導語：如何才能寫好一篇工業廢水處理論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1普通工業廢水特點

普通工業廢水量大、污染物成分復雜，不同行業產生的廢水所含污染物成分區別較大，有的廢水溫度高，容易造成環境的熱污染；有些具有明顯的酸堿度；有些含有易燃、易爆、有毒物質。針對工業廢水中所含的不同成分，選擇不同的處理工藝，往往需要物理、化學、生物代謝等多種不同工藝組合處理。

1.2放射性廢水特點

具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對象，而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性，所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進行放射性廢水處理的時候，我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內，降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。

2普通工業廢水處理方法

為了使工業廢水得到凈化，一般將廢水中所含的污染物分離出來，或將其轉化為無害、穩定的物質。我們按照處理原則，將工業廢水處理方法中物理化學法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發法、結晶法等。離子交換法在普通工業廢水處理中，主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術在70年代后大規模應用到各個工業領域及科研中，發展非常迅速。蒸發法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機物能力的微生物，這些微生物具有數量巨大、分布范圍廣、繁殖力強等特點，被廣泛應用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業的廢水處理中。

3放射性廢水的處理方法

放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性，其處理一般都是遵循以下兩個基本原則：①將放射性廢水排入水體，通過稀釋和擴散達到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后，將其濃縮產物與人類的生活環境長期隔離，任其自然衰減。對高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國內外普遍做法是對放射性廢水進行濃縮處理后貯存或固化處理。

3.1蒸發法

蒸發濃縮法具有較高的濃縮倍數和去污因子，可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發濃縮裝置處理中低水平核放射廢水，對總α和總β的去污因子能達到104量級，出水滿足國內放射性廢水排放標準。

3.2化學沉淀法

化學沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑，然后與廢水中的微量放射性核素發生沉淀后，將放射性核素轉移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進行化學沉淀法時主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等，同時可投加助凝劑，如粘土、活性二氧化硅等加快凝結過程。羅明標等的試驗結果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果，特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。

3.3離子交換法

目前離子交換主要處理低放廢水，包括有機離子和無機離子兩種交換體系。此法特點是操作方便、設備簡單、去除效率高且減容比高，適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國內外研究都表明離子交換劑對Cs的有很高的吸附容量。

3.4膜分離技術

膜處理方法是處理放射性廢水相對經濟、高效、可靠的方法，此法具有出水水質好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應性強等特點等特點，膜技術的研究比較廣泛。美國、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。

3.5生物處理法

生物處理法包括植物修復法、微生物法。微生物治理低放射性廢水是20世紀60年代開始研究的新工藝，國內外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國研究人員發現一種名為Geobactersulfurreducens的細菌能夠去除地下水中溶解的鈾，Geobacter能夠還原金屬離子，從而降低金屬在水中的溶解度，使金屬以固體形式沉淀下來，因此，這種細菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復雜，處理周期長，運行管理難度大，國內核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。

4放射性廢水和普通工業廢水處理方法比較

工業廢水中污染物成分復雜多樣，我們采用單一的處理方法很難達到完全凈化的效果，因此需要我們尋找適合的工藝進行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則，先除去大塊垃圾和漂浮物質，然后依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。放射性廢水與普通工業廢水處理的一個根本區別是：能夠用物理、化學或者生物方法將普通工業廢水的一些有毒物分解破壞，轉化為無毒物質，例如六價鉻、氰、有機磷等；而用這些方法無法破壞放射性核素，不能改變其衰變輻射的固有特性，只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學或物理化學方法一般是普通工業廢水處理中的預處理或深度處理方法，主要處理方法采用生物處理法。而物理化學法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業廢水，而較難應用于處理放射性廢水。

5結論

篇2

關鍵詞：廢水，氨氮，飲用水

 

1.概述

氨氮的存在使給水消毒和工業循環水殺菌處理過程中氯量增大；對某些金屬，特別是對銅具有腐蝕性；當污水回用時，再生水中的氨氮可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水設備，并影響換熱效率，更嚴重的是氨氮是造成水體富營養化的重要原因。氨氮存在于許多工業廢水中。鋼鐵、煉油、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產等工業，均排放高濃度的氨氮廢水。某些工業自身會產生氨氮污染物，如鋼鐵工業（副產品焦炭、錳鐵生產、高爐）以及肉類加工業等。而另一些工業將氨用作化學原料，如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外，皮革、孵化、動物排泄物等廢水中氨氮初始含量并不高，但由于廢水中有機氮的脫氨基反應，在廢水存積過程中氨氮濃度會迅速增加。不同類的工業廢水中氨氮濃度千變萬化，即使同類工業不同工廠的廢水中氨氮濃度也不完全相同，這取決于原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。進入水體的氮主要有無機氮和有機氮之分。無機氮包括氨態氮（簡稱氨氮）和硝態氮，亞硝態氮不穩定可以還原成氨氮，或氧化成硝態氮。有機氮有尿素、氨基酸、蛋白質、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基糖等含氮的有機物。在一定的條件下有機氮會通過氨化作用轉化成無機氮。免費論文參考網。

2.水體富營養化及其危害

2.1水體富營養化現象及主要成因

“富營養化”是湖泊分類與演化方面的概念，過量的植物性營養元素氮、磷排入水體會加速水體富營養化的進程。水體富營養化現象是指在光照和其它適宜環境條件情況下，水中含有的植物性營養元素氮的營養物質使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類植物的死亡以及異樣微生物的代謝活動中，水體中的溶解氧逐步耗盡，造成水體質量惡化、水生態環境機構破壞。

當水體中含N>0.2mg/L，含P>0.02mg/L水體就會營養化。水體營養化后會引起某些藻類惡性繁殖，一方面有些藻類本身有藻腥味會引起水質惡化使水變得腥臭難聞；另一方面有些藻類所含的蛋白質毒素會富集在水產物體內，并通過食物鏈影響人體的健康，甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的過度繁殖能使海水呈紅色或褐色，即俗稱“赤潮”；溝藻屬是形成赤潮的常見種類，它們所產生的毒素會被貝類動物所積累，人體食用后會引起嚴重的胃病甚至死亡。水體中大量藻類死亡的同時會耗去水體中的溶解氧，從而引起水體中魚蝦類等水產物的大量死亡，致使湖泊退化、淤泥化，甚至變淺、變成沼澤地甚至消亡。據統計，我國平均每年有20個天然湖泊消亡。我國廣東珠海沿江、廈門沿海、長江口近海水域、渤海灣曾多次發生藻類過度繁殖引起的赤潮，造成魚類等水產物大量的死亡，使海洋漁業資源遭到的破壞，經濟損失嚴重。而水體一旦富營養化后沒有幾十年的時間是很難恢復的，有的甚至無法恢復，如美國的伊利湖是典型的富營養湖，科學家估計需要100年才能恢復。

2.2降低水體的觀賞價值

通常1mg氨氮氧化成硝態氮需消耗4.6mg溶解氧。水體中氨態氮愈多，耗去的溶解氧就愈多，水體的黑臭現象就越發嚴重。這就影響了水體中魚類等水生生物的生存，使其易因缺氧而死亡。富營養的水質不僅又黑又臭，且透明度差（僅有0.2m），往往影響了江河湖泊的觀賞和旅游價值。隨著改革開放的深入，人民群眾的生活水平日趨提高，旅游已成為人們越來越廣泛的需求。而水質優良的江河、湖泊、公園是城市景觀的重要組成部分，也是人們生活娛樂、游泳、觀賞、休閑的最佳場所。但我國的大部分湖泊已呈現出不同程度的營養態。有些通常發黑、發臭，人們已無法在其中游泳、游覽了，更觀賞不到魚類在其中嬉戲的情景，大大降低了這些湖泊的利用價值。影響當地人民的生活，并且也嚴重影響當地的旅游業發展，造成較大的經濟損失。

2.3危害人類及生物生存

當水體中pH值較高時。氨態氮往往呈游離氨的形式存在，游離氨對水體中的魚及生物皆有毒害作用，當水體中NH3－N>1mg/L時，會使生物血液結合氧的能力下降；當NH3－N>3mg/L在24～96h內金魚及鳊魚等大部分魚類和水生物就會死亡?？墒谷梭w內正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，失去血紅蛋白在體內的輸氧能力，出現缺氧的癥狀，尤其是嬰兒。當人體血液中高鐵血紅蛋白>70%時會發生窒息現象。若亞硝酸鹽長時間作用于人體可引起細胞癌變。經水煮沸后的亞硝酸鹽濃縮，其危害程度更大。免費論文參考網。以亞硝酸鹽為例，自來水中含量為0.06mg/L時，煮沸5min后增加到0.12mg/L，增加了100%。亞硝酸鹽與胺類作用生成亞硝酸胺，對人體有極強的致癌作用，并有致畸胎的威脅。美國推薦水中亞硝酸鹽的最高允許濃度時1mg/L，而我國上海第一醫院建議在飲用水中的亞硝酸鹽的濃度必須控制在0.2mg/L以下。

水體中的氮營養來源是多方面的，其中人類活動造成的氮的來源主要有以下幾方面:1.未經處理的工業和生活污水直接排入河道和水體：這類污水的氨氮含量高，排入江河湖泊，造成藻類過度生長的危害最大。城市污水、農業污水，食品等工業的廢水中含有大量的氮、磷和有機物質。據統計，全世界每年施入農田的數千萬噸氮肥中約有一半經河流進入海洋。美國沿海城市每年僅通過糞便排入沿海的磷近十萬噸。2.污水處理場出水：采用常規工藝的污水處理廠，有機物被氧化分解產生了氨氮，除了構成微生物細胞組分外，剩余部分隨出水排入河道，這是城市污水雖經過二級常規處理但河道仍然出現富營養化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的農業污染物，包括廢料、農藥和動物糞便等。

3.氨氮廢水處理的研究現狀及主要處理技術

氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關，而對一給定廢水，選擇技術方案主要取決于以下幾方面：(1)水的性質；(2)處理要求達到的效果；(3)經濟效益，以及處理后出水的最后處置方法等。根據廢水中氨氮濃度的不同，可將廢水分為3類：高濃度氨氮廢水、中等濃度氨氮廢水、低濃度氨氮廢水。隨著工業的發展，中、高濃度的氨氮廢水排放日益增多。免費論文參考網?，F在，由于對氨氮廢水的控制日益嚴格，對氨氮廢水的處理技術要求越來越高。工業廢水的氨氮去除方法有多種，主要包括物理法、化學法、生物法等。其中物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等技術；化學法有離子交換、氨吹脫、折點氯化、焚燒、催化裂解、電滲析、電化學處理等技術；生物法有藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等。雖然每種處理技術都能有效地去除氨氮，但應用于工業廢水的處理必須具有應用方便、處理性能穩定、適用于廢水水質且經濟實用的特點。根據國內外工程實例及資料介紹和環境工作者所研究的重點，目前處理氨氮廢水比較實用的方法主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉淀法等。下面就這幾種方法作一簡單介紹。

3.1折點氯化法去除氨氮

折點氯化法是將氯氣（生產上用加氯機將氯氣制成氯水）或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH4+－N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低，氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯量就會增多。因此該點稱為折點，該狀態下的氯化法稱為折點氯化。廢水中的氨氮常被氧化成氮氣而被脫去，處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯氣，pH值在6～7反應最佳，接觸時間為0.5～2小時。在上述條件下，出水中氨氮濃度小于0.1mg/L。

折點加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化，以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右的堿（以CaCO3計）。

折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制氯的添加量和對流量進行均化，使廢水中全部氨氮降為零，同時使廢水達到消毒的目的。對于氨氮濃度低于5mg/L的廢水來說，用這種方法較為經濟。為了克服單獨采用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點，常將此法與生物硝化連用，先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%～100%，處理效果穩定，不受水溫影響，在寒冷地區此法特別有吸引力。雖初次投資較少，但運行費用高，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染，所以氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。

