国家级大学生创新创业训练计划项目申报表

国家级大学生创新创业训练计划项目申报表江苏省教育厅制二一二年五月

三、学校提供条件（包括项目开展所需的实验实训情况、配套经费、相关扶持政策等）

1、学校提供学生实践创新训练所需的实验实训场地，支持学生完成项目训练计划

2、南京工程学院基础实验中心为试验研究提供相应实验仪器和设备

3、对于验收合格的项目学校将根据《南京工程学院大学生工程能力课外训练及科技竞赛管理办法（试行）》（南工教＜2（）06〉185号）和《南京工程学院关于加强大学生综合素质培养的规定》（南工教字＜2（）05〉6号）给予项目组成员相应的创新学分对本次省教育厅立项的项目学校原则上将给予11的经费配套

四、预期成果

1、设计、安装反渗透、树脂交换小试装置两套；

2、通过试验研究，确定铅蓄电池含铅废水深度处理最优技术方案；发表科技论文1〜2篇；

4、完成结题报告一份

五、经费预算经费预算如下表所示:项目经费预算表

六、导师推荐意见废水处理技术是现在研究比较热门的话题，本项目有针对性的对铅蓄电池厂废水中铅处理技术进行深度研究，解决国内铅蓄电池厂废水零排放的难题江苏省环科院，徐州市环科所为我校环境工程专业学生提供了“对铅蓄电池厂废水中铅深度处理工艺的研究”的锻炼平台，可提高学生的专也知识水平，提高学生学习主动性在项目实施过程中，不断锻炼分析问题、解决问题的能力及创新思维在设计制作实验装置的过程中可锻炼学生的动手能力在分析实验中可锻炼学生的实验操作技能在数据处理中锻炼学生的分析能力在实践过程中，提高学生对环境生态的保护意识及交际能力该项目结合了科学研究，技术开发和社会实践，能提高学生的创新精神、实践能力和创业精神达到我校要求对学生进行产学研合作的目标，切合我校学以致用的校训签名年月日

七、院系推荐意见院系负责人签名学院盖章年月日

八、学校推荐意见学校负责人签名学校公章年月日注表格栏高不够可增加项目名称铅蓄电池生产企业废水深度处理技术研究

一、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等）项目主持人及成员系环境工程专业学生，经过近2年基础及专业知识的学习，已具备完成本项目实验的基本技能已学习的相关课程有无机化学，有机化学，分析化学物理化学，水力学，环境监测，环境工程CAD技术等全体项目成员学习成绩优秀，具有团队合作精神和创新精神，善于独立思考，对环境保护和水污染控制兴趣浓厚杨丽，我校环境工程系大二学生，曾获得校二等奖学金、三等奖学金和国家励志奖学金，并被评为入党积极分子自身能够很好地掌握所学知识，对环境工程专业的专业课程能够进行深入的学习研究，所学的环境监测等专业课程对该申请项目有很大帮助在专业知识上能够满足该项目所需要求本人对所学专业有浓厚的兴趣，热衷于一些和本专业相关的课题、实验等研究，能够利用一切可以利用的资源去解决问题，而且有很好的动手能力，对一些实验操作能够很好地掌握在校期间参加天印湖项目一年，同时是校内环评公司的成员，并且长时间在实验室协助老师做些实验，通过这些不仅巩固加深了专业知识，而且自己的思考能力、动手能力、社交能力也得到加强，所以本人迫切需要一次机会可以进一步完善自己，使自己得到锻炼提升申报此项目，希望研究出一定成果，取得一定成绩，更重要的是，对自身进行不断的完善，为自己今后的发展奠定基础袁刚，我校环境工程系大二学生，环境工程专业，获得过三等奖学金和二等奖学金，并被列为入党积极分子，参加党课学习并通过了结业考试，获得校级“优秀团干部”荣誉，通过英语四级考试，参加系环评公司大学生创业团队能够很好地掌握所学知识，对环境工程专业的专业课程很感兴趣，自己的思考能力、动手能力、比较强现任班级团支书，认真负责，组织能力强姚慕雪，我校环境工程系大二学生，曾获得校二等奖学金、一等奖学金和国家励志奖学金，校优秀学生干部，并被评为中共党员通过了江苏及全国计算机二级，英语四级考试段凯华，我校环境工程系大二学生，环境工程专业，担任班级学习委员职务，工作认真，动手能力强指导教师李红艺、曹莹曾多次指导大学生实践创新项目2010-2011由李红艺、曹莹老师指导的省级大学生实践创新计划项目“高效厌氧生物水处理反应器颗粒污泥培养实验研究”获优秀奖2010-2011由李红艺、郑凯指导的《铸件表面绿色镀锌工艺研究及其镀锌效果评价》省级大学生实践创新计划项目获优秀奖两位指导老师有着丰富的教学、实践和指导经验

