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评审表
项目类型工科
同济大学
大学生创新实践训练计划结题报告
及评审表
课题名称厌氧发酵对剩余污泥中
壬基酚的降解效果研究
课题负责人房阔
学号1253419
所在院(系)环境科学与工程学院
指导老师冯雷雨副教授
报告时间 2015年5月 20日
同济大学大学生科技服务中心
二〇〇八年十二月制
要求
1、本结题报告由学生科技服务中心提供电子版、各课题组自行填写后打印。
并上交电子版到hjcxjlb@
2、本结题报告前五项由课题负责人填写后打印,第七项由指导老师手写,评审表由答辩时候老师填写。
3、工作步骤包括社会调查、实验、试验、设计、设计修改、加工步骤、技术改进、查阅资料、数据处理和论文撰写。
一般不少于五个步骤。
4、成果包括模型、设计、方案、调查报告、实验结论、论文部分、机械装置、装置半成品、参赛经历和获奖经历。
(软件、图像等电子类刻成光盘上交;在学术期刊上发表的论文,
要求上交一份原版期刊;大型实物拍成照片、视频等在项目结
题报告或现场ppt反映;小型实物评审现场展示。
)
5、工作步骤(社会调查、实验、试验、设计、设计修改、加工步骤、技术改进和数据处理)应配有附图。
6、成果(模型、设计、机械装置、装置半成品和参赛获奖经历)应至少配有3张副图。
7、工作小节一栏应填写自评及感想。
8、本报告供评审时参考,除此报告外各课题组还需附上一篇心得体会。
9、以下各表填写时可以附页。
一、工作步骤(可附页说明)
序号
阶段及内容
目的
起讫日期
1.
实验立项阶段,文献调研
掌握污泥资源化研究的趋势与方向,结合国内外最新研究情况,在此基础上确定此项研究的实验方案
2014.5-2014.6
2.
设计实验方案
设计厌氧发酵对剩余污泥中壬基酚降解效果的影响实验方案,确定实验目的与实验步骤,制订详细具体步骤时间表
2014.6-2014.7
3.
改变剩余污泥的酸碱性,在厌氧情况下进行污泥发酵,测定其中NP的降解效果
考察pH这一厌氧发酵参数对污泥中NP降解效果的影响;
2014.07-2014.09
在投加不同种类表面活性剂条件下进行污泥发酵降解壬基酚的实验
考察投加表面活性剂等外源物质对污泥中NP厌氧发酵降解效果的影响
2014.09-2014.11
蛋白质和糖的测定,以及分析微生物种群结构
通过蛋白质和糖的测定,从微生物生态学机理方面探究促进污泥中NP厌氧降解的机理
2014.11-2015.02
4.
整理分析实验数据
整理实验各检测方法所得数据,从pH、温度等运行参数,表面活性剂投加的影响,微生物生态学机理三方面分析实验结果
2015.02-2015.03
5.
撰写论文及研究报告
思考总结整个实验项目的过程中的收获与问题,汇总概括实验结果,撰写论文,为后续学习与工作提供参考指导,同时也对学术研究有完整的体验与认识
2015.03-2015.05
工作步骤附图:
二、已完成成果(可附页说明)
序号
成果
意义
成果形式
1.
查阅文献,调查有关数据资料,掌握相关基本知识,分析国内外剩余污泥污染现状,并且初步掌握去除污泥中有机污染物的方法,了解近年来有关污泥土地利用的相关法律法规。
初步掌握相关知识,为实验的开展奠定理论基础。
在现有测试及实验方法的基础之上,确定实验中要用到的测试方法,实验方案,明确实验目的。
1.报告
2.综述论文《剩余污泥中常见有机污染物在好氧及厌氧工况下的去除》一篇(已被杂志社接收,正在发表中)
3.发明专利“一种碱性发酵污泥及其上清液中壬基酚的测定方法:
201410112025.0”(现已公开)
2.
设pH值4.0, 5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0和不调pH这9个梯度,以不调pH作为空白对比组,进行恒温污泥厌氧发酵,准确测定剩余污泥中NP的含量,从而确定其降解效率。
对比酸性和碱性条件下NP的去除率可以看出,相同时间内碱性条件下NP的去除率相对于酸性条件下提升了21.71%。
由此可见,在碱性条件下降解效果较好。
尤其在pH=10.0时,污泥中NP的降解效率最高,
在污泥厌氧发酵系统中调节剩余污泥的酸碱性,得到不同条件下其促进污泥中壬基酚降解的效果及相关机理,为资源化回收污泥中的生物质能源提供了一条新的思路和方法。
1.报告
2.发明专利“一种利用碱处理作用促进污泥中雌激素壬基酚厌氧降解的方法201510094665.8”(现已公开)
3.
