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磷化廢水的主要特征為:磷酸鹽排放量大[1],主要以磷酸二氫鋅等無機鹽類的形式存在[2],此外還有COD、石油類和懸浮物等污染物。當前磷化廢水的在工程實踐中的主流處理工藝為:化學沉淀/混凝氣浮/砂濾/活性炭吸附[3],工藝復雜,投藥量多,運行費用高。本工程采用化學沉淀/人工快濾工藝對酸洗磷化廢水進行處理,出水水質能穩定地達到污水綜合排放排放新擴改二級標準。
1設計水質水量
安徽某電器實業公司生產廢水來自于金屬件半成品工段表面處理的磷化工藝。該公司的前處理工段把金屬件半成品工件表面不可避免粘附的油脂類雜質去除以防不利于浸塑工藝中尼龍粉對工件的粘附性能。具體的生產工藝流程為:焊接后的半成品→脫脂→水洗1→酸洗→水洗2→中和→水洗3→表調→磷化→水洗4→熱水洗→空壓機干燥→進入浸塑過程。
從生產工藝流程和水平衡可以看出,主要的水污染源為除油脫脂工序廢水,酸堿工序廢水以及磷化過程中產生廢水,經測定磷酸鹽含量高達80mg/L左右,嚴重超標。由于磷化母液定期由專業公司回收,本工程設計規模為120 m3/d(24h×5m3/h)的清洗廢水,出水需達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)新擴改二級標準,具體設計進、出水水質指標見表1。
表1設計進出水水質 mg/L(pH除外)
水質指標
設計進水
設計出水
CODcr
≤350
≤150
TP(磷酸鹽)
≤90
≤1.0
SS
≤140
≤70
石油類
≤200
≤10
Zn2+
≤20
≤4.0
1 工程概況
合浦縣城污水處理廠廠址位于合浦縣老城區西南部,南北公路以西,合浦縣淡水養殖場西側,廠區占地面積4.667公頃。該廠分兩期建設,總規模10萬m3/d,一期建設規模為5萬m3/d,一期服務范圍欽北鐵路以北的區域,服務面積為36.11km2。
合浦縣城污水處理廠收集的污水主要為居民生活污水和部分工業廢水,經方案比選,采用A2/O微曝氧化溝+紫外線消毒處理工藝,為節約占地污泥回流泵房與氧化溝合建,處理后出水排入西門江。
2 設計進、出水水質與工藝流程
2.1 設計進、出水水質
根據現狀排水管網的水質實測結果,同時考慮周邊縣市污水處理廠的設計進水濃度及為后續發展預留余地等方面確定進水水質。根據該廠“環境影響報告表”,出水水質須滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準。設計進、出水水質見表1。
表1 設計進、出水水質
Tab.1Design influent and effluent quality
名 稱
BOD5
CODCr
SS
NH3-N
TN
TP
進水(mg/L)
185
400
250
30
45
4
出水(mg/L)
20
60
20
8
20
1.0
處理程度(%)
89.2
85.0
92.0
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)22-0200-03
畢業設計是理工科高等學校專業教學計劃的重要組成部分,是學生在畢業前最后也是最重要的一個實踐性和綜合性教學環節,是強化培養學生工程實踐能力和創新能力的著力點。
相對于其他教學環節,畢業設計環節獨具的培養功能是促進學生全面系統地總結、鞏固和消化已學的理論知識,相對集中地培養學生運用基礎知識解決實際工程技術問題的綜合能力,亦作為學生畢業和學位資格論證的重要依據。
一、畢業設計的目的和作用
在畢業設計的過程中,包括畢業實習、收集設計資料、撰寫設計說明書、繪制工程圖紙和設計答辯各個教學環節,都滲透相應的具體明確的培養目的和作用,歸納起來有:(1)培養學生探求真知的科學精神、優良的人文素養和品質,以及改革創新的意識和團隊合作精神。(2)培養學生獨立運用所學知識分析研究和解決實際工程技術問題的能力,特別是獨立獲取、探索和開發新知識的能力。(3)訓練學生從事科學研究的基本功,包括實驗研究和設計方案的制訂,數據測定、整理和處理方法,調試和使用新型儀器設備,工程技術計算和圖表繪制的能力,特別是計算機應用能力。(4)查閱、選取和使用技術參考文獻資料和工程技術手冊的能力。(5)編輯設計文件、寫作和文字(語言)表達能力。
二、畢業設計的工作程序
畢業設計工作通常按下列程序進行:(1)確定指導老師和設計題目。(2)擬定和下達教師擬定的設計任務書,設計前發給學生。(3)學生在教師指導下作開題報告(是否進行根據題目而定)。(4)學生赴生產單位進行畢業實習,收集設計資料。(5)撰寫設計說明書(包括繪制工程圖紙)。(6)組織畢業設計答辯(由專業教研室或院系負責)。(7)評審設計說明書(有指導老師和專聘的評閱人進行)。(8)評定設計成績。
三、畢業設計的選題
1.選題的重要性。選題是否恰當是能否保證設計質量和達到教學基本要求的關鍵。選題的重要作用是很大程度上決定設計水平和應用價值,能促使學生消化和擴展專業知識,進行知識重組,以至確定學生今后學習和從事研究工作的方向,成為日后專業深造的導航標
2.選題的原則。選題時要遵循下列基本原則:(1)符合專業培養目標,滿足實踐教學基本要求。(2)具有應用價值。(3)具有可行性。(4)具有創造性。(5)具有科學性。
3.選題的途徑和方法。(1)選題的途徑包括:從生產實踐中、科研項目中、市場需求中或實驗教學中選題,從專業發展方向的前沿選題,結合個人興趣愛好選題。(2)選題方法有多鐘:如教師提供、學生自選、師生商定。如承擔教師科研課題中的子課題或其中部分研究(設計)模塊,原則上學生每人一題,多名學生合作的題目,須明確各人的主攻或側重點。
四、畢業設計的基本內容
1.設計說明書內容結構。設計書是畢業設計主要的書面文件,能全面反映學生的設計思想、設計能力和對題目及其背景知識掌握的深廣度。畢業設計不同于一般的工程設計計算書,除了有關的計算內容外,還包括可供選擇的方案、選擇依據和方案論述;除了符合工程實踐要求外,還要滿足教學上的基本要求。根據國家標準(GB7713-87)的規定,一份規范的畢業設計說明書通常由前置部分、主體部分和其他部分所組成。(1)前置部分:封面;題名頁(扉頁);序言(緒論,前言);摘要(中、英文);關鍵詞(中、英文);目錄。(2)正文部分:引言;正文;結論。(3)其他部分:參考文獻;謝辭;附錄(必要時)。
2.正文的主要內容和要求。(1)主要內容。正文包括的主要內容一般有:①概述。②生產方法(工藝路線)的選擇。③工藝流程設計。④工藝計算。⑤設備的設計計算和選型。⑥車間設備布置設計。⑦管道布置設計。⑧三廢防治和環境保護。⑨技術經濟分析。(2)寫作要求。正文是設計說明書的核心內容,最能體現設計的質量和水平。理工科大學的畢業設計,雖然不同學科(專業)的設計對象、內容和方法各有差異,但具有下列共同要求:①在設計內容上,資料翔實可靠,分析問題論點鮮明,論據充分,論證嚴密,結構明確;實驗數據真實可靠,重復性好,實驗結果能從一定理論高度進行分析,有一定的獨立見解或新意。②在表達形式上,立題突出,層次分明,思路清晰,文體格式規范,符合國家標準。③在治學態度上,實事求是,不夸大渲染,不因“為我所用”而主觀臆斷,任意取舍,更不能抄襲編造。
