强化生物处理

强化生物处理（通用12篇）

强化生物处理 篇1

固定化微生物技术是指通过物理或化学方法,将游离的微生物固定在一定的空间内,利用微生物的生长、代谢,达到人类需求的一种新的生物方法[1]。固定化微生物技术研究始于1959年,到1990年代后,它成为研究污水处理技术的新热点。与传统的游离生物处理法相比,固定化微生物技术可以把筛选出来的能降解特定物质的优势菌属固定在载体上,有效提高微生物的密度,缩短反应时间,有利于提高污染物的去除率,隔离菌体与污染环境的直接接触,缓解环境变化对水处理效果的影响,增大污水处理系统的稳定性和耐受性[2]。因此,固定化微生物技术是一种高效低耗、易于运营管理、具有良好的生态安全性、巨大的应用价值和市场化前景的技术,并越来越受到学者和企业的关注。固定化微生物技术根据微生物与载体之间的关系和相互作用分为五大类:包埋法、吸附法、交联法、共价结合法和复合固定化法。本文对以上五种固定化微生物技术在污水处理中的应用进行比较和总结,并对在污水处理中的实际应用进行展望。

1 包埋法

包埋法是指通过聚合作用、沉淀作用或改变温度等外部条件将微生物与固定化载体材料混合,制备成具有一定强度的颗粒。该技术使微生物截留在不溶于水的凝胶聚合物孔隙所构成的网络空间中,这种网络结构使微生物细胞在载体内部可以扩散但不能外泄,而且能让外部小分子底物渗入和内部微生物代谢产物排泄出去。包埋法的主要优点是:技术操作简单、对微生物活性影响较小、固定化颗粒强度高、可控制被固定的微生物的种类和数量、固定化颗粒易于长期贮藏。因此,包埋法是目前固定化微生物技术中最为常用的方法[3],包括无机载体包埋法、有机载体包埋法及其他载体包埋法等。

1.1 无机载体包埋法

无机载体包埋法是指采用二氧化硅、陶瓷、玻璃等无机材料对微生物进行固定的方法。这些材料本身机械强度高、耐酸碱腐蚀、耐降解、寿命长、成本低[4]。张晨等[5]把多孔陶粒、碳纳米管和石墨等材料组合在一起包埋脱氮菌用以处理人工废水,脱氮效果良好。然而由于无机载体包埋微生物能力弱,所以现在纯粹的无机载体包埋法应用较少,大部分是与有机高分子材料组合使用。

1.2 有机载体包埋法

1.2.1 海藻酸钠载体

海藻酸钠(Sodium alginate,SA)是从海带及藻类中提取的天然多糖碳水化合物。海藻酸钠固定化载体制作过程方便、无毒、透明、传质性好、成本低廉,微生物在固定过程中所处环境温和。海藻酸钠载体颗粒是通过将微生物与海藻酸钠的混合凝胶溶液滴加到交联剂中交联获得。

王亚飞等[6]利用海藻酸钠固定化颗粒与活性污泥的共生系统处理含锌废水,发现海藻酸钠固定化小球藻不仅本身存活时间更长,而且对锌的去除效率更好。乔长晟等[7]采用海藻酸钠和普鲁兰多糖两种生物多糖固定微生物用于污水处理,在海藻酸钠和普鲁兰多糖添加量分别为7%和1%的条件下,固定化颗粒的机械强度、弹性和扩散速率达到最佳值,TN和COD的去除率均高于90%。Katatny等[8]采用海藻酸钠包埋产细胞壁降解酶菌,研究表明固定化菌的产酶能力和生理代谢活性均明显增高。

1.2.2 聚乙烯醇载体

聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)是一种新型的微生物包埋载体材料,具有材质无毒、价格低廉、机械强度高、化学稳定性好、抗微生物分解等优点。近年来,PVA包埋固定化微生物在国内外获得了较广泛的研究。其制备方法主要有:PVA-冷冻法、PVA-硼酸法、PVA-硝酸盐法和PVA-磷酸盐法等。Pramanik[9]利用卡拉胶、海藻酸钠和PVA分别固定化微生物,结果表明:PVA固定化载体在微生物生长速率和代谢活性方面都更具优势。Sheng等[10]通过PVA循环冷冻法固定化海藻吸附水中铜离子,结果表明PVA固定化海藻耐强酸强碱,并且其降解能力与所固定微生物的量成正比。Chen等[11]用PVA-磷酸盐法固定化微生物处理含氮染料废水,结果发现其脱色能力良好。王丽娜等[12]研究以PVA凝胶小球为载体在废水厌氧、好氧及脱氮生物处理工艺中的应用情况,发现其都能发挥优势作用。

1.2.3 复合载体

复合载体是把有机载体和无机载体材料进行组成和结构上的调控和改性,以便组合两者的优缺点,从而形成互补,达到使用价值的更大化[13,14,15]。宋威等[16]采用聚乙烯醇、琼脂和明胶分别与海藻酸钠溶液混合,制备了3种复合载体,用于固定化桔青霉菌,研究表明:三种复合载体的各项性能均高于海藻酸钠载体。

近年来,有些学者将PVA与其他物质如海藻酸钠、丙烯酰胺、活性炭等混合在一起进行固定化,结果表明添加了其他物质后,复合载体的水溶膨胀性、耐用性、成球性、通透性、孔隙率等都有所改善。蔡昌凤等[17]采用PVA添加4%粉末活性炭制备了新型的固定化球,模拟去除焦化废水中的氨氮和硝酸盐氮,结果表明比传统PVA小球的去除率分别提高了39.55%和6.08%,并且载体重复利用率高。Dave[18]通过研究不同PVA和海藻酸钠的比例来探讨其对固定化过程的影响,研究表明:当PVA与海藻酸钠的质量比为12.5:0.05时,避免了PVA单载体易凝聚和海藻酸钠单载体易破损的现象。Poopal[19]往PVA—硼酸法中添加海藻酸钠,不仅保持颗粒的稳定性和持久性,而且固定化微生物还原Cr6+的活性达到最高。董怡华等[20]通过往海藻酸钠中添加活性炭来固定沼泽红假单胞菌,并运用于序批式好氧生物反应器工艺中,结果显示2-氯苯酚的降解率明显高于游离细菌。

1.3 其他载体包埋法

由于载体材料的选择是微生物固定化技术运行成败的关键组成部分,载体的结构和性能直接影响处理效果,固定化载体的成本、使用寿命、载体对微生物的毒性作用、固定化颗粒的力学强度、通透性等是决定其经济价值和使用价值的重要因素。随着对微生物固定化包埋技术研究的不断深入,材料科学、生物技术以及水处理技术等学科的交叉发展,在改进传统载体材料的同时,研究开发具有特殊结构和功能的新型载体,如材料尺寸小、可减小甚至消除传质阻力、载体表面积大、吸附力强、比活性高、具有磁性、环境敏感性或导电性等新奇特性[21]等,成为今后的主攻方向,如磁性纳米微球[22]、改性聚丙烯酰胺载体[23]、明胶[24]和琼脂[25]等。

2吸附法

吸附法是指利用具有较高吸附能力的物质,吸附微生物细胞并将其固定化,即当菌液与载体混合时,微生物细胞吸附在载体的表面而被固定。吸附法包括物理吸附法和离子吸附法[26],物理吸附法是通过载体与带电微生物间的静电作用进行固定;离子吸附法是通过微生物在解离状态时的静电引力、离子键力将其固定在载体上。常用活性炭[27,28]、聚氨酯[29,30]、麦杆等农用废弃物[31]、硅藻土[32]、沸石[33]等吸附固定微生物来处理含油污水、硝基苯废水、硫酸铜废水、硝酸盐废水、氨氮废水等,均取得良好效果。但吸附法存在微生物不易长时间和多量的附着在载体上,初始化时间长等缺点。

3 其他固定化法

3.1 交联法

交联法是指利用具有双功能或多功能的可与微生物细胞表面发生交联反应并形成网络结构的试剂(如戊二醛),形成固定化细胞的方法。根据不同的使用材料和条件,制备出的固定化细胞可具有不同针对性的物理性质,但由于交联固定法的化学反应较激烈,所形成的固定化微生物的活力较脆弱,而且交联剂价格较高,所以限制了交联法的广泛应用。

3.2 共价结合法

共价结合法是利用微生物细胞表面功能团(氨基、巯基、烃基、咪唑基等)与固相载体表面基团之间的化学键作用来使细胞之间结合紧密,达到固定细胞的目的。该方法很稳定,但是功能团与基团结合时反应激烈,操作复杂。目前对其研究利用很少,实际应用推广价值较低。

3.3 复合固定化法

复合固定化法是为了得到具有高固定化强度和高微生物活性的微生物固定化系统,把两种或两种以上的固定化法结合起来的方法,复合固定化法能够达到的处理效果和提高微生物处理性能方面是单一固定化方法的一倍甚至多倍[34]。复合固定化法分类各异,主要包括吸附-包埋法、包埋-交联法以及吸附-包埋-交联法。

吸附-包埋法是把吸附剂(如活性炭PAC)和包埋剂(如PVA)组成复合载体固定微生物。比如包埋微生物时在PVA凝胶中加入少量活性炭粉末,可以提高凝胶强度,增强其抗冲击负荷和分解难降解污染物的能力。有研究表明采用吸附-包埋法固定菌剂,制成的复合微生物系统对废水处理有很强的脱氮能力和连续运行能力[35,36]。

包埋-交联法是指在对微生物进行包埋的同时,采用交联剂对其进行交联处理。该方法不仅使微生物细胞与细胞之间彼此连接,而且提高了系统的稳定性和处理污染物的能力[37,38,39,40]。

吸附-包埋-交联法的优点是:稳定性增强、对目标污染物的处理效果更好[41,42,43]。因此更具有实际应用推广价值。如袁冬梅等[44]在宜兴市面积约2.991km2的前置库示范工程中构建固定化微生物-水生生物强化系统处理太湖入湖河道污水,在9d的水力停留时间内,TN、TP和CODMn平均去除率分别为45.0%、42.2%和50.8%,治理水体富营养化效果明显。而该示范工程中固定化微生物处理系统的单位建设成本约为120元/m3,运行成本约为4 000元/a,由于该示范工程规模较小,可能价格会较高,若放大规模,则建设成本可降至80元/m3左右。

4 展望

各种固定化微生物技术都有自身的优缺点和适用范围,没有一种方法可以适用于所有领域。在实际应用中要根据污水水质、操作条件、载体材料性质等情况选择合适的固定化方法。而在工程实际应用中,利用微生物兼容性好、稳定性高、价格低廉、使用寿命长的有机、无机复合载体或仿生材料吸附-包埋-交联微生物制作固定化菌剂是大势所趋。但是因为在实际工程应用中废水水质成分复杂,单一菌种无法达到满意的效果,因此建立由各种高效菌种混合组成的微生物生态环境系统,使其发生协同而不是拮抗作用,更高效的处理污水是亟待解决的问题。

强化生物处理 篇2

本文对氧化沟工艺处理市政废水进行了研究,采用不同的.进水浓度、进水流量、运行条件,得出氧化沟工艺运行最佳的工艺参数.投加光合细菌强化后处理效果会有一定的提高.

