随着我国经济水平的提高及工业的大规模发展，水环境污染也越来越严重，地表水及地下水出现了许多新增污染物，给人们身体健康产生严重危害。为了遏止水环境继续恶化，一些新技术、新工艺应运而生。在给排水科学与工程专业课程体系中，《水处理新技术》正是这样一门重要专业课[1]，它强调污水处理的“新技术”、“新工艺”，具有较强的工程实践性，兼具一定的理论知识。该课程涉及范围广泛，内容较多，但课程学时较短，如何在短时间内培养学生工程实践能力，是广大教学工作者面临的一个共同难题。笔者尝试通过案例教学法让学生更好地掌握课程知识，培养学生分析问题与解决问题的能力，并在此与广大同行探讨案例教学法设计的要点。
1 案例应注重理论与实践紧密结合
理论知识是工程实践的基础，在2012年教育部《高等教育本科专业》中将“给水排水工程”专业更名为“给排水科学与工程”专业[2]，名称的更换标志着科学理论基础在专业人才培养的重要性。因此在《水处理新技术》课程教学的案例选用上，需要理论与工程实践并重，同时与教材紧密结合，通过案例来启发学生思考，并建立理论和实践的联系。
在生物脱氮新技术单元，以短程硝化-反硝化工艺（SHARON）工艺为案例进行介绍。传统硝化过程是指氨氮（NH4+）先氧化成亚硝氮（NO2-），再被氧化成硝态氮（NO3-），两个步骤分别由氨氧化细菌（AOB）和亚硝化氧化细菌（NOB）催化完成（式1和式2）。
NH4+ + 1.5O2――NO2- + H2O + 2H+ （1）
NO2- + 0.5O2――NO3- （2）
这两个过程是独立的，且亚硝酸还原菌能够以NO2-为底物进行反硝化反应（式3），而不是传统观念认为只能以NO3-为底物进行反硝化反应（式4）。
在案例教学中通过介绍短程硝化-反硝化的微生物学理论知识，使学生更容易理解SHARON工艺的运行方式与特点。综合比较化学反应式1和2，理论上氧气（O2）可以节省25%，对应工艺过程中可以节省曝气量25%；综合比较化学反应式3和4，甲醇（CH3OH）可以减少40%，对应SHARON工艺反硝化过程中可以节省外加碳源40%。这样从理论和工艺两方面进行案例分析，加深学生对SHARON工艺的理解，并增加其对生物脱氮新技术的认识。
2 案例需具有新颖性和典型性
与文献相比，教材往往具有一定的滞后性。在《水处理新技术》教材中介绍的新技术、新工艺，它们的特点与应用范围可能会随着实际工艺研发而发生一些变化。为了及时掌握这些变化，需要阅读最新文献。案例选用上也要紧跟水处理新技术的发展，及时补充新知识，才能避免学生走出校园后出现知识与实际情况脱节的问题。
在厌氧生物处理技术中，以厌氧颗粒污泥为案例，介绍最新的分子生物学技术――荧光原位杂交技术（FISH）在厌氧颗粒污泥菌群检测中的应用，讲解其在厌氧颗粒污泥形态特征检测中的应用，并介绍厌氧颗粒污泥形成的机理。通过这些讲解，让学生了解厌氧生物处理技术的最新发展成果与研究技术。
另外，案例选用要具有典型性与代表性，不能只有一、两篇文献的报道，而要得到广大同行的认可，并经过工程实践的检验，这种案例才更有说服力。
3 案例应与科研紧密联系
我校《水处理新技术》课程是在给排水科学与工程专业大四上学期开设，很多学生即将开展毕业设计（论文），一些同学随后会进入研究生阶段开展课题研究。因此可以通过案例激发学生兴趣，培养学生科研能力。在氧化沟工艺介绍时，以我国的第一座三沟式氧化沟污水处理厂――邯郸市东污水处理厂为案例，介绍氧化沟工艺运行流程图、各构筑物的运行参数及对污染物的处理效果。这样学生在做排水方向毕业设计，遇见氧化沟工艺的设计就能与课堂知识联系起来；或者学生在做氧化沟生物脱氮的毕业论文的时候，课堂所学知识可以为毕业论文的开展提供良好的基础，进一步为研究生生物脱氮相关课题研究奠定基础。
4 增强与学生的互动性
教学过程中，学生的积极参与是保证教学效果的重要因素[3]。因此案例实施过程中，老师需要充分挖掘学生潜力，调动他们的积极性，提高其学习兴趣和主动参与意识，从而培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，达到提高《水处理新技术》教学质量的目的。值得注意的是，课堂中往往是几个表现突出的学生主动性强，而部分学生则好像事不关己，不会积极参加案例的讨论[4]。因而在案例教学过程中，除了关注表现积极的学生外，还需要强制性地要求一些不参与讨论的学生发表观点，活跃整个课堂气氛，增强案例法的教学效果。
关键词：案例教学法 水处理新技术 教学
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0144-01
