)的使用便捷、應(yīng)用成熟的下游產(chǎn)品的應(yīng)用。就目前而言，穩(wěn)定性二氧化氯和二氧化氯發(fā)生器等系列產(chǎn)品，投資少、見效快，不僅能有效地發(fā)揮其本身的特性，還可推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的繁榮和發(fā)展。
二氧化氯在我國(guó)剛剛起步，有理由相信，在不久的將來(lái)，二氧化氯會(huì)成為我們生產(chǎn)和生活中必不可少的日常用品，等待我們的是一個(gè)美麗的、前景廣闊的市場(chǎng)和明天。
我國(guó)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，由于生產(chǎn)成本偏高，環(huán)境保護(hù)法規(guī)還不健全而限制了它的廣泛使用及開發(fā)。因此加強(qiáng)穩(wěn)定性二氧化氯產(chǎn)品的開發(fā)、推動(dòng)二氧化氯在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，前景十分廣闊。相信隨著穩(wěn)定性二氧化氯制備技術(shù)的成熟以及人類對(duì)自身健康和生存環(huán)境的日益關(guān)心，將可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性二氧化氯的低成本、大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)而可開發(fā)一系列新的應(yīng)用領(lǐng)域，造福于社會(huì)、造福于人民。
二氧化氯分子由一個(gè)氯原子和兩個(gè)氧原子組成,氯原子以兩個(gè)配位鍵與兩個(gè)氧原子結(jié)合,其最外電子層上還存在著一個(gè)不成對(duì)的自由電子,為活潑性自由基,具有很強(qiáng)的氧化作用。二氧化氯不僅能將酚類物質(zhì)氧化去除，而且不會(huì)造成氯化產(chǎn)物—雙聯(lián)氯酚，也不會(huì)引起臭味。到目前為止，開展二氧化氯處理工業(yè)廢水方面的研究不多，二氧化氯作為一種強(qiáng)氧化劑，隨著其制造成本的下降及其產(chǎn)生量的增大，在工業(yè)廢水處理中將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
致 謝
四年的大學(xué)生活就這樣隨著畢業(yè)論文的完成而結(jié)束了，感謝浙江科技學(xué)院所有教過(guò)我的和我所熟悉的老師的諄諄教誨，特別是生化學(xué)院的老師們的教導(dǎo)將使我終生受益。由衷感謝諸愛士老師，在他的孜孜不倦的指導(dǎo)之下使我順利完成了畢業(yè)課題。諸老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度使我受益良多，還有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給我的諄諄 教誨，以及在四年大年生活中對(duì)我關(guān)心和照顧，在此衷心感謝您！還有和我同做一組實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，也給了我很多幫助，在這里一并謝過(guò)。
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關(guān)鍵詞：環(huán)境工程專業(yè)型碩士教學(xué)改革強(qiáng)化實(shí)踐
“全日制專業(yè)型碩士”也叫“工程碩士”，旨在重點(diǎn)培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新研究能力，高端應(yīng)用型人才和工程管理人才。工程碩士專業(yè)學(xué)位的設(shè)立突破了我國(guó)研究生培養(yǎng)中單一型的培養(yǎng)模式，解決了學(xué)術(shù)型碩士專業(yè)技能太差，工程研究能力弱，只強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)研究能力的問題，是推進(jìn)研究生培養(yǎng)產(chǎn)學(xué)研合作的有效途徑之一。
內(nèi)蒙古大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院于2009年9月開始招收首批環(huán)境工程專業(yè)碩士，在頭兩年的課程學(xué)習(xí)中，暴露出一些值得重視的問題：如課程設(shè)置與培養(yǎng)目標(biāo)不盡相符；課程設(shè)置偏重理論研究，“本科化”色彩比較濃重，課程內(nèi)容與本科階段大量重復(fù)，在學(xué)習(xí)難度上也與本科差距不大；前沿性知識(shí)比重偏低。特別是水污染控制工程課程所授內(nèi)容絕大多數(shù)都是學(xué)術(shù)型碩士課程的沿用，缺少體現(xiàn)工程碩士特點(diǎn)所應(yīng)有的工程性、應(yīng)用性和前沿性。水污染控制工程作為環(huán)境工程專業(yè)碩士開設(shè)的專業(yè)學(xué)位課，具有多學(xué)科交叉性、實(shí)踐性、時(shí)代性和前沿性等多個(gè)方面都很突出的特點(diǎn)，其課程涉及知識(shí)面較寬，是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。加強(qiáng)該門課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使之成為一個(gè)更加完善的教學(xué)體系，已經(jīng)成為各高校全日制專業(yè)型碩士教育的一個(gè)重要課題。為了突出環(huán)境工程專業(yè)型碩士的培養(yǎng)特色，筆者介紹了該課程區(qū)別于本科生階段及學(xué)術(shù)型碩士的教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐。
一、以往教學(xué)中存在的問題
1.課程定位模糊
目前對(duì)水污染控制工程課程的地位、作用以及與其他課程之間的相互關(guān)系缺乏系統(tǒng)分析，各課程之間不能有機(jī)結(jié)合，部分課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。水污染控制工程的教學(xué)不是由一門課程來(lái)完成的，而是具有實(shí)踐性、綜合性、多學(xué)科性等特征。它以數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及物理化學(xué)等課程為基礎(chǔ)，以環(huán)境儀器分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃等課程為輔助，再輔以實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)等一系列實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)而組成的課程體系來(lái)完成。水污染控制是整個(gè)課程體系的總目標(biāo)。
2.教學(xué)內(nèi)容陳舊
在以往的講授中，水污染控制課程內(nèi)容與本科階段大量重復(fù)，在難度上也與本科差距不大，前沿性知識(shí)比重較低，缺少體現(xiàn)工程碩士特點(diǎn)所應(yīng)有的工程性、應(yīng)用性和前沿性。對(duì)于學(xué)過(guò)該門課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這不僅浪費(fèi)了大量寶貴的學(xué)習(xí)時(shí)間，而且也會(huì)使很多學(xué)生失去進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。老師們很少將自己所研究的項(xiàng)目、課題融會(huì)貫通到教學(xué)內(nèi)容中去，致使學(xué)生們難以了解該課程最新的前沿進(jìn)展。
3.教學(xué)方法單一
目前，課堂教學(xué)仍以注入式為主，學(xué)生參與互動(dòng)較少，其主體地位沒有得到充分發(fā)揮。個(gè)別時(shí)候，要求學(xué)生做一些課堂發(fā)言，但因老師要求不嚴(yán)，學(xué)生大多敷衍應(yīng)付，所準(zhǔn)備內(nèi)容簡(jiǎn)單泛泛，沒能起到激發(fā)學(xué)生興趣、開啟學(xué)生思路、鍛煉學(xué)生能力的目的。另外，除課堂教學(xué)以外，單獨(dú)的專題與討論開設(shè)較少，沒有激發(fā)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。
4.實(shí)驗(yàn)不足、實(shí)踐脫節(jié)
因環(huán)境與資源學(xué)院是我校近年來(lái)才組建的新學(xué)院，實(shí)驗(yàn)室仍處于建設(shè)及逐步完善的階段。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)方面比較薄弱，絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)仍停留在以演示型為主，開放性和研究型的實(shí)驗(yàn)條件還不具備。實(shí)踐環(huán)節(jié)仍停留在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行走馬觀花式的認(rèn)知實(shí)習(xí)為主。因?qū)嵙?xí)基地有限，生產(chǎn)實(shí)習(xí)未能全面開展。學(xué)生畢業(yè)論文選題也多與學(xué)術(shù)型研究生類似，較多集中在理論與科學(xué)方面的研究，沒有突出工程實(shí)踐的特色。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革與建設(shè)
1.明確課程定位，調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)