作 者：魏明宝 闫香领 马立昌 刘培 秦涛 WEI Ming-bao YAN Xiang-ling MA Li-chang LIU Pei QIN Tao  作者单位：郑州轻工业学院,材料与化工学院,河南,郑州,450002 刊 名：化学工程师  ISTIC英文刊名：CHEMICAL ENGINEER 年，卷(期)： “”(8) 分类号：X703.1 关键词：市政废水   氧化沟   生物强化   降解率  

强化实验探究　促进生物教改 篇3

一、实验探究是时代赋予的历史使命，同时也是生物课程学科特点的必然要求

传统的教学模式不适应市场竞争的需求，当代教育需要教师重视实验探究，培养学生独立思维能力和动手操作能力。在《生物课程标准》中对生物教学提出“科学探究”的主题。倡导在活动中“学”科学，“做”科学。探究性学习有利于科学知识的建构，有利于科学技能的培养，有利于科学态度、情感与价值观的形成。因为生物是一门以实验为基础的自然科学。生物实验是进行科学探究的重要方式，只有强化实验探究，才能促进生物教学改革成功。

二、根据农村特点，强化学生实验探究

城市学生生活在有限的居室空间里，只有通过图像或公园认识昆虫花草，只能通过网络或书籍实现交流，农村是个广阔的天地，田野中有野花小草，山林中有飞禽走兽，果园里有树木瓜果，学生时刻可采集到生物标本，进行生物实验，具体操作可分为三类：

(一)从生活实践中实验

教师要充分利用农村独特的资源优势，开展农村中学校本教研，从而培养农村学生的实验操作能力和分析思考能力，为今后从事科学研究奠定基础。例如。《植物茎的扦插》一课的教学：

1．提出问题。适宜扦插的材料，需要怎样处理才容易成活呢?

2．实施试验。①准备生长健壮的植株材料，还有插器、基质、剪刀及标牌等。②要注意设置对照。还要注意实验的样本不要太小，以便减少统计误差。③确定每隔多长时间观察一次。实验组和对照组应当同时观察和照料。④设计—个表格，把每次观察和照料的情况记录下来。⑤判断扦插的枝条是否成活。

3，分析结果，得出结论。茎段上方的切口是水平的，而茎段下方的切口则是斜向的，这样的枝条才容易成活。

(二)课堂演示实验

生物教学中课堂演示实验是为了观察、演绎、推断某结论而安排设计，有的生动有趣，但也有些枯燥无味，因此教师必须根据教材特点精心设计科学安排，激发学生的求知兴趣，从而导出新的结论，培养学生动手、动脑、善辩的能力。

(三)充分突出学生在实验中的主体地位

1．学生必须有明确的实验目的。心理学家告诉我们。目的是人采取行动的结果。学生明确了实验目的，就会自觉地产生实验动手能力，实验效果自然就会好转。例如，初一学生在上“显微镜的使用”时提出：“我们喜爱吃的苹果，它的细胞形状怎样?”教师要告诉学生必须借助显微镜才能看得到，要借助显微镜，必须掌握其结构及各部分的功能和使用方法等。同时，介绍显微镜在工、农、医学等方面的广泛运用，以激发学生的兴趣。树立科学的态度，这样有利于克服实验难于组织的问题。

2．指导学生掌握实验步骤和方法．规范操作。实验步骤是学生动手操作的要领，只有理解、掌握才能规范操作，实验才会成功。所以实验前学生必须在教师的指导下先预习。将操作步骤简单化。例如，制作临时装片的实验时，先把擦——滴——取——展——盖——染的实验步骤写在黑板上，再让学生看书；进一步了解其含义，然后教师在边上演示，学生也跟着一起模仿操作，然后发现此实验过程中会出现的问题。如滴水不能过多，否则会溢出来，太少会产生气泡等。同时让学生区分气泡与细胞。这样学生很快就能掌握其操作方法，也能辨别气泡与细胞了。

3．指导学生认真观察实验现象。对实验现象的认真观察是达到实验目的、探索实验结果的关键。但在实验时，学生往往重视操作而忽视观察和分析，所以需要教师正确引导。例如，在观察《菜青虫的取食行为》探究中，教师可以做如下引导：菜青虫总是取食十字花科植物，这一行为是先天性行为吗?你的假设是怎样的?然后让学生制定和完善计划：①为什么要从卵开始进行隔离饲养呢?②怎样对菜青虫卵进行隔离饲养?③选择哪些种类植物的叶片较好?④实验用的叶片和滤纸等应当一样大吗?⑤滤纸的颜色要和菜叶一样吗?⑥用什么方式让菜青虫对不同的叶子或滤纸进行选择?⑦对照实验要在同样的时间和地点来做吗?这样会加深学生的印象。也能培养他们认真的科学态度。

液化气碱渣的生物强化预处理技术 篇4

天津莱特化工有限公司独创的莱特生物反应器(LTBR)技术在处理柴油碱渣、汽油碱渣等已取得了巨大成功。经过不断的实践摸索,LTBR技术业已在LPG碱渣预处理上取得了实质性突破,成功攻克了LPG碱渣预处理这一高难课题。

本工作在对LTBR技术进行简要介绍的基础上全面阐述了运用LTBR技术预处理LPG碱渣的工艺流程及工艺特点。

1 LTBR技术简介

对于LPG碱渣的处理,国内外常采用焚烧法和湿式氧化法。该两种方法具有一次性投资高、运行条件苛刻、运行管理较为复杂、运行成本较高等特点。

LTBR技术是现代微生物处理技术在废水处理领域中的良好应用和扩展。LTBR技术与普通生化处理技术不同,LTBR技术利用的不是普通活性污泥,而是在对废水中的污染物成分进行全面分析和模拟废水环境条件的基础上筛选出的适合降解特定污染物的特效微生物菌群,并根据微生物的共性和特性配制适合其生长繁殖的专用生物混合营养液(BMM),确保特效微生物菌群在废水生物处理过程中的优势地位,实现对废水中目标污染物的充分生物降解,从而提高废水中污染物的可生物降解水平和废水处理系统的处理效率[3]。

2 LTBR技术预处理LPG碱渣的工艺流程

LPG碱渣呈强碱特性,碱浓度为2～5 mol/L,COD高达60～150 g/L,硫化物质量浓度为10～25 g/L。LTBR技术预处理LPG碱渣的工艺流程见图1。

LPG碱渣首先进入碱渣储池,均质储存后经泵提升进入LTBR反应器,在特效微生物的作用下完成生化反应。生化反应后的泥水混合液自流到沉淀池进行泥水分离,沉降污泥回流到LTBR反应器,上清液自流进入清水池,再经提升泵送到低浓度综合污水处理厂进行后续处理。

LTBR处理工艺在运行过程中,需要投加专用的BMM,以保证特效生物菌种的长期稳定高效性。为确保LTBR反应器的生化环境为中性条件,需通过在线加药系统向反应器中连续投加浓硫酸调节pH。生物强化器可对生物处理单元起到强化作用,确保生化装置高效运行。

在夏季高温时投用换热系统以保证LTBR反应器在最佳温度下稳定运行。LPG碱渣储存、处理过程中可能产生的恶臭废气密闭收集至高效废气吸收塔进行集中处理,达标废气排入大气。

3 LTBR技术预处理LPG碱渣的工艺特点

3.1 换热系统

温度是影响微生物生长与存活的重要因素之一。微生物机体的重要组成如蛋白质、核酸等对温度都较为敏感,随温度的升高可能遭受不可逆的破坏[4]。同传统活性污泥中的微生物一样,LTBR工艺的特效微生物大部分也属于中温微生物范畴,其代谢、生长、繁殖的最适温度为28～35℃。但LPG碱渣的LTBR处理装置的运行温度有时可达45℃以上,使微生物代谢活性受到抑制,严重影响了装置的处理效率和稳定性[5]。

为克服高温对LTBR技术预处理LPG碱渣的影响,本工艺配套了换热系统。换热系统包括换热器和冷却水塔两部分。LTBR反应器内的活性污泥混合液与循环冷却水在换热器内实现热交换,活性污泥冷却后回流至LTBR反应器,循环冷却水在换热后回流至冷却水塔进行降温冷却。如此循环达到了为LTBR反应器降温的效果。

3.2 生物强化器

针对LPG碱渣的高毒性特征,在LTBR反应器上配套了生物强化器。生物强化器是具有鼓风、温控、培菌等多功能的小型自动化装置。基于“无论流入生化系统的废水性状如何,最有利用价值和最具活力的微生物始终存在于系统内”的理论[6],生物强化器汲取LTBR反应器内的菌液,利用专用培养基,对菌液内的优势菌种进行强化培养,使最有价值的优势菌种得到强化增殖,培养完毕后将强化液返回到LTBR反应器中。