随着我国经济水平的提高及工业的大规模发展，水环境污染也越来越严重，地表水及地下水出现了许多新增污染物，给人们身体健康产生严重危害。为了遏止水环境继续恶化，一些新技术、新工艺应运而生。在给排水科学与工程专业课程体系中，《水处理新技术》正是这样一门重要专业课[1]，它强调污水处理的“新技术”、“新工艺”，具有较强的工程实践性，兼具一定的理论知识。该课程涉及范围广泛，内容较多，但课程学时较短，如何在短时间内培养学生工程实践能力，是广大教学工作者面临的一个共同难题。笔者尝试通过案例教学法让学生更好地掌握课程知识，培养学生分析问题与解决问题的能力，并在此与广大同行探讨案例教学法设计的要点。
1 案例应注重理论与实践紧密结合
理论知识是工程实践的基础，在2012年教育部《高等教育本科专业》中将“给水排水工程”专业更名为“给排水科学与工程”专业[2]，名称的更换标志着科学理论基础在专业人才培养的重要性。因此在《水处理新技术》课程教学的案例选用上，需要理论与工程实践并重，同时与教材紧密结合，通过案例来启发学生思考，并建立理论和实践的联系。
在生物脱氮新技术单元，以短程硝化-反硝化工艺（SHARON）工艺为案例进行介绍。传统硝化过程是指氨氮（NH4+）先氧化成亚硝氮（NO2-），再被氧化成硝态氮（NO3-），两个步骤分别由氨氧化细菌（AOB）和亚硝化氧化细菌（NOB）催化完成（式1和式2）。
NH4+ + 1.5O2――NO2- + H2O + 2H+ （1）
NO2- + 0.5O2――NO3- （2）
这两个过程是独立的，且亚硝酸还原菌能够以NO2-为底物进行反硝化反应（式3），而不是传统观念认为只能以NO3-为底物进行反硝化反应（式4）。
在案例教学中通过介绍短程硝化-反硝化的微生物学理论知识，使学生更容易理解SHARON工艺的运行方式与特点。综合比较化学反应式1和2，理论上氧气（O2）可以节省25%，对应工艺过程中可以节省曝气量25%；综合比较化学反应式3和4，甲醇（CH3OH）可以减少40%，对应SHARON工艺反硝化过程中可以节省外加碳源40%。这样从理论和工艺两方面进行案例分析，加深学生对SHARON工艺的理解，并增加其对生物脱氮新技术的认识。
2 案例需具有新颖性和典型性
与文献相比，教材往往具有一定的滞后性。在《水处理新技术》教材中介绍的新技术、新工艺，它们的特点与应用范围可能会随着实际工艺研发而发生一些变化。为了及时掌握这些变化，需要阅读最新文献。案例选用上也要紧跟水处理新技术的发展，及时补充新知识，才能避免学生走出校园后出现知识与实际情况脱节的问题。
在厌氧生物处理技术中，以厌氧颗粒污泥为案例，介绍最新的分子生物学技术――荧光原位杂交技术（FISH）在厌氧颗粒污泥菌群检测中的应用，讲解其在厌氧颗粒污泥形态特征检测中的应用，并介绍厌氧颗粒污泥形成的机理。通过这些讲解，让学生了解厌氧生物处理技术的最新发展成果与研究技术。
另外，案例选用要具有典型性与代表性，不能只有一、两篇文献的报道，而要得到广大同行的认可，并经过工程实践的检验，这种案例才更有说服力。
3 案例应与科研紧密联系
我校《水处理新技术》课程是在给排水科学与工程专业大四上学期开设，很多学生即将开展毕业设计（论文），一些同学随后会进入研究生阶段开展课题研究。因此可以通过案例激发学生兴趣，培养学生科研能力。在氧化沟工艺介绍时，以我国的第一座三沟式氧化沟污水处理厂――邯郸市东污水处理厂为案例，介绍氧化沟工艺运行流程图、各构筑物的运行参数及对污染物的处理效果。这样学生在做排水方向毕业设计，遇见氧化沟工艺的设计就能与课堂知识联系起来；或者学生在做氧化沟生物脱氮的毕业论文的时候，课堂所学知识可以为毕业论文的开展提供良好的基础，进一步为研究生生物脱氮相关课题研究奠定基础。
4 增强与学生的互动性
教学过程中，学生的积极参与是保证教学效果的重要因素[3]。因此案例实施过程中，老师需要充分挖掘学生潜力，调动他们的积极性，提高其学习兴趣和主动参与意识，从而培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，达到提高《水处理新技术》教学质量的目的。值得注意的是，课堂中往往是几个表现突出的学生主动性强，而部分学生则好像事不关己，不会积极参加案例的讨论[4]。因而在案例教学过程中，除了关注表现积极的学生外，还需要强制性地要求一些不参与讨论的学生发表观点，活跃整个课堂气氛，增强案例法的教学效果。
5 结语
通过以上的案例设计方法，可以在较短的时间内增强学生主动学习的兴趣，加深对水处理工艺原理及运行方式的理解，让他们熟悉最新的水处理工艺与技术，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后从事水处理研究和工程设计工作以及市政工程、环境工程研究生专业学习奠定良好的基础。
参考文献
[1] 王方园，丁林贤，叶群峰，等.水处理技术校内外实践教学模式改革与探索[J]. 科教文汇，2012（11）：29-31.