3.概述。概述一般包括下列主要內容:(1)產品介紹,包括產品名稱、用途、化學結構式、分子式、性能(理化性質)、質量標準及檢驗(測定、鑒別)方法、處方和輔料介紹等。(2)產品在國民經濟和民生中的作用和市場需求。(3)產品在國內外的生產、開發概況和發展遠景。(4)生產方法簡述。(5)所需的主要原材料和水、電、氣等地區性供應條件。
4.生產方法(工藝路線)的選擇。根據查閱和在實際生產中收集到的生產資料和工藝技術參數,對該產品當前在國內外的生產方法和工藝流程進行技術經濟分析、對比,選定最佳生產方法,作為工藝流程設計的依據
5.工藝流程設計。生產方法確定后,即可進行工藝流程設計,益據此確定車間設備布置。(1)工藝流程設計主要任務和成果。主要任務:①確定工藝流程的組成,即確定原料、中間產品、成品和排出物等的來去走向和順序以及整個生產過程所需的各單元操作的組合方式、順序及相互間的連接,以達到據此流程可由原料變成產品的目的。②確定載能介質的技術規格和流向(制藥工藝中常用的載能介質為水、水蒸汽、冷凍鹽水、壓縮空氣等)。③繪制工藝流程圖,即以圖解形式表示出從原料到成品的流程中物流和能量發生的變化和走向以及生產中采用的設備;生產中所需控制的工藝參數(溫度、壓力、流量等)及其檢測控制點。④編寫工藝操作方法(設計說明書),包括原輔料和中間體的名稱、規格、用量,工藝操作條件(溫度、壓力、流量、時間等),控制方法和設備名稱等。成果:工藝流程設計的成果是初步設計階段帶控制點的工藝流程圖和工藝操作方法說明。(2)流程設計的基本原則。①保證產品質量符合規定的技術標準。②滿足《藥品生產質量管理規范》(GMP)的要求。③盡量采用成熟先進的技術和設備。④在保證產品質量的前提下盡量簡化流程,縮短生產周期,提高原來利用率,降低原輔料消耗和生產成本。⑤確保人身和設備的安全。⑥盡量減少三廢排出量,實施三廢綜合利用、處理和回收。⑦考慮現代過程裝置的趨向(大型、高效、節能、自動化、機械化、微機化)和精細產品的趨向(小批量、多品種、高質量)。(3)流程設計的基本程序。①對選定的生產方法進行工程分析和處理。②繪制工藝流程框草圖。③繪制物料流程圖。④繪制設備工藝流程圖。⑤繪制帶控制點的工藝流程圖。
6.工藝計算。工藝計算注意包括物料平衡計算(簡稱物料衡算)和熱(能)量平衡計算(簡稱熱量衡算)。
7.設備的選型和工藝計算。制藥工藝所用設備分為定型設備和非定型設備兩類。定型設備是廠家已標準化和系列化的產品,可按工藝要求,在有關產品說明書中選用。非定型設備是滿足制藥工藝特殊要求的專用設備,須按工藝要求進行專門設計和制造。對畢業設計而言,從教學要求考慮,根據專業特點,一般只須對1~2個主要設備(以非定型設備為主,也可選定型設備)進行工藝性計算,對輔助設備直接進行選型即可。選型方法在相關教科書、手冊中均有詳細描述,可以查閱。
8.車間布置設計。在繪制生產工藝流程圖、物料衡算、熱量衡算和設備設計選型等工作完成以后,就可著手進行初步的車間布置設計。車間布置是否合理,關系到項目的總投資、設備的安裝、檢修、操作環境的安全方便和經濟指標的完成等問題,因此必須統籌考慮。
制藥工業包括原料藥工業和制劑工業。原料藥工業包括化學合成藥、抗生素、中草藥和生物藥品的生產。原料藥屬精細化學品,在車間布置設計上與化工車間有共同的特點。但制藥產品(原料與制劑)是關系到人的健康和生命的特殊產品,必須嚴格保證質量。原料藥生產的精制、烘干、包裝工序和制劑生產的灌封、制粒、干燥、壓片等工序,其車間的新建、改造必須符合《藥品生產質量管理規范》的要求。
9.管道布置設計。管道設計內容就是管道布置圖的內容。管道布置設計主要包括管道設計計算和管道布置設計兩部分內容。
10.三廢防治和環境保護。在制藥生產中產生的三廢(廢水、廢氣、廢渣)中,可能會有毒害物質,對人類生活危害極大。因此畢業設計中必須具體體現生產可持續發展的思想和環保意識,把三廢防治和環保措施列為重要的設計內容。根據防治結合,以防為主的原則,采取綜合利用原材料,變廢為寶和減少三廢排放量的有力措施。
(1)廢水處理方法。廢水種類復雜,處理方法有多種,一般分成四類,物理法、化學法、物理化學法和生化法,見下表,可根據廢水的特點加以選用。
(2)廢氣處理方法。廢氣處理分除塵法和氣體凈化法兩類。
(3)廢渣處理方法。制藥生產中產生的固體廢棄物,統稱為廢渣,包括工業原料渣、反應物渣和未反應完全的原料渣等。廢渣往往是可以利用、轉化為其他材料的有用資源。因此,廢渣處理首先應研究其資源化的途徑,變廢為寶,然后才考慮填埋處理(見下表)。
11.技術經濟分析。技術經濟是指技術方面的經濟指標問題。正確可靠的藥物生產工藝設計體現為技術上的先進性和經濟上的合理性,對此進行評價,需要進行技術經濟分析和基建投資概算。在畢業設計中,技術經濟分析部分一般包括兩個主要內容,即勞動人員的編制和產品生產成本的概算。
(1)勞動人員的編制。勞動定員數是工廠投產后全面達到設計指標和正常管理水平的標志。根據勞動定員數和計劃產量(或產值、利潤)相比較可以算出勞動生產率。①編制全廠人員的依據:a.工廠和車間的生產計劃。b.勞動定額、產量定額、設備看管定額和服務定額。c.工作制度(連續或間歇生產、每日班次數等)。d.出勤率(全年扣除法定節假日、病、事假等因數的有效工作日和工作時間數)。②勞動定員的類別和組成。行政管理人員和技術人員實行責任制,人工實行崗位制。勞動人員確定后,列出車間(或工段)定員表和全廠定員表。
(2)產品生產成本概算。生產成本是反映工廠生產經營和管理的重要指標之一,是制定產品價格的重要依據之一。
產品車成本的組成如下:
①原材料費(原料+主要材料+輔助材料)。
原材料費=消耗定額×該種材料價格
式中:材料價格系指材料的入庫價格
入庫價格=采購價格+運費+途耗+庫耗
式中:途耗指原材料采購后運進倉庫前運輸途中的損耗
庫耗指原材料入庫至出庫間的損耗。
②燃料費(煤、重油等),計算方法與原材料費相同。
③動力消耗(水、電、風等)。
動力消耗費=消耗定額×動力單價
④生產工人工資及附加費。
生產工人工資及附加費=(某產品生產工人平均工資+附加費/某產品年產量)×某產品生產工人人數
⑤車間經費。
車間經費(項目建設前期估算)=車間固定資產折舊費+維修費+車間管理費
⑥企業管理費。
企業管理費=車間成本×企業管理費百分率
式中:車間成本=原材料費+燃料費+動力消耗費+生產工人工資及附加費+車間經費
⑦銷售費用。銷售費用=產品銷售額(或工廠成本)×銷售費百分率 其中:工廠成本=生產成本+企業管理費
以上①~⑦項費用相加,構成了產品生產成本(又稱銷售成本)。
⑧產品出廠價格。
產品出廠價格=生產成本+稅金+利潤
參考文獻:
[1]周永強,胡玉杰,武衛莉.高等學校畢業設計(論文)指導[M].北京:中國建材工業出版社,2002.
[2]國家教委高等教育司,等.高等學校畢業設計(論文)指導手冊《化工卷》[M].北京:高等教育出版社,2002.