進(jìn)一步明確水污染控制工程課程的核心地位，將其作為環(huán)境工程專業(yè)型碩士課程體系的總目標(biāo)之一來(lái)看待。在教學(xué)計(jì)劃的制訂中，大綱、教材的編寫中，各教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)踐中，都要圍繞總目標(biāo)確定各自的分目標(biāo)，并使其達(dá)到整個(gè)課程體系的最優(yōu)化。具體來(lái)說(shuō)，該課程體系應(yīng)分為三個(gè)層次，第一層次是專業(yè)基礎(chǔ)課程，包括無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)。第二層次是技術(shù)基礎(chǔ)課程，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境微生物學(xué)、化工原理、流體力學(xué)、水泵與水泵站、給排水管道工程。第三層次是專業(yè)課程，包括水污染控制工程、工業(yè)廢水處理、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)等。從教學(xué)安排上，應(yīng)先進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課的培養(yǎng)，然后是技術(shù)基礎(chǔ)課程的鋪墊，最后是專業(yè)課程的安排。在總課時(shí)少的情況下，要根據(jù)各課程的作用和地位，與其他課程有機(jī)銜接，將重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行壓縮整編。在培養(yǎng)目標(biāo)方面，應(yīng)明確以工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，除使學(xué)生具備應(yīng)有的理論基礎(chǔ)，掌握基本的工作方法外，著重培養(yǎng)學(xué)生具備獲取和更新知識(shí)的能力，分析和解決實(shí)際問題的能力。
2.更新教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生知識(shí)面
研究生教育比大學(xué)本科高一個(gè)層次，教學(xué)不能僅局限于某一本教科書，設(shè)置的課程內(nèi)容一定要體現(xiàn)高、深、新的特點(diǎn)。高即起點(diǎn)和要求要高，課程內(nèi)容與本科相比應(yīng)有明顯的知識(shí)臺(tái)階。深即對(duì)問題的討論要求深入，對(duì)本專業(yè)的課程應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生盡快到達(dá)學(xué)科發(fā)展的最前沿。新即課程內(nèi)容要新，要包括新技術(shù)、新方法、新成果及有重大應(yīng)用價(jià)值的內(nèi)容。另外，要求教師一定要將自己所研究的項(xiàng)目、課題中的科研思路和研究成果融會(huì)貫通到教學(xué)內(nèi)容中去，使學(xué)生們及時(shí)了解該課程最新的前沿進(jìn)展，拓展學(xué)生的知識(shí)面。
3.創(chuàng)新教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
在新的教學(xué)實(shí)踐中，教師講授基本理論的時(shí)間應(yīng)該只占總課時(shí)的1/3，其余時(shí)間可以增設(shè)專題與討論。一般可以將專題與討論的題目圈定在水處理的典型案例分析之中（如養(yǎng)殖廢水、含重金屬?gòu)U水、造紙廢水、含油廢水、制藥工業(yè)廢水等處理工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型方面），同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生將討論的主題與自身的研究課題相結(jié)合，爭(zhēng)取使每位學(xué)生在課堂上進(jìn)行演講、發(fā)言并接受老師和全體學(xué)生的提問。這種從原來(lái)的教師單向灌輸式教學(xué)向以學(xué)生為中心的互動(dòng)式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。積極采用先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，完善《水污染控制工程》多媒體教學(xué)課件，并配合工藝動(dòng)畫和構(gòu)筑物實(shí)例詳細(xì)照片，增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性和直觀性，加深學(xué)生對(duì)各水處理工藝和構(gòu)筑物的理解。積極探索雙語(yǔ)教學(xué)，除中文教材以外，還選用部分英文教材作為教學(xué)參考書，如（1）“Water Supply and Pollution Control，8th edition，W.Viessman.Jr&M.J.Hammer et.（2）“Industrial Water Pollution control”，3rd edition， W.W. Eckenfelder。同時(shí)在課堂教學(xué)中給出主要專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英文單詞，爭(zhēng)取在專業(yè)詞匯表述和一般表述上與國(guó)際接軌。
4.完善實(shí)驗(yàn)條件，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
工程碩士大多具有多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，他們是帶著工作中的問題和發(fā)展需要來(lái)學(xué)習(xí)的，迫切需要補(bǔ)充和更新必需的理論、技術(shù)手段及應(yīng)用、發(fā)展前沿、實(shí)用工具、行業(yè)相關(guān)學(xué)科等方面的知識(shí)，需要提高獲取和處理信息、分析和解決實(shí)際問題、不斷創(chuàng)新、協(xié)調(diào)溝通和組織管理、參與社會(huì)活動(dòng)等能力，以適應(yīng)現(xiàn)代工程發(fā)展的要求。因此，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)是滿足這一要求的唯一途徑。
教學(xué)實(shí)驗(yàn)是所有實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。包括演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。在專業(yè)型碩士的培養(yǎng)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)有別于本科生的實(shí)驗(yàn)，我們將實(shí)驗(yàn)與學(xué)生所做的專題結(jié)合起來(lái)，對(duì)專題中遇到的問題通過(guò)有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證或解決，通過(guò)這種辦法可以加深學(xué)生對(duì)索引文獻(xiàn)或別人研究成果的理解，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和解決實(shí)際問題的能力。目前，內(nèi)蒙古大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院正在建設(shè)和完善“環(huán)境科學(xué)”與“環(huán)境工程”兩個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室，在近期內(nèi)便可基本滿足水污染控制工程課程的實(shí)驗(yàn)要求。
在學(xué)生的畢業(yè)論文方面，從原來(lái)的注重科學(xué)理論研究轉(zhuǎn)向與更多地與工程實(shí)踐相結(jié)合，從工程實(shí)踐所遇到的具體問題中提煉研究題目，發(fā)揮學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在培養(yǎng)機(jī)制上，實(shí)行雙導(dǎo)師制，即校內(nèi)導(dǎo)師理論指導(dǎo)與校外導(dǎo)師（多為工廠或公司高級(jí)管理技術(shù)人員）實(shí)踐指導(dǎo)相結(jié)合的模式，這樣可以充分發(fā)揮高校老師的理論優(yōu)勢(shì)與校外導(dǎo)師的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。
在工程實(shí)踐方面，加強(qiáng)與公司、企業(yè)、研究所、污水處理廠等單位的合作，共建實(shí)踐教學(xué)基地，充分利用社會(huì)資源，建立穩(wěn)定的校外工程訓(xùn)練中心，為學(xué)生提供良好的實(shí)踐機(jī)會(huì)和條件。積極引導(dǎo)學(xué)生參加教師的科研工作，如讓學(xué)生參與教師的煤化工廢水膜處理、MBR反應(yīng)器處理生活污水及回用等研究工作，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐中，解決具體問題，改善課堂教學(xué)效果。
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【Abstract】In this paper， taking Xiangjiang river basin as the research object， the main ecological problems of the basin are systematically combed. Through the analysis， we found that there are still some ecological problems existing in Xiangjiang river basin， such as serious heavy metal pollution， wetland destruction and serious water pollution and pollution control debts， and some suggestions are put forward， such as increasing the intensity of heavy metal pollution remediation， carrying out wetland ecological management， optimizing and upgrading industrial structure， and improving wastewater treatment methods.