生物强化器利用专业的微生物培养系统和专用培养基,快速增加LTBR反应器内优势菌种的浓度和活性,通过不断强化使最有价值和最具活力的微生物处于整个生化系统的主导地位,使整个系统始终处于最佳运转状态,大大提高了LPG碱渣的处理效率。

3.3 废气处理

高效废气吸收塔采用将电解工艺与废气洗涤处理工艺相结合的新一代除臭技术,利用在一个吸收塔中的多段处理系统,通过氧化、中和、吸收的方法,同时对多种恶臭物质实现高效去除。

高效废气吸收塔在结构上共分为3段:第一段配备一套小型的电解装置,通过电解复合电解液产生强氧化物质,通过电解的直接和间接氧化作用对所有酸性、碱性及中性恶臭物质进行强制氧化;第二段利用NaOH溶液对第一段残余的及电解过程可能生成的酸性恶臭物质进行碱洗去除;第三段利用清水对废气进行水洗,吸收少量残余的恶臭物质,保证废气达标排放。

3.4 BMM

微生物的正常新陈代谢过程需要从外界环境中不断摄取营养物质,经过一系列的生物化学反应,转变成细胞的组分,同时为生命活动提供物质基础和能量。水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为所有微生物共同需要的物质,但由于不同微生物的细胞元素组成比例及营养代谢类型不同,对各种营养元素需求的比例也不同[7]。

LPG碱渣本身所含的营养物质较为单一,为满足LTBR工艺特效菌种的营养要求,针对LPG碱渣的营养类型及特点,配制了专用的BMM。在装置运行过程中,根据进水负荷,向LTBR反应器内连续添加BMM,以调节生化反应过程中的营养比,促进优势特效微生物的生长和繁殖,保证特效菌种长期的高效性及专一性。

3.5 工艺参数

3.5.1 进水方式

硫化物是本工艺要去除的主要目标污染物之一。在LTBR反应器中,硫化物在特效菌种的作用下被氧化为,从而达到无害化处理的目的[8]。

在LTBR处理过程中,由于LPG碱渣中硫含量较高,进入LTBR反应器后易产生H2S气体,不但无法被微生物有效利用,还会带来环保和安全隐患。为防止H2S逸出的危害,本工艺采用多点进水的方式,以降低局部碱渣进水量,在较大范围内稀释碱渣浓度,防止H2S在某一点源范围内积聚浓度过高。同时,本工艺将LPG碱渣经泵升压后直接输送至LTBR反应器底部,最大限度地延长H2S与菌液接触的时间,提高H2S的吸收氧化效率。

3.5.2 pH

LPG碱渣中的硫化物主要以Na2S及H2S的形式存在。本工艺将LTBR反应器pH控制在6.8～7.3,在该pH下,绝大部分硫化物将在特效菌种的作用下直接被氧化成。同时硫化物氧化过程中生成的稀硫酸又起到了中和作用,在一定程度上减少了外加硫酸用量,降低了药剂成本。

3.5.3 盐含量

LPG碱渣的盐质量浓度可达100 g/L。由于无机盐的可生化性较差,在生化过程中需要根据系统的盐含量变化情况添加一定量稀释水,对盐含量指标进行严格的上限控制。LTBR工艺有针对性地筛选了耐盐性较好的特效微生物菌群,在LTBR反应器运行过程中盐质量浓度控制指标为小于20 g/L,远高于普通活性污泥的耐受指标。

3.5.4 MLSS

LTBR工艺MLSS的适用范围较宽,在1.5～8.0g/L的范围内均能保证装置的稳定运行。LTBR工艺活性污泥具有生物相丰富、生态链长等特点,污泥浓度自我调节能力较强。由于LTBR反应器运行过程中盐含量较高,MLSS组成中含大量无机盐成分,其SVI指数相对较低,为30～100 mL/g。LTBR工艺口常操作中污泥回流通常采用全回流的方式,回流比控制在100%～300%。LTBR工艺流程中通常不设置单独的污泥处置设备,少量剩余污泥直接排放至后续接收系统的污泥处置单元,以降低投资。

3.6 处理效果

采用LTBR技术预处理LPG碱渣,COD为60～150 g/L、S2-质量浓度为10～25 g/L的LPG碱渣经LTBR技术预处理后,废水中S2-质量浓度小于1 mg/L,COD小于500 mg/L,各主要污染物去除率均在95%以上。

4 结论

针对LPG碱渣的独特水质特性,天津莱特化工有限公司经过多年探索与经验总结,在运用LTBR技术预处理LPG碱渣的技术攻关上取得了实质性突破。该工艺采用多点进水的方式,LTBR反应器pH控制在6.8～7.3,盐质量浓度小于20 g/L,MLSS质量浓度为1.5～8.0 g/L。COD为60～150 g/L、S2-质量浓度为10～25 g/L的LPG碱渣经LTBR技术预处理后,废水中S2-质量浓度小于1 mg/L,COD小于500 mg/L,各主要污染物去除率均在95%以上。LTBR技术预处理LPG碱渣的成功应用为LTBR技术在其他高浓度废水处理领域的推广提供了重要技术支持。

摘要：天津莱特化工有限公司采用生物强化技术独创了莱特生物反应器(LTBR)技术预处理液化气(LPG)碱渣。COD为60～150 g/L、S2+质量浓度为10～25 g/L的LPG碱渣经LTBR技术预处理后,废水中S2-质量浓度小于1mg/L,COD小于500 mg/L,各主要污染物去除率均在95%1以上。LTBR技术预处理LPG碱渣的成功应用为LTBR技术在其他高浓度废水预处理领域的推广提供了重要技术支持。

关键词：液化气碱渣,生物强化,预处理,废水处理

参考文献

[1]中国石油化工集团公司人事部,中国石油天然气集团公司人事服务中心.炼油基础知识[M].北京:中国石化出版社,2008:72-95.

[2]唐国建,梁远凯,郭光宇,等.LTBR碱渣废水处理工艺的改进与完善[J].工业水处理,2010,30(4): 81-83.

[3]天津莱特化工有限公司.一种碱渣处理方法:中国, 200710150191.X[P].2009-08-12.

[4]王国惠,单爱琴.环境工程微生物学[M].北京:化学工业出版社,2005:92-120.

[5]唐国建,梁远凯,郭光宇,等.换热系统在LTBR碱渣废水处理工艺中的应用[J].石油化工安全环保技术,2010,26(1):58-60.

[6]戴树桂.环境化学[M].第2版.北京:高等教育出版社,2006:435-439.

[7]周群英,高廷耀.环境工程微生物学[M].第2版.北京:高等教育出版社,2000:87-94.

强化生物处理 篇5

摘要：通过小试研究了城市污水生物絮凝吸附强化一级处理工艺去除污染物的效能和机理.试验结果表明:在较低的溶解氧浓度(DO=0.1～0.5 mg/L)下,该工艺对SS、COD的去除效果较好;在DO=0.2 mg/L、生物絮凝反应区的水力停留时间为2.16 h下,反应区内发生了同步硝化反硝化(SND),脱氮效果较好,对NH3-N的`平均去除率为87.5%.该工艺在去除城市污水中的有机物和氮污染物方面具有一定的优越性.作 者：邱维 孔凡铭 池文勇 赵丙锋 QIU Wei KONG Fan-ming CHI Wen-yong ZHAO Bing-feng 作者单位：邱维,QIU Wei(广州市市政工程设计研究院,广东,广州,510060)

孔凡铭,KONG Fan-ming(曲阜市污水处理厂,山东,曲阜,273100)

池文勇,CHI Wen-yong(路桥区市政建设工程管理处,浙江,台州,318050)

赵丙锋,ZHAO Bing-feng(山东省水利职业学院,山东,日照,276826)

浅析阀门拉伸处理和表面强化处理 篇6

摘要：阀体材料拉伸是根据热处理后来选择，若被加工的选择阀体的材料，无论采用何种不锈钢或铸钢，在没有任何采用合适的热表面处理情况下，一般都很难解决阀体硬度拉伤问题。

关键词：阀门；拉伸处理；表面强化

一、前言

从阀门凸、凹材料入手解决工件的拉伤问题，可以采用硬质合金，一般情况下，由这种材料制作的凸、凹抗拉伤性能很高，存在的问题是材料成本高，不易加工，对于较大型的阀门，由于烧制大型硬质合金块较困难，即使烧制成功，加工过程也有可能出现开裂，成材率低，有些几乎难以成形。此外硬质合金性脆，搬运、安装使用过程中都要极其小心，稍有不慎就有可能出现崩块或开裂而报废。另外由于硬质合金的组织结构是由硬质的碳化钨颗粒和软的粘结相钻所组成，硬质碳化钨颗粒的耐磨抗咬合性能很高，而钴相由于硬度很低，耐磨性较差，使用过程中钴相会优先磨损，使凸、凹表面形成凹凸不平，如此生产出来的工件表面也会出现拉痕，此时需对阀门凸、凹表面进行研磨抛光后方可进行再生产。对于奥氏体不锈钢工件，由于其面心立方结构也容易与钴相形成咬合而使工件的表面出现拉伤。

采用合适的铜基合金也可解决工件的拉伤问题，但铜基合金一般硬度较低，易出现磨损超差，在大批量生产的情况下，这种材料的性价比较低。对于较大型的阀门，如汽车覆盖件的成形阀门，大量采用了合金铸铁，铸铁只能减轻工件的拉伤，无法消除拉伤问题，要彻底解决拉伤问题需辅以渗氮，镀硬铬等表面处理。但如此制作的阀门往往寿命较短，在使用一段时间后，如出现拉伤，又需修并重新进行表面处理。

