DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本文研究了4d过渡族金属Zr取代(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中Fe原子对其晶体结构、居里温度、热滞以及磁热性能的影响规律。结果显示，当Zr取代10 at.%的Fe时，可将MnFeP 0.65 Si 0.35 原始样品的热滞由18 K降低至1.5 K，大大提高其相变的可逆性。然而，当Zr原子的含量增加至20 at.%时，热滞出现了上升，这主要由于过量的Zr造成了Mn 5 Si 3 型第二相的出现，消耗了主相中的部分Si原子所致。与此同时，随着Zr含量的增加，居里温度逐渐上升。这是由于Zr取代部分Fe原子削弱了(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中Fe-Si的化学键合作用，增强了铁磁相的稳定性，从而提高了该合金的居里温度。此外，Zr掺杂的(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金仍然表现出较强的磁热性能。因此，Zr掺杂的(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金因其具有较小的热滞、可调的居里温度以及优异的磁热性能有望应用于室温磁制冷和能量转换领域。 关键词 :磁制冷，磁熵变，磁弹相变，(Mn，Fe) 2 (P，Si) Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 基于巨磁热效应的室温磁制冷技术，因其具有绿色环保、高效节能、稳定低噪等显著优点，有望颠覆传统蒸气压缩制冷技术，应用到日常生活、医疗卫生、交通运输、国防科技等领域，具有重要的社会价值和经济价值 [ 1 ]。同时，与磁制冷材料密切相关的热学、磁学、力学、晶体学等方面的科学基础问题，也吸引了国内外材料科学和凝聚态物理等领域研究人员的广泛关注和深入研究。 巨磁热效应源于磁性材料中自旋与晶格自由度之间的强耦合作用，当磁场、温度等外场改变材料中的自旋自由度时(即发生磁相变)，由于自旋–晶格耦合，材料的晶格自由度(即结构相变或者晶格常数突变)也会随着改变。在绝热条件下，材料就会表现出温度的变化，而在等温条件下会表现出熵的变化，由此带来巨磁热效应。近年来，研究者们相继在Gd 5 Si 2 Ge 2 [ 2 ]，LaFeSi [ 3 ] [ 4 ]，(Mn，Fe) 2 (P，Si) [ 5 ]，Ni-Mn基哈斯勒合金 [ 6 ] 等材料体系中发现了巨磁热效应。 在这些不同材料体系中，具有六角结构的(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金因其具有优异的磁热性能且不含贵重或有毒元素等优势受到了广泛关注 [ 7 ] [ 8 ]。(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金在发生铁磁–顺磁转变时，尽管晶体结构保持不变，但晶格常数发生了不连续的变化。该磁–结构耦合的相变又被称为一级磁–弹相变 [ 9 ]。正是由于晶格常数的不连续变化，相变过程中铁磁–顺磁两相界面上积累了大量的弹性应变，增加了相变过程的能垒，因此相变过程伴随着较大的热滞，限制了该材料在热循环过程的制冷效率。此外，(Mn，Fe) 2 (P，Si)通常仅在其居里温度(T C )附近的较窄温域内表现出巨磁热效应，因此限制了其使用温度 [ 5 ]。为了在较大温域内获得巨磁热效应，就必须能够有效调控其居里温度。鉴于此，降低(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料的热滞以及调控其居里温度成了当下该领域亟需解决的瓶颈问题。 针对上述瓶颈问题，研究者们进行了广泛研究。Thang等人研究发现通过优化(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料的热处理工艺可以降低其热滞 [ 10 ]。不同热处理后材料中的杂质含量有了较为明显的变化，因此热处理对(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料相变特性的改变根源于主相化学计量比的变化。Dung等人 [ 5 ] 研究发现，通过合理调整(Mn，Fe) 2 (P，Si)中Mn:Fe原子和P:Si的原子比可以有效调控热滞和居里温度。Guillou [ 11 ] 和Miao [ 12 ] 等人研究发现，通过向(Mn，Fe) 2 (P，Si)中添加一些尺寸较小的原子(如，B，C，N等)也能改变其热滞和居里温度。Ou等人 [ 13 ] 研究发现，利用3d过渡族金属(如Ni，Cu，Co等)取代(Mn，Fe) 2 (P，Si)中的Mn或Fe原子也能实现对其居里温度和热滞的调控。 本实验采用4d过渡族金属Zr取代(Mn，Fe) 2 (P，Si)中的Fe原子，研究了其对晶体结构、居里温度、热滞以及磁热性能的影响规律。我们研究发现，当Zr含量为10 at.%时，可将(Mn，Fe) 2 (P，Si)的热滞由18 K降低至1.5 K，大大提高其相变的可逆性。与此同时，(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料的优异磁热性能得以保留。
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user: 2. 实验 2.1. 样品的制备 以Mn、Fe、P、Si、Zr粉末(纯度均高于99.5 w.t.%)为原材料，采用球磨法制备MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 (x = 0， 0.05， 0.1和0.2)合金。使用碳化钨材质的球磨罐和球，球:料质量比为6:1，转速为400 rpm，在氩气环境下球磨10小时。随后将球磨后的粉末压制成直径为10 mm的小圆柱，并将其真空封装于石英管中。最后，将封装好的石英管放入箱式炉中，在1373 K温度下保温40小时，保温结束后对石英管进行淬火。 2.2. 性能表征 利用X射线衍射仪(XRD， PANalytical X-pert Pro)对退火后样品的晶体结构进行分析，该衍射仪配备低温腔，可以实现77-300 K温度范围内的XRD表征。本实验测试了不同Zr含量的样品在室温和150 K下XRD谱，并进一步利用Fullprof软件 [ 14 ] 对衍射谱进行了Rietveld精修分析，从而获得了其晶格常数。 使用多功能物性测量系统(PPMS， Quantum Design， Dynacool)搭载的振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁性能。为了利用麦克斯韦尔方程计算样品的磁熵变，我们采用“回路法” (loop protocol) [ 15 ] 测量了样品在不同温度下的磁化曲线：先从最高温度点开始测试，在测量完每个温度点的磁化曲线之后，将样品加热到远高于其居里温度的温度下，然后冷却到所需测量的温度点进行磁化曲线的测量。通过“回路法”可以有效避免热历史(thermal history)对计算磁熵变的影响。