[2] 高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社，2012.
关键词：水质工程学教学改革
中图分类号：G642
文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）11026202
1 引言
水质工程学以物理、化学、生物等课程为基础，它主要研究给水与废水处理的工程技术和工艺方法，因此，其具有涉及面广、实践性和理论性强的特点[1]。
在科学技术迅速发展的当下，为实现新时代大学培养目标――培养出具备自主创新和实践能力的技术人才，对水质工程学课程体系进行改革，从而体现水处理理论的实用性和整体性。
2 教学存在的主要问题
2.1 内容单一，缺乏供水工艺系统的集成和创新的体现
目前，安徽新华学院所选教材理论性较强较抽象，偏重于讲解水质工程学基本理论、概念、方法，使学生很难理解。这种教学方法单纯靠教材内容展示，影响学生对实际工程的了解，不利于体现课程的综合性。
教材目前停留在常规处理工艺。针对水源污染及水质复杂的现状，已被成功用于水厂的升级改造的关键技术，比如第二代给水处理工艺（臭氧-活性炭工艺）、第三代给水处理工艺（膜滤、活性炭吸附和生物降解组合）等未归纳到教材中，导致理论和实践出现脱节的现象。
另外，水源水质的复杂性需要将各种水处理技术集成及组合工艺、综合应用后才能水质达标。即教学内容应对水处理工艺过程的多样化充分体现。
2.2 教学环节安排不合理
目前，该校水质工程学教学环节依次按照理论教学、实验、课程设计、实习等4个方面进行。这样的安排会造成理论和实践联系不够紧密。
一方面，无法发挥实验教学对理论教学的补充作用。由于实验教学的时间安排相对理论教学滞后，实验老师不清楚学生理论知识的掌握情况，难免重复讲解理论知识点，极大的浪费资源、人力和时间。另一方面，实验多数是验证性实验，没有拓展到学生的创新能力。
结束理论教学和实验教学后，学生开始着手课程设计，由于选用教材偏重理论性，略少涉及实践设计方面，学生需要自主翻查设计手册，造成课上课下知识的脱节。
实习放在最后，使得学生在实践操作中遇到问题不能及时和老师沟通交流，更可能出现书本知识早已被遗忘，无法做到理论结合实际。
3 教学改革内容
针对上述水质工程学教学中存在的问题，并根据每个教学环节教学目的不同，对水质工程学进行教学改革探索，主要是对教学环节执行的顺序进行调整。
理论教学作为专业知识学习的前提以及其他各环节的基础，因此，最先安排理论教学。一方面，教师在课堂上结合多媒体讲授各种水处理技术的原理、常规工艺流程。另一方面，还要结合时下成熟的给水处理技术和组合工艺，及相关设计计算。
水处理实验作为理论知识的形象体现，应安排水处理实验穿插在理论教学中间。这样可以保证学生及时加深对课堂知识的理解。
理论教学结束后安排实践实习。重点选择几个工艺先进且齐全的给水厂和污水厂实习，再参观若干个不同工艺特点的水处理厂。通过这样的实习安排，学生才能掌握各类水处理构筑物的结构形式及灌渠连接等情况，熟悉各类泵房的布置形式和起吊设备及阀门控制，熟悉水处理运行过程中所需的水质检测设备及其作用，理解厂区构筑物、绿化、道路等平面与高程布置原则，真正做到理论结合实践。
最后，安排课程设计。通过理论学习、实验操作及校外实习实践等活动环节，学生再进行水厂课程设计时，将更能理解如何合理的进行水泵选型及运行，明白水处理厂各构筑物之间平面与高程布置原则，了解办公用房、检修车间、化验室、道路等各类附属建筑物的布置特点。因此，最终的设计方案会更加实际合理有逻辑，为后续毕业设计甚至走上工作岗位打下坚实基础[2]。
4 结语
对水质工程学教学进行改革探索，可以激发学生自主学习和学习热情，对培养出具有自主创新能力、实践能力的技术人才有很大帮助[3]。
参考文献：
[1]薛英文，程晓如. 《水质工程学》教学环节的合理安排探讨[J].教育教学论坛，2015，（2）.