3.2選擇性離子交換法去除氨氮

離子交換是指在固體顆粒和液體界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的；而常規的離子交換樹脂不具備對氨離子的選擇性，故不能用于廢水中去除氨氮。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質的陽離子交換劑，儲量豐富價格低廉，對NH4+有很強的選擇性。

【參考文獻】

[1]沈耀良,王寶貞.廢水生物處理新技術－理論與應用[M].中國環境科學出版社,2000:11-8

[2]錢易,唐孝炎.環境保護與可持續性發展[M].高等教育出版社,115-128

[3]鄭興燦,李亞新.污水除磷脫氮技術[M].中國建筑工業出版社,1998:15-87

[4]陳慧中,楊宏.給水系統中藻類研究現狀及進展[J].現代預防醫學,2001,28(l):79-80

[5]孫錦宜.含氮廢水處理技術與應用[M].化學工業出版社.2003:15-36

[6]許國強,曾光明,殷志偉等.氨氮廢水處理技術現狀及發展[J].湖南有色金屬,2002,18(2):29-30

[7]胡孫林,鐘理.氨氮廢水處理技術[J].現代化工,2001,21(6):47-50

[8]李曄.沸石改性及其對氨氮廢水處理效果的研究[J].非金屬礦,2003,26(2):53-55

[9]袁俊生,郎宇琪,張林棟等.天然沸石法工業污水氨氮資源化治理技術[J].環境污染治理技術與設

篇3

關鍵詞：給水排水工程；畢業設計；選題

中圖分類號：TU9903；G642477 文獻標志碼：A 文章編號：

1005-2909(2012)03-0133-03

畢業設計是理論與實踐相結合的學習過程，是對四年專業學習一次全面、徹底的總結和應用，同時也是培養學生結合工程實際提高分析、解決問題能力的必要環節。畢業設計對鞏固、深化和拓展學生所學知識，培養學生獨立思考能力和創新能力具有重要意義［1］。畢業設計由多個環節組成，其中選題是做好畢業設計的基礎，決定了畢業設計的研究方向和研究內容，直接影響畢業設計質量［2］。給水排水工程專業是涉及多學科知識體系并且與工程實踐緊密結合的綜合學科［3］，在此筆者根據其培養目標及教學基本要求和教學工作實踐，對給水排水專業畢業設計的選題工作進行探討。

一、現狀及問題分析

給水排水工程專業的畢業設計題目可以分為設計和論文兩大類，設計類主要包括給水排水管道系統、給水系統、城市污水處理廠、工業廢水處理廠（站）、建筑給水排水等；論文類有各種水處理的試驗研究和其他專題研究等，因此，給水排水畢業設計可供選題的范圍非常廣泛。學校給水排水專業近幾年畢業設計題目和選題人數見表1。

（3.5%）由表1中可以看出，目前給水排水專業的畢業設計大多是設計類題目，論文

類的題目比較少。在設計類題目中，城市污水處理廠、建筑給水排水和給水排水管道系統設計的題目占有較大比重，約占畢業設計題目的75%左右。結合學生畢業設計成果對近年畢業設計的題目進行分析，發現存在以下幾個方面的問題。

(一)選題與工程實際結合不緊密

設計類題目可以是直接選自工程實踐中的實際課題，也可以是明確工程背景下的模擬課題。由于采用實際課題不易把握工程量和時間進度，選題難度較大；而模擬課題工作量和時間進度容易掌握，便于指導教師按照畢業設計的要求進行安排和組織教學，因此目前畢業設計題目大多是模擬課題。模擬課題由于缺少實際工程背景，涉及實際問題較少，需要學生分析的客觀資料不多，導致一些學生的畢業設計缺乏深度，圖紙與工程實際有較大差距。

（二）題目范圍過大

閆怡新，等 給水排水工程專業畢業設計選題探討

畢業設計是從調查研究、查閱文獻、收集資料、理論分析、制訂設計方案到設計、計算、繪圖以及編制技術文件等過程對學生綜合能力的全面鍛煉。宏觀的題目會使學生感覺無從下手，顧此失彼。目前學校給水排水專業學生畢業設計工作的總學時只有14周左右。在這14周的時間內，除了要完成設計說明書的撰寫和繪圖工作外，還要進行外文資料的閱讀翻譯以及答辯的準備工作等。一些畢業設計的題目范圍過大導致學生對設計說明書的撰寫不夠細致，涉及范圍雖廣但不深入，工程制圖也過于簡單，與實際工程相差較遠，還有的學生為了應付差事，出現一些抄襲行為。

（三） 選題內容重復性高

給水排水專業的畢業設計多集中于城市污水廠、建筑給水排水及給水排水管道系統的設計等，雖然其題目較多，但是設計內容比較固定。例如，城市污水處理廠的設計雖然可以根據不同的處理規模和處理工藝給出較多的設計題目，如奧貝爾氧化溝、卡魯賽爾氧化溝、三溝式氧化溝、TE氧化溝、A2O、A/O、SBR、CASS、UCT工藝等，但是由于城市污水水質變化不大，而且其處理模式比較固定，基本上都是粗格柵—提升泵房—細格柵—沉砂池—生物處理系統—二沉池—消毒池，重復性內容較多，導致學生抄襲現象有增加趨勢。特別是近年來畢業設計成果均有電子版本，網絡上甚至出現了給水排水專業的全套畢業設計成果可以下載，更為學生抄襲提供了方便。

（四）論文類題目較少

給水排水專業的論文類題目中，主要是采用生物、物理和化學等方法來進行各種水處理的試驗研究。論文類題目中雖然涉及的專業知識范圍較小，但是對具體問題研究深入，有利于考上研究生或將來從事相關工作的學生繼續學習或研究。然而受試驗條件的限制，給水排水專業的論文類題目一直較少。

二、 對畢業設計選題改進的建議

（一）加強畢業設計與工程實際相結合

為使畢業設計更好地與工程實際相結合，有人提出選擇實際課題進行真題真做的畢業設計模式［4］。這固然是使畢業設計貼近工程實際的好方法，但是由于設計時間和學生的設計能力有限，采用學生畢業設計的圖紙作為實際工程的施工依據顯然并不合適，所以真題真做在給水排水專業的畢業設計中不可行。但是畢業設計選用真題，有利于激發學生對畢業設計的興趣和積極性，增強學生對設計工作的責任感，并且真題可為學生提供更為詳實的設計資料，促進學生在設計過程中對諸多因素進行綜合考慮，提高解決實際問題的能力。因此，在畢業設計中可以采用真題假做的方式，一方面制造一個實戰的氛圍，讓學生感到在參與一項真正的設計工作；另一方面，雖然是模擬，但仍然按照實際工程的標準來要求，使學生高水平完成設計課題。真題假做吸取了實際課題和模擬課題的優點，既發揮了模擬課題對學生進行綜合能力訓練比較方便快捷的長處，又使畢業設計更切合工程實際，在給水排水專業的畢業設計中應以提倡［5］。

篇4

【論文摘要】：微生物絮凝劑可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷，最終實現無污染排放，因此微生物絮凝劑是最具發展潛力的新型高效環保型絮凝劑。

目前廣泛應用于水處理中的絮凝劑主要有無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑。由于無機絮凝劑一般用量較大且可能對環境產生二次污染，有機高分子絮凝劑的殘留物不易被微生物降解，且其單體具有強烈的神經毒性和"三致"(致畸形、致突變、致癌)效應。而微生物絮凝劑可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷，最終實現無污染排放，因此微生物絮凝劑是最具發展潛力的新型高效環保型絮凝劑。

1. 微生物絮凝劑化學組成及微觀結構

微生物絮凝劑是一類由微生物或其分泌物產生的代謝產物，它是利用微生物技術，通過細菌、真菌等微生物發酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、無毒、無二次污染的水處理劑。

微生物產生的絮凝劑物質為糖蛋白、粘多糖、蛋白質、纖維素、DNA等高分子化合物，相對分子質量在105以上。

2. 微生物絮凝劑的絮凝機理

關于微生物絮凝劑的作用機理目前較為普遍接受的是"橋聯作用"機理。該機理認為，絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力，同時吸引多個膠體顆粒，因而在顆粒中起了"中間橋梁"的作用，形成一種網狀三維結構而沉淀下來。該理論可以解釋大多數微生物絮凝劑引起的絮凝現象，以及一些因素對絮凝的影響。絮凝體的形成是一個復雜的過程，"橋聯"機理并不能解釋所有的現象，絮凝劑的廣譜活性說明它是由多種機理共同起作用。為了更進一步解釋絮凝機理，還需作更深入地研究。

3. 微生物絮凝劑的合成

微生物絮凝劑的合成與微生物代謝活動有關。微生物代謝變緩之后，由于自身的分解才能釋放絮凝劑，形成絮體。最好在細菌對數生長后期或靜止早期收獲微生物絮凝劑，此后，絮凝活性即使不下降也不會再有提高。

4. 影響微生物絮凝劑絮凝效果的因素

同一般的化學絮凝劑一樣，微生物絮凝劑效果的好壞主要受絮凝劑和膠體顆粒的本身特性及反應條件的影響。

⑴ 微生物絮凝劑本身特性的影響

微生物絮凝劑的主要成分中含有親水的活性基團，如氨基、羥基、羧基等，故其絮凝機理與有機高分子絮凝劑(利用其線性分子的特點起到一種粘接架橋作用而使顆粒絮凝)相同。微生物絮凝劑分子量大小對其絮凝效果的影響很大，分子量越大，絮凝效果就越好。當絮凝劑的蛋白質成分降解后，分子量減小，絮凝活性明顯下降。一般線性結構的大分子絮凝劑的絮凝效果較好，如果分子結構是交鏈或支鏈結構，其絮凝效果就差。

⑵ 膠體顆粒表面電荷的影響

由"橋連作用"理論和"電荷中和"理論知絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒，在顆粒間產生"架橋"現象，形成一種三維網狀結構而沉淀下來。故膠體顆粒表面電荷對絮凝有重要影響，相反電荷的聚合電解質能減少顆粒表面電荷密度，以至顆粒可以彼此充分緊密接近，使吸引力變得有效。

⑶ 反應條件

微生物絮凝劑的絮凝效果受加樣量、PH值、金屬離子、溫度、攪拌速度、水質等多種反應條件的影響。用自己提取的微生物絮凝劑處理染料廢水時，發現Ca2+有促進絮凝物生成，加大沉降速度的協同作用。也有的文獻中認為體系中鹽的加入會降低微生物的絮凝活性，這可能由于Na+的加入破壞了大分子與膠體之間氫鍵的形成。因絮凝的形成是一個復雜的過程，為了更好地解釋機理，需要對特定絮凝劑和膠體顆粒的組成、結構、電荷、構象及各種反應條件對它們的影響作更深入的研究。

5. 微生物絮凝劑在環境污染治理中的應用及發展前景

與有機高分子絮凝劑相比，微生物絮凝劑具有絮凝范圍廣、活性高、安全無毒、不污染環境等特點，而且作用條件粗放，具有廣譜絮凝活性，因此，可以廣泛用于給水和污水處理中。

⑴ 高濃度有機廢水處理高濃度有機廢水主要包括畜產廢水及其它一些食品加工廠廢水，此類廢水在生化處理之前一般加絮凝等預處理過程。微生物絮凝劑比SPA的絮凝效果更好，還指出如果同時將微生物絮凝劑和少量SPA混合后，對味精廢水的預處理效果可進一步提高，且藥劑的總投加量明顯減少。

⑵ 印染廢水的脫色印染廢水因其色澤深，組分復雜，含有染料、漿料、助劑、纖維、果膠、蠟質、無機鹽等多種物質，仍為國內現行工業廢水治理上的幾大難題之一。其處理難點一是COD高，而B/C值較小，可生化較差；二是色度高且組分復雜。處理印染廢水關鍵在于脫色，在各種處理方法中以絮凝法因其投資費用低、設備占地少、處理容量大、脫色率高而被普遍采用。同聚鐵類絮凝劑類相比微生物絮凝劑不僅具有良好的絮凝沉淀性能，而且具有良好的脫色效果，在印染廢水中有著一般絮凝劑不具有的優勢。

⑶ 高濃度無機物懸浮廢水的處理高濃度無機懸浮廢水是一類不可生化降解的廢水，傳統工藝一般采用化學絮凝及處理法。微生物絮凝劑也可用于高嶺土、泥水漿、粉煤灰等水樣處理中，在試驗中通過用微生物絮凝及處理陶瓷廠廢水，釉藥廢水和坯體廢水。

⑷ 活性污泥處理系統的效率常因污泥的沉降性能變差而降低，在活性污泥中加入微生物絮凝劑時，可使污泥容積指數能很快下降，防止污泥解絮，消除污泥膨脹狀態，從而恢復活性污泥沉降能力，提高整個處理系統的效率。

作為一種新型的絮凝劑，微生物絮凝劑有著良好的應用前景，已廣泛應用于高濃度有機廢水的處理、染料廢水的脫色、活性污泥的處理等廢物處理中，并顯示了強大的生命力。微生物絮凝劑已成為環保中的新研究方向。

參考文獻

[1] 陳堅， 任洪強. 環境生物技術應用與發展， 北京:中國輕工業出版社， 2001.

