新工科视域下地方高校产教融合协同育人探索与实践——以江汉大学环境工程专业为例

新工科建设引领高等教育变革,探索产教融合协同育人新机制是深化新工科建设的重要改革方向,也是地方高校工科专业深化校企合作的重要途径。江汉大学环境工程专业积极拓展校企合作的深度和广度,面向产业技术发展需求,充分发挥校企双方在人才培养中的“双主体”作用,在人才培养体系重构、“双师双能型”教师队伍建设及产学研协同育人平台建设等方面积极探索与实践,推动了专业教育与产业发展融合、教学过程与工程实践融合、产研过程与产教过程融合,构建新工科视域下“双主体三融合”的产教融合协同育人新机制,有效促进教育链与产业链融合,可为地方高校环境工程及相关专业产教融合的实施路径提供有益参考和借鉴。

基于OBE理念的地方高校环境工程实践教学改革——以江汉大学环境工程专业为例

文章根据工程教育专业认证的标准及理念,结合地方高校特点,分析了地方高校工程实践教学方面存在的问题。以江汉大学环境工程专业为例,探索了基于OBE理念的地方高校环境工程实践教学体系改革实践,构建了“基础认识+综合应用+研究创新”多层次的工程实践教学体系,建立了面向产出的工程实践教学评价机制及持续改进机制,以持续提升学生的工程实践能力和创新能力,为地方高校工程教育改革提供参考。

高温巷(隧)道热环境控制实验研究

针对深井巷道采掘及隧道快速形成中的热环境问题,按几何相似建立了模拟实验巷道,研究了在不同制冷风流送风速度和风管出口与独头面间距条件下,独头巷道内空气温度变化规律。结果表明,选择合理的风速,适当的风管出口与独头面间距,能够在距独头工作面一定的距离内形成一个气候控制区,控制区内的空气环境参数能够满足矿山安全规程的规定。实验结果对巷(隧)道等地下工程的热环境改善及控制具有参考价值。

细烟尘脉冲电晕净化实验研究

用微秒级脉冲宽度和纳秒级脉冲电压电晕放电方法和颗粒计数测量原理,通过变量法研究了脉冲电晕场的脉冲宽度、脉冲频率与超细烟尘去除效率间的关系。研究表明:在实验条件下,脉冲宽度的增加可以提高除尘效率,臭氧的产生导致除尘效率的降低。相比脉冲宽度,脉冲频率对除尘效率的影响较大,在实验参数范围内,脉冲电晕场对超细烟尘(d=0.3 m)的净化效率能达99.5%以上。

湿式旋流弦切除尘器性能实验研究

旋流弦切除尘器作为一种新型湿式除尘器,具有良好的特性。本文在所建立的实验系统上,按湿式除尘性能测试的相关规范,研究了除尘风速、弦切速度与除尘器效率和压力损失间的关系。实验结果显示:在液气比为定值时(0.05 L/m^3),在实验风速范围内,除尘效率存在极值;压力损失符合流体力学的局部阻力规律,并拟合出了除尘器的局部阻力系数。

覆膜滤料特性实验研究

覆膜滤料是降低微细颗粒物排放,降低大气环境中PM2.5浓度源头的净化技术之一。对氟美斯(FMS)针刺毡为基布覆膜滤料,进行了表面微观结构电镜扫描,同时,进行了这种滤料的阻力实验测试和分级效率测试。表面电镜扫描结果显示,覆膜呈微孔且直径为0.5μm左右的多层铰链结构。实验结果表明,覆膜滤料周期性清灰后阻力为1 200 Pa,万次老化实验后覆膜滤料阻力是1 163.3 Pa;在过滤风速为1.4 m/min时,滤料对PM2.5的过滤效率高于99%。实验结果对使用覆膜滤料的布袋除尘器设计具有一定指导意义。

小型喷嘴雾化特性的实验研究

以水为雾化介质,以激光粒度分析仪为核心建立了雾化实验测试系统,对孔径分别为0.46 mm和1.44 mm的喷嘴进行了5个压力下的雾化特性实验测试,得到了两种喷嘴的索太尔平均径D(3,2)、中位径D50和体积平均径D(4,3)等表征喷嘴雾化特性的关键数据。结果表明,随着雾化压力和流量的增大,雾滴的D(3,2)、D50、D(4,3)均减小,而雾滴分布的标准差σ变大,即雾滴平均直径变小而分散度增加;雾化压力是喷嘴雾化的效果决定变量,在压力0.28 MPa下,0.46 mm孔径喷嘴雾化液滴(对应流量为8.5 L/h)的D50为73.24μm,1.44 mm孔径喷嘴雾化液滴的D50为84.94μm;同一压力下(0.28 MPa),0.46 mm孔径喷嘴的雾化效果优于1.44 mm孔径喷嘴。