在上述结论的基础上,控制剩余污泥的pH=10.0,通过考察不同种类以及不同浓度表面活性剂对促进污泥厌氧发酵降解剩余污泥中壬基酚的影响,发现投加不同种类表面活性剂污泥中壬基酚降解效果不同,且均高于不添加表面活性剂的空白对照组。
根据实验数据得出如下结论:
阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠均能提高剩余污泥中NP的降解效率,非离子表面活性剂十二烷基聚乙二醇醚和四聚乙二醇单月桂醚也能提高其中NP的降解效率,且促进效果优于阴离子表面活性剂。
在此最适pH值条件下,投加浓度为10.0mg/L的非离子表面活性剂十二烷基聚乙二醇醚在第九天时,NP的降解效率达到了最大值,为69.36%。
综合成本,效益,节能,环保等方面的考量,在实际操作中,可以通过优化pH、温度等环境因素,同时投加表面活性剂,获得较高的NP去除率,从而最大程度的实现剩余污泥减量化和资源化。
1.报告
2.发明专利“一种利用表面活性剂和碱处理共同作用促进污泥中雌激素壬基酚厌氧降解的方法:
201510094878.0”(现已公开)
4.
在得出上述实验结论后,为探究其能促进NP降解的机理,测定了各个工况条件下,剩余污泥中蛋白石和多糖含量的变化,实验数据发现,在优化工况条件后,污泥中蛋白质和多糖的含量明显低于不调节pH不添加表面活性剂的空白对照组。
证明了在优化工况条件后,污泥中蛋白质及多糖含量明显下降,说明微生物以蛋白质及多糖为能源,通过共代谢作用,去除了污泥中的NP,丰富了污泥厌氧发酵降解有机物的理论。
报告
5.
为进一步丰富实验结论,在上述实验结果的基础之上,有进一步测定了各个工况条件下剩余污泥中的微生物种群,在不同层面上分析了污泥厌氧发酵促进有机污染物降解的微生物生态学机理。
实验数据表明,除已有文献中证明能降解NP的微生物种群之外,实验还发现了在不同工况条件下的优势微生物种群,在微生物生态学机理方面丰富了污泥厌氧发酵降解有机污染物的理论,为实际生产操作提供了更加坚实的理论基础。
报告
三、未能完成的工作(可附页说明)
序号
阶段及内容
目的
未完成原因
无
四、未达到的成果(可附页说明)
序号
未达到的成果
目的
未完成原因
无
五、资金使用明细
实验资料费150.00元
实验测试费750.00元
实验材料费1500.00元
实验仪器费600.00元
六、工作小结
房阔:
回想过去一年里参加创新实验的过程,从刚开始没有头绪、无从下手,一步一步摸索前进,到最终不仅完成了不同工况下产酸效果研究,而且完成了对微生物种群结构的分析,在整个创新实验过程中,我们遇到过很多阻力,也遇到了很多困难。
但小组成员一直齐心协力,相互鼓励与支持,在冯雷雨老师的指导下共同寻找解决方案,终于克服了一个又一个困难,基本完成了项目的预期成果。
我们在实验过程中所建立起来的团队意识和独立思考问题、解决问题的能力使三位同学终身受益。
一.能力提升方面
首先在于项目本身的能力培养,即对于实验知识方面的提升。
污泥厌氧发酵产酸一直是现在污泥处理常用到的技术,并拥有着广泛的应用和前景。
自此之前,我们也深刻的体会到这种能力在以后学习和生活中的重要性,项目开始后,我也一直围绕着此问题逐渐展开自己的学习实践计划,努力跟小组与老师一起从最基础学起,循序渐进逐步学习掌握这种处理能力。
虽小有成就,但仍有很多不足和遗漏,在日后的学习过程中,也是给自己留下了后续任务与要求。
其次在于实验操作能力的培养。
从刚开始手里捏着移液枪犹豫到底应该怎么正确地使用,到后来熟练操作完成各个步骤,能力的逐步提升让我们收获更多自信,也让我们懂得实验能力的提升不是只有书籍能带来捷径,实践动手才是学习的本源。
再者就是对于陌生知识的学习与理解。
很多知识对于我们的眼界都是很难想象的,有时候更是一脸茫然的,陌生带给我们恐惧与畏怯,但同时带给我们惊奇与渴望。