[2] 莊源蓋. MBF除濁脫色作用的初步研究， 城市環境與城市生態， 1997.

[3] 張本蘭. 新型高效、無毒水處理劑-MBF的開發與應用，工業水處理，1996.

[4] 陶淘， 盧秀清. 冷靜，MBF的研究與應用進展，環境科學進展， 1999.

篇5

關鍵詞：環保 多孔陶瓷 蜂窩陶瓷 陶瓷分離膜

1 前言

環境問題已經成為國際社會日益關心的重大問題，工業廢水、廢氣的排放嚴重影響著人們的生產和生活。陶瓷材料具有各種優良的性能，在水污染、大氣污染的治理及固體廢棄物的利用方面有著廣泛的應用。陶瓷材料與環境保護之間存在著許多共同領域，在環境保護中起到了極為重要的作用。

2多孔陶瓷與環境問題

多孔陶瓷具有優異的熱特性(熱膨脹、熱傳導、熱擴散等)、機械特性(彈性模量、強度等)、抗化學腐蝕性以及質輕等特性，近年在環境保護中廣泛應用，例如各種過濾器(氣體分離、固體分離、除菌、除塵等)、催化載體、吸音材料、輕質建材、絕熱材料等[2-5]。

2.1排氣凈化用多孔性堇青石蜂窩陶瓷

美國于上世紀70年代，針對大氣污染嚴重的汽車排氣制定了劃時代的馬斯基法。該法至今仍是汽車排氣規定的重要基礎。目前，排氣中的HC、CO、NOx的量比未規定時減少約1/10，今后的目標是減少到現狀的1/3水平。中國的一些大城市，如北京、廣州、上海都相繼出臺了汽車尾氣排放標準。

汽車尾氣凈化器采用薄壁堇青石質蜂窩陶瓷載體，載體表面涂覆貴金屬、稀土元素、過渡金屬等復合制成的催化劑，將汽車尾氣中的CO、HC、NOx等有害成分，通過催化分解變成無害的CO2、H2O和N2等氣體，達到國家規定的排放標準。產品具有尺寸規整、比表面積大、導熱快、抗壓強度高、熱膨脹系數低、熱穩定性好等性能。

蜂窩陶瓷以及催化劑的開發對汽車排氣凈化作出了很大的貢獻。汽車尾氣凈化器用蜂窩陶瓷要求材質膨脹系數低、耐溫性好，因此堇青石是首選材質。催化劑多以貴金屬Pt、Rn、Pd等組成，我國還開發了稀土氧化物催化劑。堇青石蜂窩陶瓷的氣孔率一般在20%～60%，標準氣孔率為35%。一般堇青石蜂窩體網眼密度有400孔和600孔兩類，壁厚分別為6密耳 (150μm)和4密耳(100μm)。目前正在開發900孔及壁厚為2密耳(50μm)的堇青石蜂窩體。堇青石蜂窩陶瓷的孔壁向薄型化發展的同時，其蜂窩體的直徑向大型化發展，即最大直徑從100mm向150mm、300mm發展，以提高效率并適應大排氣量的凈化需要。這種大型堇青石蜂窩陶瓷凈化器已在大型載重汽車、柴油發動機排氣上得到應用，也適用于壓縮天然氣(CNG)發動機或乙醇發動機排氣凈化。

2.2多孔質碳化硅

柴油清潔排放系統（Diesel Particulate Filter簡稱DPF）的關鍵材料是純SiC蜂窩陶瓷材料。這是目前唯一能滿足歐Ⅳ、歐Ⅴ排放標準的蜂窩陶瓷。它可以清除汽車尾氣排放中96.5％以上的顆粒，包括極細的微粒。使汽車尾氣排放顆粒率指標達到歐Ⅳ以上的標準，同時也廣泛應用于其它領域，如廢氣、廢煙環保處理。捕集器采用蜂窩式結構，它的工作原理為：在兩端設有獨立的敞開與堵塞的通道，廢氣從敞開的一端進入，穿越多孔的蜂窩壁，然后從相鄰通道排出，煙灰顆粒由于過大，而無法穿越壁孔，因而被收集在通道壁上，而不會被排放到空氣中。該捕集器將會定期再生和加熱，以消除煙灰，從而保持清潔。

（1） 多孔SiC的特點

多孔SiC具有均勻的立體網狀結構；氣孔率高，可達85%，有大的連續孔；導電性好，壓力損失?。煌娍砂l熱(比電阻小，室溫1～2Ω?cm)；耐溫高，可達200℃；導熱率高，6～8W/m?K；優良的抗化學腐蝕性；切割、鉆孔等冷加工容易；與流體的接觸面積大。

（2） 多孔SiC的用途

1） 用于柴油機油煙捕集過濾器：柴油機的排氣中含有浮游顆粒物質和NOx，他們是造成大氣污染的原因之一。多孔SiC捕集過濾效率比堇青石蜂窩陶瓷要好。

2） 用于廢氣處理：家庭和飲食店廚房從排氣口排出的煙和油霧等廢氣也是大氣污染源之一。對于這類廢氣的處理，可在排氣口裝多孔SiC分解器，通電加熱(＜400℃)廢氣就可分解。

3） 作為催化劑載體：因為多孔SiC導熱率高、化學穩定性好，所以可用作催化劑載體。

2.3陶瓷分離膜

陶瓷膜是以無機陶瓷材料經特殊工藝制成的非對稱膜，呈管狀及多通道狀，管壁密布微孔。它主要是依據“篩分”理論，根據在一定的膜孔徑范圍內滲透的物質分子直徑不同則滲透率不同，在壓力作用下，原料液在膜管內或膜外側流動，小分子物質(或液體)透過膜，大分子物質(或固體)被膜截留而達到分離、濃縮、純化和環保的目的。

陶瓷分離膜技術與先前的分離技術相比具有小型化、節能、維護管理方便等特征。陶瓷膜的耐久性、抗化學腐蝕性、耐熱性及強度比一般有機膜優異。陶瓷膜的材質主要有A12O3、ZrO2、TiO2和SiO2等，氣孔率達40%～50%，抗彎強度＞35MPa。根據制備工藝不同，膜孔的孔徑可以做到40nm~15μm，適用于不同的應用領域。

將一些單個分離膜用收集水的頂蓋把膜的端部組合起來的整體稱為分離膜組件。隨無機膜制膜技術的快速發展，分離膜的適用范圍從超純水制造、藥品、食品領域發展到各種排水處理領域。在水處理時，可以反沖洗及化學試劑強力洗凈，所以過濾器的恢復性好，能夠長期安全運轉。

浸漬型陶瓷分離膜裝置適用于水處理，也可以在反應槽內進行活性污泥處理。把活性污泥法與浸漬型膜處理組合工藝稱為BIOREM；把凝聚法與浸漬型膜處理組合工藝稱為FILCERA，其分離過程是：把陶瓷分離膜組件浸漬在反應槽內，從其下部鼓氣，將攪拌氣泡上升流提供給膜表面，然后除去在陶瓷膜外側形成的粘結層(濾餅)等附著物。FILCERA工藝可用于凈水處理，BIOREM工藝可用于下水處理、小規模下水及合并凈水槽、農村積水排水處理以及有機系工業廢水處理等方面。

3結語

本文介紹了堇青石蜂窩陶瓷、多孔碳化硅、陶瓷分離膜在環境保護中的作用，堇青石蜂窩陶瓷多用于汽車尾氣處理，多孔碳化硅用于柴油清潔排放系統，陶瓷分離膜用于凈化水系統，它們在環境保護中起了重要作用，是大有可為的。隨著科學技術的不斷發展，陶瓷材料在環境保護領域將取得更多更有價值的研究成果，陶瓷在環境保護中將發揮更大的作用。

參考文獻

[1]安井至等.“セラミツクスと環境問題”特集.1998，28(2)：81～102

[2]松尾陽太郎等.環境を守る多孔性セラミツクス.セラミツク

ス.1998，33(7)：525～541

[3]高麗寬紀，今井茂雄等.抗菌材料特集.工業材料.1997，145(8)：

26～45.

[4]守山嘉人等.銀含有釉藥面を持っセラミツクスの抗尿石污れ

性能日本セラミツクス協會學術論文志,1998,106(1231):303～307.

篇6

    論文關鍵詞:城市建設;城市污染;環境問題 

    一、城市環境和資源的壓力 

    城市規劃中的環境問題跟經濟活動和人口的密度成正比,因而,巨大的資源與環境壓力也接踵而來,加上日益加快的城市化進程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升級的消費,都帶給了緊張的城市環境和資源更重的壓力。 

    (一)大氣的污染和大氣污染物 

    大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素(如森林火災、火山爆發等)和人為因素(如工業廢氣、汽車尾氣等)引發,后者更甚,特別是工業生產和交通運輸死帶來的。城市中的空氣污染源大致來自于以下方面:1、工業:工業是導致大氣污染的重要因素。因為工業排放到大氣中的污染物性質復雜,種類繁多;2、交通運輸:尤其是城市汽車,數量多又集中性強,它所排放的污染物能對人呼吸器官直接造成很大的危害,嚴重污染城市空氣,是城市空氣的重要污染源;3、各種噴霧劑,新增了空氣中的有害成分,造成空氣污染(如各種空氣清新劑、殺蟲劑等)。城市化日漸加快,相伴相生的工業、交通運輸業也發展迅速,這些發展就導致了更多空氣污染。當污染物:大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后,空氣的質量就受到了嚴重的破環。 

    (二)廢水污染 

    城市水污染主要涉及如下三點: 

    1、工業廢水;2、生活污水。生活排放污水的數量正在逐漸增加,有資料顯示,有一半的廢水是生活排出的;3、農業中用的化肥、農藥,通過雨水進入到到河流中后,使地表水受到污染。據相關環境部門調查,我國城鎮未經任何處理直接排入水中的污水每天至少有l億噸。全國七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全國不適合魚類生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,嚴重污染的已達到了90%,有一半的城鎮水源不符合飲用標準,40%的水已不適合飲用,甚至水體污染已經成為導致南方城市總缺水量的60%—70%的罪魁禍首。 

    (三)固體廢物污染 

    固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物三種。另外,也包括農業固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄,否則就會對大氣、水體和土壤帶來嚴重污染,危害人體健康。固體污棄物具有兩重性,也就是說,在不同的時間和地點,對于不同的人而言,被廢棄的某物品有可能是廢物,但如果轉換一定條件,廢棄物也能變為資源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個雙重性,使固體廢物減量、無害化,并且變成資源。對于不能利用和一定會產生污染的固體廢物,一定要妥善處理。