【關(guān)鍵詞】湘江流域；水污染；生態(tài)治理
【Keywords】 Xiangjiang river basin； water pollution； ecological management
【中圖分類號(hào)】X321 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）06-0054-02
1 引言
湘江作為我國(guó)長(zhǎng)江的重要一級(jí)支流，其流域在湖南境內(nèi)貫穿了永州、郴州、婁底、衡陽(yáng)、株洲、湘潭、長(zhǎng)沙以及岳陽(yáng)城市，對(duì)湖南省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到了至關(guān)重要的作用，是湖南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心地區(qū)。然而近年來(lái)由于傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展模式尚未得到徹底轉(zhuǎn)變，流域內(nèi)人口膨脹和工業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了重金屬污染和濕地退化的問題愈加的嚴(yán)重，歷史遺留下來(lái)的治理設(shè)施欠賬問題和廢水污染問題對(duì)生態(tài)壞境造成了嚴(yán)重的破壞，流域的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)[1]。
在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)和政策機(jī)遇下，湘江流域迎來(lái)了新的開發(fā)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2013年，面對(duì)湘江流域新的發(fā)展要求，湖南省政府提出，要將湘江的環(huán)境保護(hù)與科學(xué)開發(fā)列為省政府的“一號(hào)重點(diǎn)工程”，并做到“新賬不能再欠，老賬努力去還”。2015年年底，湖南省財(cái)政廳根據(jù)《湘江流域生態(tài)補(bǔ)償（水質(zhì)水量獎(jiǎng)罰）暫行辦法》，對(duì)相關(guān)縣市開出首張湘江生態(tài)補(bǔ)償“罰單”，這一舉措引發(fā)社會(huì)強(qiáng)烈關(guān)注。2016年湖南省出臺(tái)了《長(zhǎng)沙市湘江流域水污染條例》，此后湘江流域水質(zhì)持續(xù)好轉(zhuǎn)?；诖吮尘?，本文著重分析了目前湘江流域內(nèi)的主要生態(tài)問題，并結(jié)合當(dāng)前政策為有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)提供相關(guān)建議，以此來(lái)推動(dòng)湘江流域生態(tài)發(fā)展[2]。
2 湘江流域生態(tài)發(fā)展存在的主要問題
2.1 河道重金屬污染嚴(yán)重
湘江流域的河道底泥重金屬污染累積性問題嚴(yán)重，這就導(dǎo)致流域內(nèi)的危機(jī)有許多是潛在性。湘江干支流長(zhǎng)期以來(lái)重金屬污染排放嚴(yán)重，導(dǎo)致河道底泥均有不同程度超標(biāo)。根據(jù)污染程度，從小到大依次為鉻、鉛、砷、汞、鎘，其中鎘以超標(biāo)425倍為最高。在干流的中游、支流集中采選區(qū)以及河灣、河道交匯口、集中排污口等為污染物的主要聚集地，郴州三十六灣、婁底錫礦山、衡陽(yáng)水口山等采選集中區(qū)為重點(diǎn)。各干流水系尾砂進(jìn)入河道，導(dǎo)致底泥積聚在一處，給當(dāng)?shù)鼐用耧嬎踩斐芍卮笸{。
2.2 濕地保護(hù)形勢(shì)嚴(yán)峻
湘江流域濕地形勢(shì)嚴(yán)峻，生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，濕地面積逐漸減少，濕地生態(tài)呈現(xiàn)萎縮的態(tài)勢(shì)，濕地的萎縮也會(huì)引起生態(tài)多樣性的減少，野生生物數(shù)量下降，竦叵低扯暈廴疚锏那謇砉δ芤菜嬤下降。流域河道周邊圍湖造田現(xiàn)象嚴(yán)重，湖泊面積的減少導(dǎo)致了河流蓄水能力差，雨季容易爆發(fā)洪水。旱季無(wú)水可用，對(duì)周圍生態(tài)平衡造成不良影響，同時(shí)水域變小、降雨量減少，引發(fā)的干旱問題將對(duì)局部氣候造成影響。
2.3 污染治理欠賬多
流域地區(qū)內(nèi)有著諸如食品加工業(yè)、金屬制造業(yè)、建材業(yè)等老牌主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，這些行業(yè)里許多都是有著數(shù)十年歷史的國(guó)企企業(yè)和私有企業(yè)，由于管理制度的不健全，政府部門不夠重視，導(dǎo)致了歷史遺留問題多，主要表現(xiàn)為：設(shè)備陳舊，治理理念有待革新、原材料及水資源利用率低、治理設(shè)施欠賬多等，不僅達(dá)不到國(guó)家制定的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)對(duì)污染的措施也十分缺乏。
2.4 水污染問題嚴(yán)重
湘江流域水污染源主要包括三部分：工業(yè)污染源、生活污染源和農(nóng)業(yè)面源。其中，工業(yè)污染源主要包括各個(gè)市的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放，據(jù)2014年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)，湘江流域工業(yè)廢水中汞占全國(guó)排放總量的21.8%、鎘占全國(guó)排放總量的38.5%、鉛占全國(guó)排放總量的30.0%、砷占全國(guó)排放總量的32.7%。湘江流域排放生活污水11.19億噸，占全省的68.97%；排放COD39.79萬(wàn)噸，占全省總排放量的44.48%[3]。在農(nóng)業(yè)面源污染主要是化肥和農(nóng)藥施用過(guò)度所致。湘江流域每年施用的農(nóng)藥5萬(wàn)噸左右，化肥310萬(wàn)噸左右，每年經(jīng)雨水沖洗帶入徑流，輾轉(zhuǎn)流入湘江的農(nóng)藥、化肥量分別為700噸和2.2萬(wàn)噸左右。隨著未來(lái)林業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，其中森林污染和畜禽養(yǎng)殖污染程度也將不斷上升。
3 湘江流域生態(tài)治理對(duì)策
3.1 加大河流重金屬污染的整治力度
加強(qiáng)對(duì)受污染河道的綜合治理和生態(tài)修復(fù)，結(jié)合河道內(nèi)障礙的清除、截?cái)辔廴驹?、治理污染、清理淤泥、增加堤防建設(shè)等，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)湘江的美化，消除城市內(nèi)河段的黑臭現(xiàn)象，對(duì)于市區(qū)內(nèi)污染水質(zhì)的現(xiàn)象予以懲罰，逐步提高湘江整體水質(zhì)和生態(tài)服務(wù)功能。規(guī)劃好湘江流域重金屬污染底泥河段的淤泥清理工作，重點(diǎn)進(jìn)行治理的重金屬污染底泥區(qū)域河段有：株洲清水塘工業(yè)區(qū)、湘潭竹埠港、岳塘工業(yè)區(qū)、衡陽(yáng)水口山、臨武縣香花嶺三十六灣、北湖區(qū)新田嶺礦區(qū)、汝城縣小垣礦區(qū)、蘇仙區(qū)柿竹園瑪瑙山礦等，使流域下游地區(qū)市民的飲用水安全問題得到解決。
3.2 開展?jié)竦厣鷳B(tài)治理
省政府針對(duì)于“一號(hào)重點(diǎn)工程”湘江保護(hù)與治理工作已經(jīng)展開了退耕還林、還濕試點(diǎn)工作，通過(guò)植樹造林、濕地修復(fù)、攔截農(nóng)業(yè)面源污染，吸納和降解土壤重金屬污染，凈化湘江水質(zhì)，立足于長(zhǎng)遠(yuǎn)，大力發(fā)展防護(hù)林為凈化水源保持水土，發(fā)展環(huán)境保護(hù)林為凈化空氣和釋氧排炭以及發(fā)展景觀游憩林以提升視覺審美效果和提供旅游觀光場(chǎng)。
3.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)
淘汰掉落后的產(chǎn)業(yè)，將不符合的產(chǎn)業(yè)、沒有經(jīng)審批以及存在重大環(huán)境安全隱患污染企業(yè)視情況予以關(guān)閉，對(duì)于沒有按期完成淘汰任務(wù)的企業(yè)，地方政府要依法予以清除，做到從源頭開始治理污染嚴(yán)重企業(yè)，對(duì)于政府政策支持的項(xiàng)目，應(yīng)加大力度發(fā)展，所有新增污染物排放量必須經(jīng)過(guò)政府的嚴(yán)格審核，再針對(duì)不同企業(yè)、區(qū)域進(jìn)行等量削減予以平衡[4]。
3.4 完善廢水處理方式
完善廢水的處理，其中，對(duì)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的外排污染廢水在其車間排口必須達(dá)到政策要求以及國(guó)家和地方的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行深化治理，要求控制工業(yè)固體廢物的露天存放，私自S意堆砌的應(yīng)進(jìn)行整改，含重金屬的廢渣要采取因地制宜的策略，因事制宜。
對(duì)于城市生活產(chǎn)生的廢水方面，應(yīng)當(dāng)完善城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，生活污水要進(jìn)行三級(jí)處理，對(duì)廢水進(jìn)行循環(huán)利用，農(nóng)村普及好農(nóng)業(yè)清潔化生產(chǎn)技術(shù)，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)；為了有效解決農(nóng)業(yè)禽畜類產(chǎn)生的水污染，政府要加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢物的綜合治理，采用創(chuàng)新工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢物的綜合利用。對(duì)于具有相當(dāng)規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖企業(yè)，其產(chǎn)生的廢物可以采用循環(huán)利用的方式，實(shí)現(xiàn)污染“零”排放；對(duì)規(guī)模以下的畜禽養(yǎng)殖企業(yè)的廢物，可以采取人工處理的措施，將其使用于農(nóng)田或林地中，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
4 結(jié)語(yǔ)