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user: 3. 结果与讨论 图1为不同Zr含量MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 样品的磁化强度(M)随温度(T)的变化曲线。有图可见，所有样品均表现出顺磁–铁磁转变，并且升温曲线与降温曲线均不重合，表明该铁磁相变存在热滞，为一级磁相变。当Zr含量由0增加到0.05时，热滞由18 K降低为7K；随着Zr含量进一步增加到0.1时，样品的热滞进一步减小到1.5 K；但随着Zr含量的提高，热滞又增大。由此可见，当Zr含量低于0.1时，能够有效弱化(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料铁磁相变的一级特性，降低铁磁相变过程的能垒，提高其相变的可逆性。 此外，由图1可见，随着Zr含量的增加，(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料的居里温度逐渐上升。不含Zr的原始样品居里温度在175 K左右，通过Zr部分取代Fe能够将其居里温度调节至室温附近，使得该材料能够应用于室温磁制冷和能量转换等领域。我们将居里温度(T C )和热滞(ΔT hys )随Zr含量的变化关系展示于图2中。每掺入1 at.%的Zr，T C 增长幅度高达6.5 K，并且能够实现热滞的显著下降，因此可以用来同步调控(Mn，Fe) 2 (P，Si)材料的居里温度和热滞，具有广阔的应用前景。 图1. MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 样品在0.1 T磁场下磁化强度随温度变化曲线 图2. (a) 升温过程的居里温度T C 和(b) 热滞与Zr含量之间的依赖关系 我们在x = 0.1 样品中实现了1.5 K的低热滞，为了进一步确认相变特性，我们基于其不同温度的磁化曲线计算出了其Arrot曲线，如图3所示。根据Landau理论 [ 16 ]，对于一级磁相变而言，其居里温度附近的Arrot曲线应呈现出S型曲线，而对于二级磁相变而言，其居里温度附近的Arrot曲线为一条直线。图3(a)为不含Zr的原始样品的Arrot曲线，显然其呈现出S型形状，表明该相变为一级磁相变，这与图1中较大的热滞特性相吻合。而x = 0.1的样品，其Arrot曲线也显示出S型形状，但是跟不含Zr样品的Arrot曲线相比，已经介于S型和直线型之间。由此可见，x = 0.1样品的相变特性实际上已经介于一级与二级相变的临界点。有报道指出 [ 17 ]，处于相变临界点的样品通常表现出极低的热滞，优异的磁热性能以及良好的机械稳定性。 图3. Zr含量分别为0 (a)和0.1 (b)时的Arrot曲线 图4给出了不同Zr含量MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 样品在室温下的XRD图谱。当Zr含量x ≤ 0.1时，XRD图谱中所有衍射峰属于六角结构的(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金(空间群为：P-62m)，未探测到任何杂相。当Zr含量x = 0.2时，XRD图谱中出现了多个杂峰，经过比对这些杂峰属于六角结构的Mn 5 Si 3 相(空间群为：P63/mcm)。该杂相的金属:非金属原子比为5:3，低于主相的2:1，因此通常在金属含量不足时出现。由此可见，Zr原子在替代(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中Fe原子时存在着上限，超过该上限的Zr原子难以进入(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金的晶格中，由此造成了主相中金属原子流失，从而导致Mn 5 Si 3 基第二相的出现。这也能较好的解释x = 0.2样品较大的热滞(如图1所示)。Miao等人 [ 18 ] 研究指出，(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中Si的含量显著影响其热滞。当降低(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中的Si原子时，其热滞会显著增大。由此可见，本实验中Zr含量为x = 0.2样品中出现了大量的Mn 5 Si 3 基第二相，该第二相消耗了部分Si原子，因此造成了主相中Si含量的下降，由此导致了x = 0.2样品表现出较大的热滞。 图4. 不同Zr含量样品的室温下XRD曲线 为了进一步探究Zr取代Fe对(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金居里温度影响机制，我们测量了不同Zr含量样品在150 K下的XRD图谱。之所以选择150 K，是因为在该温度下所有样品均处在铁磁状态，方便对比其在同一温度、同一磁性状态下的晶体结构参数。我们采用Rietveld拟合法获得了不同Zr含量样品的晶格常数，如图5(a)所示。由图可见，随着Zr含量的上升(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金的晶格常数a逐渐增大，而c逐渐减小。晶格常数的这种各向异性的变化表明Zr的掺杂效应不仅仅局限其尺寸效应(Zr原子半径大于Fe)，应该还造成了化学键合以及电子结构的变化。图5(b)给出了c/a以及T C 与Zr含量之间的依赖关系，T C 随着c/a的减小而增加。荷兰代尔夫特理工大学的Brück教授课题组 [ 19 ] 报道指出，(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金的一级磁相变伴随着Fe原子的変磁转变，即在顺磁状态下Fe与周围的Si原子形成一定的化学键合；在顺磁-铁磁转变过程中，由于晶格常数a的增大，造成Fe-Si原子居里的增加，因此化学键合削弱，Fe原子的磁矩增加。由此可见，(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中晶体结构的转变与磁结构转变紧密关联。本实验中，Zr原子取代Fe原子造成了晶格常数的增加，同样能够削弱Fe-Si形成化学键，因此增加了低温铁磁相的稳定性，从而导致T C 的上升。 