    (四)噪聲污染 

    噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言,低強度的噪聲對人體是無害的,而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強度的噪聲則會對人體有害,使人疲勞,情緒低落,甚至引發疾病。高強度噪聲,無論是對人的聽覺、視覺、智力還是神經系統、消化系統、內分泌系統、心血管系統等都有傷害。高強度噪聲主要來自工業機器、現代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場、文體娛樂場所所帶來的喧鬧聲等。伴隨城市化進程的加快,噪音污染已發展為城市污染的嚴重災害之一。城市的噪聲污染主要來源于機動車數量的猛增。 

    二、防治污染的舉措 

    (一)大氣污染綜合整治規劃 

    大氣污染的治理應當在維持現有城市的能源與交通狀況的前提下,找出危害廣,影響大的最嚴重污染物,以便能有針對性的有效治理。城市規劃的大氣污染治理方法主要有:1、合理工業布局;2、減少交通廢氣的污染;3、綠化造林 

    (二)水污染綜合整治規劃 

    生活污水主要是有機物的污染,工業污水主要的污染物就沒那么簡單了。雖然每個城市水污染的程度各異,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡節約用水,對廢水進行循環再利用。實在不能用的廢水經過處理后再排入水管道中;2、劃分區域用水,在污染嚴重區域開辦廢水處理基地,嘗試多種處理方法,采用新的科學方法凈化水,嚴格杜絕未經處理的污水直接倒入江河湖海中。 

    (三)固體廢物綜合整治計劃 

    處理城市生活垃圾一般采取兩種方式:一種是填埋,另一種就是焚燒。雖說目前,我國填埋生活垃圾已經發展到穩步推進的階段,但實施填埋時一定要妥善處理土地資源,確保最大限度的減少填埋場的污染和浪費,變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾,東部沿海城市因其土地資源的寶貴性,就決定了焚燒處理會慢慢演變為這一地區生活垃圾處理的主要方式。 

    (四)綜合整治和規劃噪聲污染 

篇7

關鍵詞：大學生；環境工程教育；實踐能力；培養模式改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）34-0029-02

高等學校擔負著為國家培養高素質人才的重任，在創業創新的大潮中，人才是創業創新、推動經濟社會發展最活躍的因素。教育要面向時代，歷史性地承擔起知識和技術創新的偉大使命，為創新創業提供強有力的智力支撐和人才保證[1]，如何讓學生擁有創新應用能力成為了人才培養的核心工作。

全國目前有14000多個工程教育專業，占高等學校專業總布點數的 ；工程專業類在校生超過400萬人，占全國本科總數的。這些數據清楚地告訴我們，工程教育的質量和水平高低直接關系到本科生的培養質量。教育界對工程教育非常關注，從工程師的培養目標、知識體系和培養模式等多方位進行積極的探討改進。

環境工程專業是一門將環境保護落實到工程措施上的綜合學科，是環境保護產業的理論和技術基礎。它的主要任務是培養學生的動手能力和解決實際工程問題的能力[2，3]，將來能為企事業單位解決生產生活過程中產生的污染問題[4]，對實踐能力要求較高，因此，本科教育應高度重視學生實踐能力的培養，加強創新能力和實踐應用能力，培養企事業單位急需的技術人才。目前很多院校在環境工程教育中上存在諸多不足，實踐教育弱化趨勢尤其明顯，與企業聯系不緊密，重“學”輕“術”，造成工程性缺失和創新性不足。為此，以環境工程學科為例探討實踐能力的培養意義重大。

一、環境工程專業本科生工程能力培養的社會背景

在科本生培養過程中，當前高等學校以工程能力提升為目標的培養模式改革面臨多方面的壓力。

1.工程教育認證。我國從2005年開始開展工程教育認證，使得一直強調的“提高教學質量”第一次有了明確合理的參照標準，幾乎所有相關院校都對參與工程教育認證表現出空前的熱情。申請工程教育認證的各高校要深化課堂教學改革，提高課堂教學質量。環境工程專業作為試點專業，在2007年下半年啟動了認證工作。工程教育認證作為保證教育質量的外部評估，由專門職業學會會同專業領域的教育工作者共同進行，以質量保證和質量改進為出發點，強調工程教育的基本質量要求，以提高工程人才培養對工業產業的適應性。

2.卓越工程師教育培養計劃。教育部為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，培養造就一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，2010年啟動了“卓越工程師教育培養計劃”，對全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。

3.大眾創業、萬眾創新的社會背景。2015年國務院關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見，將推進創業創新作為發展的動力之源、富民之道、強國之策[5]。這相應對高校培養高素質應用型人才提出了更高要求，沒有創新的教育，就不可能有創新的人才。

4.環境污染的巨大壓力。我國目前處在經濟快速發展階段，面臨的環境問題復雜多樣，壓力巨大[6]，環境污染和生態破壞已經成為制約國民經濟發展和影響社會穩定的重要因素，人們已經意識到破壞生態環境的代價極大，對環境保護日益重視起來，國家已將保護生態環境納入經濟和社會發展的重大戰略之中[7]。隨著國家環境保護力度的加大，環保產業近年來得以快速發展，產業領域不斷拓展，技術和產品結構逐步優化升級，未來發展潛力巨大[8]，亟需具有良好職業能力的環境工程技術人才。

鑒于上述社會背景，基于社會需求和環境工程專業特點，以提升工程能力為目標，以教學改革創新為動力，創新教育模式勢在必行。

二、環境工程專業培養要求

環境工程專業作為一門交叉學科，與許多學科具有千絲萬縷的聯系。現代環境工程所具有的科學性、社會性、實踐性、創新性、復雜性、本土性等特征日益突出，覆蓋面也不斷擴展。

在創新創業背景下，環境工程畢業生應當具有更為深厚的理論基礎知識、扎實的工程專業技能，還要具備創新應變能力、組織管理能力、終身學習能力。具體來看，畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力。

1.掌握環境基礎學科基本理論、基本知識。

2.掌握環境監測、環境影響評價、環境污染治理的原理、方法和技術。

3.具有環境工程與管理的基本理論、基本知識和設計能力。

4.熟悉國家環境自然資源保護、環境可持續發展、知識產權等有關政策和法律法規。

5.了解國內外環境科學、環境工程理論及技術前沿、生物工程技術的應用前景、環境科學的發展動態以及環境保護產業的發展動態。

6.具有一定科學研究和實際工作能力，具有一定的批判性思維能力。

7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的試驗設計，創造實驗條件的能力；歸納、整理、分析試驗結果，撰寫論文；參與學術交流的能力。

三、以工程能力提升為目標的環境工程課程體系改革

為適應社會發展需求、全面提高環境工程專業本科生的培養質量，我校以優化課程體系為核心，在課程建設方面按照“加強基礎、深化實踐”的原則來改進課程體系。課程體系構建如下。

1.學科基礎課的構成。除跨學科數學、物理、計算機基礎課外，重點以化學類課程（包括無機及分析化學、有機化學、物理化學、化學工程）為基礎課，凸顯我校環境工程專業在化學污染物監測治理方向基礎雄厚的特色，各課程都設置了相應的實驗課；此外，設置了生物生態類（包括環境微生物、環境生態學、生物化學）及工程類基礎課程（電工學、工程測量、土木工程施工、流體力學），目的是使學生具有扎實的工程應用基礎。

2.專業理論課的構成。主干課程為環境化學、環境監測、環境工程學，為使學生具有扎實的專業基礎，在水、氣、土壤、固廢、噪聲分別設置相應的污染控制技術專門課程。理論教學成為系統傳授環境工程專業知識的重要途徑。

3.專業實踐教學體系的構建。實踐教學是高校人才培養體系中的關鍵環節，是提升學生社會適應能力和就業競爭力的重要手段[9]。實踐教學環節是我校本科生培養計劃制定過程中重點改革內容，新制定的培養計劃中的實踐課程主要包括以下幾類：（1）化學化工類基礎課程實驗；（2）課程設計，包括水污染控制課程設計、大氣污染控制課程設計、固體廢物處理處置課程設計；（3）專業基礎課實驗，包括環境化學實驗、環境監測實驗、環境工程學實驗、環境工程微生物實驗，該類實驗以驗證性實驗為主，適當增加了設計性實驗；（4）集中實踐課程，利用三周進行環境工程綜合實驗，主要為綜合性、設計性實驗，實驗講義與學生方案設計相結合，進行工業廢水處理、生活廢水處理、水質綜合監測評價和數據的質量控制；（5）認識實習、生產實習和畢業實習，分別在二、三、四年級開設；（6）畢業論文（設計），利用第八學期，在教師指導下，學生獨立進行研究性實驗或工程項目方案設計。

上述各實踐環節層層遞進，形成了課程設計、驗證性實驗、綜合實驗、現場實習、畢業論文（設計）實踐能力五級培養模式，可明顯提升學生的實踐動手能力和工程設計能力。通過從模擬驗證，到綜合性、研究性實踐，最后完成獨立課題，逐步培養學生的動手能力和實踐能力。我校培養的學生動手能力強，在實驗室工作的適崗時間短，企業對學生的滿意度也有所提高。

從創新能力形成的原理來看，實踐是人的創新能力形成的唯一途徑，又是人的創新能力發展的動力，還是檢驗人的創新活動成果的唯一標準。實踐教學尤其是綜合性、研究性實踐環節，對提高學生實際動手能力和知識應用能力有著特殊的作用。

為進一步提高學生的工程應用能力，近年來，我們正在積極探索依托環保行業企業、面向社會的培養新途徑，加強與企業的合作，鼓勵學生參加社會實踐和應用型課題的科研訓練，收到了良好的效果。

四、結束語

提高大學生工程能力是高等院校人才培養的一項重要工作和一個系統工程，創新人才培養的核心在于培養方式，通過上述一系列課程建設手段，逐步構建符合社會發展和環境工程學科專業要求的課程體系，使學生掌握必備的知識和實踐技能，才能使培養高素質人才的目標得以落實。

參考文獻：

[1]邱榮富，唐方利，李相林，周劍.對我國高校培養創新人才的幾點思考[J].時代教育，2008，（7）：131-132.

[2]黃麗坤，王鑫，夏至，黎晨晨，徐忠，吳春.以提高實踐能力為目標的環境工程專業教學改革與探索[J].教育教學論壇，2015，（51）：97-98.

[3]孫紅文，戴樹桂，徐建，馬小東，汪磊，張彥峰.以重點學科為依托培養本科創新人才――南開大學環境化學創新人才的培養實踐[J].中國大學教學，2009，（7）：11-13.

[4]胡慶昊，韓照祥，馬衛興，陳文賓.淺談環境工程專業教學中實踐能力的培養[J].甘肅科技，2010，26（11）：176-177.

[5]于爽.“大眾創業，萬眾創新”背景下對大學人才培養的思考[J].亞太教育，2015，（33）：263.

[6]楊明，賈向桐.我國市場經濟發展中的生態和諧問題研究[J].生態經濟，2013，（7）：55-59.

[7]王金南，秦昌波，田超，程翠云，蘇潔瓊，蔣洪強.生態環境保護行政管理體制改革方案研究[J].中國環境管理，2015，（5）：9-14.