湘江作為我國(guó)長(zhǎng)江的重要一級(jí)支流，其流域在湖南境內(nèi)貫穿了永州、郴州、婁底、衡陽(yáng)、株洲、湘潭、長(zhǎng)沙以及岳陽(yáng)城市，對(duì)湖南省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到了至關(guān)重要的作用，是湖南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心地區(qū)[5]。然而近年來(lái)由于傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展模式尚未得到徹底轉(zhuǎn)變，流域內(nèi)人口膨脹和工業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了重金屬污染和濕地退化的問題愈加嚴(yán)重，流域的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)和政策機(jī)遇下，湘江流域迎來(lái)了新的開發(fā)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。近年來(lái)隨著工業(yè)的快速發(fā)展、城市圈的擴(kuò)大、沿江兩岸礦產(chǎn)資源的開發(fā)、湘江水污染日趨嚴(yán)重，相關(guān)部門采取了一些措施，也取得了一定的成效。
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論文關(guān)鍵詞：城市，水資源，保護(hù)與利用，污染，可持續(xù)發(fā)展
0 引言
水是人類賴以生存和發(fā)展的資源，人類文明的起源也可稱為流域文明。歷史悠久的國(guó)家和民族都是在母親河的哺育下發(fā)展起來(lái)的，同時(shí)水也是城市發(fā)展的重要制約因素。我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，2004年度中國(guó)科學(xué)院在《中國(guó)水問題的出路》中指出：“水問題將成為我國(guó)21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展最突出的重大問題”。
筆者參與了《安寧市城市總體規(guī)劃》和《中國(guó)太平奧林匹克體育小鎮(zhèn)控制性詳細(xì)規(guī)劃》（該小鎮(zhèn)為安寧市太平鎮(zhèn)新區(qū)）的市政工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，以下就以云南省安寧市為例，分析我國(guó)城市水資源利用的現(xiàn)狀與存在問題，并對(duì)目前行之有效的解決途徑進(jìn)行歸納總結(jié)，目的在于通過(guò)從個(gè)別到一般的方法，使讀者對(duì)中國(guó)城市水問題有一個(gè)清晰的全方位的了解和認(rèn)識(shí)。
1 安寧市給水工程規(guī)劃簡(jiǎn)述
安寧市地處滇中高原，滇池的西部，昆明市的西郊，距昆明市中心區(qū)32公里。地形呈東南高、西北低，有三個(gè)山間盆地，其余均為山區(qū)、半山區(qū)。市域面積1301平方公里，其中城市建成區(qū)主要由兩個(gè)街道辦事處組成，市域常住人口為31.75萬(wàn)人。
1.1 安寧市水資源概況
安寧是一個(gè)低緯度高海拔的地區(qū)，雨量集中在夏秋兩季，春冬少雨，屬貧水地區(qū)，年平均降雨量881.6毫米。年平均徑流深207.9毫米，年平均徑流量2.63億立方米。由于安寧市位于金沙江和紅河水系的分水嶺地區(qū)，水資源相對(duì)較少，人均水資源量?jī)H為云南省的五分之一，資源型缺水明顯。
安寧市的河流屬金沙江水系和紅河水系。境內(nèi)主要河流有螳螂川、馬料河、沙河、祿脿河、鳴矣河和邵九河等，并有現(xiàn)狀與擬建水庫(kù)若干宗，具體見圖1。其中螳螂川發(fā)源于云南滇池，除邵九河屬紅河水系外，其余河流均匯入螳螂川后流入金沙江。按各河流產(chǎn)水模數(shù)折算，可得入境水量約為5.39億立方米。
安寧市境內(nèi)有12個(gè)地下富水地區(qū)，潛水和承壓埋藏較淺，深度一般在70～100m。補(bǔ)給條件好，容易更新，具有較好的開采條件。天然補(bǔ)給量7482萬(wàn)立方米/年，現(xiàn)開采能力為2244萬(wàn)立方米/年。泉水55個(gè)點(diǎn)，年涌水量1860萬(wàn)立方米。
由于安寧市地域布局特殊性，在整個(gè)區(qū)域形成幾大獨(dú)立的排水體系。各片區(qū)的排水由生活污水、工業(yè)廢水和雨水構(gòu)成。排水體制為雨污合流制，主要采用分散排水的方式。生活污水基本未經(jīng)過(guò)任何處理即排入附近水體。工業(yè)廢水量較大的企業(yè)均自備有水處理設(shè)施，廢水處理達(dá)標(biāo)后排放水體或重復(fù)利用。其余較小企業(yè)工業(yè)廢水基本未經(jīng)過(guò)處理就排入水體。排水的主要受納水體為螳螂川及其支流，由于大量的工業(yè)廢水和生活污水的排入，水體受到較大污染，水質(zhì)較差。
螳螂川入境河段水質(zhì)劣于Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為CODMn、氨氮；鳴矣河上游水質(zhì)為Ⅰ類，匯入螳螂川前通仙橋斷面為Ⅱ類。馬料河支流上游龍房壩水庫(kù)水質(zhì)為Ⅲ類，匯入螳螂川前大黃塘斷面也為Ⅲ類；祿脿河源頭入境口水質(zhì)為Ⅱ類，匯入螳螂川前青龍鎮(zhèn)斷面也為Ⅱ類。車木河水庫(kù)、上村箐水庫(kù)、黑螞箐水庫(kù)、普達(dá)箐水庫(kù)水質(zhì)均為Ⅰ類；張家壩水庫(kù)水質(zhì)為Ⅱ類；月字莊水庫(kù)、明朗水庫(kù)為Ⅲ類。據(jù)相關(guān)地下水評(píng)價(jià)結(jié)果表明，地下水水質(zhì)良好，不存在大面積污染的跡象。
1.2 安寧市水資源利用狀況
安寧市域修建了大量的水利工程及設(shè)施。至2004年，蓄水工程總庫(kù)容12923萬(wàn)立方米，工程設(shè)計(jì)供水能力8554萬(wàn)立方米；引水工程40件，設(shè)計(jì)供水能力3983萬(wàn)立方米；提水工程238站（含工業(yè)提水和地下水），設(shè)計(jì)供水能力7818萬(wàn)立方米；水利工程總設(shè)計(jì)供水能力為20355萬(wàn)立方米，實(shí)際供水量為17372萬(wàn)立方米。作為集中供水水源地的水庫(kù)主要有車木河水庫(kù)等。安寧城市有備用水源一處，在車木河水庫(kù)供水發(fā)生意外的情況下應(yīng)急啟用。
安寧市現(xiàn)有自來(lái)水廠1座，目前建成一期，處理能力為4萬(wàn)立方米/天，二期建成后處理能力可達(dá)到8萬(wàn)立方米/天。水廠凈化水工藝采用常規(guī)處理的“絮凝——沉淀——過(guò)濾——消毒”工藝。
安寧市現(xiàn)狀市政供水區(qū)主要為安寧主城區(qū)，分別采用不同方式供給用戶。大部分采用重力流方式供給，但對(duì)地表高程相對(duì)較大的地區(qū)，則將處理后的水加壓送到凈化廠附近高位水池，再供給用戶。
安寧城市給水管網(wǎng)多沿道路敷設(shè)，老區(qū)管網(wǎng)為環(huán)網(wǎng)、支網(wǎng)相結(jié)合，管材多為普通鑄鐵管，敷設(shè)時(shí)間較早，使用年限長(zhǎng)，銹蝕嚴(yán)重。新區(qū)管網(wǎng)為近期建設(shè)，基本已連接成環(huán)，管材為球墨鑄鐵管和PE給水管。
1.3 安寧市給水工程規(guī)劃內(nèi)容
根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，并結(jié)合安寧市實(shí)際供水情況以及安寧市可開發(fā)水資源情況，至規(guī)劃期末，市域常住人口達(dá)到75萬(wàn)人，確定遠(yuǎn)期用水量為22.50～26.25萬(wàn)立方米/天。
規(guī)劃建議提高全市人民的節(jié)水意識(shí)，努力發(fā)展節(jié)水工業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)，提倡使用節(jié)水器具。對(duì)現(xiàn)有管網(wǎng)進(jìn)行檢修維護(hù)，供水不暢的輸配水管道應(yīng)進(jìn)行疏通或更新，以解決跑、冒、滴、漏和二次污染等問題，水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006》的規(guī)定，從水質(zhì)、水量和水壓方面保證居民和企業(yè)的用水安全。提高城市污水收集率和處理率，保護(hù)水生態(tài)環(huán)境。規(guī)劃設(shè)立車木河、王家灘、箐門口等水源保護(hù)區(qū)，嚴(yán)格遵守國(guó)家法律法規(guī)，并制定相關(guān)地方法律法規(guī)，保護(hù)水源地生態(tài)環(huán)境。規(guī)劃保留并擴(kuò)建安寧市自來(lái)水廠，并規(guī)劃新建三座城市自來(lái)水廠，具體見圖2。同時(shí)大力提倡使用再生水，提高工業(yè)用水重復(fù)使用率，并采取工程措施，充分利用雨水，在降低對(duì)城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)壓力的同時(shí)，減少市政供水的需求量。
在國(guó)家和地方政策法規(guī)允許的前提下，政府應(yīng)鼓勵(lì)距離集中供水設(shè)施較遠(yuǎn)的工業(yè)水用戶，從工業(yè)用地附近水源取水自行處理，滿足自身用水需求。對(duì)集鎮(zhèn)現(xiàn)狀供水設(shè)施予以保留，并加強(qiáng)管理。規(guī)劃保留現(xiàn)狀較大的農(nóng)業(yè)引水設(shè)施，不考慮新增農(nóng)業(yè)灌溉水源，堅(jiān)持近水近用的原則，從農(nóng)業(yè)區(qū)附近引水滿足灌溉需水要求。集鎮(zhèn)供水問題分為三個(gè)層次：第一個(gè)是“飲水解困”，解決有水喝的問題；第二個(gè)是“飲水安全”，解決水量、水質(zhì)問題，提供清潔飲用水；第三個(gè)是“飲水方便”，解決飲水方便的問題。各鎮(zhèn)及農(nóng)村建設(shè)較分散，自來(lái)水廠統(tǒng)一供水存在較大的難度，規(guī)劃建議分散供水，采用自備水源供水。根據(jù)現(xiàn)有的水廠的實(shí)際情況，采用停、并、擴(kuò)相結(jié)合的策略，逐步完善各個(gè)鎮(zhèn)的供水能力。結(jié)合村鎮(zhèn)的開發(fā)建設(shè)，對(duì)水源地實(shí)施強(qiáng)有力的保護(hù)，要絕對(duì)保證水源的安全。
2 中國(guó)城市水資源及利用存在主要問題
通過(guò)對(duì)安寧市水資源和利用情況的分析，并結(jié)合中國(guó)城市水資源現(xiàn)狀及利用情況，可以總結(jié)得出其中存在以下幾個(gè)問題：
2.1 水資源匱乏，人均占用量嚴(yán)重不足
中國(guó)大陸年平均降水深648毫米，而全球陸地平均降水深為834毫米，亞洲為740毫米，中國(guó)的年平均降水明顯低于世界和亞洲年平均值。
我國(guó)多年平均水資源量為2.8萬(wàn)億立方米，人均水資源占有量為2200立方米，僅為世界人均平均占用量的1/4，且有逐年下降的趨勢(shì)，而安寧市人均水資源占用量不足1000立方米。按照國(guó)際一般標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源占有量少于1700立方米即為用水緊張國(guó)家。
2.2 基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，城市供水能力不足
到2002年底，全國(guó)城市供水生產(chǎn)能力為2.35億立方米／天，供水管道總長(zhǎng)度31.26萬(wàn)公里，城市年供水總量466.46億立方米。其中生產(chǎn)用水208.56億立方米，生活用水257.90億立方米（包括公共服務(wù)和消防用水）。供需比為1.35：1，城市供水普及率：72.3%（2000年為96.7%，2002年統(tǒng)計(jì)口徑改為按城市總?cè)丝?，之前按城市非農(nóng)業(yè)人口，故2002年普及率下降），人均日生活用水量213升／人·日。1998年至2001年共完成城市供水固定資產(chǎn)投資619.45億，相應(yīng)增加日供水能力2335萬(wàn)立方米／天，增加供水管道73，750多公里。