图5. (a) 通过对150 K测的XRD曲线进行结构精修所得的晶格常数与Zr含量之间的演变关系；(b) 计算所得c/a比值以及升温过程T C 与Zr含量的依赖关系 图6给出了不同Zr含量MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 样品在外加磁场变化为1.5 T时的磁熵变。该磁熵变是基于不同温度下的磁化曲线通过麦克斯韦尔方程计算所得。由图可见，随着Zr含量的增加，样品的磁熵变有所下降，这主要是由于其一级磁相变特性逐渐变弱引起的。对于x= 0.2的样品，尽管其仍然表现出较强的一级相变特性，但其含有的较多Mn 5 Si 3 型第二相降低了其磁熵变值。所有样品的磁熵变大小均高于目前商用的Gd金属的磁熵变值 [ 20 ]，因此Zr掺杂的(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金因为同时具有较高的磁熵变、较低的热滞等优势具有较强的应用前景。 图6. MnFe 1-x Zr x P 0.65 Si 0.35 样品在磁场变化为1.5 T时的磁熵变
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user: 4. 结论 本实验采用4d过渡族金属Zr取代(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中的Fe原子，研究了其对晶体结构、居里温度、热滞以及磁热性能的影响规律。我们研究发现，当Zr含量为10 at.%时，可将MnFeP 0.65 Si 0.35 样品的热滞由18 K降低至1.5 K，大大提高其相变的可逆性。进一步提高Zr原子的含量会造成热滞的上升，这主要是由于产生的Mn 5 Si 3 型第二相消耗了主相中的Si原子所致。与此同时，利用Zr取代部分Fe原子可以削弱(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中Fe-Si的化学键合作用，增强了铁磁相的稳定性，从而提高了该合金的居里温度。由此可见，通过4d过渡族金属Zr取代(Mn，Fe) 2 (P，Si)合金中的Fe原子可以实现对其热滞和居里温度的同步调控，同时其巨磁热效应得以保留。本研究有望为室温磁制冷材料的相变调控提供新的思路，推动其产业化之路。
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user: 摘 要 本文详细记述了“函数的最大(小)值与导数”第一课时的教学过程，以启发式的教学原则为指导，通过问答的方式自然引导学生进入新知识的学习，激发学生的学习兴趣，使学生积极主动参与到课堂中来。从本节课的教学中得到几点启发：数学新授课中自然导入的重要性；学生为主体的课堂教学模式至关重要；百看不如一练的数学教学观；知识总结的必要性。最后分析总结了本节课的不足及期望。 关键词 :函数最值，导数，感悟，教学过程 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 基本情况 1.1. 授课对象 学生来自高二理科平行班，基础一般，思维较敏捷，解题能力参差不齐。 1.2. 教材分析 “函数的最大(小)值与导数”是《普通高中课程标准试验教科书·数学(选修2-2)》第一章“导数及其应用”中的内容。在社会生活实践中，为了发挥最大的经济效益，常常遇到如何能使用料最省、产量最高、效益最大等问题，这些问题的解决常常可转化为求一个函数的最大值和最小值问题，而导数是求函数最大(小)值的有力工具。本节课是在学生已经学习了单调性与导数、极值与导数的基础之上，进一步研究最值与导数的关系，符合学生的认知发展规律，使学生的知识层层递增，环环相扣，进而深化了对数学本质的理解和知识的同化。 教学目标：1) 借助函数图象，直观地理解函数的最大值和最小值的概念；2) 弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值的区别与联系，理解和熟悉函数f(x)必有最大值和最小值的充分条件；3) 掌握求在闭区间[a，b]上连续函数f(x)的最大值和最小值的思想方法和步骤。 教学重、难点：利用导数研究函数最大值、最小值的问题。 教学方法：发现式、启发式。 教学基本环节：复习回顾→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→当堂检测、反思总结。
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user: 2. 教学过程 2.1. 复习函数单调性与导数、极值与导数 问题1：我们前面学习了单调性与导数，极值与导数，下面同学们回想一下函数极值的定义是什么？(投影显示极值定义的表格) 生：异口同声的回答出来。 问题2：求极值的步骤有哪些？ 生：回答后投影显示出来极值的步骤。 极值的步骤：1) 求 f ′ ( x ) ；2) 令 f ′ ( x ) = 0 ，求根；3) 列表；4) 求极值。 练习：求函数 f ( x ) = 1 3 x 3 − 4 x + 4 的极值。 解： f ′ ( x ) = x 2 − 4 ，令 f ′ ( x ) = 0 ，解得 x = ±2 ， 当 f ′ ( x ) > 0 ，则 x > 2 或 x < − 2 ； 当 f ′ ( x ) < 0 ，则 − 2 < x < 2 ， 所以 f ( x ) 的极大值为 f ( − 2 ) = 28 3 ，极小值为 f ( 2 ) = − 4 3 。 师：同学们能不能画出这个函数的大致图象呢？ 于是学生开始画图象，半分钟后，纷纷展示自己的成果，最后老师投影展示图象，和同学们画的基本一致。 师：这个函数有没有最大值和最小值呢？ 生：没有最大值也没有最小值。 师：为什么呢？ 生：因为函数图象向两边无限延展。 师：那什么是函数的最大值和最小值呢？(学生说完，老师投影并说明) 2.2. 新课的引入 最大值：一般地，设函数 y = f ( x ) 的定义域为I，如果存在实数M满足：1) 对于任意的 x ∈ I ，都有 f ( x ) ≤ M ；2) 存在 x 0 ∈ I ，使得 f ( x 0 ) = M 。那么称M是函数 y = f ( x ) 的最大值 [ 1 ] 。 最小值：一般地，设函数 y = f ( x ) 的定义域为I，如果存在实数m满足：1) 对于任意的 x ∈ I ，都有 f ( x ) ≥ m ；2) 存在 x 0 ∈ I ，使得 f ( x 0 ) = m 。那么称m是函数 y = f ( x ) 的最小值。 下面同学们小组讨论函数 f ( x ) = 1 3 x 3 − 4 x + 4 分别在区间[−3，5]，[−3，3]，[−3，0]，[−1，1]，(−3，0)上是 否有最大值和最小值，如果有，分别在哪点处取到？