篇8

我國環境工程專業從1977年清華大學、同濟大學等一批院校開設開始，經過30多年的發展，目前年招生人數已達到2萬人左右。環境工程的最大特點在于它是一門邊緣交叉型的綜合性學科。廣義地說，幾乎任何一門基礎學科或工程學科的技術應用于環境保護領域都會在環境工程專業占有一席之地。在現有專業目錄中，環境工程可能算得上是一門對其他各門學科的知識體系包容性很強的學科，也正是由于這一特點，我國環境工程本科專業的知識結構和教學計劃自專業創建之始至今一直處于發展、完善之中。

雖然各高校的環境工程專業已統一相同的名字，但各高校依舊保持了傳統的特色。全國各院校環境工程專業的培養體系也呈百花齊放、多種特色并存的特點。一般環境工程專業教學體系強調基礎教學，以環境工程原理為專業基礎，以水污染控制工程、大氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、固體廢物處理處置與資源化工程、環境監測、環境規劃與管理等為專業課。培養過程過于強調教學過程，輕視綜合能力這一最終目標。強調課堂教學，重視提供大量的實踐鍛煉，學生畢業論文或設計課題多為模擬，缺乏“真刀真槍”的實際訓練。[1]國家環境保護“十二五”規劃中對涉核環境保護與輻射安全管理提出本文由收集整理了明確的要求，按此規劃要求，在核原料開采、純化和核廢物處置循環全過程、核電設計、核工程技術、核反應堆工程、核與輻射安全、運行管理等領域均需要大量具有核環境保護知識的專門人才。為了滿足這個需求，探索南華大學有核特色環境工程學科新的教學體系，培養厚基礎、寬專業、強能力的專門人才，使之理論扎實、知識面廣、素質高、創新意識和獨立工作能力強，服務于國防建設、核工業發展、地方經濟建設與社會發展的各個領域。通過十多年的建設和發展，在教學體系建設與實踐方面進行了有效探索，積累了一些成功的經驗，并逐步形成了特色。

一、有核特色環境工程教學體系的建立

隨著環境保護政策的深入，環境保護相關產業的發展基本走過了以“三廢”治理為主要特征的發展階段，正在朝著有利于改善經濟的環境品質、促進經濟增長、提高經濟檔次的方向發展，這樣就對環境專業人才應具備的知識、能力、素質提出了更高要求。

環境工程專業既堅持“統一”性又注意發展“特殊”性，突出“個性”。統一性就是在培養規格和基本要求上做到一致。特殊性就是要根據學校相關學科優勢和自身條件及畢業生服務行業、部門和區域的要求，使培養的人才在某個或某些方面具有特色或優勢，得到社會的認可。kyoto大學本科生的教學重點以有毒有害及放射性廢物管理為主。德國環境工程專業本科生的教學目標是使學生能夠從事一般性的環境技術問題，更多地強調工程教學的實踐性和應用性，并以應用型人才的培養為主。[2]國內大多數高校已經或正在使自己的環境工程教育特色化。為使南華大學環境工程專業學生能滿足國防事業、核電建設、地方經濟發展對環境工程專業人才的需求，實現“厚基礎、高素質、重實踐、強能力、寬適應”的全新的教學內容和課程體系，拓寬學生專業知識，為培養多樣化、個性化、高素質的創造性人才構建好平臺。在教學體系的制訂過程中，以市場需求為導向，以追求教學質量和教學效果為目標，以學生的能力提高為核心，多平臺設置課程，將實踐教學、實習與校內課堂教學放在同等重要的位置。設有公共基礎課平臺、學科基礎課平臺、專業課平臺、實踐教學平臺。每個平臺又分為必修和選修，開設跨專業修雙學士學位課程，對學生實行彈性管理模式，學生在一定的時間內修滿180課程學分、10分第二課堂學分即可申請學位。為了達到上述目的，根據教育部高等學校環境工程專業教學指導分委員會的意見，將所有的課程分為四大類：一是公共基礎課，重點培養學生的基本素質，尤其強調世界觀、道德、外語和計算機應用知識的學習。二是學科基礎課，在于讓學生打好基礎，開設了“大學物理”、“分析化學”和“核工業生產概論”等課程。三是專業課程，提供1～2個專業課程模塊，讓學生了解相關專業的情況，實行主修和輔修相結合的教學機制。將“水污染控制工程”與“排水工程”的相關內容結合起來教學；“環工原理與設備”、“環境微生物學”、“大氣污染控制工程”、“固體廢棄物的處置和綜合利用”、“噪聲控制工程”為主要專業課程。特別增設了“核環境學”、“放射性輻射防護”、“放射性三廢處理”、“放射性環境監測與評價”等課程，以“環境保護與可持續發展”、“環境系統工程”等課程強調持續發展理念以及環境倫理學的觀念。四是專業選修類課程，分為限制選修和任意選修。鼓勵學生跨專業跨學科選修課程，也可在大類學科范圍內任意選課，以建立合理的知識結構，擴展知識面，開設了“環境管理與法律”、“工程監理”等課程。培養計劃的模塊化操作除了落實教育部高等學校環境工程專業教學指導分委員會制訂的高等學校本科環境工程專業專業規范所要求的教學任務外，其顯著的特點是增加涉核課程，突出實踐教學，使畢業生能快速地適應國防、核工業等有關領域的工作需要。

二、培養核特色環工人才的實踐

1.整合資源，促進發展

不同層次學校學科建設的目標和建設思路有所不同，如何堅持走以內涵發展為主的道路，突出特色，優化資源配置，打破學科壁壘，增強學科間的內在聯系和相互支撐是實施資源整合、培養有核特色的環境工程人才的前提條件。核心能力是資源整合的結果，但核心能力首先不是單指一個組織所擁有的一、兩種“我有你沒有”、“我行你不行”的專長設備、專長技術，而是獲取、配置并充分運用各種資源的有效優化的整合能力。教學資源整合可分為四個方面。專業內課程資源整合：同一專業、不同研究方向的教師共享教學資源，就教學內容、教學形式等進行交流與合作，形成基于課程的教師學習與教研共同體；專業之間教學資源的整合：與輻射防護與環境工程、市政工程及安全工程專業實現教學資源的整合與共享；校內教學資源的整合：在專業課之外，與校內采礦工程、核技術及應用、市政工程等6個省級重點學科中環境相關的研究領域建立資源共享機制，拓展專業的課程內容，豐富課程學習資源；校園—社會相關資源的整合：為了營造學術氛圍，學校經常開展學術報告、咨詢、講座等活動，讓學生在這個大環境中受到潛移默化的影響，充分利用核類企業實踐教學資源。

2.改革實驗教學，培養動手能力

實驗室是“知識創新的源頭、人才培育的基地”。實驗室在提高學生的實踐能力、創新能力以及實施素質教育的過程中發揮著不可替代的作用。學校一直高度重視實驗室建設，以培養學生的實踐能力、創新能力和社會競爭力，體現專業特色為基礎，構建了校園微型專業環境，進行專業之間的橫向拓展，實現專業之間的教學資源、校內教學資源整合；市政與環境實驗室、基礎化學實驗室、放射性輻射防護實驗室和環境監測實驗室對學生全面開放；作為部省級重點實驗室的節能與環境實驗室和氡實驗室向學生的科研、畢業論文開放，不僅使實驗室的功能得到了拓展，而且使儀器設備的功能得到了開發和利用。

在實驗內容和形式上，增加設計性實驗、綜合性實驗、創新性實驗和探索實驗，減少單純驗證性實驗。部分實驗，學生在獨立查閱文獻的基礎上自己設計方案，采用“三開放”形式，實驗時間、實驗地點和實驗方式開放，以此培養學生的初步工程意識和提高學生的工程實踐能力。

3.強化實踐，培養工程能力

在實驗教學和課程設計、實習、畢業設計等環節大幅度提高實踐教育的地位，并以實驗的設計上最充分地調動學生的主體性和充分發揮他們的主觀能動性作為實驗室設計的主要宗旨，使高仿真的實驗環境和主體角色體驗成為促進學生主動學習的興趣源、動力源，強化學生創新和科研能力的培養。為此，設置研究型課程和第二課堂學分，廣泛開展科技文化活動；進行了公共場所空氣質量評價、校園環境監測、湘江流域（衡陽段）水質評價、放射性核素和重金屬在表層土壤中的遷移行為研究等；讓學生根據情況查閱相關的文獻資料，在老師的指導下自己制訂方案，實施實驗，對實驗現象及結果進行分析和解釋。同時，鼓勵學生參加省、市、學校和環境保護協會舉辦的大學生科研創新活動。通過這些活動使他們的創新思維和實踐動手能力得到了很好的鍛煉。充分利用已開辟的6處教學實習基地（中核集團二七二鈾業有限責任公司、桂林污水處理廠和耒陽電廠等），讓學生有充分的接觸和認知工程的機會。

篇9

1.1  工藝設計概述

1.1.1  厭氧反應器設計背景和意義[1-4]

我省農業生態環境面臨巨大壓力。2006年全省畜禽養殖污水排放量達8.68億噸，化學需氧量排放量為20.10萬噸，相當于全省工業廢水排放量的64%和化學需氧量排放量的59%。農業面源污染狀況日益加劇。

畜禽養殖污染物的污染成分極為復雜，主要包括：氮、磷等水體富營養化物質；氨氣、硫化氫、甲烷、甲醇、甲胺、二甲基硫醚等惡臭氣體；鐵、鋅、錳、鈷、碘等礦物元素；銅、砷、汞、硒等重金屬物質；抗生素、抗氧化劑、激素等獸藥殘留物；大腸桿菌、炭疽、禽流感、五號病、布氏桿菌病等人畜共患傳染病病菌。此外，還包括畜禽尸體、死胚、蛋殼等固體廢物，焚燒疫病畜禽尸體所散布出來的煙塵等。

畜禽廢物對環境的危害主要表現在以下幾個方面[5-10]：

水體污染：畜禽糞尿、廢水及糞尿堆置場的地面徑流是造成地表水、地下水及農田的主要污染途徑。畜禽糞尿的溶淋性極強，糞尿中所含氮、磷及BOD等的溶淋量很大，如不妥善處理，就會通過地表徑流和土壤滲濾進入地表水體、地下水層，或在土壤中積累，致使水體嚴重污染，土地喪失生產能力，樹木枯死、綠草不生。很多畜禽養殖場均位于城市主要河道、飲用水水庫或地下水源地附近，是造成這些水體的主要污染源。特別是糞尿中所含大量的含氮化合物，在土壤微生物的作用下，通過氨化、硝化等生化反應而形成了NH3-N、NO2-N和NO3-N，并滲入地下水，造成地下水中硝酸鹽含量增高，使水質不宜于飲用，嚴重影響人體健康。

大氣污染：畜禽糞尿中含有大量的未被消化吸收的有機物，大體可分為碳水化合物和含氮化合物。碳水化合物可分解為甲烷、有機酸和醇類。含氮化合物主要是蛋白質，在有氧條件下，蛋白質分解的最終產物是硝酸鹽類；無氧條件下，可分解成氨、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氫、甲胺等惡臭氣體。不僅危及周圍居民的健康，而且也會影響場內畜禽的生長。

氮、磷污染：畜禽糞便中含有N、P是作物生長必不可少的營養元素。但是，如果不加限制地還田，則會起相反效應，作物會“瘋長”，使產品質量下降，產量減少。因此，畜禽糞便的施用也得在量上進行控制。

微生物污染：畜禽體內的微生物主要是通過消化道排出體外的，糞便是微生物的主要載體。在1g豬場的糞污水中，含有83萬個大腸桿菌，69萬個腸球菌，還含有寄生蟲卵、活性較強的沙門氏菌等。這些有害病菌，如果得不到妥善處理，將污染環境，不僅會直接威脅畜禽自身的生存，還會嚴重危害人體健康。

畜禽養殖廢棄物治理難度大，主要表現在：畜禽養殖業排水量大、廢水溫度低、沖洗欄舍的時間相對集中、沖擊負荷大、廢水固液混雜、有機質濃度較高、粘稠度大，同時畜禽養殖業屬微利行業，難以投入很多資金用于廢水處理。

對于畜禽養殖業帶來的環境問題，國外已有了深刻的認識和體會。日本早在20世紀60年代就提出了“畜產公害”問題。德國則大力提倡生態農業，養殖場中將秸稈經畜禽踩踏，與糞便浸泡后，可漚制成有機肥料，同時養殖場內建有沼氣池，定期將圈內糞便、秸稈添加到沼氣池，產生的沼氣被輸送到養殖場附近的居民家中作為生活能源，殘余物則作為有機肥施入農田，以補充土壤的養分。