在开始时,对于实验过程的陌生也一度使我有种挫败感,但是看到其他小组成员的卖力与坚持,让我明白自信是学习新知识的最有力的老师。
二.素质培养方面
本次创新实验项目给我们的提升是多方面的,不仅体现在学术技能层面,更体现在综合素质的提高层面。
首先是创新思维的整体提升。
在自己的已有的知识层面上进行陌生知识的发现,从探讨到实现,不仅仅是学习难度的提升,更是创新意识的培养。
在整个学习中,团队需要合作,如何把每个人偶尔闪现的想法与灵感转化为成型的创新思路,对我们是一种考验,也是一种互相促进。
同时,及时与老师沟通,让老师对自己的想法做进一步修正,也让我们获益颇多。
此外在小组的协调和团队合作能力上,三人也得到了很大的提升。
从项目开始到结尾,每个人都时刻在提出自己的意见与学习心得,工作的分担以及相互的交流让我们少走了弯路,多得了真理,并且收获了更加深厚的友情。
王禹静:
转眼间创新实验项目已经结束。
回想过去一年里参加创新实验的过程,感受颇多。
我们的项目课题是《厌氧发酵对剩余污泥中壬基酚的降解效果研究》,一年多的努力,从刚开始的没有头绪、无从下手,一步步的摸索前进,到后来找出pH对活性污泥中任基酚的降解效率的影响,得出最适宜的pH值,进而在最适宜的pH条件下进行表面活性剂对活性污泥中任基酚的降解的研究,并分析污泥中微生物种群结构得出进一步结论。
个过程里,我们不断思考,不断尝试,不断学习,创造一个有一个新的思路,然后想办法执行。
所以,在研究方面,最深的体会就是要善于勤于思考,主动动手动脑。
创新实验不是基础化学课上的实验,只要按着老师讲的步骤做就行了。
做的课题对于我们来说,可能是一个没有接触过的新领域,没有人告诉我们一步步该怎么做。
需要自己去找文献查资料,去弄明白实验的原理,然后确定要创新的方向。
按照这个方向一点点努力,所以每一步都需要独立思考。
其中会遇到很多困难,这个时候除了寻找帮助,最重要的还是自己思考。
在创新方面,首先要确定创新的方向和目标。
要始终围绕创新点,不能偏离主题,也不能随意猜测,而要有根据有目的地做出假想,再一步步实践去论证自己的猜测。
其实,每一个伟大的成就都是这样“平凡”地一步步得出来的。
当然整个实验过程中少不了的是指导冯老师的帮助,冯老师在课题的试验安排、技能培养、数据分析和论文撰写的各个阶段,都倾注了大量的心血。
认真的与我们探讨实验进展,而且提出很多十分有效的建议,让我们受益匪浅。
实验的具体实施阶段是我们整个项目最关键、耗时最长也是遇到困难最多的阶段。
记得很多次实验开始时天还亮着,实验结束已是深夜。
各个做的筋疲力尽,但是心里却是满满的充实。
记得老师跟我们说,做实验是没有时间的。
我觉得做实验不光是动手与动脑,该有的是意志力和治理的比拼。
做实验的过程也是团队合作的过程,都需要我们有明确的计划和安排,分工合作,及时沟通。
项目组成员每个人的观点与思考问题的角度都不一样。
我们需要通过不断的沟通与交流,来实现大家在知识与观点上的分享。
我们在每一次实验都会吸取前一次实验的经验,提前考虑,提出最优方案,合理解决问题。
让我们的效率更高,结果会更准确。
有发展才有成长,而发展又是实践的过程,发展是在实践中慢慢成长起来的实践给发展提供经验,创造空间,所以实践是发展的必须,创新实验就是一个实践的平台,成长的过程,发展的缩影。
我们在这个平台上以团体进行自己的实验,探索我们的道路,摸索我们的发展方式。
通过在这个过程中一次一次突破自己,一点一点的进步,我得到了能力的提升,也收获到了珍贵的友谊。
陈建光:
在微醺的岁月中,有那么一些事。
开始时,它让你感到煎熬,让你感到难过。
可是当你披荆斩棘,走过那一段时光;当你回首往事,你会为自己感动。
而这次的SITP创新实验,就是这样一次宝贵的经历,感谢实验中全力支持我们的老师,感谢给予我们无私帮助的学姐。