中圖分類號:S969文獻標識碼: A
1、前言
我國自1984年引入工法管理制度以來,先后經歷了學習宣傳階段、工法試行階段和迅速發展階段[1]。施工一線人員流動性大,初次參與工法編寫的人員常常不得要領,如何快速掌握工法編制要點,編寫出高質量的工法,展示企業施工水平和施工能力,成為土木工程技術人員成長的一個臺階。
2、工法的定義和特點
所謂工法,是以工程為對象,工藝為核心,運用系統工程原理,把先進技術和科學管理結合起來,經過工程實踐形成的綜合配套的技術應用方法[2]。
工法的主要服務對象是施工;工法不是單純的施工單項技術,而是技術與管理的有機結合、綜合配套的施工技術;工法是運用系統工程原理和方法總結出來的成功經驗,具有較強的系統性、科學性、和可推廣性;工法的核心是施工工藝,其中的材料、設備、勞動力、質量安全及治療控制標準都是為工藝服務的;工法是施工企業標準的重要組成部分,是施工經驗的總結與提煉;工法不等同于技術總結和論文,而是成功經驗關鍵技術研究的提煉和精華,它必須嚴格按照國家有關要求的格式編寫。
3、工法選題
3.1選題原則
課題是工程技術創新系統的核心,工法是工程技術創新系統的樞扭,關鍵工法的選題應滿足以下原則:①總結工程中有實用價值、有規律性的工藝技術;②在原有的工法發展起來的新技術;③四新技術形成的工藝方法;④經施工檢驗的專利及發明的成果提升。
3.2選題范圍
工法的選題范圍非常廣泛,土木工程相關大致分為以下四類:①大型重工業工程項目,如石化、冶煉、電力等;②大型土木工程項目,如水利水電、路橋、港口、污水處理等;③大型公共建筑工程項目,如文化體育、商業、會展中心、航站樓等;④住宅工程中采用新材料或容易產生質量隱患的關鍵技術項目。
3.3選題步驟
每項工法都是一個系統,系統有大有小,針對單位工程的是大系統,針對分部、分項工程編寫的是子系統,工法選題一般來說經歷三個步驟[1]。① 梳理工程建設中的重點與難點,針對性要強,可是單位工程、分部工程,也可是某個分部工程中的分項工程;② 網絡排查類似工法,專業網站或政府機關公布的已通過評審的各級工法名單;③ 對關鍵技術進行主題研究,參照科技成果的立項、鑒定評估、報獎等流程。
4、工法編寫常見誤區
常見工法編制存在以下誤區:①前言冗長;②特點模糊;③范圍不清;④原理不明;⑤操作要點不對應;⑥材料設備繁雜;⑦質量控制泛泛;⑧安全措施不周全;⑨環保措施不全面;⑩效益分析太片面;⑪應用實例針對性差;⑫工法與方案、總結或論文混淆;⑬文本不規范[3-5]。
5、土木工程工法編寫要點
國家級工法的編寫內容,分為前言、工法特點、適用范圍、工藝原理、施工工藝流程及操作要點、材料與設備、質量控制、安全措施、環保措施、效益分析和應用實例等11項[6]。
(1)前言:概括工法的形成原因和形成過程。其形成過程要求說明科研立項情況、研究開發單位、關鍵技術審定結果、專利發明、工法應用及有關獲獎情況。
(2)工法特點:說明工法在使用功能或施工方法上的特點,與傳統的施工方法比較,在工期、質量、安全、造價等技術經濟效能等方面的先進性和新穎性。工法的特點是指使用功能或施工方法的特點,不是產品性能說明書,也不是單純的技術特點,更不是機械設備或裝置的特點。
(3)適用范圍:適宜采用該工法的工程對象或工程部位,某些工法還應規定最佳的技術經濟條件。著重說明工程性質,如公路、鐵路、廠房等;針對設計要求的工程性能和特點及施工中的特點;周邊環境條件和節能環保等要求方面。適用范圍應實事求是,不擴大范圍增加誤導讀者;不限定過狹窄影響推廣價值。
(4)工藝原理:闡述工法關鍵技術應用的基本原理,著重說明關鍵技術應用的理論基礎,以及關鍵技術的施工主要過程的闡述。表達應科學有序、準確嚴謹、通俗易懂。
(5)施工工藝流程及操作要點:
工藝流程和操作要點是工法的重要內容。應該按照工藝發生的順序或者事物發展的客觀規律來編制工藝流程,并在操作要點中分別加以描述。對于使用文字不容易表達清楚的內容,要附以必要的圖表。
工藝流程要重點講清基本工藝過程,并講清工序間的銜接和相互之間的關系以及關鍵所在。工藝流程最好采用流程圖來描述。
操作要點必須是工藝流程的關鍵點,操作要點應與工藝流程的程序基本對應,工藝技術的關鍵工序應列為工法操作要點,各操作要點作詳細介紹。必要時對施工組織和管理要求作翔實的說明。
(6)材料與設備:說明工法所使用的主要材料名稱、規格、主要技術指標;以及主要施工機具、儀器、儀表等的名稱、型號、性能、能耗及數量。對新型材料還應提供相應的檢驗檢測方法。此外還應強調該材料在操作要點中起到的作用,以證明該材料在工法技術實現中是必不可少的。
(7)質量控制:說明工法必須遵照執行的國家、地方(行業)標準、規范名稱和檢驗方法,并指出工法在現行標準、規范中未規定的質量要求,并要列出關鍵部位、關鍵工序的質量要求,以及達到工程質量目標所采取的技術措施和管理方法。
有些工法由于采用的是新技術、新材料、新工藝,在國家現行的標準、規范中末規定質量要求,在這類工法中質量要求應注明依據的是國際通用標準,國外標準,還是某科研機構、某生產廠家的試行標準,使工法應用單位明確本工法的質量要求,使質量控制有參照依據。
(8)安全措施:說明工法實施過程中,根據國家、地方(行業)有關安全的法規,所采取的安全措施和安全注意事項。
(9)環保措施:指出工法實施過程中,遵照執行的國家和地方(行業)有關環境保護法規中所要求的環保指標,以及必要的環保監測、環保措施和在文明施工中應注意的事項,如水土保持、大氣或噪聲污染、人員職業健康等。
(10)效益分析:從工程實際效果以及文明施工中,綜合分析應用本工法所產生的經濟、社會、技術、環保和節能效益。
①經濟效益分為直接經濟效益和間接經濟效益。直接效益是指物料消耗、機械購置或租賃、人工減少、造價降低。間接效益是指與其它方案相比投入減少,安全風險降低等。
②社會效益是指工期縮短對社會的影響降低,提前竣工對社會的貢獻,
③技術效益是指對推進科技進步的作用,開辟了困難條件下某種技術的應用范圍。
④環保和節能效益是指滿足現行環保節能相關要求,節約水、電、煤、油等能源或推進可再生資源利用,對降低廢氣、噪聲、固體廢棄物等污染的貢獻。
另外,對工法內容是否符合滿足國家關于建筑節能工程的有關要求,是否有利于推進(可再生)能源與建筑結合配套技術研發、集成和規模化應用方面也應有所交代。
(11)應用實例:工法已經過2項及以上工程實踐應用,安全可靠,具有較高推廣應用價值,經濟效益和社會效益顯著。說明應用工法的工程項目名稱、地點、結構形式、開竣工日期、實物工作量、應用效果及存在的問題等,并能證明該工法的先進性和實用性。
(12)論文與總結、方案、論文的比較:
工法與施工技術總結、技術論文、施工方案格式和內容不同。