我國集約化畜禽養殖業雖起步較晚，但發展勢頭十分迅猛，目前已達到相當的規模，畜禽養殖場排放的大量而集中的糞尿與廢水是一些城市環境污染的主要因素。

目前國內外畜禽糞污的處理模式可歸納為三種：還田模式、自然處理模式和工廠化處理模式。自然處理模式包括氧化塘、人工濕地等；工廠化處理工藝，主要有厭氧處理、好氧處理、厭氧好氧組合處理，其中厭氧處理在工廠化處理中占主導地位。

盡管有這些處理方法，我省畜禽廢水的處理率仍然很低，而且很多針對畜禽廢水處理的工藝研究基本上都忽略了對其中可再利用物質的回收，或者在實際工程實踐中不利于回收這些有用的物質，從而造成了資源的極大浪費。畜禽廢水中的高濃度有機物既是國家限制排放的污染指標之一，同時也可以加工成農業上急需的肥料。此外廢水中高濃度的氮、磷等污染物也是國家嚴格控制的污染指標，同時也是農作物生長所必須的營養元素。有效回收這些污染物質不但可以減輕環境壓力，同時還可以為養殖場增加更多的收益，這對于行業利潤本來不高，且受自然和市場的雙重風險壓力的養殖行業來說應該是可行的。

畜禽廢水的厭氧處理工藝中，核心技術是厭氧反應器的開發，據調研，整體來說，與國際先進的厭氧處理技術相比，目前我省大多數規?；B豬場污水處理技術仍十分落后，在工業生產規模上，尚不能很好形成污泥顆粒，反應器有機負荷低，處理成本高。在此背景下，對我省畜禽養殖業廢水綜合利用中關鍵技術反應器及其顆粒污泥的培養便具有了極其重要的意義。

1.1.2  國內外工藝研究現狀和發展趨勢[11-14]

二十世紀40年代在澳大利亞出現了連續攪拌的厭氧反應器(CSTR)，改善了反應器內污水和活性污泥之間的傳質效果，提高了污染物的處理效率。上世紀50年代后期，美國斯坦福大學的P.L.McCarty等人在研究生活污水厭氧生物處理時候，使用了一種充填卵石的反應器Anaerobic Filter(AF)，即厭氧濾器。厭氧濾器其實質類似于平推流反應器(PFR)，可以在常溫下處理中等濃度有機廢水。CSTR和AF反應器在厭氧生物處理有機廢水上的成功應用，標志著第一代厭氧生物反應器技術的成熟。

國際上污泥顆粒化厭氧處理技術迅速發展，在歐洲已經開發出以污泥顆?；癁殛P鍵技術的一類反應器，厭氧工藝的處理時間也由原來的幾十天縮短為一天到幾天，有機負荷從幾公斤提高到幾十公斤，反應效率提高了幾十乃至上百倍。以污泥顆粒化為標志的第二代厭氧處理反應器技術將投入工業化生產。

進入到21世紀，在UASB的基礎上，開發了以厭氧顆粒污泥膨脹床反應器為代表的高效厭氧反應器。這些反應器除了包括上流式的反應器，比如流化床、上流式厭氧濾器、厭氧氣提式反應器等，還包括一些非上流式反應器，如序批式反應器、厭氧折流板反應器、厭氧復合床反應器等，一些研究者稱之為第三代，但因缺乏顯著性的技術進步作為標志，故作者認為以上反應器只能是第二代的改良。

國內研究UASB反應器大約始于上世紀80年代初，1982年7月北京環境保護科學研究所和化學工業部設計公司共同協作，在石家莊華北制藥廠 進行了容積為140L的UASB反應器裝置處理丙酮丁醇廢水的試驗。清華大學環境工程系1983年起比較系統地進行了在UASB反應器內培養顆粒污泥規律的研究，在常溫下培養出了少量的厭氧顆粒污泥。此后，國內一些科研單位和大專院校也開展了研究工作，分別對UASB反應器的顆粒污泥培養、顆粒污泥性能分析、反應器工藝運行條件的控制等進行了一定程度的研究，但主要還是停留在實驗室規模，距離工業化生產仍須進行廣泛而深入的研究。

UASB及其改進的厭氧反應器，因國外技術擁有者的嚴格保密，對其尺寸、操作運行數據，外人不得而知。根據調研結果，我省現在還不能很好的將UASB反應器推廣到生產規模，從當前自主開發的正在運行或擬投產的反應器來看，基本上仍以間歇操作為主。由于操作方式主要為間歇，產生了一系列不良后果，如生產能力低下，微生物細胞難以固定，不能培養出顆粒污泥。目前國內所掌握的UASB及改進的反應器產業化與國際先進水平相比存在較大差距，相當于國外上世紀70年代水平。對顆粒污泥的研究仍停留在實驗室水平上，尚無法在大規模的生產裝置上形成穩定的顆粒污泥。而從使用的領域來看，也主要是工業廢水，對養殖廢水很少涉及。

因此，設計出高效的厭氧反應器，研究反應器的操作行為對顆粒污泥的培養影響，并進而應用到養殖廢水領域，以及實現工業化生產，最終為建設生態農村，改善農村生態環境做出貢獻。

1.2  污泥顆粒概述[15]

1.2.1  污泥顆粒的形態、組成與結構

在相差顯微鏡下觀察發現，實驗室與生產性UASB反應器中的污泥顆粒均很不規則，但大部分接近圓形。它們的直徑平均為1毫米，一般的變化范圍為0.1～2毫米，最大的可達3～5毫米。污泥顆粒多數呈黑色，也有的呈灰白色。

污泥顆粒中的常常夾雜著無機物質，其含量因來源不同而有較大的差異。同一反應器不同時間取樣測得的灰分為8.8～29.5%；不同反應器取樣測得的灰分為11～55%?；曳值臄盗颗c污泥顆粒的密度有很好的相關性(r =0.943)；但與污泥顆粒強度間的相關性不顯著(r=0.676)。在污泥顆粒內，經?？梢詸z測到無機沉淀物。X射線分析證明，這些沉淀物的主要成分是碳酸鈣、磷酸鈣、硫化鐵和硅酸鹽等。它們在污泥顆粒中的空間分布是不均勻的，可能與特定為微生物代謝所形成的微環境有關。

污泥顆粒的表面和內部，一般均可見透明發亮的粘液性物質，主要成分有聚多糖、蛋白質和糖醛酸等。胞外多聚物的含量差異很大，以胞外聚多糖為例，少的只占污泥顆粒干重的1～2%，多的要占20～30%。

污泥顆粒的主體是各種厭氧消化微生物。其中，常見的占優勢產甲烷細菌有所是產甲烷絲菌、馬氏產甲烷八疊球菌、巴氏產甲烷球菌等；非產甲烷細菌有丙酸鹽降解菌、伴生桿菌和伴生單細胞等。

用掃描電鏡和透射電鏡研究高溫UASB反應器中污泥顆粒的形態和結構發現，直徑為1～3毫米的顆粒污泥可區分為三層：外面是堆積密實的大包囊層，含有30個左右的產甲烷細菌，它們主要是產甲烷八疊球菌和產甲烷球菌；里面為疏松堆積層，一些直徑約1～2微米的卵圓形產甲烷細菌被包埋于污泥顆粒內的間隙中；中間為孔腔，直徑達30微米，其中生長著游離的非產甲烷桿菌。污泥顆粒的表面還經常可見纖維狀結構。

1.2.2  污泥顆粒的形成機理

1.2.2.1  污泥顆粒的類型

在實驗室UASB反應器的啟動試驗中，De Zeeuw用下水污泥接種，以揮發性脂肪酸作基質，曾獲得三種不同類型的污泥顆粒。其中，兩種完全由菌體構成，另一種則含惰性固體顆粒。它們依次是：

以產甲烷八疊球菌為主體的球狀顆粒污泥（簡稱A型污泥顆粒）。這種污泥顆粒比較密實，表面不規則，在掃描電鏡下可清楚地看到產甲烷八疊球菌組成的大包裹。包裹可細分為大小兩種。大的直徑可達50微米，小的只含少量細胞。大包裹外?？梢姰a甲烷絲菌纏繞。

以產甲烷絲菌為主體的污泥顆粒（簡稱B型污泥顆粒）。這種污泥顆粒在UASB反應器中出現的頻率很高。用低倍掃描電鏡觀察發現，其表面比較規則；在高倍下可見纏繞成各種形態的產甲烷絲菌。B型污泥顆粒也可細分出兩種。一種內含很長的產甲烷絲菌的絲狀體，長度可達1000單位。這種B型污泥顆粒又稱為絲狀體顆粒。通常只見于實驗室UASB反應器。另一種只含較短的產甲烷絲菌菌體，長度約5～10單位。它又稱為桿狀顆粒，常見于各種規模的UASB反應器。絲狀體顆粒與桿狀顆粒的密度不同，分別為1.033和1.045g•cm-3，顆粒沉降速度也有差異。

含有惰性固體顆粒核的污泥顆粒（簡稱C型污泥顆粒）。在這種污泥顆粒中，產甲烷絲菌纏繞于惰性固體顆粒的表面。

1.2.2.2  污泥顆粒中兩種優勢產甲烷細菌的特性

對污泥樣品所作的顯微觀察證明，產甲烷八疊球菌與產甲烷絲菌是兩屬重要的產甲烷細菌。產甲烷八疊球菌具有明顯的成團性能。在乙酸濃度較高的環境中，

該屬細菌能以較高的比增長速率增殖(uMax=0.45天-1)，并能自發地形成顆粒。在中溫和高溫反應器內，只要條件適宜，即使對其進行攪拌培養，也能照樣形成顆粒。它的直徑可達3毫米。產甲烷八疊球菌對基質的親和力較低，利用乙酸的KS值約5.5mmol•L-1。

產甲烷絲菌的生長情況類似于霉菌。在其生長過程中，菌體能逐漸伸長并能相互纏繞，也能纏繞于惰性固體顆粒的表面。雖然產甲烷絲菌的比增長速率(uMax=0.1天-1)不如產甲烷八疊球菌快，但其對基質的親和力明顯高于產甲烷八疊球菌，它利用乙酸的KS約為0.7 mmol•L-1。

1.2.2.3  污泥顆粒的形成機理

在反應器水力負荷和容積產氣率較低的條件下，產甲烷八疊球菌能夠通過其杰出的成團能力，形成肉眼可見的A型污泥顆粒。這種污泥顆粒內有空洞，可作為其他細菌的棲息場所。據推測，B型污泥顆粒就是產甲烷絲菌棲息于上述空洞內形成的，其理由是兩屬產甲烷細菌對乙酸的親和力有利于這種獨特的分布格局。事實上，在幼齡的B型污泥顆粒周圍也確實見到了大量的產甲烷八疊球菌。對這些顆粒污泥作超薄切片觀察，也在接近邊緣的地方發現了產甲烷八疊球菌簇，然而在中心部位則未見產甲烷八疊球菌存在。當污泥顆粒長至肉眼可見的大小時，位于外層的產甲烷八疊球菌極易脫落。因此，在B型污泥顆粒的形成后期，其中往往已不含產甲烷八疊球菌。

在反應器水力負荷和容積產氣率較高的條件下，流體對接種污泥有一定的分選作用，只有相對密度較大的顆粒才有可能被滯留于反應器內，密度 較小或分散狀態的污泥則被溢流帶出反應器。由于厭氧消化細菌的密度較小，要保留于裝置中，唯一的途徑是附著生長在密度較大的固體顆粒核上。產甲烷絲菌具有相互纏繞的性能，可附著于廢水中存在的固體顆粒（初級核）表面，進而形成C型污泥顆粒。供細菌附著生長的核即可以是無機顆粒，也可以是細菌聚體。細菌在固體核上生長增殖以后，能夠形成生物膜或粒徑較大的聚體。由于膜的厚度和聚體的大小有限（受內部結合力和菌絲纏繞程度的支配），長至一定時期，生物膜會脫落，污泥顆粒也會破碎。這些碎片又可作為次級核供細菌附著生長，形成新的污泥顆粒。依次漸進，致使污泥顆粒不斷增加。