通过这次的创新实验,一路走来,我们收获满满。
首先,我们拓宽了我们的视野。
一方面,在实验室里,我们见到了好多以前“只闻其名”的仪器装置。
如浊度仪、气相色谱仪、离心机、移液枪;甚至还有一些过去根本没听说过的仪器装置。
掌握这些仪器装置的运用对我们来说有一定的难度,因为我们并不像研究生学长学姐那样,整天呆在实验室里,从而很快掌握这些仪器的用法,只是有时才会接触到这些仪器。
然而,在做实验的过程中,每当我们开始接触一个新的仪器设备时,学姐都会耐心地教我们用法,我们自己一次又一次地使用后,就慢慢熟悉了用法。
另一方面,在实验室里做实验时,我们会和学姐或老师聊一些我们专业领域前沿的动向,在这种氛围下,我们就不会仅局限在书本上的那些知识中,慢慢眼界变得开阔。
其次,我们增长了我们的知识。
在具体的实验项目中,我们掌握了文献查阅的技巧,在同济大学图书馆的平台下,充分利用SCI,中国知网,万方,维普等检索平台,为实验的理解打下基础。
因此,我们也读了很多文献。
同时,在实验室里,我们也会遇到一些与实验本身有关的问题。
我们就会去请教学姐和老师,学到了很多知识。
最后但同样重要的是,我们锻炼了自己的动手能力。
学以致用是老师常常和我们强调的一点。
尽管我们在课堂上学到了很多知识,但实际运用起来,可能没有想象的那么简单。
只有自己动手做,才能发现实践中存在的一些问题,并想办法克服。
而且,实验有时候一做就是一整天,很能磨练我们的耐心。
以后在工作中,或许我们也会面临很多挑战,但我们相信,我们都会有勇气去克服。
通过这次的创新实验,我们拓宽了我们的视野,增长了我们的知识,锻炼了我们的动手能力。
菁菁校园,不负韶华。
这一次实验将成为我们青春的剪影,是我们大学时光十分宝贵的一笔财富,值得我们一生珍藏。
郑铮:
这次SITP项目使我在如下几个方面中获益匪浅:
首先是专业知识。
此次实验中,我初步接触了许多环境工程领域的专业知识,对本专业有了更进一步的认识。
例如COD的涵义,污泥厌氧发酵的机理,短链脂肪酸的测定方法等,为以后的学习打下了坚实的基础。
其次是实验技能。
本次实验中我充分培养了实验素养,熟练了实验技能,为今后成为一个合格的学术研究人打下坚实的基础.在此要再次感谢罗景阳师兄,犹记得他仔细地指导我如何使用移液枪,耐心地为我们讲述取样测定的全过程,不厌其烦地为我讲解cod的定义与实验测定方法,手把手地教我如何完成cod的测定。
所有这些都使我有了极大的收获,在初步了解环境领域实验的同时,掌握和熟练了实验技巧。
通过本次课题我也充分锻炼了学术水平。
首先是信息检索与文献查阅水平,在立项、设计、结题等多个阶段中,都涉及到信息的检索与查阅;其次是论文书写的一些基本技能,由于第一次写这种学术论文,我遇到了许多从没遇到过的难题.在此也要再次感谢冯老师,每当我遇到问题,是他一次又一次不厌其烦地教导我如何解决问题。
我学会了写论文的一些基本规范格式;最后是数据分析与总结能力,一开始拿到实验数据,我感到无从下手,不知如何分析。
在查阅了资料与冯老师的点拨之后,我终于学会了分析数据与总结的能力。
最后,此项目充分培养了我对本专业的兴趣。
在对本专业的进一步了解之后,我对它产生了浓厚的兴趣,立志要学好本专业,投身到环境保护领域当中。
非常庆幸我参加了这样一个项目,从项目里我收获了很多。
最后,感谢一直以来照顾和帮助我们的所有老师和同学们!
七、指导老师对本课题的评价
指导老师签名
年月日
(附:
项目总报告如下)
评审表
评审小组组成:
组成
姓名
职称
单位
签字
组长
成员
评审意见
评审小组的审查结论
组长组员
年月日
是否结题是□否□
是否推荐为获奖项目是□否□
获奖等级推荐三等以上□三等□
学院(签章):
年月日
学校意见
签章:
年月日
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