施工技術總結是施工單位結合某工程項目施工情況和關鍵技術進行的總結,寫法是先介紹工程概況,后敘述施工方法,最后總結經驗和體會。工法強調的是工藝原理和操作方法,具有較強的普適性和可推廣性。
技術論文是作者論述科技領域中具有創新意義的理論性、實驗性、觀測性的新成果、新見解和新知識, 或者是總結某種已知原理應用于實踐所取得的新方法、新技術和新產品的科技文獻。技術論文可以是施工前、施工中或施工后的技術總結,數據可以是計算分析或者是估算,并不一定要有操作性。工法是經過工程實踐形成的綜合配套技術的應用方法, 具有推廣應用的作用。
施工方案是針對特定工程施工過程中的技術難點,提出合理的、具體的解決方法,體現出材料的規格型號、機械設備的參數標準,緊緊圍繞特定項目展開,具有較強的針對性。工法是針對經過成功實施的方案關鍵技術部分的提煉與升華,具有較強的可復制性和特定適用范圍的推廣價值。
(13)行文規范:
工法內容要完整,工法名稱應當與內容貼切,直觀反映出工法特色,必要時冠以限制詞。工法文本格式采用國家工程建設標準的格式進行編排。
①工法的敘述層次按照章、節、條、款、項五個層次依次排列。
②工法中的表格、插圖應有名稱,圖、表的使用要與文字描述相互呼應,圖、表的編號以條文的編號為基礎。插圖要符合制圖標準,工藝原理與示意圖宜采用三維線框圖繪制,除應用實例外不應過多采用施工照片。
③工法中的公式編號與圖、表的編號方法一致,以條為基礎,公式要居中。
④工法文稿中的單位要采用法定計量單位,專業術語要采用行業通用術語,如使用專用術語應加注解[6]。
⑤文稿統一使用A4紙排版,頁面整潔、無錯字、漏字。流程圖及示意圖清晰美觀,建議采用與OFFICE兼容性好的VISIO軟件繪制。
6、結語
在工法的編寫前注重對相關資料的收集,編寫過程中對資料要認真研究分析,對關鍵技術總結、提煉、升華,成文后的工法要反復研讀、修改、提高。國家級工法均經歷了企業評審、修改提升,省部級評審、提檔升級,土木工程工法的編寫人員應仔細琢磨專家評審意見,博采眾長,善于總結,逐步提高。
參考文獻:
[1] 張希順.《建筑工程施工工法編寫指導》.中國建筑工業出版社.2010年5月第一版
[2] 裴勇軍,張志強.施工工法編寫要點 [J]. 《山西建筑》2007.02
[3]秋楓.淺析工法編制的十大誤區[J].《建筑》2009年第14期
由于人們對居住環境要求的不斷提高,對室內采暖也提出了新的要求。目前許多工程使用了低溫(水溫≤60℃)地板輻射供熱系統,克服了耗能大、舒適性差、占用使用面積等問題。隨著低溫地板輻射供熱系統的不斷普及,現將施工中的控制要點總結出來,以便在其它類似工程中加以應用。
要點一、施工前必須達到的施工條件1、室內粗裝修完畢,地面平整度高低差<8㎜。
2、室內樓板上的強﹑弱電敷設穿線或其它管線安裝已完成。
3、管材鋪設前,檢查管道內外是否粘有污垢和雜物。論文寫作,工藝。
4、所有地板內的孔洞應在供暖管道鋪設之前打好。
要點二、施工工藝1、施工順序
施工準備→土建具備地暖施工作業面→安裝分水器→連接主管→鋪設保溫層、邊界膨脹帶→鋪設反射鋁箔層→鋪設盤管→連接分水器→埋地管材鋪設→設置過門伸縮縫→中間驗收(一次水壓試驗)→細石砼填充層施工→完工驗收(二次水壓試驗)→運行調試
2、施工工序中施工要點
⑴邊角保溫板、設保溫層、鋁箔紙或復合鍍鋁聚脂膜,一定要鋪設平整。
⑵在鋁箔紙上鋪設的鋼絲網,要嚴整嚴密,鋼網間用扎帶捆扎,不平或翹曲的部位用鋼釘固定在樓板上。有防水層的房間如衛生間等固定鋼絲網時不允許打釘,管材或鋼網翹曲時應采取措施防止管材露出砼表面。
⑶按要求間距將加熱管,用塑料管卡將管子固定在苯板上,固定點的間距,彎頭處間距≤300㎜,直線段間距≤600㎜,>90°的彎曲管段的兩端和中點均應固定。管子彎曲半徑不宜小于管外徑的8倍。論文寫作,工藝。安裝過程中要及時封堵管口。
⑷地暖輻射供熱地板當邊長超過8m或面積超過40㎡時,要設置伸縮縫,縫的尺寸為5~8㎜,高度同細石混凝土墊層。管道穿伸縮縫時,應設置長度≥400㎜的柔性套管。在分水器及加熱管道密集處,管外用≥1m的波紋管保護,以降低混凝土熱膨脹。在縫中填充彈性膨脹膏或進口彈性密封膠。論文寫作,工藝。
⑸加熱管驗收合格后,回填細石砼,加熱管保持≥0.4Mpa的壓力;墊層應用人工抹壓密實,不得機械振搗,不許踩壓,砼接近初凝時,應進行二次拍實、壓抹,以防止順管出現塑性沉縮裂縫。壓抹后應保濕養護14天以上,墊層達到養護期后,管道系統方允許泄壓。
要點三、水壓試驗步驟及供熱時注意事項
1、水壓試驗步驟:經分水器緩慢注水,將管道內空氣排出→充滿水后,進行水密性檢查→緩慢升壓,時間不得少于15min→至規定壓力后,停止加壓,穩壓1h,觀察有無漏水現象→補壓至規定試驗壓力15min內的壓降不超過O.05MPa無滲漏為合格
2、水壓試驗應注意事項
⑴試驗前,對管道和構件采取固定和養護措施。論文寫作,工藝。
⑵試驗壓力應為不小于系統靜壓加0.3MPa,且≥O.6MPa,以規范和設計為準。
⑶冬季進行水壓試驗時,應有防凍措施。
⑷地暖分水器進水處裝設過濾器,水源要選用清潔水。
3、向地板供熱時,先預熱,供熱水溫不得驟然升高,初始供水溫度應為20℃~25℃,保持3天,然后以最高設計溫度保持4天,并以≤50℃水溫正常運行。
要點四、衛生間、廚房門口處理方案地暖施工時衛生間、廚房防水施工已經完成,施工進行盤管時需特別注意,不得撞擊地面或用利器敲打地面,以免損傷防水層造成漏水,當管道穿墻時,需加波紋式過墻套管。一般衛生間、廚房門口有二種情況:
1、當衛生間、廚房門口設計無梁時,衛生間、廚房標高略低于客廳10~12㎝,在這種情況下可采取切割成寬3㎝、深4㎝坡向衛生間或廚房的槽(主要防止衛生間、廚房門口處苯板被加熱管抬起造成下面填充不實混凝土澆注后容易松動裂縫),然后對槽口周邊30㎝以內的面積進行重新涂刷防水材料,待防水材料晾干后,便可進行苯板和鋁箔、加熱管施工,過門地輻熱管上須套上波紋管,以防踩壓。
2、當衛生間、廚房處設計有梁時,為了不使過門加熱管抬高室內地坪標高,采取切成水平型槽,然后對槽口周邊30㎝以內面積進行重新涂刷防水材料量,待防水材料晾干后便可進行后面的工序。
要點五、施工質量保證措施
1、不允許踩壓已鋪設好的塑料管,防止硬物或重物破壞管線。回填砼時,必須在管線空隙間填平,然后再鋪設竹膠板加以保護。論文寫作,工藝。
2、戶內盤管安裝完畢后,系統在澆搗砼填充層之前和砼填充層養護期滿之后,應分別進行水壓試驗,砼填充層澆搗和養護過程中盤管系統應充滿水并保持壓力,待砼凝固后方可排水泄壓。
4、打壓后應防臟物進入地板供暖系統中。論文寫作,工藝。
5、施工應安排在裝修的最后階段,不宜與其他的施工作業同時交叉進行。