二、项目方案具体内容包括

1、项目研究背景（国内外的研究现状及研究意义、项目已有的基础，与本项目有关的研究积累和已取得的成绩，已具备的条件，尚缺少的条件及方法等）国内外的研究现状及研究意义铅是自然界分布很广的元素，也是工业中常使用的元素之一铅和可溶性铅盐均有毒性，含铅废水对人体健康和动植物生长都有严重危害如果每日摄取量超过

0.3~lmg就可以在人体内累计，引起贫血，神经炎等电池工业是含铅废水的最主要来源，电池厂在生产过程中产生大量含铅废水，废水中铅的含量超出国家标准数百倍对地下水源构成很大的威胁据不完全统计，我国各种电池系列产品生产厂家已达3480多家，主要分布在江苏、上海、浙江等省，其中这几个地区的厂家数占全国厂家总数的50%以上铅蓄电池行业的快速发展带来了大量的环境问题，而随着人类对环境的重视，各级环保部门加大了对铅蓄电池企业的整治力度各个铅蓄电池企业迫切需要对其废水进行深度处理，从而使废水达到零排放本项目正是针对铅蓄电池企业废水的深度处理技术的开发而进行的研究，解决这一问题，以使企业实现经济效益和环境效益的双丰收目前铅酸蓄电池行业含铅废水的处理工艺为中和一絮凝沉淀一过滤一达标排放一部分回用纵观国内外目前含铅废水的处理工艺，应用较多、较成熟可靠的技术有沉淀法、离子交换法、吸附法、以及以上工艺的组合等，但是没有成熟有效的深度处理技术，处理水未能到达全部回用的目标沉淀法化学沉淀法将离子铅转化为不溶性的铅盐与无机颗粒一起沉降，处理效果比较好，可以达到国家排放标准氢氧化钠、生石灰是处理铅蓄电池生产中含铅废水的主要方法采用生石灰作为沉淀剂，价格便宜，但产泥量大采用氢氧化钠作为沉淀剂沉淀效果好，产泥量少，但价格较高，且大量钠离子的存在可能会影响回用水水质氢氧化镁处理铅蓄电池生产中含铅废水发展较快，然而氢氧化镁需要制备硫化物处理含铅废水效果虽好，但大量使用会产生硫化氢及恶臭，污染环境，危害人体健康离子交换法离子交换法具有较高的选择性及提取率，采用离子交换法除铅的优点是除铅彻底，工业含铅废水可实现达标排放；对环境污染危害小，污泥少；离子交换树脂的使用寿命长达5年以上，可经再生反复使用；装置占地面积小缺点是离子交换法的一次性投资比较大，且再生问题也存在一定的困难由于废水中除铅离子以外，还存在钠离子、铁离子及微量重金属等杂质，杂质离子的存在严重影响了离子交换树脂的交换容量，并使其寿命缩短而且处理后的洗脱液依然需要妥善处理，否则将会造成二次污染离子交换树脂对进水水质有一定要求，必须经过过滤、调节pH等预处理后才能通过离子交换树脂经离子交换树脂处理后的水质虽能达到污水综合排放标准及相关行业标准对总Pb2+含量的要求，但如将处理后的水回用至生产工艺中去，却并不能满足要求如需回用，则必须对该水进行进一步处理，以满足回用要求吸附法物理吸附法具有除铅效率高、成本适中、不造成二次污染的特点，因此具有良好的使用前景，特别是对一些吸附剂的改性之后处理效果更加可观但是采用物理吸附法达不到回用水的要求，如需回用，必须对其进行进一步处理生物吸附法国内外都有较多研究，但国内普遍处于实验室阶段，且生物吸附法稳定性较差，受环境条件影响大乳化液膜法乳化液膜法具有选择性专一，传质通量大及流动性好等特点，使之适应含铅废水的连续富集回收了金属离子，起到双重功效但由于液膜技术难度大，用于制备乳化液膜的表面活性剂品种少，性能差，破乳技术不过关等，都阻碍了该法的工业化项目己有的基础

（1）实验室条件南京工程学院环境工程系实验室现有紫外可见光分光光度计、水质全分析仪、气相色谱、HPLC仪、等离子发射光谱、离子色谱等大型监测仪器，为试验过程中水质检验检测提供保障；