并把下面的表格填完整(五分钟小组讨论，小组中有的同学计算，有的同学说明，有的同学记录；还有的小组分工，每人求一个区间上的最值。时间到，老师叫一名同学代表来说明，同时老师在投影上显示函数在区间上的图象，并填写表格) 师：通过以上讨论分析，同学们能得出什么结论？ 一名学生：函数在闭区间内必有最大值和最小值，在开区间不一定有最大值和最小值。 师：非常好，其他同学还有没有补充呢？ 一名同学：从图像中看，函数图象是连续不断的。 师：特别棒，那么把两位同学说的总结起来，就得到了函数最值存在的充分条件了。(投影显示(1)) 1) 函数的最大(小)值的存在性：一般地，函数y = f(x)在闭区间[a，b]上的图象是一条连续不断的曲线，那么它必有最大值和最小值 [ 2 ] 。 师：如何求函数在闭区间[a，b]上的最值呢？(可以从图中观察) 一名学生：比较函数极值与端点值的大小。 师：非常好，但是老师强调一点，这里的函数极值指的是所给区间内的极值。(投影显示) 2) 求最值的方法：比较(所给区间内的)函数极值与端点值的大小，其中最大的是最大值，最小是的最小值。 师：为什么要强调函数图象在闭区间是一条连续不断的曲线呢？同学们请看大屏幕 师：对于这个分段函数在闭区间[−1，1]上有没有最大值和最小值呢？ 生：没有。 师：所以说如果函数图象在闭区间内不是连续曲线，则它不一定有最值。 师：对于函数在非闭区间上的最值问题我们要最好是数形结合，从图像中找是否有最值的问题。 例1：求函数 f ( x ) = x 3 − 3 x + 1 在闭区间[−3，0]上的最大值和最小值 [ 3 ] 。 解： f ′ ( x ) = 3 x 2 − 3 ，令 f ′ ( x ) = 0 ，则 x = ± 1 ，在[−3，0]上， f ′ ( x ) > 0 时， − 3 < x < − 1 ； f ′ ( x ) < 0 时， − 1 < x < 0 ∴ f ( x ) 在[−3，−1]上递增，[−1，0]上递减，极大值为 f ( − 1 ) = 3 ，又 ∵ f ( − 3 ) = − 17 ， f ( 0 ) = 1 ， f ( x ) 的最大值为3，最小值为−17。 练习1：教材31页练习题(2)，(3)，(4)，(三名同学黑板演示，其他同学分小组做题。) 练习2：函数 f ( x ) = e x sin x ， x ∈ [ 0 ， π 2 ] 的值域是_________。 练习3：函数 y = ln x x 的最大值为_________。 例2：已知函数 f ( x ) = a x 3 − 6 a x 2 + b ， x ∈ [ − 1 ， 2 ] 的最大值为3，最小值为−29，求a，b的值。 解： f ′ ( x ) = 3 a x 2 − 12 a x = 3 a x ( x − 4 ) ， 令 f ′ ( x ) = 0 ，得 x 1 = 0 ， x 2 = 4 (舍去)。 ∴ f ( 0 ) = b ， ， f ( 2 ) = − 16 a + b ， ① 当 a = 0 时，与题设矛盾。 ② 当 a > 0 时，f(x)的最大值为 f ( 0 ) = b = 3 ，f(x)的最小值为 f ( 2 ) = − 16 a + b = − 29 ， ∴ a = 2 ； ③ 当 a < 0 时，f(x)的最小值为 f ( 0 ) = b = − 29 ，f(x)的最大值为 f ( 2 ) = − 16 a + b = 3 ， ∴ a = − 2 。 综上可得， a = 2 ， b = 3 或 a = − 2 ， b = − 29 。 2.3. 课堂小结 1) 求函数 y = f ( x ) 在[a，b]上的最大值与最小值的步骤 ① 求函数 y = f ( x ) 在(a，b)内的极值； ② 将函数 y = f ( x ) 的各极值与 端点 处的函数值f(a)，f(b)比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是 最小值。 2) ① 求闭区间上的最大值时，可只比较极大值和端点值； ② 求最小值时，可只比较极小值和端点值； ③ 如果函数在所给区间是单调函数，在端点处取得最值。 ④ 如果区间中只有一个极值，那么这个极值通常就是函数的一种最值 [ 4 ] 。 2.4. 课后思考 已知 f ( x ) = x 3 + a x 2 + b x + c 在 x = − 2 3 与 x = 1 处都取得极值，若对 x ∈ [ − 1 ， 2 ] ，不等式 f ( x ) < c 2 恒成立，求c的取值范围。 变式：若对 x ∈ ( − 1 ， 2 ) ，不等式 f ( x ) < c 2 恒成立，c的取值范围又是什么？ 2.5. 作业 教材32页6题。
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user: 3. 教学感悟 3.1. 数学新授课中自然导入的重要性 如果每堂新课开始都直接讲解今天要学习的新内容，没有过渡和连接，那么这堂课就会显得很不自然，难融入。而为了引起学生注意，迅速集中思维，老师往往在讲授新课前有一个与新知识相关的导入，激发学生的学习兴趣，产生学习动机，使学生自然进入最佳学习状态。并且导入的自然性所产生的情境和状态能使学生加深对知识的记忆，同时给以后的知识再认和知识再现提供一个良好的回忆场景，所以导入必须要自然，语言要流畅，让学生欣然接受新概念，积极探索新知识。 3.2. 学生为主体的课堂教学模式至关重要 传统的教学模式是以“教师教，学生学”为主要活动方式的课堂教学，限制了学生的思维和创造性。根据新课程改革的具体目标，改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。所以现在的教学不仅注重教学结果，更注重学生的学习过程，从关注学科转向关注学生，这样才有利于学生的全面发展。同时，以学生为主体的课堂教学模式更有利于培养学生自主学习的能力，独立思考和解决问题的能力，创新思维的能力，使学生成为有独立意识的主体，充分发挥学生的潜能。 3.3. 百看不如一练的数学教学观 数学是一门重理论、严谨性强、思维强、运算强的一门基础学科，所以要求学生不仅要记忆理解概念，同时思维要灵活。要想掌握知识点并能灵活应用就必须在理解知识的基础上让学生亲自动手演练加以巩固，这样才能加深记忆，避免遗忘，所以课堂上要做到讲练结合，把课堂交给学生，让学生动起来，整个课堂才能达到满意的效果。如果学生只是一味地看老师在黑板上的演示而不动手操作，那么下次再出现这样的类型题时学生只是感觉见过，讲过，但仍然不会解题。出现这样问题的原因就是没有亲自实践，导致思维不够连贯，知识掌握不到位，所以说百看不如一练。 3.4. 知识总结的必要性 一节课的内容讲完，学生练习完过后，还有一个重要的环节不能遗漏，那就是“课堂小结”。可以先让学生自己总结，然后找一名代表发言，其余同学补充，最后老师再进行总结。总结内容应侧重于方法的归纳和规律的总结，对易错点、易混淆点进行强调，补充学生没有总结到的内容，对整节课的知识进行梳理，最后形成知识网络。只有这样学生才能够系统地掌握知识。如果一节新授课没有知识总结，那么学生对这节课的知识点和题型是很模糊的，而如果对整节课的知识进行梳理，形成知识网络之后，学生就会又快又准地记住本节课的内容，并且知识框架也有利于学生在复习时能准确地回忆、重拾学习过的内容，因此知识总结是很有必要的 [ 5 ] 。