在阀门材料方面，也有采用陶瓷制作阀门凸、凹并成功解决工件拉伤问题的报道。由于其性脆，成本高，不可能大批量推广应用。对于生产批量很小而形状简单的大型钢材拉伸类阀门，也有采用橡胶等高分子类材料制作阀门凸、凹的报道，此类阀门不会拉伤工件表面，但实际应用很少。钢材拉伸阀门常见的拉伤和磨损以及断裂是目前常见的问题，选材方面也是一直困扰的原因，大型的钢材拉伸阀门除了要求钢材的材质有保证外，尺寸的极限也不得不特殊定制或者锻打，由此也对材质的保证产生非常大的风险，由世界上最大的特殊阀体公司瑞典SSAB阀体集团开发的Toolox新型工阀门钢，是一种具有高韧性、高耐磨性、基本没有内应力的一种预硬的新型工具钢.而且具有非常高的纯净度，晶粒度非常细小，S、P含量极少，析出的碳化物含量少，而且非常均匀. 关键在于几乎不变形的特殊性解决了尺寸稳定性问题和极高的抛光效果也大大减少生产过程的粘着磨损，再则达2米的宽度也解决了阀门选材的尺寸限制。

二、解决钢材拉伸拉伤问题的一些方法

解决阀门及工件成形过程中的拉伤问题应依照减小粘着磨损的基本原则，通过改变接触副的性质作为出发点。以下就构成此对接触副的3方，即被成形工件的原材料方面、工件与阀门之间、阀门方面分别予以分析。

1.被成形工件的原材料方面

通过对原材料进行表面处理，如对原材料进行磷化、喷塑或其他表面处理，使被成形材料表面形成一层非金属层，可以大大减轻或消除工件的拉伤，这种方法往往成本较高，并需要添加另外的生产设备和增加生产工序，尽管这种方法有时有些效果，实际生产中应用却很少。

2.工件与阀门之间

在阀门与成形材料之间加一层PVC之类的薄膜，有时也可以解决工件的拉伤问题。对于生产线通过机构可以达到连续供给薄膜，而对于周期生产的冲压设备，每生产一件工件需加一张薄膜，影响生产效率，此方法一般成本也很高，还会生产大量废料，对于小批量的大型工件的生产采用此种方法是可取的。

3.阀门方面

通过改变阀门凸、凹材料或对阀门凸、凹进行表面处理或者选用合适的阀门材料，使被钢材拉伸材料与凸、凹这样接触性质发生改变。实践证明，这是解决拉伤问题经济而有效的方法，也是目前广泛采用的方法。

规范的热处理工艺也是目前存在的问题，对于钢材拉伸阀门的结构、阀门钢的力学性能要求等方面需要热处理的配合，特别是大型、复杂的钢材拉伸件，尺寸大对热处理工件的炉内摆放使受热均匀、合理的工艺有较高的要求，尺寸变形和开裂常而发生，较高的硬度对后续的加工也增加难度和周期延长，从而成本提升，瑞典 SSAB阀体集团预硬的TOOLOX拓达钢无需热处理避免了热处理方面的问题，也减少阀门周期，综合成本方面得到降低。

综上所述，解决工件及阀门凸、凹表面拉伤问题的方法很多，对于具体的个案，应根据工件和载荷大小、生产批量、被加工材料的种类等情况选择应用的方法。在所有解决拉伤问题的方法中，以采用瑞典TOOLOX拓达钢为阀门材料和对阀门凸、凹表面进行化学气相沉积、TD覆层处理为最好，其中又以 TOOLOX拓达钢性价比最高。

三、阀门表面强化处理多方面选择

选择一.离子渗氮，为了提高具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。

离子渗氮温度以450～520℃为宜，经处理6～9h后，渗氮层深约0.2～0.3mm。温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘能力。离子渗氮其渗层厚度以0.2～0.3mm为宜。磨损后的离子渗氮具，经修复和再次离子渗氮后，可投入使用，从而可大大地提高具的总使用寿命。

选择二.氮碳共渗，氮碳共渗工艺温度较低（560～570℃），变形量小，经处理的具钢表面硬度高达900～1000HV，耐磨性好，耐蚀性强，有较高的高温硬度，可用于压铸、冷镦、冷挤、热挤、高速锻及塑料，分别可提高使用寿命1～9倍。但气体氮碳共渗后常发生变形，膨胀量占化合物厚度的25%左右，不宜用于精密具。处理前必经去退火和消除残余。在一些成形负荷很小的场合，有时通过添加润滑油或加EP添加剂的润滑油就可以解决工件的拉伤问题。

例如：Cr12MoV钢制钢板弹簧孔冲孔凹，经气体氮碳共渗和盐浴渗钒处理后，可使具寿命提高3倍。又如：60Si2钢制冷镦螺钉冲头，采用预先渗氮、短时碳氮共渗、直接淬油、低温淬火及较高温度回火处理工艺，可改善心部韧性，提高冷镦冲头寿命2倍以上。碳氮共渗工艺如图1所示。

选择三.碳氮硼三元共渗，三元共渗可在渗氮炉中进行，渗剂为含硼有机渗剂和氨，阀门融化其比例为1∶7，共渗温度为600℃，共渗时间4h，共渗层化合物层厚3～4μm，扩散层深度0.23mm，表面硬度为HV011050。经共渗处理后具的寿命显著提高。

强化生物处理 篇7

1 生物强化技术的作用机理

生物强化技术是指将从自然界中筛选出的优势菌种或者通过基因重组得到的高校菌种投放到废水处理系统中, 来增强原处理系统的处理能力, 最终通过去除某一类有害物质或优化某一方面性能, 来达到提高处理系统的处理能力的目的。在生物强化技术中, 根据投入菌种的类型以及基质的具体作用方式, 可分为以下两大类。一是菌种直接作用, 菌种直接作用所选用的微生物需要其以某一目标降解物质作为生命活动的主要碳源及能源, 这种微生物可由人工基因重组、诱变或者驯化及筛选的方式得到。待该种微生物菌种被投入到污水处理系统中后, 将对目标降解物进行去除。二是共代谢作用, 微生物无法将污水中的一些有害物质作为碳源及能源来生长, 但是微生物可以在一定条件下, 将一些有害物质降解, 通过改变其化学结构来降低其有害性。共代谢主要有三组类型。第一, 菌株将一级介质作为碳源或能源进行新陈代谢, 并将产生的酶来将二级基质氧化、降解, 最终达到降解效果。第二, 不同微生物进行逐步氧化、降解, 通过协同作用来降解污染物。第三, 休眠细胞对污染物的降解。

2 生物强化技术的具体手段

应用生物强化技术进行污水处理具体分为三大部分, 分别是进行高效菌种的培育与筛选, 控制菌种在系统内部的生长与表现, 达到去除目标物或提高原有去除效果的目的。下面进行具体分析。

2.1 菌种的培育与筛选。

一般而言, 菌种从自然界中筛选出来的过程需要以特定目标降解物作为唯一基质进行驯化和分离。但在实际处理过程中, 可发现污水的水质比较复杂, 所含成分较多, 将所得菌种投入到系统后有可能受到污水中的其他成分的抑制, 导致达不到最初的目标。但是一种离线富集反应器的开发有效解决了这一问题, 这种反应器可以提供大量菌剂给生物强化技术的实现, 而且可以通过对实际欲处理废水成分进行模拟, 达到使被投放菌种充分适应污水环境, 提高处理目标物效果的目的。有资料表明, 在菌种培养时加入与目标物相似的营养物质能够对菌种实现富集培养。有些微生物在进行目标物降级时, 往往需要诱导酶的辅助, 这种菌种培养可通过投放基质类似物或是中间代谢物的方法保证菌种的高效降解性。

2.2 基因工程菌的构建。

随着科学技术的不断发展和进步, 利用基因工程, 我们可以更快搞好的培育菌种。基因工程菌的构建, 主要是通过不同目标物降解质粒的组合, 利用其相容性, 得到一个全新的多质粒菌种, 这样就能够利用一种微生物降解多种目标污染物, 大大减少了污水处理的环节。此外, 可以使用质粒分子育种, 使微生物发生质粒相互作用与传递, 来加快自然进化, 快速培养菌种。

2.3 转移水平基因。

在面临外援菌种的基因工程菌时, 土著菌种的生活状态就会处于劣势, 数量和比率都会有所下降。所以, 目前许多研究都旨在通过转移水平基因来强化系统生物。具体思路为, 向欲处理的污染物系统中投入自由基因元素内的降解基因。降解基因进入系统后会向土著基因扩散, 这样就能够实现原有基因对污染物的处理。因为降解基因处于自由状态, 水平基因转移方法相对于传统生物强化方法具有很多潜在的优点, 降解基因在菌种内比较容易存活下来, 也能够保证军闹钟对污染物持续高效的降解, 而不需要采取其他辅助措施维持降解基因数量。

3 生物强化技术的具体应用

3.1 生物强化技术处理焦化废水。

焦化废水被认为是一种极其难降解的工业废水, 一般成分都比较复杂, 含有很多种类的无机物和有机物, 而且含有一些难以降解的污染物质。目前, 处理焦化废水, 主要是利用在污染水中投入能够高效处理污染物的菌种或是固定化降解微生物的生物强化技术。

3.2 生物强化技术处理印染废水。

目前, 有机染料得到了广泛的应用, 因而产生了很多的印染废水, 以前一般采用好养生物膜法来处理印染废水, 效果并不明显。而应用生物强化技术来处理效果却很好, 高效脱氧色菌和PVA降解菌对印染污水的处理效果显著, 而且, 近年来, 生物强化技术在印染废水处理中得到了广泛应用。

3.3 生物强化技术处理制药废水。

混合菌体相对于单一菌种具有比较强的降解能力, 降解速度、降解效率上都有明显的提高, 因此在处理制药废水中得到了广泛的认可及应用, 混合菌种在稳定性及抑制其他杂菌入侵的性质来有明显的改善, 这些都是明显优于单一菌种的特质。

4 生物强化技术的应用效果

4.1 提高目标污染物的去除效果。

相对于一般的污水处理方法而言, 生物强化作用对系统的去除、降解效果具有明显的促进作用。研究结果表明, 在SBR系统内投入高效污水处理混合菌群, 将使其对COD最终的去除率高出一般系统的20%, 具有更明显的去除效果。