[2]徐 凤，杨 广，李俊峰. “层进式”教学模式在《水质工程学》中的研究与实践[J].教育教学论坛，2015，（4）.
[3]徐 凤，李俊峰. 整合《水质工程学》教学内容 提高教学质量[J].石河子大学学报（哲学社会科学版），2011，（12）.
[4]给排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求.给水排水工程专业（2004）专业建设[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[5]匡 科，应光国.执行新标准给水处理工艺的应对措施[J].城供水，2008（6）：53～56.
科技论文；生物科学素养；文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差，将生物科技论文中的新观点、新作法，以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生，可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用，引导学生主动学习，提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术，开展科学研究，获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展，科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中，有效地运用科技论文，能激发学生的探究欲望，促进学生对生物学的认识，提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文，注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时，介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育，促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题，检索有关科技论文，让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如，在学习“生态环境的保护”时，根据不断加剧的“雾霾”天气，引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》，帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验，加深了对“雾霾”天气的了解，提高保护环境的意识，有利于学生掌握生物科学知识，运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据，让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系，体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文，要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读，培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词，并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系，通过新情境的构建，培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力，为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性，专业性比较强，学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程，引导学生理解新的实验方法和实验设计，尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法，设计相关类似的实验，提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志，比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站，采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”，使用关键词搜索，在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文，比如早期原创性研究论文，进行对比阅读，培养学生学会求知、学会学习，掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