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user: 4. 本节课的不足与期望 由于一节课40分钟有限，所以给学生充分时间练习求函数在闭区间上的最值问题之后，求参数问题就显得有些匆忙；其次在讲解题时，应注意数形结合，让学生有数学形结合的思想，这样能快速准确地将题解答出来，本节课虽然也有数形结合，但是没有让学生形成数形结合来解题的想法，所以这一点需要加强。 总之，我们要改变传统的教学模式和学习方式，不断地探索和发掘学生的潜能，注重以学生为主体，教师为指导的教学方式，同时也鼓励学生在课堂上多采用研究性学习，合作性学习和自主学习的方式；而老师应严格把握好课堂的每一环节，不要出现时间上前松后散或前散后松的情况，要环环相扣，使学生理解和掌握当堂所学知识，这样我们的教学才是令人满意的教学。
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user: 摘 要 目的：报道以癫痫持续状态为首发症状的急性髓系白血病1例，分析其临床特征和发病机制，提高神经科医生对该疾病的认识。方法：对1例以癫痫持续状态为首发症状的急性髓系白血病患者的临床资料，结合文献进行回顾性分析。结果：以癫痫持续状态为首发症状的急性髓系白血病发病机制复杂，病程凶险，进展更快。结论：以癫痫持续状态为首发症状的急性髓系白血病少见，易误诊、漏诊，早期诊断、早期治疗对患者的预后十分重要。 关键词 :急性髓系白血病，癫痫持续状态，脑栓塞 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 癫痫持续状态是神经科常见急症，病因复杂，发病后脑组织损伤重，多见于有脑肿瘤、脑血管病、中枢神经系统感染等疾病，而血液系统疾病如急性髓系白血病引起癫痫发作更少见，故及早识别癫痫持续状态病因、早期正确治疗至关重要 [ 1 ]。本文通过回顾性分析首发症状表现为癫痫持续状态的急性髓系细胞白血病患者的临床表现及发病机制，以提高神经科医生对该疾病的认识。
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user: 2. 临床资料 患者男性，56岁，主因发作性抽搐1小时入院。 现病史：患者1小时前无明显诱因突然出现抽搐发作，表现为意识丧失，呼之不应，上肢屈曲下肢伸直伴有抖动，左侧肢体明显，右侧肢体动作幅度小，头左转及双眼向左侧注视，持续约2分钟后抽搐停止，无舌咬伤及二便失禁，反复出现类似表现，间歇期意识未转清。 既往史：否认高血压、高血脂、糖尿病及心脏病等病史，无吸烟饮酒嗜好。否认家族遗传病史和血液病史。否认肝炎结核等传染病病史。否认外伤史、手术史及输血史。 入院查体：T36.8℃，P110次/分，BP160/92 mmHg，R20次/分，SO2 99%，双肺呼吸音清，心律齐，各瓣膜区未闻及病理性杂音，腹软，肝脾肋下未触及，肠鸣音正常，四肢无浮肿。神经科专科查体：浅昏迷状态，双侧瞳孔等大，直径约3.5 mm，光反应迟钝，双眼球居中，其余颅神经检查不合作，颈软，四肢肌力检查不合作，右下肢肌张力增高，右下肢病理征(+)，余检查不合作。 辅助检查：心电图提示窦性心动过速；头CT未见异常；血常规WBC 2.29 × 10 9 /L，RBC 2.92 × 10 12 /L，PLT 67 × 10 9 /L，HGB 89 g/L，NEUT 0.21%；余化验结果未见异常。头MRI + DWI + MRA检查，提示左侧大脑半球及右侧额顶叶急性脑梗死，左侧颈内动脉末端及右侧大脑前动脉闭塞(图1)；行骨穿检查，骨髓片可见骨髓增生极度活跃，粒红比38.2:1，粒系占95.5%，其中颗粒增多型异常早幼粒占90.5%，偶见奥氏小体，红系占2.5%，成熟红细胞大小不等，淋巴细胞占2%，为成熟淋巴细胞，巨核细胞可见，成堆散在血小板少见，过氧化物酶染色强阳性。血片可见白细胞数量减少，幼稚细胞占49%，红细胞大小不等，血小板少见。结合血液系统检查结果诊断为急性髓系白血病(AML-M3型)。 图1. 患者发病3小时MRI + MRA检查结果 针对患者血常规异常改变，追问家属述1年前体检时未发现异常改变，近期有易疲劳、乏力感觉，无出血倾向。给予脱水降颅压、扩容、控制抽搐发作、改善脑供血、抗感染等治疗。最终于发病后第3天患者因呼吸循环衰竭死亡。
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user: 3. 讨论 本例以癫痫持续状态为首发症状，急骤发病，急诊行头CT及MRI + DWI + MRA检查，MRI T2WI及T2FLAIR可表现为大脑皮层和皮层下白质内片状高信号，病灶不对称分布，DWI显示病灶呈亮白信号，证实为左侧大脑半球大面积脑梗死、右侧额叶脑梗死(双侧半球同时受累)，MRA可见左侧颈内动脉末端、右侧大脑前动脉急性闭塞，符合急性缺血性脑血管病诊断，多根脑血管同时受累，起病急骤达高峰，考虑脑栓塞。急查血常规白细胞、红细胞和血小板计数均减少，经血细胞形态学、骨穿检查首次被确诊为急性髓系白血病(AML-M3型)。 患者急骤起病，主要表现为突发癫痫持续状态，症状重且完全，结合影像学检查，考虑为栓塞造成急性脑血液循环障碍，因患者无心脏疾病病史(心脏检查正常)、无动脉粥样硬化斑块、无近期外伤手术情况等，可排除以上情况所致的脑栓塞，因此次发病而首次诊断为急性早幼粒细胞白血病，在全血细胞减少的情况下发生脑栓塞、表现为癫痫持续状态，实属罕见。 白血病凝血障碍的主要问题是出血倾向。白血病并发出血者高达20%~95%，而表现为高凝状态及血栓、栓子形成发生率约在10%~40%，多出现于疾病的早期、化疗或合并感染之后，临床无明显症状及体征，一般实验检查亦难发现。白血病合并脑梗死临床较少见，远低于脑出血的发生率，国内外仅有少量报道 [ 2 ]。白血病致血栓性疾病的发生，主要有两种类型，1) DIC：发生率在7%~30%之间，为临床上最易发生微血栓的疾病之一。2) 动脉或静脉血栓形成：较少见，发生率低于l% [ 3 ]。 白血病诱发血栓栓塞的危险因素，其发病机制可能与以下几个方面有关：1) 白血病患者血液中可能存在凝血激酶以及其他能激活凝血系统的物质，如组蛋白、组织蛋白酶和蛋白水解酶等，易形成血栓或栓子 [ 4 ] ；2) 白细胞黏附：在少数白血病患者，其血管内皮细胞能产生一种促进白血细胞黏附的物质，从而加强其在血管壁的黏附，此有助于血栓特别是白血病细胞栓子的形成 [ 5 ] ；3) 白血病细胞、特别是原始粒细胞，胞体大，可塑性小，在血管内淤滞引起栓塞，就是白血病细胞瘤栓等 [ 6 ] [ 7 ]。这3个易栓原因可能是导致患者在全血细胞减少情况下，发生急性脑血管栓塞事件的主要原因。 本例患者的诊治过程提示我们，白血病的首发临床表现多种多样，临床容易误诊及漏诊，常规检查的重要性显而易见。因此我们在急诊中对癫痫、脑卒中患者不应只考虑常见原因，还应考虑到少见病因，如血液系统疾病等，及早救治，提高生存率和生存期，同时为白血病并发脑栓塞提供经验性治疗。
