基于废水混凝沉降处理的环境工程实验课程改革

张永利，周衍波，吴云影

（韩山师范学院化学系， 广东 潮州 521041）

基于废水混凝沉降处理的环境工程实验课程改革

张永利，周衍波，吴云影

（韩山师范学院化学系， 广东 潮州 521041）

环境工程实验是环境工程专业的核心课程，其中混凝沉降法处理废水效果良好。针对当前废水处理课程特色，从教学思路、教学内容、教学方法、教学成效这几个方面进行改革探讨，其中教学方法的好坏在整个过程中有着举足轻重的作用。在完成环境工程实验课程基本要求的同时，培养学生自主学习兴趣、自行设计和处理问题的能力，多方面提环境工程实验课程的教学质量。

废水处理; 混凝沉降; 混凝剂; 教学

各行各业中都有相关的废水产生，而且大多数废水成分复杂且难于处理。在处理废水中，物理法、化学法、生物法和它们联合使用的组合工艺等在不同的来源和水质中都有广泛使用[1]。化学法中混凝沉降法方法简单、实用性强、设备投入资金少、占用空间小，但运行费用较高，泥渣量多且脱水困难，需要开发新型高效混凝剂。目前高校中对各行各业废水的研究大多数停留在课本中，很少对废水种类分类并实践研究处理，废水种类之广，急需更好的处理流程。随着国家对废水排放质量不断提高，监管力度不断加强, 各行业对本行业废水处理人才的需求也在提高[2]。废水处理方向的产业已经成为环境科学从业的主流趋势，在教学中更应注重理论与实践的衔接，注重专业知识的加强，不仅使学生毕业后能很快胜任自己的工作，同时培养学生在未来处理相关问题的能力。混凝处理废水是环境工程专业的主流处理方法,单一的混凝剂已经不能满足常规的废水处理，根据不同混凝剂之间的协同作用，开发研究新型组合混凝剂，通过研究过程提高学生的开拓思维，务实的实践行为，严谨的科学研究态度，培养学生灵活应用理论处理废水的能力，努力提高废水处理的教学质量,加强学生的实践与理论相结合的能力,不仅使他们有专业的、全面的废水混凝处理知识，同时还使他们综合高素质的技术应用型人才,在以后从事本行业犹如鱼得水，精干扎实[3]。

表1 PAC、PFS用量对废水处理的影响Table 1 Influence of PAC and PFS dosage on wastewater treatment

1 混凝沉降法对水处理实验室废水处理的效果

某水处理实验室废水的混凝处理，废水CODCr为520 mg/L，实验处理数据如表1。由表1可知，随着PAC、PFS用量的增多，COD越来越低，CODCr去除率越来越大，PAC的CODCr去除率达到53.6%， PFS的CODCr去除率高达62.5%，混凝沉降效果非常好。

2 环境工程实验课程改革

2.1 混凝沉降实验教学思路的改革

“以点扩面，理论与实践相结合”的教学思路的确定，理论是实践的先驱，是实践的引路者，实践又是理论的验证，没有好的理论指导，实践就毫无意义，没有良好的操作，理论力不从心。只有把混凝沉降理论与实践相结合起来，将混凝沉降理论教学与实践教学按一定比例分配好，同时混凝沉降实践实验可根据学生兴趣去设定实验方案，达到学有所用，学有所获的效果。以往混凝沉降教学思路就是老师填鸭式讲学，学生积极性不高。学生在理论部分也没有主动的去吸取知识，在实践中也是按着已给好的条件进行操作，禁锢了学生的思维，无法让他们的思维得到充分发散。可根据老师给出的点知识：混凝沉降题材方向和目的，学生根据查找资料运用理论知识自行设计方案，老师进一步修改后确定可行性，学生大胆实践并做总结，这样不仅巩固了专业知识，同时大大提高了运用知识的能力，也提高了实践操作的能力，使学生的综合素质得到提升[4]。

2.2 混凝沉降实验教学内容的改革

混凝法是化学处理废水较常用的方法，混凝作用是通过混凝剂的添加来改变胶体颗粒表面的性质,让均匀的胶体颗粒凝聚成大块颗粒沉淀(或上浮)。目前高校中混凝沉降处理废水授课理论知识繁多，部分课程有所重叠，无法做到课堂资源利用最大化，也无法更好的调动学生的学习兴趣，为提高学习效率，可组建课外兴趣小组，将不同的废水进行分类，选出其中典型的代表典型行业废水：资源加工业废水、产品加工业废水及垃圾渗滤液废水等常见工业废水进行详细解剖，实验之前要求各组做一个实验前的准备工作并做一个专题报告，展开工作后相互交流并学习，完成工作后写出心得以供参考。让所有学生结合自己所做研究拓展到其他领域，可跟自己兴趣对其他研究进行进一步探索，整体把握整个废水处理方法。通过分组讨论探索, 不仅开阔了学生的知识面,让学生了解环境污染中水污染近况,同时也培养了学生的观察和环境污染保护意识, 让学生在专业学习中联系生活，在生活运用专业知识,增强废水能力、让生活更加环保[5]。