4.2 提高污泥性能, 降低污泥产量。

通过利用生物强化技术, 能够在很大程度上减少污泥膨胀现象, 提高污泥的沉降率, 最终减低污泥产量。因此, 这不仅对出水水质有很好的改善作用, 还能大大降低系统排放并处理污泥的能耗。根据Cham-bers在氧化沟、延时曝气以及曝气塘这三种污水处理系统内有关生物强化技术的成功应用, 我们可以知道, 生物强化剂能够有效缓解污泥膨胀, 其在SBR系统内的使用, 更能使活性污泥结构变得更密实, 沉降性有所提高, 而污泥含水率则会下降。

4.3 减少启动时间, 提高稳定性和耐负荷性。

高效菌种的投入能够提高有效菌种比率, 就可以有效减少系统启动时间, 完成污水快速处理。另外, 还能够在一定程度上提高污水处理系统的稳定性和耐负荷性。根据有关实验研究可知, 活性污泥内接种3-氯苯胺降解菌株, 能够在3-氯苯胺冲击后的第四天就恢复正常的硝化作用;如果没有经过生物强化技术的处理, 则通常会在冲击后的第二天出现NH4+-N积累现象, 处理污水的微生物则要倒12天以后才能完全恢复其硝化活性。因此, 我们可以说, 通过投入生物强化菌株, 能够大大缓解毒害物质对系统内部微生物种群的破坏, 能够让系统在强负荷冲击后, 以最快速度恢复正常的污染物降解能力。

生物强化技术成本低廉、操作简单、效率较高, 因此被越来越多的使用在废水处理的过程中, 也使得更多相关技术通过具体时间得到有效利用。目前生物强化技术主要面临着载体选择的相关成本和技术问题, 相信如果此类问题得到有效解决, 生物强化技术会得到更好的发展。对处理城市污水及天然水体, 生物强化剂具有独有的优点, 不过, 怎样能够使得菌株在处理污染物浓度相对较低的天然水体时, 较快适应环境, 且不产生二次污染, 是相关人员箴待解决的关键问题。另外, 目前人们对于遗传工程菌泄露到自然环境中会不会产生不良影响还有很大的疑问, 需要进一步研究。虽然生物强化技术还存在一定的问题, 但是, 随着对生物强化技术的不断研究, 很多污水处理问题都得到了解决, 生物强化技术也得到了一定的推广使用, 相信只要不断努力实践、研究, 用生物强化技术手段对污水处理系统的处理能力还会进一步加强。

摘要：生物法处理污水可以看作是物理和化学法处理污水的一种结合。但与物化法相比, 这种方法的成本要大大减少, 而效率则会升高, 同时生物法的操作相对简便, 没有二次污染, 也因此被广泛应用于城市污水和工业废水的处理中。生物强化技术是一种利用生物来治理废水的一种高效技术, 相对于传统生物处理技术来讲, 这种处理方式更加灵活, 更有针对性, 而且效率相对来说更高, 在废水处理中的应用前景更加广阔。本文主要研究生物强化技术处理污水的作用机制、原理, 生物强化技术的实现步骤, 分析其在应用过程中存在的一些问题, 并分析这种处理技术的应用效果。

关键词：生物强化技术,污水处理,应用价值

参考文献

[1]郭静波, 崔凤国, 杨世东.生物强化技术在污水处理中的应用研究现状及发展展望[J].东北电力大学学报, 2011, 31 (6) :32-34.

[2]王久明.浅析生物技术在污水处理中的应用[J].中小企业管理与科技, 2012, (25) :41-43.

强化生物处理 篇8

预处理的作用主要是处理悬浮固体物质、改善污水性状,且占地面积小、投资省。强化预处理作为预处理方法其中之一,相对常规预处理和强化预处理具有降低投加量、减少污泥产生量及节约成本等优点,同时其出水可降低二级生物处理负荷[1],因此近年来强化预处理技术研究成为新的热点。

成都市某污水处理厂二级处理采用人工快渗工艺,该工艺受含油或悬浮物的污水冲击时,短期难以恢复,同时不宜处理高磷污水且对总氮去除效率较低,对此应加强预处理措施。为改善污水性质,保证后续生物处理效果,本文采用生物沸石与斜发沸石协同对污水强化预处理方法,主要研究生物沸石的去除机理及协同强化预处理效果。

1 材料和方法

1. 1主要试剂

实验用水来自成都市某污水处理厂细格栅之前的进水,其COD为200—700mg /L、TN为25—45mg /L、TP为3—6mg / L、NH3- N为20—35mg / L,p H值约7。

试剂: 碱式氯化铝、硫酸亚铁、斜发沸石、过硫酸钾( 国药集团化学试剂有限公司) 、氢氧化钠、盐酸、抗坏血酸、钼氨酸、磷酸二氢钾、无水碳酸钠、轻质氧化镁、甲基红、溴百里酚蓝( 成都市科龙化工试剂厂) 、硝酸钾( 天津博迪化工股份有限公司) 、硼酸( 天津市致远化学试剂有限公司) 、E试剂、D试剂( 兰州连华环保科技有限公司) 。

生物沸石: 以农业废弃物( 稻谷壳) 等为原料经过碱性水溶液中的“水热反应”制造的沸石。其分子式为: Na2O·Al2O3·n Si O2·XH2O。

实验用沸石是由浙江神石矿业有限公司提供的天然斜发沸石。沸石的化学式通常为Am Bp O2p·n H2O,结构为Ax /q[( AlO 2) x( Si O2) y]·n H2O。其中,A为Ca等阳离子; B为Al和Si; q为阳离子电价; m为阳离子数; n为水分子数; x为Al原子数; y为Si原子数,y /x通常位于1—5之间,( x + y) 是单位晶体胞中四面体的个数[3,4]。斜发沸石的组分含量和物理指标见表1和表2。

1. 2 主要仪器

实验主要仪器的选用见表3。

1. 3 实验方法

COD、TN、TP和NH3- N的测定: 1 COD测定。COD快速测定仪是由COD消解器和测定仪组成,具有自动控温、计时、调零、线性回归、曲线储存和数据打印等功能,选用连华COD快速测定仪器。2NH3- N测定。根据HJ537 - 2009GB采用蒸馏—中和滴定法。3TN测定。根据GB11894 - 89采用碱性过硫酸钾消解紫外分光广度法。4TP测定。根据GB11893 - 89采用钼氨酸分光光度法测定。

2 结果和讨论

2. 1 生物沸石与斜发沸石协同预处理结果

原水样COD为282. 5mg /L,TN为33. 11mg /L,TP为3. 23mg /L,NH3- N为23. 19mg / L,p H为7. 28。谭浪[5]等研究发现,碱式氯化铝的最佳投药量为20—60mg / L,随着投加量的增加,去除率不再增加,趋于稳定,本实验选取投加量为50mg /L。通过混凝实验搅拌机以300r/min快速搅拌0. 5min,150r/min中速搅拌2. 5min,80r / min慢速搅拌2min后静置沉淀30min,将上清液通过斜发沸石进行吸附。圆柱直径为5cm,斜发沸石高度为50cm,流量为15ml/min。弃掉前2h通过斜发沸石的上清液,用烘干后的干净烧杯接取经吸附后的清水。上清液流经柱子方式为重力流,上清液从上入水,从下出水,分别测定混凝沉淀后上清液和吸附后污水中COD、TN、TP和NH3- N的浓度,结果见图1—6。

2. 2 讨论

分析图1可知,COD的去除率由74. 9% 提高到76. 2% 。分析图4可知,TP的去除率由78. 6% 提高到90. 7% ,表明生物沸石对COD和TP的去除具有良好的效果。TP的标准曲 线方程见 图5,其相关系 数R2= 0. 9997,满足实验要求。

污水处理中的混凝沉淀很复杂,不同条件和不同种类的混凝机理不同。水的混凝沉淀机理比胶体凝聚复杂,DLVO理论也不能解释所有的现象。当前认为,混凝剂的混凝机理有四种[6]: 压缩双电层作用、吸附—电中和作用、吸附—架桥作用和网捕—卷扫作用。由于生物沸石的比表面积大,且晶体内含有细孔,使生物沸石具有选择吸附水分、油分和有机物等功能。依据其反应式Zeo - Na + NH4+→Zeo - NH4+ Na+。当Si O2/ Al2O3低,反应性、阳离子交换性能高,适合去除水中的NH4+和重金属; 当分子式Na2O·Al2O3·nS i O2·XH2O中的n = 2时,将使生物沸石具有最大的反应性,因此生物沸石对污水中的COD、TP、TN和NH3- N的去除主要是依靠吸附和离子交换的作用,但生物沸石混凝实验结果对NH3- N的去除效果并不理想。

分析图2可知,TN的去除率由45. 8% 提高到84. 6% ,提高了38. 8% 。从图6可知,NH3- N的去除率由9. 8% 提高到95. 1% ,提高了85. 3% ,表明斜发沸石对TN和NH3- N的去除优于生物沸石。TN的标准曲线方程见图3,相关系数R2= 0. 9986,满足实验要求。陈彬[7]等研究发现,天然沸石去除NH3- N具有去除速度快、原料成本低等优点。天然斜发沸石属于其中之一,由于天然斜发沸石的特殊骨架结构,对氨氮具有优先吸附性能和选择交换性能[8,9,10,11],能有效去除废水中的氨氮。安红梅[12]等研究发现,斜发沸石在刚吸附时,去除率很高,但随着时间的延长,斜发沸石吸附将逐渐达到饱和。潘嘉芬[13]等研究表明,沸石在自然p H和室温下,吸附2h后,吸附就基本达到了平衡,氨氮去除率保持在95% 以上,延长了吸附时间,氨氮的去除率变化不大。污水中的NH3- N经斜发沸石吸附后,去除率由9. 8% 提高到95. 1% 。安红梅[12]等研究发现,斜发沸石吸附NH3- N的机理主要是由物理吸附和离子交换共同作用的结果。