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user: 摘 要 为主动应对新一轮科技革命与产业变革，“新工科”建设对人才培养方面提出了新的要求。本文以上海理工大学中德合作电气工程及其自动化专业为例，介绍了如何以培养新兴国际化工程人才为目标，在新工科背景下通过对现有传统工科专业教学改革，实现专业的全面创新、改造及升级，并为其他与智能制造相关的传统工科专业的改革升级提供有价值的借鉴经验。 关键词 :新工科，创新人才，智能制造，教学改革 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 主动应对新一轮科技革命与产业变革，积极响应教育部提出的“要把新工科建设作为引领高等教育改革的有力抓手”的要求 [ 1 ] ，以及服务创新驱动发展、“中国制造2025”、“互联网+”等国家战略需求，支撑以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，以及突破核心关键技术，构筑先发优势，在未来全球创新生态系统中占据战略制高点。这些重大国家战略的实施迫切需要培养大批新兴工程科技人才 [ 2 ] ，而要培养大批新兴工程科技人才，一方面要主动设置和加快发展一批新兴工科专业；另一方面是要推动大批现有工科专业的改革创新，即以培养新兴国际化工程人才为目标，通过对现有传统工科专业的进行全面创新、改造及升级。
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user: 2. 新工科背景下电气创新人才培养教学改革必要性及改革途径 2.1. 对标新工科要求，电气工程类专业在人才培养存在的主要问题 “新工科”建设对人才培养方面提出了如下新的要求：要求将企业对人才培养的最新要求引入教学过程，培养学生的工程、设计、批判以及数字化思维；强调产教融合，更新课程体系与教学内容，系统地培养学生的创新实践能力；强调科教融合，鼓励学生参加项目开发与科学研究，培养学生的创新创业能力；强调学科交叉融合，组建跨学科教学团队与项目平台，培养学生跨学科合作学习及科研能力 [ 3 ] 。 目前，我国工科专业大学毕业生的创新能力、分析解决工程问题的能力、沟通能力和团队协作能力发展普遍不足。此外，工科人才培养与产业需求脱节、工科教育能力建设滞后、工程教育实践能力薄弱等，导致我国在全球工程技术领域竞争中处于不利地位。特别是在新工业革命的背景下，“电气工程”这样的传统工科专业应如何培养适应未来新产业、新经济发展的工程科技人才，是电气工程类专业改革需要关注的重要问题 [ 4 ] 。 2.2. 新工科背景下电气创新人才培养教学改革途径与方向 改革传统工科专业，以主动适应新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济发展势在必行。在确定新工科背景下的电气创新人才培养教学改革途径与方向时，首先必须要厘清“新工科”与“传统工科”的关系问题。虽然新工科是更适合“中国制造2025”战略规划的新兴工科形态，但建设新工科并不等于完全否定，更不是彻底抛弃现有传统工科。相反，传统工科是新工科的前身，新工科建设离不开传统工科作为重要基础。而且，某些传统工科已经初步具备新工科特点，只需要进行合理的改造、升级便能焕发生机。新工科之所以“新”，主要体现在新工科的多学科交叉及与“中国制造2025”战略规划相适应的特点。新工科是由多门工程学科与其他学科综合、交叉而形成，在其他学科中不仅包含与工科结合紧密的理学、管理学、经济学等，更包含传统工科建设中一直欠缺的人文学科。所以，发展传统工科和建设新工科两者间并不矛盾。正视传统工科的地位，实现新工科与传统工科的并行发展，并对传统工科专业的进行全面改革创新、改造及升级是新工科背景下的工程创新人才培养的可行之路。 电气工程类专业随着“中国制造2025”、“互联网+”、“人工智能”等重大战略的推进与新技术的不断发展，以及为满足国家对新兴工程科技人才的需求，需要通过对接智能制造技术与产学融合，以改革促新兴国际化电气工程人才培养，并通过教学改革主要解决以下相关教学问题：如何对接“中国制造2025”、“互联网+”、“人工智能”等重大国家战略，实现课程设置和教学内容改革？如何解决工程人才从业能力培养与产业发展适应性问题？如何基于国际工程教育认证标准，建立并完善贯穿整个教学过程的教学质量保障机制？如何以学生为中心，激发学生专业兴趣与创新精神？如何培养学生的卓越工程师职业素养与国际视野？
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user: 3. 国际化电气自动化创新人才培养教学改革实践 上海理工大学中德合作电气工程及其自动化专业于2004年初次通过德国ASIIN工科专业权威认证。这也是亚洲地区首个通过德国ASIIN专业评估认证案例，经认证专业的合格毕业生可颁发德国合作大学的学位证书，并自动获得欧洲工程师任职资格。2010年及2018年，本专业又二次无条件通过现场复评估。此外，专业于2012年被首批授予“上海市示范性中外合作办学项目”。上海理工大学中德合作电气工程及其自动化专业在坚持现有专业特色的基础上，结合专业的实际情况及工业4.0智能制造技术，充实、完善专业教学体系与教学内容。为此，本专业提出并实施了国际化电气自动化创新人才培养教学改革具体措施： 3.1. 对接智能制造技术，优化教学培养计划 本专业积极改革升级课程设置和教学内容的具体措施，对接智能制造技术，进一步优化教学培养计划，一方面结合专业的实际情况及工业4.0智能制造技术，充实、完善现有课程。另一方面合理压缩现有传统课程的课时，开设智能制造、工业互联网、大数据等新技术相关的选修课。 对专业开设的“先进控制技术”、“机器人技术”、“可编程控制技总线技术”及“项目设计”等现有课程，加入工业4.0智能制造技术、工业物联网等教学内容，借鉴德国工业4.0智能制造的课程标准、教学资源以及教学模式，开发综合性、设计性和研究性的智能制造创新型实验项目，培养学生基于工业4.0概念的智能制造和机电一体化系统的设计、改造、调试和实现能力。同时，开设“人工智能”等新选修课程，并完成课程群知识体系梳理与课程体系整合重构，更新工程人才知识体系。 3.2. 