6、運用多種檢驗方法:現場觀看、對照圖紙檢驗產品合格證、拉線和尺量檢查、現場抽查、檢查工序施工記錄等。
結束語地板輻射供熱系統的許多優點是散熱器采暖無法比擬的,其不足之處是可維修性較小等,故我們施工時要不斷總結施工經驗,完善施工工藝流程,尤其要注重材料選用及水壓試驗環節,以避免其不足之處。
參考資料:
⑴《低溫熱水地板輻射采暖系統安裝施工工藝標準》QB-CNCECJ050403-2004;
高通量反應堆是一種重要的工程試驗堆,具有較高的中子通量水平,堆內通常有多個不同的輻照空間和特殊輻照設施,可以用于進行動力堆的研究,或用于材料、化學、同位素、醫學等領域的輻照研究工作。鑒于高通量堆的重要特性,各個國家都有自己的高通量工程試驗堆,雖然種類和堆型有所差異,但都具有高中子通量和較大輻照空間的特點。
作為重要的工具堆,高通量堆通常造價較高,其運行和維護費用也比較昂貴,除了常規運行時的燃料消耗以外,其反應堆內部設備的裝拆、檢修、維護等活動也是影響其性能以及運行成本的重要因素。因此,在反應堆設計和建造初期,就應對堆內設備的裝卸、轉運、貯存工藝進行綜合考慮,開展試驗和研究,規劃專用設備工具并進行研制。
1 堆內設備裝卸總體方案
高通量堆為水池型反應堆,反應堆壓力容器整體置于堆廳水池內,運行期間反應堆水池內一直保有一定的充水量。研究堆的反應堆結構比較特別,為了便于開展各項試驗,堆內設置了許多用于試驗的專用裝置,堆內結構的設計也更趨向于試驗操作的便利性,因此增設了不少的輔助機構,這樣就提高了堆內設備裝卸的復雜性。
高通量反應堆的堆內設備由三個主要的功能部件構成,分別為上部堆內構件、下部支承組件以及堆內測量組件。其中,上部堆內構件包括燃料裝卸輔助轉換架、吊籃組件、控制棒導管及支架等結構;下部支承組件上安裝有測量裝置固定板,組件的每一個控制棒孔道內安裝有緩沖裝置,用于實現控制棒落棒時的水力緩沖;堆內測量組件包括了堆內、堆外中子測量裝置、堆芯溫度測量裝置,所有的測量裝置都有相應的支承結構,保證其在反應堆的正確位置就位。
堆內構件裝卸的難度在于內部操作空間狹小,而各部件均有不小的重量和一定的復雜程度[1]。所有的堆內設備都必須合理規劃其初次安裝定位、檢修維護時的拆除、轉運、暫存,以及檢修完成后的復裝,保證所有的設備都能得到有效的維護,確保反應堆的運行安全。堆內設備的裝卸總體方案包括拆卸工藝和安裝工藝方案,初次安裝定位與復裝流程相同,但復裝時還需要考慮放射性防護問題,因此方案相對更為復雜。總體方案如圖1所示,按照反應堆從外到內的順序,根據堆內設備之間的相互裝載關系進行拆卸和復裝。拆卸過程中,首先拆卸的是控制棒組件以及驅動機構、控制棒導管等,之后拆卸堆內和堆外測量組件,以及與之相應的支承結構,最后拆卸上部堆內構件和下部支承組件。復裝是拆卸的逆過程,但由于復裝精度要求較高,因此使用了許多專用輔助裝置來保證在強輻照場下完成對中及安裝就位的操作,同時,堆內構件的裝拆工具必須滿足特殊的設計要素如水下遠距離操作,高中語文教學論文范文防止人員輻射等[2]。
2 裝卸工藝系統設計
2.1 主要工藝流程
作為燃料裝卸貯存系統的相關設備,堆內構件的裝卸應嚴格遵守燃料裝卸及貯存系統設計準則的相關原則,將人員輻射安全作為首要考慮的因素,同時應保證設備安全、有效的監測并控制堆內設備的裝卸精度。
在確定了裝卸總體方案后,根據總體框架逐步細化形成詳細的工藝流程;將工藝流程進行步驟分解后針對每一步操作規劃專用裝卸工具設備,為整個工藝過程配備完善的設備系統,確定每一項設備的功能及滿足的技術指標等;最后開展工藝系統設備的詳細設計,設計過程中應充分考慮設備的性能指標、使用環境特點及要求、運輸、現場使用及存放方案等,最終完成設備的設計和加工制造,形成完整的堆內設備裝卸工藝系統。
根據總體裝卸方案,堆內設備拆卸采取由外圍至核心的拆卸方法,從驅動機構和控制棒組件開始拆卸,直至內部的堆內組件,逐步將堆內設備全部拆卸出堆。裝卸工藝流程見圖2所示。
2.1.1 驅動機構拆卸工藝流程
除了壓力容器頂蓋以外,控制棒驅動機構密封結構是反應堆的另一個重要的壓力邊界。高通量試驗堆的驅動機構設置在反應堆底部的堆下小室內。驅動機構共分為兩層,依據其布置特點,按照由外及內的順序進行拆卸。拆卸驅動機構前,首先將控制棒組件取出。控制棒組件由上下兩部分組成,互相連接后再與絲杠連接,驅動機構通過控制絲杠的升降帶動控制棒對堆芯的反應性進行控制。基于此種連接方式,同時為避免拆卸時放射性冷卻劑漏入堆下小室,驅動機構采取上下兩端分別拆卸的方式,即打開壓力容器頂蓋,從上部吊取控制棒組件,依次取出絲杠與控制棒連接桿并吊離堆芯進行暫存和檢修維護,帶強放射性的控制棒組件則直接從水下轉運至貯存設施內。完成上端的拆卸后,關閉壓力容器底封頭管座上的隔離閥,使用專用設備按照由外至內的順序對驅動機構進行拆除。拆除完畢的驅動機構必須考慮運輸問題,由于堆下小室內空間和運輸通道狹窄,必須采用專用的運輸設備將驅動機構零部件轉運至檢修層進行維護。從裝卸環境空間來看,驅動機構裝卸最大的問題就在于堆下小室空間小且放射性強,故提出了提高裝卸操作效率的基本需求。
中圖分類號:TH814 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)45-0077-02
1 門站工藝流程介紹
天然氣門站具有過濾、儲氣、控制和計量等功能,主要負責為城市天然氣管網提供氣源,保障城市安全穩定供氣[1]。天然氣經由長輸管線高壓進入城市天然氣門站,經由過濾器過濾掉較大液滴和固相顆粒雜質之后,進入及其管網,并對天然氣計量之后進行加臭,隨后通過調壓系統將壓力下調至0.4MPa~1.6MPa的壓力之后,進入城市天然氣管網為千家萬戶供氣。根據門站的工藝流程分析可以確定門站主要需要監控的工藝設備有電動球閥、過濾器、流量計、調壓器以及管道進出口端壓力、溫度和氣體泄漏情況等參數,門站的工藝處理過程如圖1所示[2]。
2 系統總體設計方案
2.1 功能需求分析
結合天然氣門站工藝流程,可以得出天然氣門站計量監控系統主要需要實現對入站和出站壓力、溫度、流量以及相關設備運行狀態進行監控和計量。需要門站計量控制系統實現實時采集現場數據,并計量天然氣流量,實現流量補償功能;使用組態軟件模擬門站包括天然氣管道布局、電動球閥以及重要儀表位置的工藝流程;通過上位機監控系統可以監視門站現場電動球閥的運行狀態并能控制球閥開閉;對門站以及各集氣管道的進出口壓力、壓差和天然氣泄漏濃度進行實時監測,當各個測量值超過門限值時進行聲光報警;動態顯示門站現場采集的各電氣設備的生產數據,并提供實時數據曲線、歷史數據曲線瀏覽功能;提供數據管理功能,包括實時數據、報警記錄以及操作記錄的歸檔,并提供查詢統計接口;實現用戶權限等級的管理機制,確保高權限用戶的操作管理權以及低權限用戶的瀏覽權;提供現場數據的遠程瀏覽功能;利用OPC標準化接口驅動短消息報警模塊發送短信到維護人員手機;留有對調度中心的數據上報接口,與調度中心的通信將在二期工程中由調度中心實現。