隨著城市的發(fā)展，市政供水的不足也越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)，已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的重要因素。
2.3 水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，利用效率低下
城市生活和工農(nóng)業(yè)用水都存在大量的浪費(fèi)，由于管理不善，工程配套差和工藝技術(shù)落后，城市管網(wǎng)和衛(wèi)生設(shè)施的漏水很普遍，是城市生活用水中浪費(fèi)最大的一項(xiàng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)城市管網(wǎng)漏水量平均達(dá)每人每天60升，占全部用水量的10~15%。北京漏水量占總用水量的10~40%，甚至可達(dá)70%。工業(yè)用水從水源取用的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其實(shí)際耗水量。農(nóng)村大水漫灌，利用率很低，而且渠道滲漏很大，不僅浪費(fèi)水資源，而且引起土壤的次生鹽漬化和潛育化，降低土壤質(zhì)量。由于國(guó)民的水危機(jī)意識(shí)和節(jié)水意識(shí)淡薄，在城市的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整中仍然沿用著“以需定供”的粗放式用水方式，節(jié)水器具普及率和工業(yè)水重復(fù)利用率均較低，普遍存在著用水浪費(fèi)現(xiàn)象。
2.4 水污染嚴(yán)重，水系功能退化
中國(guó)城市現(xiàn)狀大多雨污合流排放，大部分污水沒有經(jīng)過(guò)處理，對(duì)水體污染嚴(yán)重。由于污水直接排放，部分排水渠又采用明渠排水，周圍環(huán)境也受到嚴(yán)重污染?，F(xiàn)狀排水干渠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，管渠斷面偏小，水力條件差，排水渠道容易淤積。在部分排水明渠段，建筑工地泥沙、垃圾直接排入，對(duì)管渠造成嚴(yán)重堵塞，漬水嚴(yán)重。雨水排除系統(tǒng)不完善，下大雨時(shí)雨水不能順利排除，容易形成內(nèi)澇。
安寧市的眾多河流尤其是螳螂川的水質(zhì)受到了嚴(yán)重污染項(xiàng)目管理論文，使用價(jià)值不斷下降。在我國(guó)的主要江、河、湖等水域，如長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河、遼河、松花江、第二松花江、黃浦江、沱江、巢湖、滇池和太湖等，或已檢測(cè)出數(shù)百種有機(jī)物，或被報(bào)道已經(jīng)受到嚴(yán)重的有機(jī)物污染。在被檢測(cè)出的有機(jī)物中一些有毒污染物含量超過(guò)了地面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有些是致癌、致畸和致突變有機(jī)污染物。近年來(lái)，我國(guó)有關(guān)部門在水源保護(hù)方面作了許多工作，但是，由于各種條件的制約，全國(guó)水源污染仍呈發(fā)展趨勢(shì)，有90%以上的城市水域污染嚴(yán)重，近50%的重點(diǎn)城鎮(zhèn)水源水質(zhì)不符合飲用水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
總之，水源污染在我國(guó)已經(jīng)是普遍存在，有機(jī)物正在悄悄地污染著我們的周圍環(huán)境，以至對(duì)我們的生存環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，這方面現(xiàn)已成為一項(xiàng)急迫需要解決的問題。
3 城市水問題解決途徑
3.1 發(fā)展節(jié)水經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)全民節(jié)水意識(shí)
樹立全民節(jié)水社會(huì)意識(shí)，建立節(jié)水型社會(huì)經(jīng)濟(jì)模式。充分運(yùn)用新技術(shù)、新方法和新理論，節(jié)約水資源，提高水資源的利用率。通過(guò)節(jié)水和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，建立節(jié)水型社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水資源的可持續(xù)發(fā)展。
在城市規(guī)劃中應(yīng)采取以下措施，一是在缺水城市如安寧市，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及用地結(jié)構(gòu)，限制大耗水工業(yè)的發(fā)展，提倡實(shí)行節(jié)水工程與企業(yè)新、擴(kuò)、改工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)，全面提高工業(yè)重復(fù)用水率；二是對(duì)與城市供水存在一定矛盾的上游農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，包括調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉、為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境；三是在城市用水規(guī)模預(yù)測(cè)中把工業(yè)節(jié)水指標(biāo)考慮進(jìn)去，將軟指標(biāo)變成硬指標(biāo)。城市規(guī)劃從各階段到具體項(xiàng)目實(shí)施，確定其用水量規(guī)模是首要內(nèi)容，規(guī)模預(yù)測(cè)是否符合發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)際需要，將對(duì)水資源的合理利用、工程總體布局、實(shí)施步驟和工程費(fèi)用產(chǎn)生重大影響，因而合理確定用水量規(guī)模十分重要。
3.2 加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理與調(diào)控，制定相應(yīng)的法律法規(guī)
在規(guī)劃中要根據(jù)水文水力關(guān)系及環(huán)境容量，根據(jù)《飲水水源地保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》劃分出城市水源的一級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)以及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，并按照《飲用水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》，提出有關(guān)治理現(xiàn)有污染源、清除排污口的方法和措施。流域性的水污染問題，應(yīng)通過(guò)城市規(guī)劃提請(qǐng)上級(jí)政府部門會(huì)同有關(guān)城鎮(zhèn)予以綜合管治。
加強(qiáng)法制建設(shè)，制定和完善相應(yīng)的法律、法規(guī)，依法保護(hù)水資源的合理利用。同時(shí)成立權(quán)威的統(tǒng)一綜合管理部門，實(shí)行水資源的一體化管理、優(yōu)化配置和高效可持續(xù)利用。
政府管理在加大資金投入，提高設(shè)施水平和能力的同時(shí)，國(guó)家和各級(jí)地方政府建設(shè)和有關(guān)行政主管部門，不斷加強(qiáng)對(duì)城市供排水行業(yè)的管理，制定相應(yīng)的法規(guī)、方針、政策和標(biāo)準(zhǔn)，提高行業(yè)管理水平，推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，實(shí)行改革，擴(kuò)大開放和對(duì)外交流與合作，有力地促進(jìn)了城市供排水事業(yè)的發(fā)展。
2000年9月，國(guó)務(wù)院召開了全國(guó)城市供水節(jié)水和水污染防治工作會(huì)議，這是建國(guó)以來(lái)第一次以國(guó)務(wù)院名義召開全國(guó)性會(huì)議解決城市水問題，充分體現(xiàn)了水在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位，同時(shí)也進(jìn)一步體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)城市水問題的高度重視。會(huì)后，國(guó)務(wù)院頒發(fā)了〔2000〕36號(hào)文件，即《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市供水節(jié)水和水污染防治工作的通知》，對(duì)解決今后一個(gè)時(shí)期的城市水問題提出了一系列的方針政策和目標(biāo)，這也是今后中國(guó)城市供排水行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要指導(dǎo)性文件。
3.3 提高污水收集率和處理率，保護(hù)水生態(tài)和水環(huán)境
在第三屆國(guó)際水務(wù)研討會(huì)，建設(shè)部副部長(zhǎng)仇保興所做演講《近期我國(guó)城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展若干重大機(jī)遇》，明確闡釋了城鎮(zhèn)污水處理所面臨的良好社會(huì)環(huán)境和機(jī)遇，國(guó)家將對(duì)城鎮(zhèn)污水處理從法律、資金、技術(shù)等方面給予大力支持。根據(jù)相關(guān)資料，到2010年，我國(guó)設(shè)市城市和縣城所在的建制鎮(zhèn)均應(yīng)規(guī)劃建設(shè)污水集中處理設(shè)施，全國(guó)設(shè)市城市的污水處理率不低于70%。其中，省會(huì)以上城市要平均達(dá)到80%，地級(jí)市平均達(dá)到60%，縣級(jí)市平均達(dá)到50%，缺水城市再生水利用率達(dá)到20%以上。截污、治污要從源頭抓起，要通過(guò)政治、經(jīng)濟(jì)、法律、行政等手段多管齊下，實(shí)施長(zhǎng)效管理。強(qiáng)化城市排水設(shè)施建設(shè)，并結(jié)合流域特點(diǎn)，更科學(xué)合理地規(guī)劃、建設(shè)排水系統(tǒng)，采用先進(jìn)的技術(shù)和工藝流程。制定城市排水發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主。像類似于安寧這樣的缺水地區(qū)城市，應(yīng)積極推行凈化污水再生回用，要顯著提高城市公共排水及污水處理在城市水環(huán)境綜合治理中的功能。
3.4 積極開發(fā)利用新水源，保持水資源可持續(xù)發(fā)展
對(duì)類似于安寧這樣缺水的城市，單純考慮取用本區(qū)內(nèi)淡水資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，應(yīng)對(duì)大量過(guò)境水、再生水等水資源進(jìn)行有效利用。
3.4.1 開發(fā)新的淡水資源