铈负载活性炭降解印染废水的实验研究

选取活性艳蓝(KN-R)为模式污染物配制模拟印染废水,绘制模拟印染废水标准曲线,以此为依据计算不同反应条件下的KN-R吸附量。用浸渍法将稀土金属铈负载在活性炭上来提高其对模拟印染废水的处理效率,分别考察了负载量、吸附时间、活性艳蓝的初始浓度、pH值等因素对降解效果的影响。根据实验结果得出结论:吸附时间越长效果越好;金属铈(Ce)负载活性炭更适合处理低浓度的模拟印染废水;pH为5时降解效果较好;金属Ce的最佳负载率为8wt%。使用X射线衍射分析仪和X射线荧光光谱仪对金属Ce最佳负载率时的活性炭分别进行了表征,XRF和XRD分析结果说明铈成功地以立方晶型的形式均匀地分散在活性炭之中。

一种新型ePTFE覆膜滤料的实验研究

介绍了一种新开发的ePTFE覆膜滤料过滤阻力与分级除尘效率的实验测定结果。在过滤风速为0.5~2.5 m/s时，该覆膜滤料洁净滤料的阻力为27~171 Pa；在过滤风速为1.2 m/min，其对PM2.5颗粒的净化效率达98%以上。

活性炭常温吸附实验研究

活性炭因有较大的比表面积和经济易得性,常作为气体吸附法净化气体的吸附剂。SO2是大气环境质量指示的一个重要大气环境因子,其排放被严格控制。SO2的吸附受多种因素影响,本研究选取商品粒状活性炭作为样品,在常温、常压、相对湿度RH=0%、用SO2标气和N2模拟配制气体的条件下,进行了活性炭物理吸附SO2的穿透曲线和吸附容量的研究,结果显示该商品活性炭实验吸附穿透曲线和吸附容量随其颗粒直径的减小而增加,吸附曲线也由陡峭变平坦。所得实验结果为商品活性炭的使用提供实验数据支撑。

微波作用下焦油模型化合物——甲苯裂解实验研究

针对不同的热载体C,Al2O3以及上述载体添加催化活性组份Ni时在微波加热与普通电炉加热的条件下对焦油模型化合物甲苯进行裂解实验研究,考察了不同加热方式、催化活性组份与不同热载体对甲苯裂解的影响。研究结果表明:采用微波加热与普通加热相比,对甲苯的裂解无明显影响,但对积C率有一定的抑制作用;当甲苯的进料浓度为4.86～5.80 g/Nm3,空时为0.124～0.125 s,对不同床料微波加热时裂解率为26.24%～55%,而对于普通加热时,在650℃下,与微波相同的床料下普通加热的裂解率为66.02%～100%;催化活性中心体Ni对其载体有明显催化选择性;甲苯在裂解的同时,有少部分甲苯向芳香族程度增加方向进行了转化。

无孔雾化湿式除尘器的实验研究

以无孔雾化湿式除尘器为研究对象,参考《湿法除尘器性能测定方法》(GB 15187—2005),使用质量法,实验研究了雾化盘转速、雾化供液量、除尘风速与除尘器除尘效率间的关系,并测量了除尘器的压力损失。实验结果表明,雾化盘转速和供液流量与除尘器的净化效率呈正相关关系,在雾化盘转速为1 800r/min,雾化供液量为20 L/h,风速为1.0 m/s时,除尘器的除尘效率可达98.14%;在其他条件不变的情况下,除尘风速与压力损失的关系符合流体力学阻力定律,在实验风速范围内,除尘器压力损失小于400 Pa。

武汉经济技术开发区冬季大气中PM2.5的组成及污染特征

测定了武汉经济技术开发区冬季大气中PM_(2.5)的质量浓度,并用IC和XRF技术对PM_(2.5)中的几种水溶性阴离子和无机元素进行了测定和分析。结果显示:监测周期内,武汉经济技术开发区冬季空气中PM_(2.5)的浓度范围是26.00~321.28μg/m^3,平均值为158.78μg/m^3,大大超过PM_(2.5)的国家空气质量二级标准限值(75μg/m^3);水溶性阴离子是PM_(2.5)的重要组分,PM_(2.5)中4种水溶性阴离子浓度大小顺序为NO_3^->SO_4^(2-)>F^->Cl^-,4种离子总和占PM_(2.5)总量的36.85%,13种无机元素总和占PM_(2.5)总量的25.08%;PM_(2.5)中NO_3^-与SO_4^(2-)的平均比值为1.22,NO_3^-与SO_4^(2-)的相关系数高达0.957 1,表明两者有一定的同源性,同时也说明武汉经济技术开发区冬季大气污染中移动源的贡献大于固定源;元素富集因子分析显示,Ti、Cr、Ni、Zn、As富集程度较高,富集因子均大于10,Ni富集因子大于1 000,Fe和Ni、Fe和Cr的相关系数分别是0.833和0.846,表明这些元素主要受人为污染源的影响。