2.2 總體結構設計
天然氣數據采集與監視控制系統主要由三個部分的組成:區域監控中心,無人值守站以及天然氣門站。本論文作為第一期工程主要針對天然氣門站進行軟硬件升級苑,通過門站計量控制系統的實現,完成對現場設備進行數據采集,流量計量以及球閥控制。
門站計量監控系統采用的是上下位機協作工作模式。下位機由PLC315-2DP中央處理器模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入模塊以及電源模塊等硬件組成,負責實時采集現場數據、控制球閥、流量計量以及超限或故障報警;上位機采用WinCC組態軟件模擬天然氣門站的工藝流程,將下位機采集、處理的數據以及系統產生的報警信息和操作記錄展現給工作人員,并能通過手機模塊將報警信息及時發送到維修人員和工程師手機上,以便盡可能的縮短維護時間,同時需要將產生數據歸檔并提供控制球閥開閉的操作。門站計量控制系統的總體框架結構如圖2所示。
由于工控現場的傳感器和設備分布較為分散,在門站現場采用分布式I/O模塊ET200M將采集到的信號匯總,然后再講數據通過Profibus總線傳輸給PLC進行信號轉換和處理。當PLC更新了數據后,會根據采集的壓力、溫度等數據計算天然氣的瞬時流量和累積流量,然后通過工藝以太網將處理過的數據上傳給門站監控室內的上位機監控系統。上位機監控系統完成對數據的和統計,并將數據定時傳輸給監控中心。同時遠端客戶可以通過瀏覽器遠程訪問門站計量監控系統,瀏覽門站設備的運行和計量情況。通過圖2可以看出,天然氣門站計量監控系統不僅需要完成對天然氣流量的計量以及對現場采集數據的管理,還需要能夠與監控中心或遠端客戶進行數據交互。
3 軟硬件集成方案
3.1 軟硬件平臺選擇
天然氣門站計量監控系統分為上下位機兩部分,主要分布在監控室和門站現場兩個區域,其中監控室內包含了兩臺互為冗余的監控計算機以及PLC控制器;門站現場主要有電動球閥、各種工業測量儀表以及標準孔板等設備。
經過對現在工業領域市場上主流控制器的比較,本論文選用西門子公司生產的S7-300系列的PLC,其采用模塊化結構,具備高速的指令運行速度,可實現浮點運算能計算較為復雜的算術運算,可按用戶指定的刷新速度傳送數據,可自動處理數據傳送,可實現CPU智能化自診斷等優點,在工業自動化領域廣泛應用[3]。對應于西門子公司的PLC作為控制器,上位機選用與S7-300系列全Q合的西門子的WinCC組態軟件。該軟件是一款面向監控與數據采集的組態軟件,系統可靠性高。
為了提高監控系統的可靠性,上下位機均采用雙機熱備份冗余系統,同時為了配合PLC的冗余實現,將數據采集和輸出模塊交給分布式I/O模塊ET200M進行管理。PLC組成軟冗余系統作為控制系統的核心控制器,上位機監控系統采用雙工控機通過工業交換機進行冗余,實現數據實時熱備份,增強系統的可靠性和安全性,平臺框架可參照圖3。
3.2 軟硬件設備配置
根據對計量控制系統平臺選擇的分析,確定了系統軟硬件的框架平臺,下位機采用PLC組成計量控制系統,大大加強了系統的集成度,與上位機之間采用以太網通訊方式,增強了數據的傳輸速度,滿足了大數據量傳輸的需求,下面將對本計量監控系統軟硬件選型進行詳細介紹。
在門站計量控制系統中,監控室作為門站級的主控中心,監控室內工作人員通過上位機WinCC組態軟件對整個站場實現監控。工業控制計算機配置CP1613工業以太網卡,計算機采用Windows XP SP3操作系統,并安裝EXCEL 2007,WinCC V7.0 ASIA SPl和SIMATIC Manager STEP7(V5.5)。由于對孔板采用氣體分段計量較為復雜,基于穩定性、可靠性、實用性的考慮,系統下位機的PLC采用西門子公司的S7-300系列,作為本系統的數據處理核心,主要完成數據采集、流量累計、現場控制等重要功能。其主要的軟硬件配置如表1所示。
參考文獻
引言:
彩31氣田于2005年11月30日投產,2006年3月計劃關井,于2006年9月復產后運行至今。經過8年生產運行,6口老井井口壓力已從05年的17MPa下降至3~4MPa,井口油壓與井口節流后壓差逐年減小,目前彩31氣田日產氣量已遞減至10×104m3/d,氣田穩產形勢非常嚴峻。為了保證氣田穩產,彩31氣田預計新增井9口,產能接入彩31處理站處理。
1 集輸工藝分析
1.1 集輸工藝現狀[2]
彩31井區井口采用注乙二醇防凍、節流降壓工藝。集輸工藝采用單井油氣混輸進彩31集氣站,輪井分離計量,經加熱爐集中加熱后油氣混輸至彩31處理站。單井及集氣站流程框圖見圖1-1。
圖1-1 集輸工藝流程框圖
1.2 存在問題
新增產能井7口,井壓力高(平均11.5MPa),而生產井壓力低(平均4.5MPa),導致高、低壓氣同時進集輸系統困難。
2 處理工藝分析
2.1 彩31處理站處理工藝現狀
彩31處理站現有工藝采用注乙二醇防凍,J-T淺冷脫水、脫烴工藝。處理站流程框圖見下圖2-1。
圖2-1 處理站工藝流程框圖
2.2 處理工藝存在問題
單井壓力下降較快,2013年后J-T閥已經沒有足夠的節流壓差來獲得較低的節流后溫度,從而無法保證產品氣在外輸壓力條件下的烴露點和水露點達標。
3 地面工藝適應性優化
3.1 集輸工藝優化[3]
根據彩31氣田開發預測數據,新增井壓力較高,平均井口壓力11.5MPa;而生產井平均井口壓力4.5MPa,若采用已建集氣管道輸送,新增井將節流至4.9MPa,與生產井混輸去處理站,這樣將浪費單井壓力能。因此才用高低壓分輸方式,新建低壓集氣管道。高壓井來氣混合通過已建集氣管線混輸至處理站;低壓井來氣混合通過新建低壓集氣管道混輸至處理站。當高壓井壓力降低到一定程度,通過閥組調節使之切換到低壓匯管。天然氣集輸工藝框圖見圖3-1。
圖3-1 天然氣集輸工藝框圖
3.2 處理工藝優化[4]
大于4.4MPa的單井來氣經調壓進入高壓匯管匯合后集輸進入已建裝置流程,通過節流閥節流至4.2MPa;小于4.4MPa的單井來氣經調壓進入低壓匯管匯合后集輸進入處理站新建低壓分離器橇,氣相經過新建壓縮機增壓至4.2MPa后與節流后高壓氣混合,經壓縮機出口分離器分離后注入乙二醇(0.39m3/d),與氣氣換熱器換熱到0℃,進入丙烷換熱器冷卻至-15℃進入新建低壓低溫分離橇,分出的氣相經氣氣換熱橇復熱后,在壓力為4.11MPa、溫度5.72℃、露點
圖3-2 工藝流程框圖
3.3 工藝優化的意義