2.3 混凝沉降实验教学方法的改革

“注重学思结合。倡导点题启发式、处理探究式、问题讨论式、教学参与式，帮助学生自主学习。充分发挥学生的兴趣爱好，使之成为善思考、实干、敢于创新的实用性人才。”是混凝沉降实验教学改革的新思路[6]，为了培养全面型水处理方面絮凝沉降的专业人才，需在教学方法上进行改进。为使水资源健康、绿色可循环发展，更能主动面对未来水资源匮乏的情况下，教育部在对环境科学工程专业评审时提出了更高的要求。根据混凝沉降方法处理废水的混凝电性中和、吸附、吸附架桥、卷扫絮凝等作用机理[7]，运用投影仪放映物理和化学交错相连混凝聚集动画、图片过程, 激发学生兴趣，从而引导学生在创作新作品的同时，学到更扎实的废水混凝沉降的处理知识，除了混凝剂本身的种类、特性、用量影响外, 外界环境的温度、酸碱度、搅拌强度、时间和水中杂质组分等也直接影响混凝的效果，也可作为学生研究的题材[8]。

2.4 混凝沉降实验教学成效的改革

环境科学就业的主流方向废水处理来讲，如何使学到的混凝沉降知识得到认可，如何使老师的混凝沉降实验教学效果更好，需要加强学生与老师之间的交流。首先，在混凝沉降实验教学过程中，提供更多的平台让学生能直接或者间接对老师的教学效果进行评价，随时听取学生的建议并加以考虑，打破以往的教学模式。其次，老师对学生吸取知识和运用知识进行评价和引导，老师采取教学讨论的形式分析并运用知识解析案例，同时对学生的建议进行引导性改进。最后，考核的形式也越来越多样化，主要是卷面成绩和平时成绩，平时成绩又包括作业，出勤率，实验操作等，也可根据学生公开小论文演讲进行打分参评[9]。

3 结 语

关于提高高校本科教学质量，本论文初步讨论了环境工程的混凝沉降法处理废水，混凝沉降法处理废水不仅需要扎实的废水处理专业知识，同时还需要解决实际问题的能力，加强混凝沉降实践操作。混凝沉降教学思路方面，对叠合知识部分进行筛选，系统但又有针对的教学，激发学生积极性；混凝沉降教学内容，选取当前时下最热门的话题，进行调研，讲解，分组讨论等方式让学生不只是沉浸在理论知识的海洋中；在混凝沉降教学方式上，充分利用新科技带来的优势，在多媒体教学内容上多下功夫，在教学软件上吸引学生的注意力，共同探讨，制作更多优秀的作品；混凝沉降教学成效的改变中共同作用教学成效的评价，体现公平，公正的教育理念。总之，在学习专业知识的同时，不断加强团队合作能力和工程实践，努力成为高质量废水混凝处理技术人才。

参考文献：

［1］雯娟. 苯酚/重金属复合废水处理高效优势菌筛选及特性研究[D].湘潭大学, 2012.

［2］李云,王捷. “工业废水处理”课程教学体会[J]. 科技资讯, 2011, 33: 196.

［3］先革, 杨金玲, 曲建光, 等. 应用型本科人才培养模式研究与实践[J]. 中国冶金教育, 2013( 03):37-39.

［4］占军. 创新型人才培养与教师教育改革—访北京师范大学校长钟秉林[J]. 大学(学术版), 2009( 12):4-9.

［5］懋勋, 谢婉, 黄认揭, 等. 《化工废水处理技术》课程教学改革的探索与实践[J]. 广州化工, 2008( 04):70-71.

［6］国家中长期教育改革和发展规划纲要:若干重大问题及创新人才培养[J]. 教育, 2009( 07): 27.

［7］王玲, 王九思, 李玉金. 水处理絮凝剂的絮凝原理及其研究进展[J].甘肃教育学院学报(自然科学版), 2004( 01):54-57.

［8］李鹏. 制药厂二级出水混凝处理工艺研究[D].太原理工大学, 2010.

［9］张永利. 环境科学专业的化工原理课程教学改革[J]. 科技信息, 2009 (08):301.

Curriculum Reform of Environmental Engineering Experiment Based on Wastewater Treatment With Coagulation Sedimentation

ZHANG Yong-li，ZHOU Yan-bo，WU Yun-ying
(Chemistry Department, Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou 521041，China）

Environmental Engineering Experiment is the core of environmental engineering courses，and the effect of wastewater treatment with coagulation sedimentation method is good. In view of the current wastewater treatment course features, its teaching reform was discussed from several aspects of teaching idea, teaching content, teaching methods and teaching effect. The teaching method plays a pivotal role in the whole process. Under the premise of meeting the basic requirements of Environmental Engineering Experiment course, students' interest in learning should be cultivated; the ability of dealing with the problem should be improved.

Wastewater treatment; Coagulation sedimentation; Coagulant; Teaching

X703

A

1671-0460（2014）12-2715-03

广东高校材料实验教学示范中心建设项目；2011国家星火计划项目(2011GA780014)。

2014-05-10

张永利（1973-），女，辽宁朝阳人，教授，博士，2006年毕业于东北大学环境工程专业，研究方向：环境保护技术工作。E-mail：zhang024@hstc.edu.cn，电话：0768-2318515。