城市積極主動(dòng)地開發(fā)水源，不僅符合水資源開發(fā)的趨勢(shì)和規(guī)律，而且往往還與水利部門的開發(fā)計(jì)劃不謀而合。由于取用過(guò)境水所具有的多功能性及其影響面的廣泛性，因此在考慮對(duì)城市供水效能予以論證外，還應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。協(xié)調(diào)處理好城市供水與防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、旅游、養(yǎng)殖等各方面的關(guān)系，有主有次，綜合平衡，趨利避害，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門間的全面發(fā)展，共同繁榮。
城市建設(shè)的進(jìn)行和城市的發(fā)展，使得區(qū)域內(nèi)雨水徑流系數(shù)大大增加，雨水肆意排放，這不僅對(duì)城市排水系統(tǒng)造成了沖擊，而且浪費(fèi)了大量的淡水資源。隨著水源匱乏的日益顯現(xiàn)，必須對(duì)雨水進(jìn)行充分有效地利用。對(duì)于貧水城市，利用雨水緩解城市水資源緊張的做法，更有其巨大的現(xiàn)實(shí)意義。雨水利用產(chǎn)業(yè)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍開展，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也大大緩解了城市防洪排澇的壓力。雨水利用的普遍做法，是充分利用城市建筑的屋頂、道路、庭院等收集雨水，用于沖廁所、洗車、澆灌綠地或回補(bǔ)地下水。雨水利用系統(tǒng)的流程見圖3。
隨著城市的開發(fā)建設(shè)，應(yīng)同時(shí)上馬雨水利用工程。根據(jù)較成熟的實(shí)例分析，地塊自身收集的雨水量完全可以滿足沖廁、洗車、澆綠地和消防用水的需求。分散的雨水利用開發(fā)方式，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中靈活機(jī)動(dòng)、便于操作，減少了給水工程投資。
3.4.2 再生水回用
再生水也稱為中水，就是將人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)中用過(guò)的優(yōu)質(zhì)雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便污水)以及生活污(廢)水經(jīng)集流再生處理后回用，充當(dāng)?shù)孛媲鍧崱不?、洗車、空調(diào)冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。
近年來(lái)再生水開發(fā)與回用技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在美國(guó)、日本、印度、英國(guó)等國(guó)家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)，這一技術(shù)已受到各級(jí)政府及有關(guān)部門重視并對(duì)建筑再生水回用做了大量理論研究和實(shí)踐工作，與再生水工程相關(guān)的國(guó)家規(guī)范《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《城市污水再生利用分類》等也及時(shí)由相關(guān)部門頒布實(shí)施，在全國(guó)許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了再生水工程的運(yùn)行。再生水系統(tǒng)的流程圖見圖4。
再生水工程的優(yōu)點(diǎn)有：一方面，污水是一種穩(wěn)定可靠的水源。污水資源化利用是實(shí)現(xiàn)城市水資源可持續(xù)利用的一條重要途徑。只要城市在用水，就有水源，城市污水量穩(wěn)定，易于收集，不受旱澇影響。另一方面，發(fā)展污水處理再生水回用具有不可替代的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
再生水處理也存在短期內(nèi)難以避免的缺點(diǎn)，其一，目前，我國(guó)再生水回用的工程建設(shè)主要依靠政府投資，缺少動(dòng)力；其二，我國(guó)再生水使用技術(shù)還不是很完善，再生水處理費(fèi)用及維修費(fèi)用較高，另外我國(guó)水價(jià)一直處于較低水平，使得再生水使用與自來(lái)水使用在經(jīng)濟(jì)上相比缺少優(yōu)勢(shì)；其三，我國(guó)再生水工程的運(yùn)行還處于初級(jí)階段，對(duì)再生水運(yùn)行管理及處理技術(shù)等都還不成熟。
污水資源化已經(jīng)越來(lái)越引起社會(huì)的普遍重視，有關(guān)再生水的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)頒布實(shí)施，搞好再生水回用，對(duì)水資源多次開發(fā)，對(duì)于促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康、快速發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。
3.4.3 海水利用
海水對(duì)沿海城市而言，不失為一種穩(wěn)定可靠的水源。一般而言，海水有以下兩種應(yīng)用方式：一是以海水淡化水作為城鎮(zhèn)居民用水的重要水源；二是在重點(diǎn)行業(yè)（如電力、化工、石化等行業(yè)）大力推廣直接利用海水作為原水，替代淡水作為工業(yè)冷卻用水。
開發(fā)利用海水資源，對(duì)緩解我國(guó)缺水形勢(shì)所具有的戰(zhàn)略意義，在我國(guó)尚未引起足夠重視。海水直接利用的用水量很大，對(duì)緩解沿海工業(yè)城市缺水起著重要作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，沿海城市用水總量的80%以上是工業(yè)用水，而工業(yè)用水的80%以上是工業(yè)冷卻水。
目前，發(fā)達(dá)國(guó)家沿海城市中的電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、食品等工業(yè)，以海水做冷卻水已達(dá)90%以上。我國(guó)的大連、青島、天津、上海等沿海城市企業(yè)也已開始用海水冷卻、沖洗、印染、化鹽了，但還遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家。利用海水沖廁，我國(guó)香港特區(qū)已有近40年的歷史，而我國(guó)沿海缺水城市中，還沒有一個(gè)城市利用海水沖廁。
海水作工業(yè)冷卻水，目前國(guó)內(nèi)外都仍以直流冷卻為主，且主要用于濱?；痣姟⒑穗?、化工和冶金等企業(yè)。海水直流冷卻技術(shù)具有深海取水溫度低、冷卻效果好和系統(tǒng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；但也存在取水量大、工程一次性投資大、排污量大和海體污染明顯等問題。海水循環(huán)冷卻技術(shù)在國(guó)外已有應(yīng)用實(shí)例，最大的海水循環(huán)量達(dá)22000立方米/時(shí)，在我國(guó)尚處于研究階段，千噸級(jí)示范工程正在進(jìn)行中。
根據(jù)目前海水利用的特點(diǎn)和我國(guó)擁有的技術(shù)水平，可以預(yù)言在不遠(yuǎn)的將來(lái)，無(wú)論是海水淡化，還是海水作為工業(yè)冷卻水，從生產(chǎn)成本和生產(chǎn)技術(shù)的角度應(yīng)該都不成問題。
通過(guò)對(duì)過(guò)境水、雨水、再生水、海水等多種水源的綜合開發(fā)利用，可以有效地減輕城市取水工程的壓力，這對(duì)城市的供水安全有積極的意義。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著城市化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展中所面臨的“水資源緊缺、水環(huán)境惡化、水災(zāi)害加劇”等問題日益嚴(yán)重。在面對(duì)這些問題時(shí)，我們應(yīng)該樹立科學(xué)的發(fā)展觀，認(rèn)真分析問題產(chǎn)生的根源，并提出針對(duì)性的解決方案，把增強(qiáng)全民節(jié)水意識(shí)、水資源保護(hù)與利用、水污染的治理和開發(fā)利用新水源結(jié)合起來(lái)，作為現(xiàn)代城市建設(shè)與發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1董光器.城市總體規(guī)劃.東南大學(xué)出版社，2003年3月第一版
2楊光明，孫長(zhǎng)林.中國(guó)水安全問題及其策略研究.災(zāi)害學(xué)，2008年6月第23卷第2期
關(guān)鍵詞：卓越工程師；給水排水專業(yè)
中圖分類號(hào)：G619.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0082-03
一、引言
為適應(yīng)我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，培養(yǎng)和造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才，2009年教育部開始實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。同濟(jì)大學(xué)是第一批參與試點(diǎn)的高校，環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱我院）給水排水專業(yè)是第一批試點(diǎn)專業(yè)。為適應(yīng)改革的需要，我院給水排水專業(yè)在本科人才的培養(yǎng)上進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新，在課程體系上形成了鮮明的工程特點(diǎn)，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合緊密，積極開展復(fù)合型、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，在人才模式方面也進(jìn)行了探索。
二、專業(yè)背景簡(jiǎn)介
（一）歷史沿革
我院給水排水專業(yè)成立于1952年，并于當(dāng)年招收第一屆上下水道專業(yè)本科和?？粕?，1957年開始招收研究生，1981年獲準(zhǔn)國(guó)內(nèi)第一批“市政工程”碩士學(xué)位授予權(quán)和“市政工程”博士學(xué)位授予權(quán)，并于1983年開始招收第一批博士研究生。1985年獲準(zhǔn)建立國(guó)內(nèi)首批“市政工程”博士后流動(dòng)站。1988年成立環(huán)境工程學(xué)院，于1998年改名為環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，2004年首批通過(guò)全國(guó)高等學(xué)校給水排水工程專業(yè)（本科）評(píng)估，2007年成為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。
（二）師資
