TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置
TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置在教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐
作為一名職業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)的教師，我多年來一直致力于污水處理技術(shù)的教學(xué)與研究工作。今天想和大家分享一款在我們教學(xué)實(shí)驗(yàn)中非常重要的設(shè)備——TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置。這款設(shè)備在我們學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮了不可或缺的作用，幫助學(xué)生深入理解污水生物處理的機(jī)理與生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程。
設(shè)備特點(diǎn)與組成
TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置是一款設(shè)計(jì)先進(jìn)、布局合理的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其最大特點(diǎn)是集有機(jī)污染物降解與混合液沉淀于一體，與連接式活性污泥法相比，工藝組成更加簡單，無需單獨(dú)設(shè)置污泥回流設(shè)備和二次沉淀池，有效避免了污泥膨脹現(xiàn)象。
這款設(shè)備在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷反應(yīng)，易于進(jìn)行自動(dòng)控制，處理水質(zhì)好。設(shè)備的主要配置包括配水箱、不銹鋼潛水泵、調(diào)節(jié)水泵、污泥回流泵、空氣泵、液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)、氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)、初沉池、調(diào)節(jié)池、氧化池、推流式曝氣池、二沉池、管道閥門、電控箱和不銹鋼支架。
設(shè)備采用優(yōu)質(zhì)透明有機(jī)玻璃制作各個(gè)池體，包括初沉池（Ф200×300mm）、調(diào)節(jié)池（300×300×400mm）、接觸氧化池（400×500×600mm）、曝氣池（600×500×300mm）和二沉池（Ф250×300mm），厚度均為8mm，便于學(xué)生觀察內(nèi)部反應(yīng)過程。整個(gè)設(shè)備安裝在304不銹鋼支架上，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，操作方便，并采用可移動(dòng)式設(shè)計(jì)，帶腳輪及禁錮腳，方便實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的布局調(diào)整。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
在我們職業(yè)院校的教學(xué)實(shí)踐中，TW-HJ541 裝置主要用于實(shí)現(xiàn)以下實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：
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掌握方法：使學(xué)生掌握用間歇生化反應(yīng)求定活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)的方法。
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探討關(guān)系：引導(dǎo)學(xué)生探討污泥降解與污泥負(fù)荷F/M之間的關(guān)系，求定底物降解系數(shù)K2；探討污泥增長與污泥負(fù)荷F/M之間的關(guān)系，求定底物降解的污泥產(chǎn)率系數(shù)（污泥轉(zhuǎn)換率）a和衰減系數(shù)（污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)）b。
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能耗分析：指導(dǎo)學(xué)生探討底物降解與需氧量之間的關(guān)系，求定底物降解中用于產(chǎn)生能量的那一部分所占比值a'和內(nèi)源呼吸耗氧率b'。
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參數(shù)確定：讓學(xué)生了解和掌握求定生物處理主要設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)的方法，為今后的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐
在我們的實(shí)踐教學(xué)中，TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置廣泛應(yīng)用于《水污染控制工程》、《環(huán)境工程》、《工業(yè)用水處理工程》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
我們通常安排學(xué)生進(jìn)行以下類型的實(shí)驗(yàn)：
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動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)：通過間歇式進(jìn)料方式測定活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)a、b和K。
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負(fù)荷影響實(shí)驗(yàn)：探討不同污泥負(fù)荷（F/M）對處理效果的影響，求定底物降解系數(shù)K2。
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污泥特性實(shí)驗(yàn)：研究污泥增長規(guī)律，求定污泥產(chǎn)率系數(shù)a和衰減系數(shù)b。
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需氧量實(shí)驗(yàn)：分析底物降解與需氧量之間的關(guān)系，確定能量占比a'和內(nèi)源呼吸耗氧率b'。
教學(xué)方法創(chuàng)新
在使用TW-HJ541裝置進(jìn)行教學(xué)時(shí)，我們注重：
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直觀教學(xué)：利用設(shè)備的透明設(shè)計(jì)，讓學(xué)生直接觀察生物反應(yīng)過程，增強(qiáng)感性認(rèn)識。
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小組合作：將學(xué)生分成小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
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數(shù)據(jù)分析：指導(dǎo)學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
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與實(shí)際工程結(jié)合：通過實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)與實(shí)際污水處理廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對比分析，增強(qiáng)工程觀念。
教學(xué)價(jià)值與意義
TW-HJ541 活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置在我們職業(yè)院校的教學(xué)中具有重要價(jià)值：
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理論與實(shí)踐結(jié)合：幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，深化對活性污泥法基本原理的理解。
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技能培養(yǎng)：通過實(shí)際操作，學(xué)生能夠掌握污水處理設(shè)備的操作、調(diào)試和參數(shù)測定技能，提高解決實(shí)際問題的能力。
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創(chuàng)新能力提升：開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，探索不同運(yùn)行條件對處理效果的影響。
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職業(yè)素養(yǎng)形成：通過規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)。
總結(jié)與展望
作為一名職業(yè)院校的教師，我親眼見證了TW-HJ541活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置如何幫助學(xué)生加深對污水處理技術(shù)的理解和掌握。這款設(shè)備不僅提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺，還為我們培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境工程技術(shù)人才提供了重要保障。
未來，我們計(jì)劃進(jìn)一步拓展該設(shè)備的應(yīng)用范圍，將其與虛擬仿真技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加智能化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)，我們也希望加強(qiáng)與污水處理企業(yè)的合作，將實(shí)際工程中的問題引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)未來的工作崗位。
通過TW-HJ541活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)測定裝置的教學(xué)應(yīng)用，我們的學(xué)生能夠從理論知識走向?qū)嵺`應(yīng)用，從課堂走向崗位，為國家的環(huán)保事業(yè)培養(yǎng)更多更好的技術(shù)技能人才。這正是我們職業(yè)教育工作者最大的欣慰和驕傲。
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