校企协同创新育人，将企业的新技术及对人才培养的最新要求引入教学过程 “新工科”建设强调产教融合，将产业和技术的最新发展引入教学，深化产学研合作育人，系统地培养学生的创新实践能力。将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程，更新教学内容和课程体系，建成满足行业及技术最新发展需要的课程和教材资源。 1) 中德合作、校企共建“智能制造工业4.0实验室” 将智能制造等新技术引入教学过程，更新教学内容和课程体系，必须先着力建设好高水平智能制造的基础实践平台，为智能制造相关教学提供先进的实验及学科发展平台。专业智能制造工业4.0实验室建设参照德国陆科思德公司的相关智能制造实验系统产品，聘请德国高校的教授全程参与、指导，通过与企业合作实现云端远程智能工厂数据实时采集及设备预测性维护，实现本地及远程实体数字化工厂的信息处理与管理。实验平台开设涉及工业4.0智能制造及生产管理等相关专业的创新实验。借助网络多媒体教学资源，综合运用任务引领、项目驱动教学模式，采纳开放式机器人及工业4.0教学理念引导学生自主学习和探索学习，提升学生今后的就业竞争能力，打造面向工业4.0智能制造高端工程人才培养示范基地。 2) 建立全方位、深层次校企协同创新育人机制 专业与世界500强企业施耐德电气公司联合申请、获批2018年教育部产学合作协同育人项目，并与施耐德电气公司签署了人才培养与科研战略合作协议。围绕“工业物联网 + 先进制造技术”开展深层次的教学与科研合作，共同建设互联网云平台。以“学习产出为导向”以及培养学生“解决系统与复杂问题”的能力为目标，加强学生工程实践与创新能力培养，深化产学合作、产教融合，行业、企业参与到教育教学各个环节中，共同建设课程与开发教程、共建实验室和实训实习基地、推进企业导师进校园计划，邀请企业工程师参与实验教学，同时让学生参与企业项目的研发活动，以及定期组织学生参观施耐德电气在上海的智能工厂等。 除了与施耐德电气公司开展校企合作外，专业与Lucas Nuelle、采埃孚、国家仪器公司、柯马等跨国企业也达成了长期协同培养人才的共识。通过与行业、企业建立更深层次的从人才培养模式、教学计划到人才培养的全面协同育人机制，促进人才培养与产业需求紧密结合。 3.3. 积极开展基于科研项目的跨学科大学生创新实践活动 “新工科”建设强调学科交叉融合，探索面向复杂工程问题的课程模式，组建跨学科教学团队与项目平台，培养学生跨学科合作学习及科研能力。由于本专业为中德合作本科项目，单德语教学就要占很多教学课时，因此如何积极引导学生的学习兴趣，利用学生的课内、课外时间，组织不同专业的学生积极开展基于科研项目的跨学科创新实践活动，也是教学改革需要关注的问题。 本专业通过探索学生会学习部组织课程兴趣社团形式，提升学生对专业及课程的认知；聘请企业导师与专业教师，指导学生参加创新实践活动与竞赛，参与企业实际课题，提高学生的学习兴趣与实践能力，引导学生解决实际工程问题；通过设立与多学科、多门课程相关的综合性实际性任务与项目，学院内部机械与电气等多专业的学生以团队的形式开展创新实践活动，分工配合，培养学生的跨学科团队合作、创新实践与自由探索的精神。 3.4. 注重工程师职业素养和国际视野的培养 基于项目让本科生与研究生(包括国际留学生)一起参与技术应用研发团队，在实践中提高学生跨学科、团队工作能力，及培养工程师职业素养、跨文化交流和解决系统与复杂问题的能力。加强工程师职业素养和学生未来的国际竞争力的培养，例如，聘请企业管理人员或工程师开设工程师职业素养为主题的讲座；以团队合作的方式组织学生完成大学生创新实践活动、项目设计及综合性大型作业；加强外语及语言表达与沟通能力培养；尽可能安排学生在外资企业实习及完成毕业设计，以提高学生的跨文化交流及工作适应能力等。 3.5. 基于国际工程教育认证标准，建立并完善贯穿教学过程的教学质量保障机制 基于国际工程教育认证标准，在专业内部建立由专业负责人牵头成立的“质量控制小组”，组员由本专业各个年级的学生代表、本专业教师代表和专业外聘专家组成。质量控制小组定期进行课程体系设置和教学质量评价；在专业外部建立一个“企业咨询委员会”，成员主要由接受学生校外实习及吸收专业毕业生较多的企业代表组成。同时，建立毕业生跟踪反馈机制，对培养目标达成进行定期评价。通过完善的专业内、外部教学质量控制机制，实现教学质量循环持续改进机制。图1为通过完善的专业内、外部教学质量控制机制，实现教学质量循环式持续改进机制示意图。 图1. 专业内、外部教学质量循环式上升控制机制
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user: 4. 总结 上海理工大学中德电气工程及其自动化专业主动对接“中国制造2025”，以培养新兴国际化电气工程人才为目标，通过教学创新改革，加强产学融合与国际合作，校企共建“智能制造工业4.0实验室”，并将智能制造、工业物联网等新技术引入教学过程，更新教学内容和课程体系，主动适应新技术、新产业、新经济发展。通过发挥学生会学习部在学习方面联系学生的功能和作用，通过学生会学习部组织课程兴趣社团，提升学生对专业及课程的认知，通过参加各类创新竞赛与科研课题激发学生学习兴趣，化被动学习为主动、自主学习。同时让不同专业的学生参加由专业教师、国际学生、企业研发人员组成的智能制造技术研发团队，提高学生跨学科及团队工作能力培养合格的、具有国际视野的新兴国际化电气工程人才。相关改革教学改革对其他与智能制造相关的传统工科专业的改革升级提供有价值的借鉴经验。
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user: 摘 要 某公司为处理反渗透产生的高盐度浓水，新建浓水COD治理装置，采用臭氧催化氧化法，利用臭氧的强氧化性氧化分解浓水中的COD物质，取得了良好的效果，结果表明，装置运行稳定，出水COD指标合格。 关键词 :浓水，COD，臭氧催化氧化 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，随着废水排放量的剧增及外排水质要求的快速提升，传统的污水处理工艺已渐显劣势，其技术性、经济型、高效性及操作难度已难以适应国家污水处理要求 [ 1 ] 。高级氧化技术作为一种新型废水处理方法逐渐兴起，臭氧作为一种强氧化剂被广泛应用。在工业废水处理过程中，臭氧分解产生羟基自由基，通过该基团的强氧化性氧化废水中的有机物。但是研究发现，单一的采用O 3 来处理工业废水，效果一般；实际应用中，多采用臭氧与其它工艺联合使用的方法，如臭氧/紫外线，臭氧/超声，臭氧/H 2 O 2 ，臭氧催化氧化等方法。 某公司化工生产过程中反渗透产生的浓水，具有盐度高、COD含量高的特点，采用一般的细菌生化法进行处理废水中的COD效果较差；针对高盐废水COD的处理，采用臭氧/H 2 O 2 结合臭氧催化氧化工艺来处理废水。臭氧是一种强氧化剂，能够与还原性物质快速反应，且没有二次污染 [ 2 ] [ 3 ] ；臭氧催化氧化法处理范围广，高效且对反应条件无苛刻要求 [ 4 ] [ 5 ] ，利用臭氧在催化剂表面产生的羟基自由基 [ 6 ] [ 7 ] ，去氧化分解水中的低浓度、难处理COD物质，达到深度去除COD物质、降低出水色度等目的。