解，从不同的角度阐释生命的本质，有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中，以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文，通过学习，拓宽视野，加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果，在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理，剔除冗余信息，并将图表与文字相结合，培养学生科学思维和习惯，提高图文转换和图表处理能力，加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
论文关键词：印染废水，深度处理，回用
苏州某印染企业排放的废水约5000m3/d，主要包括浆料浓水、浆料清洗水、印染浓水、印染清洗水。废水具有有机污染物含量高、色度深等特点，属于难处理的工业废水。该废水经过曝气调节池 混凝沉淀池 水解酸化池 接触氧化池 沉淀池 混凝沉淀池处理后，达到了国家排放标准，但排水中仍含有大量难降解处理的大分子有机物环境保护论文，污染物浓度和色度较高，不能够满足生产用水的要求中国学术期刊网。
为响应国家提出的节约水资源、保护环境、发展循环经济、建设环境友好型社会的号召，并降低企业生产用水成本，企业兴建了一套处理规模为5000m3/d的中水回用工程，实现废水的资源利用。
1、工艺流程及特点
针对该废水的水质特点，在试验的基础上，本公司确定了以砂滤、臭氧、曝气生物滤池为主的组合工艺对其进行深度处理和回用。工艺流程见图1。
图1 废水回用处理工艺
Fig.1.Technology diagram of wastewater reuse
污水站处理后的废水直接流入回用调节池，由提升泵入石英砂过滤器以去除前段处理工序残留的微小絮凝体，然后自流流入臭氧氧化池，最后经曝气生物滤池(BAF)处理后回用。臭氧氧化池利用臭氧氧化废水中残余的难以生物降解的有机物环境保护论文，将其转化为可生物降解的有机物，从而显著提高了印染废水的可生化性[1]，
2、主要构筑物设计及运行参数
2.1 回用调节池和回用水池
回用调节池和回用水池共壁合建，半地下室，钢砼结构，有效容积均为200m3。
2.2 砂滤器
采用4台外形尺寸为φ3000mm×4000mm的砂滤器，滤料采用0.5~1mm的均质石英砂中国学术期刊网。设计滤速为V=8m/h，反冲洗周期为24h。反冲强度为10~12 L/(m2s)，反冲洗历时10~15min。冲洗方式为先采用空气冲洗，然后气水联合冲洗环境保护论文，最后用水反冲洗，
2.3 臭氧氧化池
臭氧氧化池为钢砼结构，设2座。为了提高臭氧的溶解效率，将臭氧池设计成多格串联式，接触时间为30min。臭氧发生器为青岛国林实业有限公司生产，单台臭氧产量为600g/h，臭氧通过设在池底的刚玉微孔曝气器分散成微小气泡后进入废水中，臭氧投加量控制在(12±2)mg/L。在臭氧池后加设停留槽，减少残留的臭氧对后续BAF的生物处理效果的影响中国学术期刊网。
2.4 BAF
BAF为钢砼结构，共设8座环境保护论文，并联运行，COD容积负荷约1.0kg/(m3d)，下降式运行，流速为2.0m/h，填料层高度为2m，接触时间为30min，采用水槽堰板均匀布水，底部出水。填料采用比表面积大、表面粗糙、易挂膜的陶粒填料。
BAF池能耗低、氧转移率高、抗击负荷能力强，且使用寿命长。在BAF池底装有人工反冲装置，反冲的出水回到原污水处理站调节池。
2.5主要设备
（1）砂滤器4台环境保护论文，规格为φ3000mm×4000mm；
（2）砂滤器提升泵；KL（W）80-160，6台（4用2备），流量为50m3/h，扬程为32m，功率为7.50kw；
（3）臭氧发生装置：空气源，CF-G-2-600型，2台，臭氧产量为600g/h；
（4）BAF曝气风机：BK5006型，3台（2用1备），风量为7.07m3/min环境保护论文，水柱为6m，功率为11.3kw；
（5）BAF反洗风机：BK6008型，2台（1用1备），风量为15.1m3/min，水柱为6m，功率为22.6kw；
（6）BAF反洗水泵：KL（W）125-200B，2台（1用1备），功率为22 kw；
3、工艺运行
该回用系统于2008年5月开始调试运行，调试约1个月后，对COD的去除率趋于稳定环境保护论文，业主方化验室对出水进行了为期3个月的连续监测验收，经检验出水各项指标均达到了设计要求，并开始进行部分回用于车间生产用于冷却循环水和漂洗水，提高了水的重复利用率。同时顺利通过了业主方组织的专家组验收中国学术期刊网。
4、经济效益分析
整个深度处理规模为5000m3/d，占地约1000m2，总投资为750万元，吨水运行成本为1.4元, 经过1年多的稳定运行，平均每天回用水量约为1800m3。