①充分利用高壓井壓力能,丙烷制冷能耗低;
②壓縮機增壓氣量小,壓縮機投資低、能耗較低;
③對環境適應性強;
④對舊裝置充分利用,節約投資。
4 結束語
在油氣田開發后期,高低壓分輸工藝有效解決氣田開發后期,低壓氣井日益增多、井間壓差大等問題,提高壓力能利用率,高氣井自壓開采年限。"前增壓+J-T閥預冷+丙烷制冷"工藝有效解決氣田中后期開發中存在節流壓差不足、外輸氣壓力不夠等問題,為氣田高效開發提供技術支撐。同時,為后續其他氣田中后期開采提供技術儲備。
參考文獻
[1] 油田油氣集輸設計技術手冊.-北京:石油工業出版社,1994.12
論文摘要:采用地下滲濾系統處理淇池流域的村鎮生活污水,進行了工程的設計和建設。工程設計處理水童為30m3/d,設計水力負荷為0.08m3/(m2·d)。該工程對COD,總氮,總磷的去除率分別可以達到86.7%,85.5%和96.5%。工程的基建投資和運行費用不高,管理簡單,兼具有美化景觀的作用,并可產生一定的經濟效益。
近年來,由于大量工農業廢水和生活污水排放到滇池,使得滇池中的氮磷污染物不斷富集累積,造成了水體的嚴重富營養化,直接威脅到昆明地區工農業生產的發展和當地居民的身體健康。研究表明,滇池流域中50%以上的氮、磷來自農村面源,因此面源污染控制是全面實現滇池水質目標的關鍵川。
滇池流域有農業人口70余萬,分散在全流域的大小村落,由于絕大多數農村無下水道系統,使污染的發生非常分散。村鎮生活污水是滇池流域農村面源污染的重要組成部分。選擇經濟有效的工藝對村鎮生活污水進行處理是滇池富營養化控制的重要環節。考慮到農村經濟基礎差,農民管理水平低的現狀,本課題選擇具有基建和運行費用節省,管理簡單,氮磷去除效果好等特點的地下滲濾系統對滇池流域的村鎮生活污水進行處理。
1地下滲濾系統設計
1.1設計基礎資料與依據
由于國內缺乏對村鎮生活污水治理的基礎資料,設計前進行了為期2年的場地信息調查及現場工藝試驗研究,獲得了主要的設計資料,確定了工藝流程及工藝參數。
(1)確定生活污水的排放量及水質。在面源污染控制示范區的4個行政村,采用普查和典型戶跟蹤調查兩種方式對村鎮生活污水的排放規律進行了深入調查。普查采取隨機抽樣的方法,內容包括家庭人口、取水方式、日用水量、洗衣方式、洗澡方式、家庭廁所等。共調查農戶530戶,占4個村總戶數的27%。選擇16戶作為典型戶,連續3天跟蹤調查排放污水的水量及水質。
(2)地下滲濾系統的工藝研究工’一3]。通過地下滲濾小試和中試系統的研究,對不同填充介質及不同運行條件和環境條件下地下滲濾系統的工藝特性和污染物去除機理進行了較為系統的研究,確定了村鎮生活污水處理的工藝流程和地下系統的工藝參數。
(3)獲取示范區的氣象、水文資料。主要包括面源污染控制示范區近3年里氣溫、降雨量、蒸發量、地下水位及滇池水位變化等資料。
(4)地形勘測。為村內生活污水的溝渠收集系統設計和污水處理的場地選擇提供依據。
1.2水質水量
(1)設計水量。有效服務年限按20年考慮,人口年增長率按當地農村地區的9隔考慮,人均生活污水排放量按35L/(人·d)計算,生活污水收集率取90%。計算得到示范村污水處理設施的設計服務人口為957人,工程設計處理水量為30m3/d。
(2)設計進水水質。COD250mg/L,55120mg/L,磷smg/L,總氮15m酬L。
(3)設計出水水質。基于總量控制的基本原則,確定地下滲濾系統的設計總氮去除率大于85%,設計總磷去除率大于80%,設計COD去除率大于80%。
1.3工藝流程
村鎮生活污水處理地下滲濾系統的工藝流程見圖1。經示范村內污水溝渠收集系統匯集的生活污水依靠重力流入污水處理系統。由于村里的生活污水多數為明渠收集,容易混人垃圾,因此在進水渠中設置格柵攔截水中的大塊物體。然后,污水進入預沉池,通過沉淀作用去除污水中的懸浮物和部分有機物,以防止后續地下滲濾系統中土壤孔隙的堵塞。在昆明地區的6-9月份降雨量很大,因此在預沉池的進水口一側設置暴雨溢流口。
預沉池處理出水進入調節池,然后通過水泵將污水提升至地下滲濾系統,通過土壤、植物、微生物的綜合凈化作用實現對有機物、氮、磷等污染物質的有效去除。處理出水經集水管收集后排入農田排灌水溝渠,用于周圍農田的澆灌。
1.4主要處理單元設計
1.4.1格柵
采用不銹鋼制人工細格柵,置于進水渠道上,格柵寬0.6m,長lm,柵條間隙10mm。格柵傾角采用45。由于污水處理系統規模比較小,因此采用人工的方式清除格柵攔截的懸浮物。
1.4.2預沉池
預沉池可以有效沉淀污水中粒徑較小的無機和有機顆粒,減小后續地下滲濾系統的負荷,防止土壤孔隙的堵塞。預沉池設計水力停留時間取3h,預沉池長2.5m,寬1.5m,深1.6m。池體采用磚混結構,內壁貼防滲膜。
1.4.3調節池
通過調節池調節進水的水質和水量。在池中安裝潛污泵,將污水提升至地下滲濾系統的布水溝。調節池設計水力停留時間6h,調節池長2.5m,寬2.5m,深1.8m。池體采用磚混結構,內壁貼防滲膜。
1.4.4地下滲濾系統
根據實驗室小試系統和滇池流域現場中試系統的研究結果,綜合考慮強化脫氮效果和防止土壤堵塞問題,確定示范村地下滲濾示范工程采用以當地紅壤土為填充介質的淺層強化布水系統,水力負荷取0.08m3/(m2·d)[1],故所需要的土地面積為A=30/0.08=375(m2)。
地下滲濾系統的剖面見圖2。示范村的土壤為粘性紅壤土,通氣和透水性差,肥力較低,需要進行適當改良,以提高土壤的過水能力和肥力。本工程在地下滲濾系統的底層填充土壤(厚40cm)中摻加20%的昆明陶砂以增加土壤的過水能力,在表層填充土壤(厚30cm)中摻加25%的爐渣(爐渣過1cm篩子)以增加土壤的通氣和透水性能。為了提高土壤的腐殖質含量,改善土壤的團粒結構,為土壤微生物創造一個良好的生長環境,在滲濾溝內的土壤中摻加一定的草炭,使土壤的有機質含量達到5%左右。為有效防止土壤孔隙的堵塞和提高氮的去除效果,地下滲濾系統采用干濕投配操作模式。干濕比為1,即污水投配1d,落干1d。共建造兩塊地下滲濾系統,每塊長度為20 m,寬度為10 m。由于示范村地下水埋深較淺(
2工程運行情況
村鎮生活污水處理地下滲濾示范工程自2002年12月建成,調試1個月以后正常運行。對示范工程的處理效果進行了為期1年的監測。結果表明,系統在正常運行期間對總氮的平均去除率為85.5%,對總磷的平均去除率為96.5%,對COD的平均去除率為86.7%,達到設計要求。
本工程在建設過程中,還考慮了景觀和生態效果,在地表種植草坪,并建設了花壇,使污水處理系統成為一個優美的景觀生態系統(見圖3),給當地居民營造了一種愉快的工作和生活環境。系統地表種植的多年生黑麥草是一種優良的牧草,可以定期收割用來喂養牲畜,亦可以供給堆肥廠用來生產綠色復合肥,產生一定的經濟效益。