承擔(dān)給水排水專業(yè)本科核心課程教學(xué)任務(wù)的主要是市政工程系的22位老師，其中教授9人，副教授8人，講師5人，均有博士學(xué)位，具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和進(jìn)取及敬業(yè)的品質(zhì)。其中兩位老師分別于2009年、2011獲得學(xué)校青年教師講課競(jìng)賽的二等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)，一位老師獲得2011年學(xué)校本科生學(xué)科競(jìng)賽“優(yōu)秀指導(dǎo)教師”。
專業(yè)基礎(chǔ)課的大部分教學(xué)任務(wù)由我院環(huán)境工程系和環(huán)境科學(xué)系的相關(guān)教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)，化學(xué)類、力學(xué)類教學(xué)任務(wù)分由學(xué)校化學(xué)系、航空和航天力學(xué)和土木工程等學(xué)院承擔(dān)。
（三）學(xué)科方向
經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，給水排水專業(yè)已形成了在國(guó)內(nèi)外具有影響力的水資源與給水排水工程設(shè)計(jì)運(yùn)行最優(yōu)化、水處理理論與技術(shù)方向（含建筑給水排水及消防技術(shù)）、污水和廢水處理理論與技術(shù)三個(gè)學(xué)科方向，是我國(guó)水處理工程問題的重要研究基地和水處理設(shè)備的研究開發(fā)中心之一。
三、特色培養(yǎng)模式
（一）培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系
結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)要求，即培養(yǎng)面向未來(lái)國(guó)家發(fā)展需要，適應(yīng)未來(lái)科技進(jìn)步，德智體全面發(fā)展，知識(shí)、能力、人格協(xié)調(diào)統(tǒng)一，知識(shí)面寬、基礎(chǔ)厚重、素質(zhì)高、能力強(qiáng)、具有國(guó)際視野和領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)，有理想抱負(fù)、有社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)操守的高級(jí)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才。給水排水專業(yè)提出的培養(yǎng)目標(biāo)是，掌握城市水系統(tǒng)良性循環(huán)，水安全技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，獲得專業(yè)工程師基本能力訓(xùn)練，有水資源開發(fā)利用、水的輸配、處理、收集與再生利用等領(lǐng)域，勝任規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、施工、咨詢、教育和研究開發(fā)等方面的技術(shù)與管理工作，具有持續(xù)學(xué)習(xí)能力、開拓創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型市政工程學(xué)科高級(jí)工程技術(shù)人才。
在這目標(biāo)下設(shè)置的課程體系，包括自然科學(xué)（數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等）、人文與社會(huì)科學(xué)（哲學(xué)、社會(huì)學(xué)、法學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)、心理學(xué)、軍事學(xué)、思想道德等）、經(jīng)濟(jì)管理（經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)）、工具性知識(shí)（英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)檢索、科技寫作等）、專業(yè)核心知識(shí)（結(jié)構(gòu)力學(xué)、水力學(xué)、工程力學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、水質(zhì)工程學(xué)、建筑給水排水工程、工業(yè)廢水污染防治、水資源規(guī)劃與管理、水工程施工、環(huán)境監(jiān)測(cè)、給水排水工程儀表與控制等）與社會(huì)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)（職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)的法律法規(guī)和規(guī)范、本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)等）。
通過(guò)四年的培養(yǎng)和訓(xùn)練，使學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)和解決給水排水工程問題的能力，給水排水工程技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理及系統(tǒng)思維和開拓創(chuàng)新的能力。
（二）課程建設(shè)
1.卓越課程。根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》，為落實(shí)同濟(jì)大學(xué)“十二五”人才培養(yǎng)規(guī)劃，學(xué)校依托“985工程”三期建設(shè)項(xiàng)目，組織實(shí)施本科卓越課程（專業(yè)核心課程改革）行動(dòng)計(jì)劃。經(jīng)學(xué)院（系）推薦申報(bào)，學(xué)校組織專家評(píng)審，共有150門專業(yè)核心課程立項(xiàng)為同濟(jì)大學(xué)本科卓越課程（專業(yè)核心課）。給水排水專業(yè)的《建筑給水排水工程》、《水質(zhì)工程學(xué)（上）》、《給水排水管道工程》、《環(huán)境微生物學(xué)》于2011年被立項(xiàng)為本科卓越課程，參與課程教學(xué)方式、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容的改革與建設(shè)，同時(shí)接受學(xué)校的教學(xué)監(jiān)督，進(jìn)行課程自查、學(xué)生評(píng)教、督導(dǎo)檢查等，以檢查改革的實(shí)施及落實(shí)情況，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行多維或多系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，以提高課程的教學(xué)質(zhì)量。
卓越課程所使用的教材為國(guó)家十一五規(guī)劃教材，為嚴(yán)煦世、劉遂慶的《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》、范瑾初、金兆豐的《水質(zhì)工程》、李樹平、劉遂慶的《城市排水管渠系統(tǒng)》等。編者均為學(xué)院具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的、資深的給水排水專家、教授。通過(guò)教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了理論傳授和實(shí)踐展示，使學(xué)生更能理解后續(xù)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
與課程相對(duì)應(yīng)的是一系列的課程設(shè)計(jì)，如《建筑給排水課程設(shè)計(jì)》、《給水處理課程設(shè)計(jì)》、《污水處理課程設(shè)計(jì)》、《給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)》、《排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)》、周群英、王士芬的《環(huán)境工程微生物學(xué)》和章非娟、徐竟成的《環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)》等，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上接受動(dòng)手能力的訓(xùn)練，理論充分聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化所學(xué)。
2.實(shí)踐課程。
（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。依托我院的國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》、《環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)》等實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)都由該示范中心承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)示范中心規(guī)范的管理、科學(xué)的內(nèi)容選擇和設(shè)計(jì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，很好地保證了給水排水專業(yè)本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
（2）校企聯(lián)合培養(yǎng)。創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，落實(shí)教學(xué)安排。為了加強(qiáng)校企聯(lián)系，我院與知名企業(yè)簽訂“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，如上海市城市建設(shè)投資開發(fā)總公司，中國(guó)海誠(chéng)工程科技股份有限公司、珠海水務(wù)集團(tuán)有限公司，并成為國(guó)家第一批工程實(shí)踐教育中心建設(shè)單位，其他協(xié)作單位還有吉博力（上海）貿(mào)易有限公司、同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究分院等，以落實(shí)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)工程、設(shè)計(jì)、規(guī)劃的認(rèn)知。
2012年，我院首次聘請(qǐng)15名工程實(shí)踐經(jīng)歷豐富的企業(yè)工程師為校外導(dǎo)師，傳授企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)企業(yè)文化，深入開展工程實(shí)踐活動(dòng)，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程研究與開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和職業(yè)道德。