研究發現，前面提及的絲狀體顆粒和桿狀顆粒并沒有質的差別，其差異要比原先設想的少得多。將取自生產性UASB裝置中的污泥顆粒破碎，就能見到產甲烷絲菌構成的桿狀顆粒。在高溫UASB反應器中，則可發現另一類由產甲烷絲菌構成的污泥顆粒，雖然它們在宏觀上很像桿狀顆粒，但其中卻含長絲狀體。顯然，上述兩類污泥顆粒均可看成是桿狀顆粒與絲狀顆粒之間的過渡類型。之所以出現這種變化，可能是因為細菌增殖導致了菌體的高密度。除此之外，采用高菌齡的接種污泥和菌體密度較高的接種污泥，都有利于桿狀污泥顆粒的形成。

2  實驗部分

2.1  實驗試劑及儀器

2.1.1  接種污泥

實驗用接種污泥為XXX豬場廢水沉淀池內污泥，將通過過濾、沉淀除去大顆粒懸浮物以及泥沙而得。

2.1.2  營養液

營養液的配制參照產甲烷活性測定營養液配制方法。

2.1.2.1  厭氧污泥富集馴化用溶液

厭氧污泥富集馴化用溶液中各營養物質的成分如下(g•L-1)：

NH4C1 170

KH2PO4 37

CaCl2•2H2O 8

MgSO4•4H2O 9

酵母粉 0.2

2.1.2.2  微量元素溶液

所需微量元素溶液中微量元素的成分如下(mg•L-1)：

FeCl3•4H2O 2000

CoCl2•6H2O 2000

MnCl2•4H2O 500

CuCl2•H2O 30

ZnCl2 50

H3BO3 50

(NH4)6Mo7O24•4H2O 90

Na2SeO3•5H2O 100

NiCl2•6H2O 1000

EDTA 1000

36%HC1 1mL•L-1

2.1.2.3  硫化鈉母液

Na2S•9H2O 100mg•L-1

2.1.2.4  豬糞廢水

豬糞廢水就是豬糞經過淘洗、過濾去除大顆粒泥沙以及部分懸浮物后所得的液體。豬糞取自XXX豬場。

2.1.3  主要儀器

表1  蠕動泵型號

名稱 型號 廠家

電子天平 FA1104N 上海菁海儀器有限公司

電熱恒溫鼓風干燥箱 DFG-9053A 上海精宏實驗設備有限公司

恒溫電熱套 TC-15 海寧市華星儀器廠

數控超級恒溫槽 SC-15 寧波市海曙天恒儀器廠

蠕動泵 BT01-YZ1515 天津市協達電子有限公司

氣象色譜儀 GC-1690B 杭州科曉化工儀器設備有限公司

2.2  測定項目及方法

2.2.1  COD值測定

COD：重鉻酸鉀滴定法，采用GB 11914-89。

2.2.2  產氣量和甲烷氣體含量測定

產氣量：根據排出液體確定產氣量，用氣相色譜分析甲烷氣體含量。

2.3  實驗流程

2.3.1  工藝流程圖

 

圖1  實驗室工藝流程圖

1、厭氧反應器 2、上下嘴過濾瓶 3、集氣瓶 4、量筒 5、三口燒瓶 6、蠕動泵

7、超級恒溫槽 8、溫度計 9、10、11、兩通閥門 12、13、三通閥門

2.3.2  工藝流程說明

厭氧反應器1內裝填有含產甲烷菌的一定量的污泥，塔內其余體積充滿豬糞廢水，當計量泵6將三口燒瓶5中的豬糞廢水從塔底打入塔內，處于反應器頂部的液體和產生的甲烷氣則進入到上下嘴過濾瓶2，甲烷氣則從過濾瓶2的頂部進入集氣瓶3，并將集氣瓶內的水壓入量筒4中，過濾瓶2中的部分豬糞廢水流入三口燒瓶5，再由泵6打入塔內，重新循環，一部分來自過濾瓶2的豬糞廢水則進入到下一個厭氧反應器。

當計量泵將三口燒瓶中的豬糞廢水從塔底打入塔內，會使塔內污泥顆粒處于流化狀態，此時污泥顆粒與豬糞廢水的接觸面積將遠遠大于污泥固定時的接觸面積，使產甲烷菌與豬糞廢水更有效地接觸，從而提高甲烷的產量。上下嘴過濾瓶在整個流程中起氣液分離器的作用，將甲烷和豬糞廢水分離。三口燒瓶位于超級恒溫槽內，控制溫度使反應器內的溫度保持在35℃左右，在此溫度，產甲烷菌的活性最佳。控制計量泵的流量使反應器內的顆粒處于流化狀態，亦可使反應器內的顆粒處于全混狀態，即此反應器類似于全混反應器，而讓部分從過濾燒瓶出去進入到下一個厭氧反應器的豬糞廢水使該塔內顆粒處于流化狀態，而該塔則類似于平推流反應器。

2.4  實驗步驟

按圖1搭好裝置，并在室溫下開始實驗。

2.4.1   開車操作

1、 往過濾后的糞水中加入適量的自來水，將其COD值調到實驗所需的初始值，并裝入三口燒瓶中；

2、 啟動蠕動泵，將糞水打入反應器中，待反應器中的糞水液面沒過填料關閉蠕動泵；

3、 用量筒量取150mL污泥（約占整個反應器的1/3），從反應器頂部加入，用糞水洗滌量筒多次，并將糞水加入反應器中；

4、 根據所加豬糞廢水的體積，以700:1的比例往三口燒瓶中加入適量的厭氧污泥富集馴化用溶液、微量元素溶液和硫化鈉母液；

5、 再次啟動蠕動泵，讓糞水在裝置中循環；

6、 往集氣瓶3中加適量自來水，使整個實驗裝置出于密封狀態；

7、 調節蠕動泵，觀察反應器中污泥床的高度并記錄相關數據。

2.4.2   穩定操作

1、 觀察反應器中污泥顆粒的流化狀態；

2、 定時測量反應器進出口的COD值并記錄量筒中的排水量；

3、 定時測量集氣瓶中的氣體含量；

4、 定時補充集氣瓶中的水。

2.4.3   停車操作

1、 當量筒中液面不再變化，進出口COD值降到所需值時，關閉蠕動泵；

2、 放出系統中一定量的糞水，保持反應器中的糞水液面始終高于污泥液面，以免污泥中的厭氧細菌失活；

3、 拆卸并清洗除反應器外的其他裝置以進行下一次實驗。

3  結果與討論

3.1  蠕動泵標準曲線的測定

由工藝流程圖可知，實驗過程所需動力由蠕動泵提供。實驗所用蠕動泵型號為BT100–01，泵頭為YZ1515，軟管為17號管。由于泵上顯示的是其轉數，因此實驗之前必須對泵進行標定，以獲得轉數與流量之間的關系。標定方法為：在泵出口處用量筒計量液體體積，再除以所需時間，從而獲得流量。結果見圖2：

 

圖2  蠕動泵的流量V和轉數N的標準曲線

對實驗數據進行回歸處理獲得泵的流量與轉數之間關系如下：

 

式中：V–流量，ml•min-1；N–泵轉數。

由數據相關性R值可知，流量與轉數之間具有較好的線性關系。

3.2  流量對反應床層膨脹率的影響研究

3.2.1  初始 流化速度umf的實驗測定

厭氧反應器操作時糞水從下向上通過顆粒床層，污泥顆粒在反應器中所處狀態主要取決于流體的空塔流速u0與顆粒的起始流化速度umf的對比。當u0<umf時，床層為固定床，空隙率基本不變，床層沒有膨脹；當u0=umf時，床層處于流化狀態，床層空隙率將隨流速的升高而升高，膨脹率也不斷升高。因此由實驗獲得umf將十分重要。實驗測定了不同流量下污泥床高度Lf，靜床層高度計為L0，結果作圖如下：

 

圖3  床層膨脹率隨流量的變化曲線

注：圖中縱坐標床層膨脹率δ定義為：

由圖可知，當流量大于3.73 mL•min-1時，床層開始膨脹，流量為4.16 mL•min-1時，膨脹率為2.26%，因此可判斷初始流化流量vmf在3.73～4.16 mL•min-1之間。

當糞水流量約為15mL•min-1時，有少量污泥小顆粒被糞水帶出反應器，濃相區和稀相區分界明顯；當糞水流量約為25mL•min-1時，觀察到較多的污泥小顆粒被糞水帶出反應器，因此膨脹率幾乎不變。

3.2.2  初始流化速度umf的理論計算

3.2.2.1  污泥顆粒粒度測定實驗

在100mL量筒中投入污泥，輕輕攪拌，顆粒開始沉降，同時計時，結果列表如下。

表2  污泥顆粒沉降距離與時間的關系

時間/t•s-1 距離/m

14.65 3.2×10-2

3.2.2.2  粒度計算

 

因為：當 時，

顆粒密度ρP約1100kg/m3，ρ為水，密度為1000kg•m-3，黏度μ為10.9×10-4Pa•s，則：

 

驗證： ，故計算可靠。

3.2.2.3  初始流化速度計算

對于小顆粒，當 時：

實驗所用反應器直徑 ，面積 ，故初始流化時流量 。

實驗結果和理論計算數據基本一致，故知實驗結果可靠。

3.3  流化床厭氧反應器生產負荷變化規律研究

3.3.1  反應器進出口處COD值隨時間分布考察

為研究床層流化和反應特性，實驗采取全循環流程，即反應器出口流體通過蠕動泵全部從入口輸入，因此反應器進出口處COD值也隨時間變化而變化，結果如圖4、5所示：

 

圖4  不同轉速下反應器進口COD值隨時間的變化曲線

 

圖5  不同轉速下反應器出口COD值隨時間的變化曲線

由以上兩圖可知：進出口出糞水COD分布具有相似規律，都是隨時間的變化而不斷減小，開始時下降較快，一定時間后，下降速率變慢。速率變慢所需時間隨流量、初始COD值的不同而有所區別，初始COD值越小、流量越大，則該時間越短，如流量為11.2mL•min-1時，3天后出口濃度幾乎不再變化。

3.3.2  不同初始COD值時反應負荷隨時間變化考察

根據進出口COD變化量，可以計算在不同蠕動泵轉速下反應器的反應負荷。反應負荷W定義為單位時間單位反應器體積內反應消耗的COD量，即： ，其中， 。

符號說明： —糞水流量，mL•min-1； –反應器進出口濃度差，mg•L-1；  –反應體積，mL； –反應器內徑，5.87cm； –靜床層高度，6.30cm。

 

圖6  不同轉速下的反應負荷隨時間的變化曲線

由上圖可知：蠕動泵轉數為1.95–2.10時反應量明顯高于轉數為0.90–1.05，說明在一定范圍內，流量增大對反應量的提高是有利的。當流量為11.2mL•min-1時，單位時間內的反應量達到最大，該曲線隨反應時間的延長，反應負荷迅速下降，則是因為本實驗采取了全循環裝置，COD下降速度遠遠高于其它轉速時的情況，濃度的快速降低必然影響到反應量的快速減少。

結論：在實際生產過程中，建議流量維持在該數值上。

3.3.3  最大及平均反應負荷隨流量變化考察

根據進出口糞水COD值，可以計算最大及平均反應負荷，計算式如下：最大反應負荷 ，平均反應負荷 。

式中： –反應器進出口最大濃度差，mg•L-1； –反應器進出口平均濃度差，mg•L-1。結果作圖如下：

 

圖7  反應負荷隨流量的變化曲線

由圖可知，最大反應負荷曲線和平均反應負荷曲線遵循相似的規律，開始時，隨糞水流量增大，反應負荷都隨之而增大，表明反應器處理能力變大；當流速增到11.2mL•min-1、初始COD濃度為2670 mg•L-1時，反應負荷達到最大值，為4.66mg•L-1•min-1。

