喻敏霞　張紅　趙甘林　李威

（長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南長沙410004）

仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

喻敏霞張紅趙甘林李威

（長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南長沙410004）

在信息化時代快速發(fā)展的今天，仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴大。實際上，仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)在很大程度上彌補了傳統(tǒng)教育中的不足，并且取得了一定的成效。本文主要針對仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用展開了分析，通過分析明確計算機仿真和單元實驗相結(jié)合的方式，能夠有效的培養(yǎng)學(xué)生實際解決問題的能力與動手能力，這便能夠彌補傳統(tǒng)試驗教學(xué)中學(xué)生動手能力差的缺陷。

仿真技術(shù)；水處理實驗教學(xué)；環(huán)境工程

隨著仿真技術(shù)的出現(xiàn)，在實現(xiàn)教學(xué)中極大程度上彌補了傳統(tǒng)教學(xué)中的不足。在實際的教學(xué)中，由于缺少充足的資金作支撐，導(dǎo)致實驗設(shè)備嚴(yán)重的缺乏，使得學(xué)生在試驗教中缺少充足的動手操作的機會，加之各課程單元實驗設(shè)備相對獨立，這便降低了教學(xué)效果，更加很難達到教學(xué)目標(biāo)的規(guī)定要求。因此我們可以認(rèn)為，計算機仿真技術(shù)的出現(xiàn)，有效的解決了實驗教學(xué)中存在的難點，并且仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用取得了一定的成效。

1　仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1加深學(xué)生對處理方法的理解

能夠幫助學(xué)生對城市污水處理系統(tǒng)的認(rèn)識，更加能夠加深學(xué)生對相關(guān)處理方法的理解。學(xué)生能夠通過仿真系統(tǒng)，沿著物料的流動方向?qū)ξ鬯幚淼幕境绦蜻M行了解，能夠?qū)ΜF(xiàn)實在各個單元操作結(jié)合起來，最終提升學(xué)生對水處理過程中的整體性認(rèn)知能力和工藝流程的空間想象力。與此同時，學(xué)生還能夠?qū)Ω鱾€工序的動態(tài)流程的了解與觀察，加深對相關(guān)知識處理原理的理解與認(rèn)識，并且有效的掌握所應(yīng)用的方法，同時對于影響處理效果的各個方面的因素進行優(yōu)化與處理，通過對比的形式，提升了學(xué)生的認(rèn)識程度。

1.2掌握整個污水處理系統(tǒng)設(shè)備與操作工藝

當(dāng)仿真系統(tǒng)應(yīng)用在實際教學(xué)中的過程中，需要將系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)作為基礎(chǔ)，對實際生產(chǎn)中常見的整體工藝流程進行相應(yīng)的模擬，通過學(xué)生按照實際操作規(guī)程的要求對各個流程進行相應(yīng)的調(diào)控，最終確保經(jīng)過處理后的排水與污泥能夠與實際設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求相符合；應(yīng)用仿真技術(shù)在實際水處理實驗教學(xué)中也彌補了單元操作過程中數(shù)量有限的缺陷。

設(shè)備操作內(nèi)容主要包括兩個大的部分，一部分為設(shè)備的運行，另一部分為工藝的操作。例如，在城市水處理技術(shù)系統(tǒng)運營課程中提升泵1軸溫超標(biāo)的過程中，可以停提升泵1，與此同時，也可以將備用的提升泵3與泵4打開；而在提升泵2電流超標(biāo)的過程中，可停提升泵2，也可以將備用的泵3與泵4打開，該類操作屬于設(shè)備運用方面的操作。

2　通常工藝操作條件

2.1如果來水的pH值較低，來水液位較高，那么便可以將進水閘關(guān)閉，使其處于停止進水的狀態(tài)。當(dāng)進水參數(shù)發(fā)生變化的時候，例如來水SS有所增高的時候，可以通過縮減初沉池負荷的方式，來確保出水SS值處于正常的范圍之內(nèi)。如果來水BOD過高，則需要通過增加曝氣池的回流污泥量的方式，維持正常的有機負荷，并且在這一過程中增加曝氣量，使得正常的溶解氧濃度得到有效的位置，最終確保BOD能夠與實際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合[1]。

2.2如果曝氣池微孔擴散器出現(xiàn)了堵塞的現(xiàn)象，可以通過開大曝氣風(fēng)量的方式進行吹掃；在環(huán)境溫度不斷提升的時候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p少一沉池的數(shù)量，從而達到縮短停留時間的目的，并且能夠在同一時間內(nèi)增加曝氣池氣量，防止出現(xiàn)污泥膨脹的現(xiàn)象。

3　仿真技術(shù)在水處理實驗教學(xué)中的效果分析

實踐表明，仿真技術(shù)在水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用得到了一定的教學(xué)成果，這些成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1學(xué)生工藝流程及工程意識得到強化

學(xué)生的思維模式得到了相應(yīng)的調(diào)整。實際上計算機仿真是一種通過對事物發(fā)展過程的等效描述，再利用自身獨有的技術(shù)和效果為學(xué)生提供更為良好的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的機會[2]，這與許寧,朱延美,何志勇等在“仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理綜合性實驗教學(xué)中的應(yīng)用”一文中的觀點極為相似。使得學(xué)生在環(huán)境模擬過程當(dāng)中，通過實際操作，了解設(shè)備各個部位的用途，并且能夠避免由于操作不恰當(dāng)引發(fā)設(shè)備故障的出現(xiàn)。

3.2學(xué)生動手能力得到強化

通過相關(guān)的理論學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對水處理理論基礎(chǔ)知識有所了解，對于污水處理的概念也有了初步的了解，但是他們嚴(yán)重的缺少感性認(rèn)識，沒有理論和實踐的系統(tǒng)結(jié)合作為支撐，導(dǎo)致學(xué)生不能充分的理解其中的知識[3]。由于仿真系統(tǒng)將真實的生產(chǎn)過程作為基礎(chǔ)，因此，在學(xué)生實際動手操作方面的要求較為嚴(yán)格。而仿真技術(shù)在水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用恰巧能夠提升學(xué)生實際動手操作能力，提升學(xué)生的綜合操作能力。

4　結(jié)語

本文主要通過兩個重要方面進行了分析闡述，一方面分析了仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用內(nèi)容，另一方面分析了仿真技術(shù)在水處理實驗教學(xué)中所得的教學(xué)效果。通過分析得出：伴隨計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)隨之發(fā)展起來，現(xiàn)如今仿真技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用在實驗教學(xué)方面，它的廣泛應(yīng)用彌補了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的缺陷，同時也能夠提升學(xué)生在實驗課程中的實際操作能力，使得學(xué)生能夠跟更好的理解所學(xué)的理論知識，并且能夠通過仿真實驗的方式將所學(xué)的知識運用到實際水處理技術(shù)當(dāng)中，真正做到學(xué)以致用。

[1]許寧,朱延美,何志勇,等.仿真技術(shù)在水處理實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索,2005,24(11):87-89.

[2]許寧,朱延美,何志勇,等.仿真技術(shù)在環(huán)境工程水處理綜合性實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2005,(4):34-37.

[3]梅杰.利用仿真技術(shù)開發(fā)新型旋流池的研究[D].重慶大學(xué),2009（10）：12-45.