參與畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生要求一人一題。2012年，由學(xué)院外聘導(dǎo)師或校外企業(yè)指導(dǎo)教師合作帶畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生多達(dá)15人，占總畢業(yè)設(shè)計(jì)人數(shù)的近20%，使受訓(xùn)的學(xué)生能真正了解實(shí)際工作對(duì)專業(yè)知識(shí)和能力的要求。
（3）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。我院2004年起，通過(guò)《環(huán)境科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)》課程與本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)整合起來(lái)，規(guī)定本科生在第六學(xué)期初，由學(xué)院集中動(dòng)員、系里組織，根據(jù)學(xué)生自愿選擇的原則，進(jìn)入教師的課題組和實(shí)驗(yàn)室，觀摩老師的科研活動(dòng)，進(jìn)行為期一年的專業(yè)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，最后完成課題實(shí)習(xí)報(bào)告，使學(xué)生能近距離與專業(yè)教師接觸，無(wú)論在科學(xué)研究思維方面還是動(dòng)手能力上得到切實(shí)的鍛練，受到學(xué)生普遍的歡迎。在試行二年后，該課程即納入培養(yǎng)計(jì)劃，作為每個(gè)在校生的必修課程，成為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
（三）質(zhì)量保證
同濟(jì)大學(xué)對(duì)所入選的卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的專業(yè)有相應(yīng)的政策傾斜和管理措施，對(duì)入選計(jì)劃的專業(yè)在國(guó)際交流上予以優(yōu)先考慮，增加研究生的錄取名額，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)良率上，提高了5%，對(duì)核心課程可以申請(qǐng)立項(xiàng)成為卓越課程加以重點(diǎn)建設(shè)。同時(shí)參與學(xué)校每個(gè)學(xué)期的質(zhì)量監(jiān)督和評(píng)估，以檢查培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱的落實(shí)和執(zhí)行情況，分析研究實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的新問題，研究共性問題，提出政策建議。
對(duì)培養(yǎng)方案要求開設(shè)的所有課程，由學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量管理辦公室進(jìn)行一學(xué)期一次的教學(xué)質(zhì)量檢查，由學(xué)生參與全部課程的評(píng)價(jià)，校、院二級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和督導(dǎo)不定期聽課，學(xué)生畢業(yè)前還須對(duì)所有課程進(jìn)行問卷調(diào)查，以監(jiān)測(cè)課程的教學(xué)質(zhì)量和完善培養(yǎng)體系。
（四）管理措施
為了保證學(xué)生的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)院還建立了一系列保障措施。
專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃每四年進(jìn)行一次修訂。修訂前廣泛聽取學(xué)生、教師和企業(yè)的意見反饋，由系提出修訂意見或方案，經(jīng)學(xué)院教務(wù)指導(dǎo)委員會(huì)討論審核后定稿，報(bào)學(xué)校審批，以確保課程體系與培養(yǎng)目標(biāo)的一致性，并能適應(yīng)社會(huì)需要。
教學(xué)過(guò)程是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的又一重要環(huán)節(jié)。除學(xué)校常規(guī)的教學(xué)監(jiān)督外，學(xué)院和系領(lǐng)導(dǎo)不定期地對(duì)課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)效果進(jìn)行課堂檢查。對(duì)教學(xué)效果好的，尤其是在學(xué)校每年舉行的青年教師講課競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的教師，在全院大會(huì)上進(jìn)行表?yè)P(yáng)，并鼓勵(lì)青年教師前去觀摩學(xué)習(xí)；對(duì)所呈現(xiàn)的問題予以交流，以逐步提升教學(xué)質(zhì)量。
青年教師都擁有很高的學(xué)歷，其中有些人是畢業(yè)后就來(lái)學(xué)校工作的，他們的工程經(jīng)驗(yàn)需要得到提高。為豐富他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)院決定由黨委書記領(lǐng)銜，對(duì)如何提升青年教師的工程能力和水平進(jìn)行研討，然后制定相應(yīng)的政策，與相關(guān)企業(yè)簽訂青年教師的培養(yǎng)協(xié)議，每年選派若干名高學(xué)歷的青年教師帶薪、全職到協(xié)議單位進(jìn)修，保證他們?cè)谄髽I(yè)的學(xué)習(xí)時(shí)間、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)收入。同時(shí)，學(xué)院每年舉行青年教師講課競(jìng)賽，由師生公認(rèn)的資深教授現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)，共同探討教學(xué)教法。通過(guò)這些措施，任課教師在知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)水平上都得到全面的發(fā)展。
學(xué)生是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的主體。學(xué)生成績(jī)優(yōu)異、綜合能力強(qiáng)的，可以被推薦保送免試研究生或出國(guó)交流，有機(jī)會(huì)獲得學(xué)校、學(xué)院和企業(yè)設(shè)立的各類獎(jiǎng)學(xué)金，優(yōu)先獲得推薦給用人單位的機(jī)會(huì)。每個(gè)班級(jí)都配備了經(jīng)驗(yàn)豐富、負(fù)責(zé)任的教師擔(dān)任班主任，全面負(fù)責(zé)學(xué)生的管理工作。每二周一次班會(huì)課，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思想動(dòng)態(tài)進(jìn)行了解，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。學(xué)院對(duì)班主任進(jìn)行工作量補(bǔ)貼。
四、卓越人才培養(yǎng)
（一）生源
我院生源質(zhì)量較好，近幾年來(lái)入學(xué)新生高考分?jǐn)?shù)超過(guò)生源地重點(diǎn)本科分?jǐn)?shù)線50分以上的均達(dá)到83%。這些學(xué)生大都畢業(yè)于當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)高中，其中很多同學(xué)在高中階段也獲得了眾多獎(jiǎng)項(xiàng)，如2011級(jí)學(xué)生高中階段獲得國(guó)家級(jí)比賽名次的有11人共獲獎(jiǎng)13項(xiàng)，占到11級(jí)總?cè)藬?shù)的8.4%。
我院實(shí)行環(huán)境科學(xué)類招生，2010年以后，將原來(lái)大類學(xué)習(xí)時(shí)間由一年半改為一年，旨在強(qiáng)化專業(yè)學(xué)習(xí)和指導(dǎo)。大類分專業(yè)（給水排水、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)）由學(xué)生自主選擇，各專業(yè)人數(shù)歷年保持基本穩(wěn)定，給水排水專業(yè)學(xué)生人數(shù)略多。
（二）畢業(yè)情況
四年的培養(yǎng)和訓(xùn)練，學(xué)生的知識(shí)得到擴(kuò)展，能力得到提高。07級(jí)給水排水工程五位同學(xué)獲得“立升杯”全國(guó)高校給水排水專業(yè)本科生優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獎(jiǎng)。
給水排水專業(yè)近五年共畢業(yè)338人，僅有5人沒有取得畢業(yè)資格，畢業(yè)率達(dá)98.5%。
給水排水專業(yè)的就業(yè)情況歷年較好，但隨著社會(huì)和個(gè)體需求的多樣化，就業(yè)的去向也呈多元發(fā)展的趨勢(shì)，由原來(lái)的以直接就業(yè)占優(yōu)、少量出國(guó)的狀況，逐漸改變?yōu)橐灾苯庸ぷ?、考研和出?guó)齊頭并進(jìn)的態(tài)勢(shì)，在2012年，出國(guó)人數(shù)占優(yōu)，也有畢業(yè)生進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè)。近三年來(lái)的就業(yè)形勢(shì)見圖1。
（三）國(guó)際交流
同濟(jì)大學(xué)進(jìn)入21世紀(jì)后，以本科國(guó)際合作辦學(xué)為重要特色的國(guó)際化戰(zhàn)略步入快車道。我院先后與美國(guó)波特蘭大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)香檳分校、澳大利亞莫納什大學(xué)、法國(guó)多芬大學(xué)和圖盧茲國(guó)立科學(xué)應(yīng)用研究院等簽訂了學(xué)生交流的合作協(xié)議。項(xiàng)目有短期、中期、3+2和雙學(xué)位等種類，交流人數(shù)逐年上升。自2008年開展國(guó)際交流項(xiàng)目以來(lái)，給水排水專業(yè)出國(guó)交流學(xué)生已有11人，占學(xué)院總交流學(xué)生人數(shù)的30%。這對(duì)于培養(yǎng)具有國(guó)際視野、能知曉國(guó)際規(guī)則、能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的高級(jí)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才起到了很好的作用。
五、結(jié)語(yǔ)
卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃正在實(shí)施過(guò)程中，培養(yǎng)的方式方法有待于進(jìn)一步的研究和完善，學(xué)生成長(zhǎng)的規(guī)律也有待于繼續(xù)探索，尤其是結(jié)合“90后”青年人的個(gè)性特點(diǎn)及成長(zhǎng)成才規(guī)律。另外，培養(yǎng)的學(xué)生是否能切實(shí)滿足社會(huì)需要，還有待于社會(huì)、企業(yè)的檢驗(yàn)。