分析图1和图2可知,生物沸石混凝沉淀后,能有效去除污水中的COD,去除率为74. 9% ; 对TN的去除效果不显著,去除率为45. 8% 。再经斜发沸石吸附后,COD的去除率未明显变化,但TN的去除率明显提高了38. 8% ,达到84. 6% ,因此有效保证了污水中的碳氮比,为后续处理提供了良好条件。

3 结论

生物沸石和斜发沸石协同强化预处理后,原水水质中COD、TN、TP及NH3- N得到有效去除,浓度得到降低,为后续人工快渗处理提供了较好条件,同时满足了工艺脱氮除磷的功能。生物沸石对TP的去除率为80. 6% ,对COD的去除率为76. 5% ,对TN的去除率约为50% ,对NH3- N的去除率不足10% ,其去除机理主要是依靠吸附和离子交换的作用。

摘要：依据《污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002年)规定,污水处理工艺方案必须具有脱氮除磷的功能。通过生物沸石与斜发沸石协同对成都市某污水处理厂进水强化预处理实验,结果表明:生物沸石对污水中的COD、TP、TN和NH3-N去除机理主要是依靠吸附和离子交换的作用;协同强化预处理使污水中的COD的去除率为76.2%、TP为90.7%、TN为84.6%、NH3-N为95.1%,同时保持污水中适宜的碳氮比,为后续生物处理提供良好条件且能够满足脱氮除磷的功能。

强化生物处理 篇9

印染废水存在有机物含量高、可生化性差、色度高等特点[3]。目前,我国印染废水的处理普遍采用常规的二级处理,即一级物化处理加二级生化处理[4]。常用处理技术包括膜分离技术、高级氧化技术、生物技术等。膜处理工艺存在成本较高、膜组件易被污染等问题,因而限制了该技术在水处理中的应用。

本工作采用三级厌氧柱串联形成的递进式强化厌氧处理工艺协同Fenton氧化工艺处理某印染厂的印染废水。该工艺节能环保,处理效率高,在不添加好氧生物处理单元的前提下出水可达标排放。

1 实验部分

1.1 试剂、材料和仪器

30%(w)H2O2溶液、Fe SO4、Na OH、盐酸、无水氯化钙、聚丙烯酰胺(PAM):分析纯。

陶粒:球形颗粒,采用粉煤灰、污泥等混合搓制后于650℃马弗炉烧结而成[5];Al2O3:球形颗粒,购自淄博凯欧化工有限公司;沸石掺杂钢渣:小块状,沸石和钢渣按质量比1∶1混合,购自葫芦岛康华有限公司;活性炭:煤质、桃壳、椰壳3种活性炭,均为小颗粒状,购自承德冀北燕山活性炭有限公司。

印染废水:取自江苏省苏州市某印染厂,废水水质见表1。

厌氧污泥:3个厌氧柱的接种污泥均取自江苏省苏州市某印染厂废水处理系统的好氧池底部污泥,MLSS为8.21 g/L,SVI为41 g/L。

SX716型便携式溶解氧仪:上海三信仪表厂;HL-3B型数显恒流泵:上海精科实业有限公司;DRB200型消解器:美国哈希公司;DR1010型COD测定仪:美国哈希公司;PHS-3C型p H计:上海精密科学仪器有限公司;303-1A型电热恒温培养箱:沪鑫电炉烘箱厂;HK-8100型电感耦合等离子体光谱仪:华科易通分析仪器有限公司;Phenom Pro型扫描电子显微镜:上海复纳科学仪器有限公司。

1.2 工艺原理及流程

原理:1)3个独立的厌氧柱串联完成强化厌氧处理单元,形成局部混流、整体推流的运行方式[6],宏观上逐级降解、层层递进;2)微观上各个独立的厌氧柱创造和保证不同微生物所需的生理生态条件,通过改变各厌氧柱的厌氧污泥形态强化厌氧微生物对难降解有机污染物的传质与降解作用;3)经过3个独立厌氧柱对污染物的多次深度降解,最大程度地提高水解酸化作用,降低成本;4)针对少数的生物法降解后残留的难降解COD,末端需要配合Fenton氧化处理。

流程:废水先经过滤预处理去除明显的沉淀物,再采用三级厌氧柱串联的强化厌氧生物技术进行处理,最后经Fenton高级氧化技术处理后可达标排放。

1.3 实验方法

1.3.1 厌氧污泥的驯化

实验采用自制厌氧柱,厌氧柱高100 cm,外径10 cm,内径9 cm,在底部设有进水口,废水从底部进入厌氧柱,在离底部10 cm处设有承托层放置填料,填料上附着污泥防止污泥被冲刷。在承托层上每隔10 cm设置一个取水口。厌氧柱的有效截面积为63.6 cm2,有效容积为7 L,高径比为10。

用网兜装载陶粒作为填料放入3个厌氧柱,注入2 L污泥,打开蠕动泵,将p H调节为7.0的废水从底部注入厌氧柱。在厌氧柱里插入加热棒,控制柱温在(33±2)℃。调节蠕动泵控制进水流量使厌氧柱内保持良好的水力流态[7]。由于初期污泥中的细菌要适应废水,控制单个厌氧柱的HRT为24 h,根据VFA和COD的去除情况,每隔几天添加葡萄糖营养物质,维持此负荷运行一段时间,大约60 d厌氧柱稳定运行,污泥得到驯化。

1.3.2 厌氧柱的强化

厌氧柱2:厌氧柱稳定运行后,将70 mg/L的无机钙离子投加到厌氧柱2的进水中,连续稳定运行一周后,取样分析。随后逐渐增加投加量,每次增加70 mg/L钙离子。同样,投加PAM,并依次增加10 mg/L PAM,取样分析。

厌氧柱3:厌氧柱稳定运行后,在厌氧柱3的进水中分别投加的煤质、桃壳、椰壳3种活性炭350mg/L,连续稳定运行一周后,取样分析。

1.3.3 Fenton氧化处理

采用4因素4水平正交实验优化Fenton氧化条件。用16个锥形瓶各装强化厌氧处理后的出水100m L,分别调节p H并加入一定量的H2O2和Fe SO4,于20℃恒温水浴振荡器中振荡反应一段时间。H2O2投加量分别为150,300,450,600 mg/L;Fe SO4投加量分别为150,300,450,600 mg/L;反应时间分别为0.5,1.0,1.5,2.0 h;反应p H分别为3.0,3.5,4.0,4.5。

1.4 分析方法

采用COD测定仪测定废水COD;采用p H计测定废水p H;采用稀释接种法[8]测定废水BOD5;采用稀释倍数法[9]测定废水色度;参照文献[10]测定废水的MLSS,SVI,VFA。采用电感耦合等离子体光谱仪测定废水中的钙离子和铁离子质量浓度。

采用SEM技术观察污泥的微观形态。

2 结果与讨论

2.1 厌氧污泥驯化结果

启动第6天,厌氧柱1出水COD为1 026 mg/L,COD去除率为27.6%,VFA为2.94 mmol/L;第9天出水COD为986 mg/L,COD去除率为30.47%,VFA为2.75 mmol/L,VFA没有出现累积现象且COD去除率在合理范围内。添加营养物质后,第15天出水COD为948 mg/L,COD去除率为33.14%,VFA为3.12 mmol/L。第30天,厌氧柱MLSS为16.32 g/L,SVI为61 g/L;第60天,厌氧柱MLSS达41.23g/L,SVI为21 L/g,表明污泥沉降性能良好,未发生污泥膨胀。启动约两个月,COD去除率稳定且厌氧柱1出水VFA控制在稳定范围,表明启动完成。

2.2 运行参数对废水处理效果的影响

2.2.1 填料种类

填料种类直接影响到工艺的运行效果[11]。选用陶粒、Al2O3、沸石掺杂钢渣3种填料吸附厌氧污泥,分别进行单个厌氧柱的实验。控制HRT为24h,在成功启动后运行20 d。填料种类对单个厌氧柱COD去除率的影响见图1。

由图1可见,3种填料的COD去除效果的优劣次序为陶粒>Al2O3>沸石掺杂钢渣。因此,选择厌氧柱的填料为陶粒。

2.2.2 HRT

适宜的HRT对于印染废水的处理至关重要。厌氧柱启动初期进水需要较低的负荷,在厌氧柱完成启动后,需要逐步缩短HRT以提高反应器的运行效率。对单个厌氧柱进行HRT变化的实验,HRT对单个厌氧柱处理效果的影响见图2。由图2可见:随HRT的逐步缩短,厌氧柱中废水的水力负荷增加,厌氧柱降解COD的能力下降;HRT从4 h延长至24 h时,COD去除效率由7.3%升至38.2%;出水BOD5/COD随HRT的延长先升后降,由4 h时的0.24升至16 h时的0.30,再降至24 h时的0.25。考虑到实际应用中的时间及成本限制,选择HRT为16 h(3个厌氧柱相同)。

2.2.3 进水COD

通过加入葡萄糖将进水COD从1 418 mg/L逐渐升至1 724 mg/L,进水COD对单个厌氧柱COD去除率的影响见图3。

由图3可见:HRT为4 h时,随进水COD的提高,COD去除率波动较为明显,说明此时容积负荷对COD去除率的影响较大;HRT为16 h时,COD去除率波动较小,说明此时容积负荷对COD去除率的影响不大,基本可以忽略。

2.2.4 进水p H

p H是影响废水厌氧处理效果的重要因素,且不同的厌氧微生物生活代谢所需的p H也不同,厌氧柱的适宜p H环境为6.5~8.5。

控制3个厌氧柱的HRT均为16 h,调节进水p H在5.5~8.5,每改变一次进水p H厌氧柱需稳定运行4~5 d以待其稳定。进水p H对三级厌氧柱COD去除率的影响见图4。由图4可见:随进水p H的增大,COD去除率先升后降;进水p H为7.0时,COD去除率最高;进水p H从7.0增至8.5时,COD去除率有所下降,但基本保持在较高的数值范围内。因此,选择进水p H为7.0较适宜。