（2）水处理实验模拟模型，有电厂给水的反渗透试验装置、离子交换树脂试验装置、沉淀反应柱等大型试验装置，为试验研究过程小试设备设计和购置提供基本资料；

（3）指导老师和部分环保部门的合作，如江苏省环境科学院、徐州市环保所等，为创新项目实践环节深入及技术的提升提供技术资源；

（4）指导老师与环保公司的技术指导及合作，如江苏低碳科学研究院有限公司，为项目所获成果的应用和推广打开方便之门；

（5）大部分急需解决环保问题的铅蓄电池厂提供了项目中所需要的废水及其现场实验条件与本项目有关的研究积累和已取得的成绩目前大部分铅蓄电池厂现有的工艺中，主要应用离子交换法进行深度研究，离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力在对某些含铅废水的处理研究中，使用强酸性阳离子交换树脂、在pH值

5.0〜

5.2时，用磷酸树脂对排放水进行离子交换处理.，铅含量可降到

0.20〜

0.53mg/L；在对离子交换工艺及相应工艺条件运行及考察，含铅量10mg/L的废水经离子交换处理，排出水含铅量为

0.14〜

0.18mg/L达到国家排放水质量标准然而，处理后的废水出水水质不稳定，回用水水质不能满足生产上工艺用水要求，亦带来洗脱水的二次污染，如若实现废水的全部回用或达到国际要求的“清洁生产”标准，还需进一步研究尚缺少的条件及方法1）实验室虽拥有部分水处理模拟模型，模拟装置仅针对电厂给水处理进行设计，相应的膜、树脂等用以废水的深度处理尚需进一步开发和重置，故该项目中大部分小试装置仍需要重新设计、搭建2）研究所需的反渗透膜、树脂的类型和适用性还需进一步摸索和确认3）金属元素常规分析仪器一原子吸收分光光度计实验室没有配备，在进行样品分析时还需求助于有该仪器相关单位和部门

2、项目研究目标及主要内容研究目标1）通过课题研究，即铅蓄电池生产过程产生废水的深度处理技术开发，使处理后的出水可以达到生产工艺用水的标准，循环利用，达到废水零排放既为铅蓄电池厂节约用水，降低成本，也解决了铅蓄电池厂废水回用质量问题2）在不断解决所遇到的新问题的过程中，提高实践能力，培养创新思想学会查阅国内外相关技术资料，提高专业技术水平在实践过程中强化自己所学的专业知识，为以后的学习和工作打好基础研究内容针对现有铅酸蓄电池行业废水长期回用影响产品质量以及浓缩液难以深度处理达到零排放的现状，开发、选择反渗透、树脂吸附处理铅蓄电池生产废水的深度处理技术，实现铅酸蓄电池生产废水的高效回用主要研究内容为

（1）学习、调研已有的处理铅蓄电池厂废水中铅的工艺，确定用于工业用水的回用水水质要求；

（2）设计、搭建小试装置，通过实验确定合理的方案；

（3）特征废水树脂吸附及反渗透集成技术的研究；在微滤，超滤，纳滤，反渗透技术四种膜技术中，反渗透是分离溶解固体的最有效方法水分子透过膜的过程是水分子和膜上活性点形成和断开氢键的过程，在推动力（压力）作用下，一个水分子接近已结合一个以上的活性点，形成新的氢键，同时已经结合的一个水分子便从该点释出，并立即与下一个活性位点结合，这种活性点的传递，使水分子通过扩散而通过膜的表面层，进入膜的底层，膜的底层含有大量毛细管水，水在这里可以畅通无阻，因此，凡不能与活性位点形成氢键者就不能透过膜，这样就把水和其它不能与膜面活性点形成氢键的溶质分离开来铅蓄电池工业废水中含有的阳离子和阴离子不能与反渗透膜表面活性位点形成氢键，它们不能透过膜表面，被截留在膜内部，水分子可以透过膜表面，渗透到膜的外部从而实现水中阴阳离子与水分子的分离比选纤维素脂类膜、非纤维素脂类膜过滤后铅蓄电池废水处理效果，确定最佳反渗透膜；考察现有过滤系统出水对反渗透膜的影响，并对超滤膜工艺的必要性进行论证，如需要考察超滤膜的最佳工艺；考察pH值、温度、压力等影响因素对反渗透膜运行的影响，确定最佳工况；考察酸、碱、空气擦洗效果，选择最佳清洗方法

3、项目创新特色

（1）产学研相结合指导老师与江苏省环境科学研究院、徐州市环境保护科学研究所以及一些环保公司有着长期的合作关系通过老师的沟通和联系，在本次创新项目中，我们能够深入生产企业，切身感受污染企业生产中急需解决的环境问题，为今后的学习提供推动力；同时我们亦能深入科研院所，感受科研技术人员及工程师的工作状态，体会书本所学的理论知识在实际工作中的运用过程，从而更好地理解理论知识；在我们进行项目研究的过程中，亦可以零距离接受科研院所专家和经验丰富的工程师的指导在项目研究成功后，我们可以在与我们指导老师有着合作关系的环保公司进行试验，并不断完善我们的技术工艺；