该公司将河水处理后回用于车间生产的用水成本为0.9元/m3，达标排污费0.26元/m3，两项合计约1.16元/m3环境保护论文，每年约节省费用1800×1.16×300=62.64万元，经济效益十分可观。
5、结论
针对苏州某印染厂印染废水的特点，以该企业污水站排水为对象，采用采用砂滤、臭氧氧化、BAF等工艺进行深度处理，出水达到企业生产用水要求，取得了较好的环境效益、经济效益和社会效益。经过1年多的运行，系统运行稳定，维护管理方便，运行效果良好，得到了环保部门的支持和推广。
参考文献
[1]郭召海，刘文保，沈骏，等．臭氧/生物滤池组合工艺深度处理印染废水[J]．中国给水排水，2009，25（13）：358-37．
论文关键词：印染废水，深度处理，回用
苏州某印染企业排放的废水约5000m3/d，主要包括浆料浓水、浆料清洗水、印染浓水、印染清洗水。废水具有有机污染物含量高、色度深等特点，属于难处理的工业废水。该废水经过曝气调节池 混凝沉淀池 水解酸化池 接触氧化池 沉淀池 混凝沉淀池处理后，达到了国家排放标准，但排水中仍含有大量难降解处理的大分子有机物环境保护论文，污染物浓度和色度较高，不能够满足生产用水的要求中国学术期刊网。
为响应国家提出的节约水资源、保护环境、发展循环经济、建设环境友好型社会的号召，并降低企业生产用水成本，企业兴建了一套处理规模为5000m3/d的中水回用工程，实现废水的资源利用。
1、工艺流程及特点
针对该废水的水质特点，在试验的基础上，本公司确定了以砂滤、臭氧、曝气生物滤池为主的组合工艺对其进行深度处理和回用。工艺流程见图1。
图1 废水回用处理工艺
Fig.1.Technology diagram of wastewater reuse
污水站处理后的废水直接流入回用调节池，由提升泵入石英砂过滤器以去除前段处理工序残留的微小絮凝体，然后自流流入臭氧氧化池，最后经曝气生物滤池(BAF)处理后回用。臭氧氧化池利用臭氧氧化废水中残余的难以生物降解的有机物环境保护论文，将其转化为可生物降解的有机物，从而显著提高了印染废水的可生化性[1]，
2、主要构筑物设计及运行参数
2.1 回用调节池和回用水池
回用调节池和回用水池共壁合建，半地下室，钢砼结构，有效容积均为200m3。
2.2 砂滤器
采用4台外形尺寸为φ3000mm×4000mm的砂滤器，滤料采用0.5~1mm的均质石英砂中国学术期刊网。设计滤速为V=8m/h，反冲洗周期为24h。反冲强度为10~12 L/(m2s)，反冲洗历时10~15min。冲洗方式为先采用空气冲洗，然后气水联合冲洗环境保护论文，最后用水反冲洗，
2.3 臭氧氧化池
臭氧氧化池为钢砼结构，设2座。为了提高臭氧的溶解效率，将臭氧池设计成多格串联式，接触时间为30min。臭氧发生器为青岛国林实业有限公司生产，单台臭氧产量为600g/h，臭氧通过设在池底的刚玉微孔曝气器分散成微小气泡后进入废水中，臭氧投加量控制在(12±2)mg/L。在臭氧池后加设停留槽，减少残留的臭氧对后续BAF的生物处理效果的影响中国学术期刊网。
2.4 BAF
BAF为钢砼结构，共设8座环境保护论文，并联运行，COD容积负荷约1.0kg/(m3d)，下降式运行，流速为2.0m/h，填料层高度为2m，接触时间为30min，采用水槽堰板均匀布水，底部出水。填料采用比表面积大、表面粗糙、易挂膜的陶粒填料。
BAF池能耗低、氧转移率高、抗击负荷能力强，且使用寿命长。在BAF池底装有人工反冲装置，反冲的出水回到原污水处理站调节池。
2.5主要设备
（1）砂滤器4台环境保护论文，规格为φ3000mm×4000mm；
（2）砂滤器提升泵；KL（W）80-160，6台（4用2备），流量为50m3/h，扬程为32m，功率为7.50kw；
（3）臭氧发生装置：空气源，CF-G-2-600型，2台，臭氧产量为600g/h；
（4）BAF曝气风机：BK5006型，3台（2用1备），风量为7.07m3/min环境保护论文，水柱为6m，功率为11.3kw；
（5）BAF反洗风机：BK6008型，2台（1用1备），风量为15.1m3/min，水柱为6m，功率为22.6kw；
（6）BAF反洗水泵：KL（W）125-200B，2台（1用1备），功率为22 kw；
3、工艺运行
该回用系统于2008年5月开始调试运行，调试约1个月后，对COD的去除率趋于稳定环境保护论文，业主方化验室对出水进行了为期3个月的连续监测验收，经检验出水各项指标均达到了设计要求，并开始进行部分回用于车间生产用于冷却循环水和漂洗水，提高了水的重复利用率。同时顺利通过了业主方组织的专家组验收中国学术期刊网。
4、经济效益分析
整个深度处理规模为5000m3/d，占地约1000m2，总投资为750万元，吨水运行成本为1.4元, 经过1年多的稳定运行，平均每天回用水量约为1800m3。
该公司将河水处理后回用于车间生产的用水成本为0.9元/m3，达标排污费0.26元/m3，两项合计约1.16元/m3环境保护论文，每年约节省费用1800×1.16×300=62.64万元，经济效益十分可观。