线-网极配伏安特性实验研究

极配形式是静电除尘器的核心部件,其伏安特性常作为分析和评价电晕放电特性、电源性能与静电除尘器稳定运行的重要参数。空载条件下,实验研究了电晕线直径、正负极性、电场风速和空气相对湿度对线-网式静电除尘器伏安特性的影响。结果表明:电晕线直径、电晕极性对电晕电流有较大影响;电场风速对伏安特的影响在高电压和大风速时存在;空气相对湿度对击穿电压影响很大,在未达到空气饱和条件下,对起晕电压几乎无影响。

MDEA溶液吸收烟气中CO_2的实验研究

在N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液吸收CO2反应机理的指导下,探讨了MDEA溶液浓度、反应温度和进气总流量对工业烟气中CO2吸收速率及吸收容量的影响。结果表明,当醇胺溶液浓度为0.03 mol/L,进气总流量为46.6 mL/min,温度为22℃时,吸收效果最佳,可达最大吸收速率0.43 mmol/s,吸收容量为16.05 mmol/mL,为动态法吸收CO2提供一定理论依据。

汽车及零部件行业VOCs污染现状及减排对策分析

分析了汽车及零部件行业VOCs的主要来源和危害,阐述了我国现阶段汽车及零部件行业VOCs的污染现状。建议采取以源头削减和过程控制为重点、兼顾末端治理的全过程综合防治措施,控制汽车及零部件行业的VOCs排放。

湖北某加油站项目竣工环保验收监测存在的问题及对策

加油站因其挥发性有机物(VOCs)排放问题,对城市环境空气质量影响大,社会关注度高,做好加油站项目竣工环保验收监测工作,对保障城市环境空气质量具有积极意义。本文基于对加油站项目竣工环保验收监测实际案例分析的基础上,探讨加油站项目环保竣工验收监测中存在的主要问题,并提出相应的环保整改对策措施,对完善加油站项目竣工环保验收监测工作具有积极指导意义。

侧面爆破粉尘时空分布模拟分析

从开放性细颗粒物污染治理角度出发,建立建筑物拆除爆破产尘的几何计算模型,运用计算流体力学(CFD)工具,对给定环境风速下的建筑物周围压力场和速度场进行了模拟分析,并对侧面折叠爆破粉尘按R-R(Rosin-Rammler)分布,使用气流-粒子双向耦合的DPM模型研究了爆炸粉尘的时空分布。结果表明,下风侧因建筑物存在导致风速、压力急剧变化而产生涡流,涡流是影响爆破粉尘时空分布的关键因素之一。在时间上,爆破粉尘有气流拖曳运动状态和扩散态;在空间上,因重力作用致下部空间的粉尘浓度较大。

X射线荧光光谱法在大气颗粒物无机元素分析中的应用

探讨了X射线荧光光谱法(XRF)在大气颗粒物无机元素测试中的应用。研究结果表明,测试时滤膜的有效直径对测试结果无明显影响,选择的测量直径对测试结果有一定影响,测量直径越大,能检测的元素种类越多。分别对某国产空白滤膜和某进口空白滤膜进行多次重复测样,结果国产空白滤膜的空白值总体比进口滤膜的空白值高,两种空白滤膜中Pd和Fe元素的空白值均较高;对颗粒物样品滤膜进行重复测试的相对标准偏差(RSD)在3%~17%。

中药材废渣的热解特性

用热重分析法对3种不同类型的中药材废渣的热解行为及其动力学规律进行研究。分析3种样品在不同升温速率(5、10、30℃/min)和不同粒径下的实验结果,发现样品的非等温失重过程由脱水、保持、剧烈失重和缓慢失重4个阶段组成,当粒径小于0.25mm时,对热解过程影响不大。在实验的基础上,用改进Freeman-Carroll方法计算出样品的热解动力学参数,并根据实验结果和动力学(参数)补偿效应,建立中药材废渣在不同升温速率下的动力学参数方程。