（2）处理工艺过程中无废弃物产生，处理成本低廉，处理效果优于其他工艺；

（3）具有很大的推广意义，将所研究的工艺流程应用于铅蓄电池厂，可使得铅蓄电池厂的含铅废水循环利用达到零排放，减少污染，节约用水，这将造福企业，造福全社会

4、项目研究技术路线

5、研究进度安排推荐学校项目名称项目类型所属一级学科名称铅蓄电池生产企业废水深度处理技术研究叵1创新训练项目口创业训练项目口创业实践项目0810环境与安全类项目负责人杨丽袁刚联系电话指导教师李红艺曹莹联系电话申报0期

2012.

6.17序号项目金额（元）比例（%）1研究项目的资料费

5002.52反应器小试装置2套（主体装置）

650032.53实验材料费（配套设施）100054实验药品费5000255仪器及精密仪潜测试费2000106调研费（交通、住宿、专家咨询、资料及印刷等）

250012.57版面费及发表费用

250012.5总计20000100项目所属一级学科0810环境与安全类项目类型（Y）创新训练项目（）创业训练项目（）创业实践项目项目实施时间起始时间2012年6月完成时间2013年12月申请人或申请团队姓名年级学号所在院系/专业联系电话E-mail主持人杨丽-1环境工程袁刚1环境工程成员姚慕雪一环境工程段凯华环境工程吴磊―»水质科学与技术指导教师一导师第指教姓名李红艺单位南京工程学院年龄46务副教授主要成果主持并参与完成相应的设计和工程有“电石渣废水回用工程”、“PVC聚合废水处理工程”、“氯碱废水处理工程”、“氯化氢尾气处理工程、电石炉废气处理工程、树脂废水回用工程”、“氯碱企业污水综合处理工程”、“消毒剂生产中污水、废气处理工程工艺设计”；主持并参与完成科研项目有“污水处理新工艺及徐州污水处理厂工艺改造、奎河水资源化工程关键技术研究“、“生物化学法处理有机废气技术开发与示范”、“污水处理厂出水黑臭临界条件研究“设施农业区浅层地下水硝酸盐的污染特征研究”、“农业土壤重金属污染及其化学形态特征研究“水陆交错带水文过程与氮磷迁移的交互作用研究”、“气固两相界面氧空位产生机理及其促进电催化脱硫研究”、“天印湖水质监测监控无锡市环境风险管理与危机控制研究“江苏金浦北方氯碱化工有限公司氯碱一体化配套供热项目环境影响评价”等，其中省级课题4项，发表论文10余篇第二姓名曹莹单位南京工程学院指导教师年龄30务讲师主要成果主持的纵向项目有校级项目“经济型分散式中水回用技术研究（QKJC）；参加纵向项目有国家自然科学基金“磷在湖滨湿地土壤-水-植物系统中的迁移过程与归趋机制研究”（）、江苏省自然科学基金“设施农业区浅层地下水硝酸盐的污染特征研究”（11KJB6I0003）、校级重点项目“基于改进DRASTIC方法的地下水环境脆弱性评价研究（QKJA）；参加的横向项目有“天印湖水质监测监控项目”等发表第一作者文章3篇时间安排计划内容和考核指标

212.8〜

2012.11计划进度进行工艺调研及相关资料的收集，确定实验方案

2012.12~

2013.1计划进度设计、完成小试装置搭建

2013.3-

2013.7计划进度试验研究，工艺调试，研究最佳工艺参数，优化深度处理方案

2013.9-

2013.12发表论文，完成研究报告，通过验收，编制总结报告，成果鉴定

6、项目组成员分工1项目组成员查询相关文献资料；前往徐州市浣纱电源有限公司，对其铅蓄电池的生产工艺、含铅废水的处理工艺等进行现场调研，接受专业工程师的指导项目负责人制定详细的项目实施计划，指导老师检查，确定可行后执行，并组织成员、合理分配各阶段工作，做到根据项目组成员的特长，合理分配任务，每个人的能力都能得到发挥和锻炼2指导老师李红艺和曹莹老师负责技术指导及同合作单位协调联系，并按阶段对项目实施情况进行检查，督促项目按计划进行，邀请江苏省环境科学研究院及徐州市环境保护科学研究所专家及技术人员进行讲座和技术指导。