5、结论
针对苏州某印染厂印染废水的特点，以该企业污水站排水为对象，采用采用砂滤、臭氧氧化、BAF等工艺进行深度处理，出水达到企业生产用水要求，取得了较好的环境效益、经济效益和社会效益。经过1年多的运行，系统运行稳定，维护管理方便，运行效果良好，得到了环保部门的支持和推广。
参考文献
[1]郭召海，刘文保，沈骏，等．臭氧/生物滤池组合工艺深度处理印染废水[J]．中国给水排水，2009，25（13）：358-37．
关键词：轻化工程；生物技术；学科交叉；专业硕士；培养策略
专业硕士与学术型硕士不同，其目的是培养具有扎实理论基础，并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专业人才。教育部、人力资源和社会保障部于2013年11月公布了《关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见》，强化了专业硕士应以实践为导向，重视理论水平与实践的综合应用［1］。江南大学轻化工程专业硕士培养侧重于染整方向，即以纺织纤维制品为原料，探讨、研究与纤维制品相关的前处理、染色、印花及功能化整理新方法与新技术，以培养染整专业知识和实践技能兼备的人才。
1培养学科交叉复合型人才的必要性
染整作为纺织产业链中的重要环节之一，对提升纺织产品质量和附加值有重要影响，但近年来在发展中也暴露出不少问题，并日益成为制约本行业发展的瓶颈［2］。这主要包括：（1）染整企业生产中水、电、汽能耗高，导致能源紧张和生产成本不断上升，企业净利润下降，影响了可持续发展；（2）染整废水排放量大（占纺织行业污水排放量的60％），且废水处理成本较高；（3）部分企业仍以粗放型和低水平方式生产，产品多为常规中低档产品，附加值不高。因此尽管国内染整行业产能水平不低，但从纤维制品前处理到染整废水处理各环节成本不断上升，导致多数染整企业利润走低。为解决上述问题，有必要将相关学科的新技术与传统染整生产技术相融合，借助于信息技术、数字技术、应用化学技术、生物技术等来改造和提升传统的染整生产，通过新技术、新工艺、新设备和新助剂的应用，促使染整行业向着高效率、低能耗、少污染的方向发展［3］。近年来江南大学发挥学科门类较齐全的优势，在轻化工程专业硕士教学中推行了基于学科交叉互融的教改研究。目前通过与机械工程、颜色技术、应用化学、生物技术等学科交叉，培育出了包括新型染整装备、纳米印染技术、纺织生物技术等多个轻化工程专业硕士的教学和研究方向。其共同点在于培养具有复合技能的应用型专业硕士人才，立足于从纺织纤维制品前处理、染色、印花及功能化整理环节，最大程度地减少生产过程中水、电、汽等资源的消耗，降低生产排放，实现纺织品的清洁化生产。
2轻化工程与生物技术交叉复合型专业硕士的培养策略
生物技术是利用生物体制，以生物工程技术加工底物为原料来提供所需的各种产品或达到某种目的的新型跨学科技术。生物技术与纺织纤维制品的染整加工具有相关性，尤其在最近30年得到了快速发展。轻化工程与生物技术交叉研究的思路是借助于生物酶进行纤维前处理、染色后处理和功能整理。与传统纺织品化学加工相比，生物技术与轻化工程相结合后能降低染整生产排放，实现温和条件下高效节能加工。江南大学在生物工程、生物技术学科方面具有教学与科研优势，其中生物工程为部级一类特色专业、江苏省首批品牌专业。为顺应生态染整的发展要求，我校结合这一优势将轻化工程与生物技术相交叉，形成了纺织生物技术研究方向，并构建了应用型轻化工程专业硕士人才培养体系。具体包括下述四个方面。
2．1导师队伍建设
由于生物技术在染整中的应用以酶技术为主，因此对导师队伍组成也提出了较高要求。一方面要求导师熟悉纤维的原料特点，染整加工原理，工艺和设备，纤维制品质量评价；另一方面也要求导师对生物技术的相关专业知识（如生物酶种类、酶学特性、应用效果评价方法等）有相当的了解，力求同时拥有两个学科的知识结构。通过近10年的建设，我校纺织生物技术研究方向已建成了符合上述要求的导师队伍。目前纺织生物技术方向的导师队伍由10人组成，其中教授4人，副教授6人，具有轻化工程专业背景的博士4人、具有生物技术相关发酵工程专业的博士3人。在与生物技术交叉的纤维制品染整加工研究中，能从生物酶的菌种筛选、酶作用机理与酶学特性等方面，与纤维制品酶法加工很好地结合起来。在专业硕士培养过程中为提高人才培养质量和企业课题实施效果，鼓励专业硕士导师走进染整企业，与学生一起分析和解决企业遇到的现场技术难题。另一方面依托企业设立的省企业研究生工作站、博士后流动站，聘请企业内硕士生导师共同参与到课题实施中，以充实师资队伍。
2．2课程体系和平台建设