3經濟分析
地下滲濾系統的日常維護工作比較簡單,僅需要對溝渠和格柵內的垃圾進行定期清理。整個工程的建設費用(溝渠收集系統除外)為4萬元。處理設施的運行僅需要少量的人工管理費用和污水提升電費,其運行成本為0.15元/m3。
4結論
(1)地下滲濾系統處理村鎮生活污水,對COD,總氮,總磷的去除率分別可以達到86.7%, 85.5%和96 .5%。
(2)地下滲濾系統基建投資和運行費用不高,管理簡單,具有美化景觀的作用,亦可產生一定的經濟效益,非常適合于在滇池流域推廣應用。
參考文獻
①畢業設計時間短,與就業實習時間有沖突。高職復合材料專業按人才培養方案將畢業設計安排在第五學期,共八周時間。但這段時間也正是畢業生找工作,簽訂就業協議的時間。很多學生一旦找到了合適的崗位后,便立即與用人單位簽訂合同,出去頂崗實習,例如12級專業就有20名左右學生與菲舍爾航空部件公司簽訂就業協議,提前進廠頂崗實習。學生不在學校,這給畢業設計指導帶來了很多的阻礙,指導教師只能通過電話、短信、郵件等方式和學生進行聯系,無法進行面對面指導與交流,論文指導效果非常不好。有些學生離校后更換手機號碼,不主動和指導教師聯系,造成教師根本無法聯系上指導學生,更不要談就論文進行定期指導了。
②開展畢業設計的實踐條件不足。畢業設計的選題大致為復合材料成型與膠接兩個方向,學校雖然有一定的復合材料的成型和膠接的實驗實訓條件,但由于場地小,設備缺乏,無法滿足專業學生的畢業設計要求,因此學生的畢業設計完成大多是參考相關文獻進行工藝設計,只是理論上的分析,不僅學生完成困難,而且沒有具體的工藝實訓過程操作,內容空洞。
2教師方面
①師資匱乏,教師指導壓力大。指導教師相對于學生的數量嚴重不足,教師指導壓力大,無法保證對每位學生畢業設計進行有效的指導。畢業生忙于就業和實習,對于畢業設計不上心,加之高職學生基礎薄弱,專業論文撰寫的能力不強,所以老師指導起來更是壓力倍增。教師在指導畢業設計同時還要完成相對較多的教學任務,往往會精力分散,指導學生又多,導致指導效果不佳。
②選題理論化,部分與生產實踐脫節。雖然專業教師均具備碩士學位,專業理論水平高,但多半缺乏企業工作經歷,不能及時準確把握企業動態和職業崗位的需求,因此在畢業設計選題上很多老師多半采取由學生自主選擇畢業設計課題或讓學生參與自己的立項科研課題,而未考慮學生職業崗位的需求。因此選題理論化,與生產實際脫節。
3學生方面
①對于畢業設計積極性不高。在畢業設計期間,很多學生忙于找工作和提前進入企業實習,對于畢業設計積極性不高,得過且過。學生常常不能按時完成老師布置的畢業設計的選題和資料搜集任務,也不能參加老師定期的指導會議。對于后期的論文修改,也不能及時認真修改,很多學生都是隨意修改下,就交上來,態度不認真。還有部分同學很難聯系上,對于畢業設計任務置之不理。
②搜集、整理資料能力差。撰寫畢業設計首先應搜集相關專業資料閱讀,并進行分析和整理,隨后才能開展畢業論文的撰寫。但很多學生搜集網絡資料的能力非常差,大多數學生只會使用簡單常用的搜索引擎,對于相關論文數據庫的使用和信息檢索非常陌生。同時,學生資料整理能力也有限,只會將查到的資料東拼西湊、無序堆積,缺乏邏輯性和前后的連貫性。
③畢業設計撰寫能力差。畢業設計的撰寫指導教師只起引導作用,主要給出資料搜集任務和對論文的修改意見,論文主體是由學生完成。大多數學生撰寫畢業設計能力較差,在撰寫畢業設計茫然一片,不知道如何編排結構,如何進行分層分析,邏輯推理。只是對搜集到的相關資料進行拼湊,論文內容邏輯混亂,前后層次不明,不連貫,讀起來一頭霧水。有部分學生內容與題目基本沒關系,論文格式更是五花八門,錯誤百出。
二提高畢業設計質量的途徑
1調整畢業設計時間
提前布置畢業設計任務條件允許的情況下,可以把畢業設計任務提前到第四個學期的期末,在學生參加暑期頂崗實習前,進行畢業設計工作動員和任務預分配工作。要求學生在頂崗實習期間,結合自己實習的相關工作擬定畢業設計課題范圍,在相關專業崗位認真將其工藝流程、參數等進行詳細記錄的任務,并要求學生完成實習崗位工藝的相關科技文獻查詢任務,開學以書面報告形式上交給指導教師。這樣為學生后續畢業設計完成積累了素材,完成畢業設計也會順手很多。
2重視畢業設計選題
注重與生產實踐相結合畢業設計的選題應在理論深度上降低要求,注重其技能性和實用性。學生可在頂崗生產實習的過程中自主選擇適合工作崗位的課題。由于學生所選課題緊貼工作崗位,有些甚至可能是單位急需解決的問題,學生認真思考和親手操作過,對于其中的工藝流程和質量管理過程非常熟悉,因此學生的積極性會提高,參與性較強,畢業設計質量會大幅提高。比如2010級部分暑期在西安航天復合材料研究所實習的同學,選擇纏繞和模壓等與其工作相關的成型工藝作為畢業設計選題,其畢業設計就完成的非常不錯。
3專兼職指導教師合作
團隊指導畢業設計面對師資力量匱乏,有經驗、有資歷的指導教師人手不足的情況,我們應充分利用校外實訓基地、頂崗實習單位的資源,采取激勵制度,擴寬教師聘請的渠道,鼓勵和吸引技術專家工程技術人員、技師等具有豐富實踐經驗的技術骨干到校擔任畢業設計指導工作。這些技術人員與我們的專職教師組成團隊,共同指導畢業設計工作,這樣既緩解了指導教師短缺的矛盾,又彌補了校內指導教師在實踐方面的不足。另外,部分提前就業實習的學生可自主選擇所在就業實習單位具有高級職稱的技術人員作為指導教師,這樣在做畢業設計時,指導教師就在身邊,可隨時指導,提高其解決實際問題的能力,也會避免老師與學生溝通障礙的問題,大大提高畢業設計指導效率和畢業設計質量。
4加強對畢業設計過程的監管
學校和系部對學生的畢業設計環節應加強監督管理,定期抽查,體現對畢業設計環節的重視。教研室定期組織指導教師對學生的畢業設計情況進行檢查并將各組檢查情況上報教研室。定期召開會議對各組指導情況及檢查中存在的問題進行探討,并給出下一階段指導工作的任務和具體要求。另外還可開展教師和學生的互評活動,要求教師根據學生的表現給學生打分作為最后畢業設計總評的一部分;學生也可以根據教師的指導情況給教師評分,作為對教師教學效果評價的一部分,這樣給學生增加了壓力,給教師增強了責任心。與此同時,要嚴把答辯關,對于審查教師和評閱教師共同認定合格的論文才能進行答辯,并要求每位同學必須現場答辯,答辯過程中,論文的質量和現場表現均要納入到答辯成績中。
5畢業設計考核評價過程化
將學生平時參加組內討論會情況、資料搜集整理工作情況、論文進度匯報工作情況、論文質量、答辯表現情況均納入畢業設計考核中,并根據相應的項目給出合理的分數。畢業設計的考評最大限度反映學生的專業知識和綜合素質水平,也使畢業設計考核工作更加合理和公平化。