运行期间厌氧柱出水p H的变化见图5。由图5可见,经一级、二级、三级厌氧柱处理后,出水p H分别在6.5~7.0,7.0~8.0,7.8~8.5范围内波动,说明三级厌氧柱的p H环境均较适宜。厌氧柱1以产酸类微生物为优势菌群,p H相对较低;厌氧柱2的出水p H已升至7.0以上,降解产生的碱性物质不断将出水p H提高;3个厌氧柱产生不同的优势菌种,各自形成较为稳定的微生物群落,以适应各自不同的环境和底物,利于各个单元的微生物发挥各自不同的作用。当厌氧柱内p H受到冲击的时候,前面的厌氧柱会为后面的起到缓冲作用,从而在很大程度上提高系统的抗冲击性,使系统稳定运行。

2.2.5 小结

三级厌氧柱的运行参数为:以陶粒为填料,进水p H为7.0,3个厌氧柱的HRT均为16 h,柱温为(33±2)℃,容积负荷为2.127 kg/(m3·d-1)(以COD计)。稳定运行时,三级厌氧柱的COD去除率为70.38%,色度去除率为50.00%,出水BOD5/COD为0.40。

2.3 强化厌氧柱的处理效果

三级厌氧柱出水仍含有较多污染物,需进行强化以改善处理效果。通过在厌氧柱2的进水中投加PAM及钙离子可改变厌氧污泥载体的结构,加速颗粒污泥的形成。根据出水水质分析结果,最终确定钙离子和PAM的投加量分别为280 mg/L和30 mg/L。通过在厌氧柱3的进水中投加活性炭,与厌氧污泥构成生物活性炭技术[12]。活性炭可以作为微生物活动的载体,一方面发挥了其物理吸附特性,另一方面发挥了其层内微生物的生物分解特性[13]。实验结果表明,投加350 mg/L的煤质活性炭,COD的去除效果最佳。

强化厌氧柱颗粒污泥的SEM照片见图6。

由图6可见,厌氧柱2和厌氧柱3的颗粒污泥结构紧密,形成了网状结构,可能是丝状菌增多的原因,这使得微生物的附着更加容易,处理水质得以提升。厌氧柱2细小颗粒的污泥比重较大,松散的絮状污泥转变为颗粒状,增强了COD的去除效果;厌氧柱3主要降解低分子量有机物,大量可生化有机物被微生物去除,形成的颗粒污泥对于有机物的去除有较大帮助[14]。

稳定运行时,强化前后厌氧柱的处理效果对比见图7。由图7可见:强化后,三级厌氧柱的COD去除率为84.13%,较强化前提高了13.75百分点;强化后,三级厌氧柱出水的BOD5/COD为0.43,较强化前提高了0.03;强化后,三级厌氧柱的色度去除率为62.50%,较强化前提高了12.50百分点。废水经强化厌氧柱1,2,3处理后,出水COD从1 418 mg/L分别降至900,400,225 mg/L。

2.4 Fenton氧化处理效果

强化厌氧柱处理后的出水使用Fenton法[15]进行终处理。正交实验结果表明,Fenton氧化处理的最佳条件为:H2O2投加量450 mg/L,Fe SO4投加量450 mg/L,反应p H 3.5,反应时间0.5 h。在此条件下进行处理,COD从225 mg/L降至55 mg/L,色度从150倍降至85倍,处理效果较好。

整个工艺的总COD去除率达96.12%,总色度去除率达78.75%。出水水质满足GB 4287—2012《纺织染整工业水污染物排放标准》[16]中的直排标准。与单级厌氧柱厌氧工艺处理印染废水相比,三级厌氧柱协同Fenton氧化处理印染废水的效果显著改善。

经测定,最终出水中钙离子和铁离子的质量浓度分别为133 mg/L和0.51 mg/L,处理过程中加入的钙离子和铁离子并未产生二次污染。

3 结论

a)三级厌氧柱的运行参数为:以陶粒为填料,进水p H为7.0,3个厌氧柱的HRT均为16 h,柱温为(33±2)℃。

b)厌氧柱2的强化条件为投加280 mg/L钙离子和30 mg/L PAM,厌氧柱3的强化条件为投加350mg/L煤质活性炭。

c)三级厌氧柱强化前后的COD去除率分别为70.38%和84.13%,色度去除率分别为50.00%和62.50%。废水经强化厌氧柱1,2,3处理后,出水COD从1 418 mg/L分别降至900,400,225 mg/L。

d)Fenton氧化处理的最佳条件为:H2O2投加量450 mg/L,Fe SO4投加量450 mg/L,反应p H 3.5,反应时间0.5 h。

e)整个工艺的总COD去除率达96.12%、总色度去除率达78.75%,处理后出水的COD为55 mg/L、色度为85倍,满足GB 4287—2012中的直排标准。

摘要：采用三级厌氧柱串联形成的递进式强化厌氧处理工艺协同Fenton氧化工艺处理某印染厂的印染废水(COD 1 418 mg/L、色度400倍)。三级厌氧柱的运行参数为:以陶粒为填料,进水p H为7.0,3个厌氧柱的HRT均为16 h,柱温(33±2)℃。厌氧柱2的强化条件为投加280 mg/L钙离子和30 mg/L PAM,厌氧柱3的强化条件为投加350 mg/L煤质活性炭。三级厌氧柱强化前后的COD去除率分别为70.38%和84.13%,色度去除率分别为50.00%和62.50%。Fenton氧化处理的最佳条件为H2O2投加量450 mg/L、Fe SO4投加量450 mg/L、反应p H 3.5、反应时间0.5 h。整个工艺的总COD去除率达96.12%、总色度去除率达78.75%,处理后出水的COD为55 mg/L、色度为85倍,满足GB 4287—2012《纺织染整工业水污染物排放标准》中的直排标准。

抓好知识衔接 强化生物教学 篇10

虽然初中生物学知识是基础, 但不是所有初中知识在高中生物学习中都会用到.多年的初、高中生物教学, 笔者体会到以下初中知识对高中生物教学有着重要影响:

一、生物类群知识

1.初中相关知识

生物包括动物、植物和微生物三大类群.动物包括无脊椎动物和脊椎动物, 植物包括孢子植物和种子植物, 微生物包括细菌、真菌和病毒等, 对于每一类生物的形态、结构及生理功能都有介绍.

2.与高中知识的衔接

(1) 生物的基本特征

生物体都有共同的物质基础和结构基础, 共同的结构基础是指除病毒外, 生物体都由细胞构成, 细胞是生物体结构和功能的基本单位.关于病毒的基础知识可以帮助学生理解这一知识点.首先是病毒的分类, 初中知识根据病毒的寄主不同分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒, 动、植物病毒从名称上可以确定, 而细菌病毒又称为噬菌体.如果没有这些知识, 学生就会连最简单的“没有细胞结构的生物”都选不出.其次是关于病毒的特点, 尤其是专门寄生在活细胞中的特点, 可以帮助学生理解病毒虽无细胞结构, 但其生命活动离不开细胞, 细胞是生物体结构和功能的基本单位.

(2) 细胞结构

细胞依据结构的不同分为原核细胞和真核细胞, 由原核细胞构成的属于原核生物, 由真核细胞构成的属于真核生物.属于原核生物的有细菌、真菌、蓝藻、支原体、衣原体等, 属于真核生物的有绝大多数植物、动物和真菌等.哪些生物属于细菌, 哪些生物属于真菌是判断真核生物与原核生物的难点.细菌的命名根据形态分为球菌、杆菌、螺旋菌等, 从名称上即可判断, 而酵母菌、霉菌、蘑菇属于真菌, 霉菌中常见的有根霉、曲霉、青霉、毛霉等, 这些都是初中的基础知识.

二、被子植物花的结构、果实种子的形成及种子的结构

1.初中相关知识

被子植物花的主要结构是花蕊, 花蕊包括雄蕊和雌蕊.雄蕊由花药和花丝组成, 花药中有花粉粒, 花粉粒中可产生雄性生殖细胞——精子.雌蕊由柱头、花柱、子房组成, 子房包括子房壁和胚珠, 胚珠由珠被和胚囊构成, 胚囊中有雌性生殖细胞——卵细胞和两个极核.花发育成熟后, 花药中的花粉粒散落出来并被传到雌蕊的柱头上, 在柱头黏液的刺激下萌发产生花粉管, 花粉管穿过柱头、花柱将精子送到子房, 进入胚珠内的胚囊中.一个精子与卵细胞结合形成受精卵, 将来发育成胚, 一个精子同时和两个极核结合形成受精极核, 将来发育成胚乳, 同时珠被发育成种皮, 整个胚珠发育成种子, 子房壁发育成果皮, 整个子房发育成果实.种子结构的主要部分是胚, 胚包括胚根、胚芽、胚轴和子叶, 其中胚芽发育成植物体的茎和叶, 胚根发育成植物体的根.

2.与高中知识的衔接

(1) 被子植物的有性生殖

被子植物的有性生殖在花中进行, 理解其有性生殖过程必须具备花的结构、传粉、花粉的萌发及受精作用过程等初中基础知识.而有性生殖是指产生新个体的过程, 只有具备种子结构及胚的各部分发育的知识, 才能理解胚是新个体的幼体, 被子植物经过开花、传粉、受精产生了新个体.