培养与生物技术交叉的轻化工程专业硕士，课程体系和研究平台建设是基础工作。为体现专业硕士课程的实用性和学科交叉性，教学改革中对原有课程组成、学时分配、课程考核方式进行了优化。除了与纺织化学相关的专业课程外，增加了纤维素与蛋白质化学、纺织生物技术基础、仪器分析等，其中纤维素与蛋白质化学区别于一般的纺织材料学，更多从分子和超分子结构层面分析其结构组成与其化学加工、生物酶处理的相关性；纺织生物技术基础是专业知识交叉的主要课程，阐述生物酶种类、酶学特性、酶对纤维的作用机制、纤维结构与酶整理效率相关性、纺织品生物酶应用等内容；仪器分析课程除介绍常见的高分子及纤维材料分析方法外，还补充介绍了与生物技术相关的测试手段如凝胶电泳、氨基酸分析等。通过上述理论课程学习，为后续纤维制品化学和生物酶加工研究奠定了理论基础。在平台建设方面，依托我校生态纺织教育部重点实验室，建立了纺织生物技术研究室，为基于生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养提供了保证。纺织生物技术研究室不仅拥有常规的纤维材料相关实验设备与仪器，还建立了与生物技术相关的检测与评价手段，满足了常规从菌种筛选到纤维制品酶处理应用研究的大部分实验需求。以纺织生物技术研究室为基础，我校还联合葡萄牙米尼奥大学成立了生态染整国际联合实验室，通过定期召开纤维生物加工技术学术会议，拓展了轻化工程专业硕士生的研究视野。
2．3构建以染整企业需求为导向的论文选题策略
由于轻化工程专业硕士不同于学术型硕士，论文选题应强化理论与应用实践技能的结合，优先考虑源于工程实际且对节能、减排和降耗有促进和引领作用的课题。我校论文选题立足于企业需求的酶法纤维制品染整加工研究，确立了纺织生物技术研究三个子方向：生物酶前处理；生物酶染色后处理；酶促功能化改性加工。（1）生物酶前处理包括纤维制品的酶退浆、酶煮练和漂白脱氧加工等。其中酶退浆是指采用商品淀粉酶和自主菌种筛选得到的PVA降解酶，取代烧碱法或氧化法进行棉型织物退浆，通过酶制剂水解布面淀粉或PVA浆料来降低前处理废水的COD值。酶煮练应用于棉麻织物和彩棉织物，不仅可达到用碱法精炼的果胶去除效果，而且还避免了传统碱煮练易造成的纤维损伤，对彩棉织物还可减少碱法易造成的色素流失和布面色变现象。在真丝织物加工中，生物酶前处理主要是借助于蛋白酶去除桑蚕丝表面的丝胶。（2）生物酶染色后处理旨在去除深色织物表明的浮色，提高织物的湿处理牢度。与传统高温皂煮相比，采用漆酶与较少用量的净洗剂复配，不仅能有效去除织物表明未固色或结合力较弱的浮色染料，而且生物酶能有效对水洗液进行脱色，在一定程度上降低了染色水洗残液的色度值，降低了染色废水处理的负担。（3）生物酶功能化改性是借助生物酶进行纤维制品的功能化加工，以提高产品的附加值。酶法纤维制品功能化改性的内容较广泛，包括以纤维素酶改善棉麻织物外观光洁度和织物仿旧整理；以蛋白酶提高羊毛纤维制品的防毡缩性能，以谷氨酰胺转移酶催化接枝氨基整理剂进行羊毛抗菌阻燃整理加工；以酪氨酸酶进行真丝织物抗菌防皱整理等。相较纤维制品的化学法功能化加工如高温焙烘（如阻燃整理）、含氯整理剂（如羊毛防缩）、含醛树脂（如防皱整理），尽管酶法加工成本略高，但在赋予纤维功能性的同时，能减轻化学法整理易造成的纤维损伤和环境不友好性。在上述子方向论文选题和实施前，专业硕士要先制定课题初步实施方案，探究酶法纤维制品染整加工工艺的可行性并开展预研工作。在此基础上再制定详细的工作计划，并定期汇报课题进展情况。在研究中既要考虑纤维制品酶法加工的效果，同时也要兼顾在企业应用中工艺设备、生产成本和加工效率的匹配性。
2．4构建学科交叉复合型轻化专业硕士质量评价体系
传统上对硕士质量与水平高低的评价主要是参照论文，包括完成的硕士论文、发表的期刊论文（SCI、EI、CSCD）的数量与等级。而轻化工程专业硕士是要培养掌握染整专业坚实的理论基础和宽阔专业知识、拥有较强解决实际问题的能力，满足实际工作需要的应用型高层次专门人才。因此专业硕士在培养质量评价方面要与学术型硕士有所不同，不能简单照搬其评价体系［4］。参照既有部分高校实践经验［5－6］，结合本专业实际情况，我校主要从专业知识能力、实践动手能力、学术研究能力和创新应用能力四方面进行综合评价。专业知识能力是指在研究生阶段专业理论课程的学习成绩，在实验工作中表现出的对染整、生物技术知识的掌握与运用能力；实践动手能力是指在实验室或生产现场，对纤维制品酶处理加工过程合理安排和现场操作的技能，此方面企业导师的评价也是重要组成部分。学术研究能力评价侧重于两个方面：一方面评价学位论文阶段性进展和完成情况，从开题报告、中期检查结果、预答辩和答辩情况四阶段，结合平时例会课题汇报来综合评判课题工作量与论文水平；另一方面考察是否有与课题相关的学术或发明专利申请。由于多数论文课题与染整生产的相关度较高，因此专业硕士是否可公开或专利需与课题合作企业商榷确定。创新应用能力是指专业硕士在课题研究、实验实践中表现出来的个人综合拓展能力。在纤维酶处理研究和实践中，对能提出新方法、新工艺并有突出业绩表现的创新型专业硕士，纺织生物技术研究室会给予适当的激励与表彰。
3交叉复合型轻化工程专业硕士培养成效