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user: 2. 简要工艺流程 浓水COD处理简要工艺流程见图1。 图1. 浓水COD处理流程示意图 来自二厂、四厂的反渗透浓水、四厂中水浓水进入原水调节池充分混合，通过原水提升泵进入高效沉淀池装置，一次经过混凝区、反应区、絮凝区、沉淀区、pH调节区，去除总硬度、总碱度、浊度、悬浮物等，后经pH调解，处理后的水进入中间水池，中间水池的水经过氧化塔供水泵加压进入催化氧化塔(4套，单套设计负荷75 m³/h)，在塔内和臭氧在特殊催化剂、双氧水作用下反应，水中的COD等有机物被氧化为CO 2 和H 2 O，处理后的水进产品水池，合格的产品水由外输水泵送往二厂、四厂回用。 高效沉淀池中沉淀区底部经刮泥机排出的泥，由污泥回流泵加压一路回流至反应区，一路送离心机离心分离脱水，分离出来的水经输送泵送至原水池，产生的泥饼外运。 氧化塔内的气液混合物进气液分离器，后经尾气处理装置处理后经由尾气排放装置排入大气。
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user: 3. 装置概况 浓水COD处理装置分为两个单元：硬度去除单元和HPOD(深度氧化技术)臭氧氧化单元。其中硬度去除单元主要目的是去除水中钙镁等离子，防止结垢，堵塞后续氧化塔内臭氧分布器喷头，包含原水调节池、高密度沉淀池、中间水池、预处理加药装置、污泥处理设施；HPOD臭氧氧化单元，主要目的是氧化水中有机物，降低COD，包含臭氧发生装置、浓水氧化处理装置。 3.1. 硬度去除单元 3.1.1. 原水调节池 为均衡水质、水量设置地下调节水池1座。各个工段送至浓水界区的浓水进入原水调节池充分混合，调节池设置COD检测仪器，用于检测混合水质的COD含量，调节池出水经过离心泵送至高效澄清池。 3.1.2. 预处理加药 新建预处理加药间一座，用于储存、制备向高效澄清池内投加的絮凝剂、助凝剂、酸、石灰。 预处理化学药剂投加及储存设备放置在加药间内。包括石灰筒仓、石灰溶解箱、辅助水箱、盐酸罐、絮凝剂罐、PAM一体化加药装置等设备。 所需的盐酸和FeCl 3 溶液由罐车配送，贮存于两个玻璃钢储罐内；石灰和PAM溶液购买固体药剂在现场配置。 絮凝剂加药：使用计量泵从絮凝剂加药设备向高效沉淀池混凝区内投加絮凝剂。絮凝剂选用液体聚合氯化铁，设计混凝池内絮凝剂投加量约20~40 mg/L，后混凝池内絮凝剂投加量约3~5 ppm。 助凝剂加药：使用计量泵向高效澄清池絮凝池内投加助凝剂。系统采用PAM作助凝剂，投加助凝剂增强混凝效果，提高沉淀效率。为避免对后续膜产生影响，絮凝池内投加量约0.1~0.5 ppm，浓度0.1‰。 石灰加药：设置石灰筒仓，储存干燥的石灰粉末，利用小型计量传送装置将石灰输送到石灰溶解箱配置石灰乳液，使用加药泵将石灰乳液投加到高效沉淀池混凝区；利用石灰去除水中硬度和碱度。混凝池内石灰投加浓度5%~10%。 酸加药：设置盐酸玻璃钢储罐，储存浓盐酸；利用盐酸计量泵在后混凝池中投加液体酸从而调节高效沉淀池出水PH值至中性。 3.1.3. 高效澄清池 原水调节池出水经原水泵提升至高效澄清池。高效澄清池分为混凝区、反应区、絮凝区、澄清区和PH调节区。 在高效澄清池工艺中，由于混合反应池和斜管填料的独特设计，从而使絮凝和沉淀的效果得到极大提高，此工艺在较高的斜管表面负荷下仍然能得到极好的出水水质。 混凝区：污水在高效澄清池的前部的混凝池中进行混凝反应，投加的铁盐作为混凝剂同污水中的污染物质反应形成絮凝体。混凝过程是整个浓水装置处理系统的关键，混凝过程会去除浓水中大部分悬浮颗粒、BOD或COD物质。 反应区：污水经过混凝反应后，进入反应池，通过投加石灰来去除以钙硬为主的水质硬度。 絮凝区：絮凝是一种物理机械过程，在搅拌过程中，絮凝体由于分子间的作用力不断地聚集增大从而利于沉淀 [ 8 ] 。投加的高分子助凝剂在絮凝过程中作为混凝剂的助凝剂，起到吸附架桥作从而提高絮凝效果。絮凝池内包含筒状导流筒，筒壁下方的十字旋流板，搅拌器等。 澄清区：沉淀池包括进水区及扩展沉淀区、污泥回收区和斜管澄清区。污泥循环采用专门的污泥泵，污泥的回流可以避免过量投加药剂而导致后续的砂滤池的堵塞。污泥循环系数0.01~0.05，流量可调。斜管澄清区由如下部分构成：1套斜管、配套的支撑系统和澄清水收集系统。 后混凝区：在沉淀池的出水在进入滤池之前，通过重力流流入后混凝反应池。在池内投加酸以调节pH值和投加混凝剂以增强滤池的过滤效果。 中间水池：设一座中间水池，高密度沉淀池出水进入中间水池，再利用泵将水送到氧化塔内。 3.1.4. 污泥处理设施 污泥处理系统包括污泥池及污泥脱水间。高效沉淀池的间歇排泥，首先进入污泥池，然后经污泥螺杆泵提升至离心脱水机脱水后外运。 来自高效澄清池的剩余污泥在污泥储存池内储存并混合，然后由进泥泵输送到离心机进行脱水。 3.2. HPOD (深度氧化技术)臭氧催化氧化单元 HPOD系统属于一种高级氧化技术，它是利用臭氧在催化剂表面产生的羟基自由基，去深度氧化分解水中的低浓度、难处理COD物质，达到深度去除COD物质、降低出水色度的目的。 HPOD系统主要由臭氧发生机组和HPOD反应组件组成，其中臭氧发生器采用纯氧源臭氧发生机组，HPOD反应组件由二级氧化室组成，第一级为多级逆流异相催化氧化室，第二级为气路循环催化氧化室，各级氧化室内装有高效催化剂。 HPOD系统主要由臭氧发生机组和HPOD反应机组构成。 3.2.1. 臭氧发生机组 臭氧发生机组主要由空气净化装置和臭氧发生器组成，本工程采用13 kg/hr纯氧源臭氧发生器机组2套。 3.2.2. HPOD反应机组 1) HPOD反应器 浓水经提升泵加压到0.15 MPa以后，进入到HPOD反应机组中的氧化塔反应器中，废水和H 2 O 2 从氧化塔上部进入，臭氧自塔下部通入，通过塔内曝气盘均匀分布，废水中的有机物在催化剂表面与臭氧产生的羟基自由基发生氧化还原反应而被矿化，达到深度除去COD的目的，氧化塔顶部尾气排入尾气破坏装置，处理达标后排放。由于臭氧溶于废水中具有一定的腐蚀性，氧化塔材质采用碳钢内衬PO (聚烯烃共聚物)。 在HPOD系统进水管路上安装压力变送器，系统进水压力检测数据进HPOD反应器PLC控制系统，用于反应器各水泵、各自控阀门的启停控制，并通过对进水出水的COD的检测，调节臭氧发生器的投加功率，即调节投加的臭氧发生量，在最低能耗的情况下确保出水水质稳定达标排放。 2) 尾气吸收装置 本套系统的臭氧尾气处理采用电加热催化装置进行臭氧破坏处理，以确保尾气中的臭氧浓度能够小于0.1 ppm。