(2) 植物遗传方面

集中体现在植物的基因型及植物性状的表现型方面, 如果皮、种皮、子叶、胚乳的表现型及基因型, 果皮由子房壁发育而来, 种皮由珠被发育而来, 子房壁、珠被是母本的一部分, 其遗传物质与母本相同, 故果皮、种皮的基因型与母本一致, 表现型由母本的基因型决定.子叶是胚的一部分, 胚由受精卵发育而来, 是新个体的幼体, 受精卵的遗传物质来源于父本的精子和母本的卵细胞, 其基因型由精子和卵细胞的基因组成决定, 表现型是子代的表现型.胚乳由受精极核发育而来, 受精极核是来自母本的两个极核共同接受一个精子形成的, 其遗传物质组成与子叶不同, 故基因型与子叶不同, 表现型由基因型决定.这些问题是植物遗传方面的难点, 如果没有初中相关知识作基础, 学生很难理解, 更不用说运用它去解题了.

三、人体各大系统的组成及功能

1.初中相关知识

消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、神经系统和内分泌系统的组成及各器官的结构与功能, 相关系统之间功能上的联系等.

2.与高中知识的衔接

(1) 消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统与人和动物体内三大营养物质代谢的联系

人体由消化系统吸收的营养物质, 通过循环系统运送到全身各处的组织细胞, 在组织细胞中发生各种变化, 细胞代谢产生的代谢终产物二氧化碳、水、尿素等又通过循环系统运送到肺及肾脏等器官, 由不同途径排出体外.人体通过消化、循环、呼吸、泌尿等器官系统的密切配合, 完成体内的物质代谢及能量转化.如果没有初中关于四大系统的基础知识, 学生不可能很好地理解三大营养物质代谢.

(2) 神经系统和内分泌系统与人和高等动物生命活动调节的联系

人和高等动物生命活动调节的基本形式包括神经调节和体液调节, 其中神经调节处于主导地位.

关于神经调节, 高中课本只简单介绍了神经调节的基本方式是反射和反射弧的组成, 重点讲解兴奋在神经纤维上的传导和在神经元细胞间的传递, 另外简单介绍了高级神经活动.那么, 神经系统由什么组成?什么是兴奋?什么是神经纤维、神经元?什么是大脑皮层、神经中枢?神经元和反射弧之间有什么关系?脑和脊髓之间又有什么结构和功能上的联系?神经系统如何来支配人体各个部位的生理活动而使人体成为一个整体?这些知识是学习人和高等动物神经调节的基础, 而这些知识都是初中生物知识的重要内容.

体液调节主要是激素调节, 激素是由内分泌腺或某些有分泌机能的细胞分泌的, 是对身体有调控作用的化学物质, 它在体内含量极少, 但对人体的生理活动却有着重要的调节作用.各种激素的功能可通过分泌失调引起的疾病来证明, 其中的重点为甲状腺激素和生长激素, 初中课本中详细介绍了这两种激素的失调疾病及其症状表现.

强化生物处理 篇11

关键词：生物实验；观察能力；能力培养

对于初中学生来说，生物学习方面的培养不仅是通过日常的学习，还有就是对于生物观察能力的培养。本文主要是通过本人的教学经验，得到了几点提升学生观察能力的方法，仅供大家参考。

一、指导学生掌握正确的观察方法

通过不同的实验方式可以让学生掌握不同的实验知识，不仅仅能够对学生的观察能力进行培养，还有就是能够让学生在实验的过程中对于所学习到的知识内容更好地结合起来，这样的话，才能够让学生牢固掌握知识内容。

以在实验过程中最常用的层次观察法为例，在实验的过程中，首先要让学生明确自己的学习目标还有通过实验要得到的内容，这样的话才能让学生在学习的过程中更加了解所要进行实验的方向。然后就是根据目标循序渐进地进行每一个步骤，在这个过程中可能会出现一些问题，但是随着问题的不断解决，离实际的目标就会越来越近。比如，在进行洋葱表皮细胞的觀察实验中，教师可以先让学生观察一块洋葱的结构，让学生找到一块洋葱的表皮轻轻撕下来，再在显微镜下进行观察。学生观察之后能够得到洋葱的基本结构是由一个个细胞组成的，在这个过程中，学生能够看到细胞的运动和组成的形态。之后，教师可以指导学生对于单个细胞的组成进行观察，每个细胞中的组成部分，以及细胞的排列情况等等。在学生观察之后，教师可以向学生提问，了解一下学生的观察结果以及掌握程度，然后，教师可以利用幻灯片等媒体设备把一个比较大的细胞组织呈现在学生的面前，然后让学生直观地看到细胞的每一个组成部分，与自己刚才实验观察的有什么相同、不同之处，这样能够加深学生的印象。不仅如此，学生还能够把通过实验观察到的现象与教师教授的知识相结合，这样能够保证学生的理解更加透彻，并且还能通过实验的结果对于其他生物的组成也有深刻的印象和理解。

二、培养良好的实验观察习惯

学生在进行实验的过程中，不仅要让学生对生物知识进行新知和巩固，还需要让学生在实验的时候学习到一些生活中的常识，这样的话不仅加深学生的学习印象，还能够提升他们对于生活的热爱和一些生活技巧的应用。比如，在进行鲫鱼的解剖学习中，把基本的步骤教给学生，然后让他们自己进行实验，在这个过程中，学生可能会因为鲫鱼的跳动而没有办法顺利进行实验，这个时候，教师可以用浸湿的毛巾包住鲫鱼，这样的话就会比较安静，然后，教师可以给学生讲述为什么要用毛巾包住鲫鱼的理由，是为了要让鲫鱼能够吸收一些水分，这样保证它的呼吸顺畅，学生也能通过这点学习到一些生活上的常识。

细致观察最主要的作用就是能够通过观察对于知识进行结合，然后找到藏在知识里最本质的东西，然后通过表象看到本质，这样的话才能让学生的思考能力提升，并且，还能够让学生在遇到其他问题的时候找到更加深刻的东西。所以，初中生物教师应该以生物的实验为契机，然后通过对于学生的指导，让学生从根本上提升自己的思维能力以及观察能力，让他们能够不断提升自己的思维水平，提升自己的思维高度，不断发掘事物的本质现象。

总之，教师应该通过初中生物教学来提升学生的观察能力，然后让学生通过观察使学习成绩得到提升，并且养成正确的学习习惯，找到正确的学习方法。

参考文献：

武玉光.怎样在初中生物实验教学中培养学生的观察能力[J].新课程学习，2013（03）：95.

强化生物处理 篇12

比如，我在高考前一百天的时候，进行了一次模拟测试，发现学生中存在的几个问题。

1．概念不清，基础知识不扎实

如“主动运输与协助扩散”“启动子、终止子与起始密码、终止密码”“限制酶、DNA连接酶、顶体酶的作用”等概念和知识，学生的认识比较模糊。

2．信息获取与处理的能力不强

不少学生反映许多题目看不懂，这是因为现在的考试原创题多，且背景新颖、信息量大。如果学生获取信息和处理信息的能力以及知识迁移能力不强，解题往往无从下手。

3．实验设计及操作技能薄弱

如涉及“植物有丝分裂观察”及“DNA粗提取与鉴定”等实验的题目难度都不大，但学生的答题结果往往低于预期。

4．解题不规范，表达不准确

对于主观题的解答，学生往往口头语运用较多，答题抓不住中心，虽答得不少，但得分不多。

针对学生中存在的问题，我及时采取以下几个措施进行复习教学。

一、突出重点，注意知识间的沟通联系

《生物课程标准》和《测试说明》是高考命题的主要依据，所以教师要认真研读《生物课程标准》和《测试说明》，把握生物学科的教学重点和教学要求。各个课程的教学重点和教学要求不是一成不变的，它会随着时代发展和课程改革的变化而变化。所以，在生物学科的复习过程中，教师要明确地告诉学生哪些是核心知识、重点知识，哪些是新增知识。如光合作用和呼吸作用等是核心知识、重点知识，是学生必须进行多次反复训练的，要让学生训练到心中有数的程度，切不可似是而非、似懂非懂。而对于新增知识，如选修一中的《生物技术实践》和选修三中的《现代生物技术专题》，这些是教师在教学过程中和学生在学习过程中要重点注意的内容，因为这些知识在高考中涉及的可能性要相对大得多。

二、构建模型，让学生整体把握知识

科学的学科复习方法就是要建立学科体系，生物学科的复习也是如此。建模是生物学科有效复习的必要过程，如可以建立有丝分裂和减数分裂中染色体数目变化的模型、种群数量变化曲线的数学模型等。通过建立模型，让学生能够对生物学科的知识做到整体把握，克服知识零散的弊端，达到熟练掌握与灵活运用知识的程度，高考得高分也就水到渠成了。

三、加强实验复习，提升科学探究能力

生物是实验的学科，实验能力的考查是历年高考的重点，且考查形式灵活多样，不仅考查实验设计，还考查实验思想、实验方法及实验分析。所以，在平时的训练中，实验题的考查尤为重要。只有平时的训练多了，才会引起学生足够的重视；只有平时的训练多了，学生才能真正掌握所学知识。我们知道，学生的实验能力和水平不是教师讲出来的，而是学生在多次的训练中感悟出来的。而且，生物学科对学生动手能力的要求很高，教师一定要提供机会让学生动手，并引导他们在动手的过程中动脑，培养他们的科学探究能力。

四、掌握生物学基本思想，提高科学素养

近年来的生物高考试题非常明显地突出生物学科的基本思想，如结构与功能的一致性、物质与能量的统一性及基因、DNA、染色体的平行性等。所以，教师在平时的教学过程中应该尽量帮助学生掌握一些最基本的生物学思想。学科思想是学科教学的精髓所在，也是学生掌握知识的关键所在。因此，教师要让学生掌握的不是死记硬背的知识，而是能灵活运用的“活”的知识，而“活”的知识的最高要求就是学科思想。学生只有掌握了生物学科的基本思想，才能以不变应万变，提高学科素养和分析、解决问题的能力。

五、注重答题规范训练，提高得分意识

答题规范不规范，得分往往相差很大。在平时教学中，我要求学生主观题的回答要克服口语化现象，要用简洁的书面语答题，且书写要规范，表述要完整，切不可在答题的规范要求上失分。每次训练后我都会把示范卷张贴在教室里，让学生模仿学习，久而久之，学生也就掌握规范的答题要求了。