隨著糞水流量的進一步增大，反應負荷反而下降，原因在于存在兩個方面的因素使得反應速率下降：一是由于流速的增大，反應器中的部分小直徑污泥顆粒由于其實際空塔速率u0大于帶出速率ut，將被糞水帶出反應器，從而降低了單位反應器體積所含的微生物量；二是由于流速的增大，糞水在反應器中的停留時間縮短，部分降低了反應負荷。

3.4  流量對各組分產氣量的影響研究

所產氣體體積的計量是通過排水集氣法進行的，氣體成分由色譜分析獲得，以下是不同流量下氣體體積隨時間的變化關系，結果見圖8和圖9：

 

圖8  不同轉速下反應產生的甲烷氣體體積隨時間的變化曲線

 

圖9  不同轉速下反應產生的二氧化碳氣體體積隨時間的變化曲線

由上圖可知，當蠕動泵轉速過低，即通過反應器的糞水流量過小時，產生的氣體不易及時從污泥顆粒中出來；當流量合適時，產生的氣體能及時從污泥顆粒中出來；當流量過大時，雖也能及時產生氣體，但氣體的量并不大，主要原因是在實驗過程中由于通過反應器的糞水流量大且裝置啟動之后不久即產生氣體，兩者效果疊加致使污泥顆粒迅速充滿全塔并由糞水從反應器出口帶出，反應器中活性污泥顆粒減少，產生的氣體也隨之減少。

3.5  流量對產生氣體中各組分含量的影響研究

對收集到的氣體，用氣相色譜測定各組分的含量，結果見圖10：

 

圖10  不同流量下產生氣體中各組分的百分含量

由上圖可知，甲烷氣體和二氧化碳氣體的含量隨糞水流量的變化并不顯著，且產生的氣體中主要為甲烷氣體，其相對含量達到87.63%，是二氧化碳含量的7倍。

3.6  氣體產生對床層膨脹率的影響研究

 為研究反應過程中所產氣體對流化床性能的影響，分別設計了冷、熱模兩種實驗，記錄了不同流量下床層高度的變化，結果如下圖所示：

 

圖11  床層膨脹率隨流量的變化曲線

由上圖可知：熱模時床層膨脹率明顯高于冷模，在實驗范圍內，隨流量的增大，膨脹率相差有越來越大的趨勢。原因如下：開始時，反應產生的小氣泡較均勻地分布于污泥顆粒的表面，隨著反應的進行，氣泡越來越大，由于浮力作用，氣泡會脫離原先的污泥顆粒而上浮，上浮過程中，氣泡之間有可能發生聚并，半徑不斷增大，上升速度加快，并和顆粒發生碰撞，將動量 傳遞給顆粒。顆粒在氣泡的撞擊作用下由原來的致密狀態變得較為疏松，從而膨脹率較冷模時為大。

3.7  流量對反應器內污泥顆粒大小的影響研究

通過觀察，在一定流量范圍內，當流量逐漸變大時，污泥顆粒逐漸變大，且靠近反應器入口處的污泥顆粒較其他區域的污泥顆粒要大而且清晰可見該處污泥顆粒上下流動。在同一流量下，較大的污泥顆粒處于床層的底部，較小的污泥顆粒處于床層的頂部，當污泥顆粒直徑小于某一值時，污泥顆粒即從濃相區進入稀相區；在稀相區中，有部分小直徑污泥顆粒相互碰撞重新凝聚成較大直徑的污泥顆粒從而沉降到稀相區和濃相區的交界面處；部分小直徑污泥顆粒則被糞水從反應器出口帶出。因此，在合理的范圍內，糞水流量應適當大些，這有助污泥顆粒的成長。

3.8  污泥性質與成分的測定

3.8.1  污泥含水率的測定

將60mL蒸發皿放在烘箱內，以105~110℃的溫度烘干2h，取出后放在干燥器內冷卻0.5h，用萬分之一分析天平稱重，記錄質量W1；再用粗天平稱20g污泥置烘干后的蒸發皿中，用水浴鍋蒸于。然后放入105~100℃的烘箱內烘2h，取出放入干燥器內冷卻0.5h，用萬分之一分析天平稱重，記錄質量W2，代入下式計算含水率。

 

式中： 

P–污泥含水率，%；

Wl–第一次稱重（空蒸發皿質量），g；

W2–烘干后稱重（蒸發皿質量+樣品質量），g；

20–所取污泥質量，g。

數據處理：

 ，

 

3.8.2  污泥固體揮發含量的測定

將測定完含水率的污泥樣品放在電爐上炭化(燒至不冒煙)，再放入600℃高溫爐中，灼燒0.5h，然后冷卻或將溫度降至l10℃左右；取出放入105~110C的烘箱內烘0.5h；再在干燥器內干燥0.5h，然后稱重，并記錄質量W3，代入下式，求出污泥揮發固體含量。

 

式中：

VS–揮發固體含量，%；

W3–灼燒后的蒸發皿和樣品質量之和，g。

數據處理：

 

 

4  中試規模厭氧反應器處理豬糞廢水工藝設計

4.1  工藝流程設計

4.1.1  工藝流程圖

 

圖12  中試階段工藝流程

1、脫硫裝置 2、3、清液儲罐 4、換熱器 5、7、循環泵 6、熱水器 8、酸化池 9、沉降池

4.1.2  工藝流程說明

反應器產生的氣體經過脫硫裝置1去氣包，從副反應器出來的清液一部分去魚塘，一部分清液與新鮮也混合后經過換熱器加熱后由泵打回反應器底部再次進行反應。新鮮糞水經過沉降池除去其中的固體，然后再經過硝化池，最后與循環的清液混合。

4.2  主要設備選型

4.2.1  泵的選型與計算

由于原料糞水中由少量固體顆粒；液體流量為 ，即6.94 mL•min-1，考慮裕量，乘上系數1.2，得最大流量為8.33mL•min-1，流量很小。所以選擇蠕動泵較為合適，具體型號列表如下。

表3  蠕動泵型號

驅動器型號 泵頭 軟管 流量/mL•min-1 通道

BT100–01 YZ1515  13#  0.07–38  1

4.2.2  換熱器的選型與計算

設定糞水走管程，入口溫度為15℃，出口溫度為50℃，流量為25L•h-1；清水走殼程，入口溫度為75℃，出口溫度為22℃。用化工換熱器模擬軟件進行模擬，確定換熱器的型號為 ，材料為碳鋼，因豬糞廢水有輕微的腐蝕性，管內壁需涂防腐材料。

計算結果：所需換熱面積/實際換熱面積=1.0996m2/1.3430m2；

          裕量：22%。

4.2.3  流化床厭氧反應器計算

4.2.3.1  流化床內徑計算

設液體流量為 ，實際操作流速u0=10umf，則：

 

取整，則：

4.2.3.2  流化床高度計算

按經驗， ，取

4.2.3.3  流化床結構圖

 

圖13  關鍵設備結構圖

1、污泥加料閥 2、取樣口 3、熱水出口 4、12、三相分離器 5、排污閥 6、進料閥 7、止回閥 8、受承器 9、11、兩通閥門 10、熱水進口 13、清液出口 14、集氣柜 15、放空閥

4.2.3.4  流化床反應過程說明

新鮮糞水通過進料閥6由主反應器底部進入反應器與處于主反應器底部的污泥顆粒進行反應，反應產生的大部分氣體通過三相分離器4進入到集氣柜14中。部分小直徑污泥顆粒隨糞水的上流而上浮，當污泥顆粒碰到三相分離器是又回落到主反應器中，而少量小直徑污泥顆粒則被糞水帶入到副反應區，即旋液分離器中，在旋液分離區中污泥顆粒在糞水的帶動下作離心運動，撞擊到器壁后慢慢掉落到旋液分離器底部并在受承器中匯聚，當受承器中的污泥量達到一定程度則打開閥門9，讓新鮮糞水進入到受承器中并把受承器中的污泥顆粒沖入到主反應器中，而止回閥7則能防止糞水和污泥顆粒從主反應器中進入到受承器中。反應后的糞水清液則通過副反應器的清液出口排出。

5  總結與展望

本次實驗，主要研究了流量對反應床層膨脹率的影響，流化床厭氧反應器生產負荷變化規律，流量對各組分產氣量、產生氣體中各組分含量、反應器內污泥顆粒大小的影響和氣體產生對床層膨脹率的影響，并對關鍵設備進行了計算和設計，同時還進行了工藝流程設計和相關設備的選型。

研究結果顯示：

（1） 實際初始流化流量vmf在3.73～4.16 mL•min-1之間，理論初始流化時流量vmf為3.864 mL•min-1；

（2） 在一定范圍內，流量增大對反應量的提高是有利的，當流量為11.2mL•min-1時，單位時間內的反應量達到最大，為4.66mg•L-1•min-1；

（3） 適當提高流量有利于提高各組分的產氣量，但流量對氣體相對含量的影響不顯著，甲烷含量約是二氧化碳含量的7倍；

（4） 由于氣體，熱模時床層膨脹率明顯高于冷模，在實驗范圍內，隨流量的增大，膨脹率相差有越來越大的趨勢；

（5） 適當提高流量有助于污泥顆粒的成長；

（6） 污泥含水率為94.73%，污泥固體揮發含量為38.28%；

（7） 蠕動泵的驅動器型號為BT100–01，泵頭為YZ1515，軟管為13#，流量范圍為0.07–38 mL•min-1，通道1；

（8） 換熱器型號為 ，所需換熱面積/實際換熱面積=1.0996m2/1.3430m2，裕量：22%。

下一步將對所設計的新型厭氧反應器進行停留時間分布的測定，提出動力學模型。

致  謝

在本課題的研究過程中，從前期的資料搜集到中期的實驗探索，再后期的論文整理，都經歷了挫折和艱辛。但在指導老師張良佺老師的大力幫助和悉心指導下，我們順利地完成了整個研究過程。張老師學識淵博，在本課題實驗方面有豐富的理論知識和研究經驗，而且他治學的嚴謹保證了我實驗過程中數據的精確性。在半年的時間里，我學到了很多知識。在此，獻上我真摯的感謝。

同時在實驗分析測試當中得到了實 驗室老師的幫忙，在此，我對他們表示由衷的感謝！另外，同組實驗的邵迪等同學在諸多方面也給予了我很大的幫忙和協助，在此一并表示感謝！

參考文獻

[1] 雷英春, 張克強等. 國內外規模化豬場廢水處理工藝技術新進展[J]. 城市環境與城市生態, 2003, 6(16): 218-220

. WaterSci. Technol., 24: 87

. WaterSci. Technol., 40: 297

[4] 賀延齡, 廢水的厭氧生物處理[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 1998

. Biotech. Bioeng, 1980, 22: 669-737

[6] Stronach. Anaerobic digestion process[J]. Industrial Wastewater Treatment. 1986, (6): 23-35

[7] 申立賢. 高濃度有機廢水厭氧處理技術[M]. 中國環境科學出版社. 1991: 1-10

[8] 伍撣翠. 劉康懷. 淀粉廢水資源化利用的現狀和前景[J]. 礦產與地質, 2004. 18(2): 179-182

[9] 胡紀萃等. 廢水厭氧生物處理理論與技術[M]. 北京: 中國建筑工業出版, 2003. (17)1: 154-186

[10] 馬三劍, 吳建華, 劉鋒等. 多級內循環(MIC)厭氧反應器的開發應用[J]. 中國沼氣, 2002, 20(4): 24-27

[11] 中國環境科學研究所等, 中國2000年水環境預測與對策研究[M]. 1987

[12] 斯皮. 工業廢水的厭氧生物處理技術[M], 北京: 中國建筑工藝出版社, 2001

[13] 鄧良偉, 陳鉻銘. IC工藝處理豬場廢水試驗研究[J], 中國沼氣, 2001, 19(2): 12-15

.Appl Microbiol Biotechnol, 2006, 71:145-154