生态工程学教学实验

1、PAGE PAGE 9工业生态态学综合性、设计性性实验北京科技技大学冶冶金与生生态工程程学院生生态系20066年111月工业生态态学实验验教学计划划实验学时时：9学时相关课程程：普通通生态学学，生态态工程学学，环境境生态学学适于专业业：工业业生态，生态工工程课程性质质：非独独立设课课课程负责责人：李李素芹专业负责责人：苍苍大强1实验验教学目目的与基基本要求求本试验目目的是使使学生更更深入地地了解所所学的工工业生态态学，工工业水处处理与回回用等专专业理论论知识，掌握相相关的实实验研究究技能，让学生生能够把把工业生生态学的的思想贯贯穿到未未来的实实际工作作中去，培养学学生分析析、解决决实际问问题的

2、能能力及科科学实验验研究的的能力，全面提提高生态态学等理理工科学学生的专专业素质质。2实验验项目及及教学安安排序号实验项目目基本内容容实验学时时每组人数数实验要求求实验类型型1工业废水水处理与与资源化化回用掌握工业业废水处处理的基基本技能能，包括括实验方方法设计计、分析析检验技技能以及及对试验验结果的的分析讨讨论。95必修综合性3实验验成绩考考核方法法主要考察察学生对对所学理理论知识识的理解解深度，学生实实际操作作与动手手能力。实验成成绩按110分计计入学生生考试成成绩中，其评定定方法依依据以下下四个方方面：（1）实实验态度度：实验验态度是是否积极极，踏实实认真，是否具具有团队队协作精精神等；

3、（2）实实验方案案的制定定：实验验方案是是否科学学、合理理并且可行；（3）实实际操作作能力：包括实实验的准准备、设设备操作作、数据据采集及及数据的的处理；（4）实实验报告告的撰写写：实验验报告书书写是否否规范，对试验验结果的的分析讨讨论是否否有理有有据，让让人信服服，产生生的误差差及对误误差分析析是否切切合实际际，所得得结论的的准确性性。4参考考资料（1）李李军，王王淑莹编编著. 水科学学与工程程实验技技术，化化学工业业出版社社，20002（2）实实验方法法与技术术，自编编超临界水水氧化技技术工业业废水处处理试验验指导书书【实验性性质】综合性实实验，99学时。【实验目目的】使学生更更深入地地了

4、解所所学的工工业生态态学、生生态工程程学等专专业理论论知识，掌握超超临界水水氧化技技术实验验研究技技能及分分析方法法，学会会对试验验结果进进行检验验、综合合分析与与讨论。培养学学生科学学实验研研究的技技能，提提高学生生的专业业素质。【实验内内容】充分了解解超临界界水氧化化设备的的操作方方法及规规程；试样的制制备；不同影响响因素下下超临界界水氧化化技术处处理效果果；实验前后后CODD、NHH3-N含含量测定定；结果计算算与分析析。【实验原原理】超临界水水氧化技技术( Supper Criiticcal Watter Oxiidattionn，简称称SCWWO)是是湿式空空气氧化化技术的的强化和和

5、改进，其原理理是在超超临界水水的状态态下将废废水中所所含的有有机物用用氧气分分解成水水、二氧氧化碳等等简单无无害的小小分子化化合物。它同样样是以水水为液相相主体，以空气气中的氧氧为氧化化剂，在在高温高高压下反反应，但但其改进进之处在在于利用用水在超超临界状状态下( t 3374，p 222.055 MPPa)的的性质，当水的的介电常常数减少少至近似似于有机机物与气气体，从从而使气气体和有有机物能能完全溶溶于水中中，相界界面消失失，形成成均相氧氧化体系系，消除除了在湿湿式氧化化过程中中存在的的相间传传递阻力力，提高高了反应应速率。另外，由于在在均相体体系中氧氧化态自自由基的的独立活活性更高高，氧

6、化化程度也也随之提提高，有有机物在在富氧超超临界水水中进行行均相氧氧化，其其反应速速度很快快，在44006000 下，在在极短时时间内就就能将有有机物的的结构破破坏，且且反应完完全、彻彻底，使使有机碳碳、氢完完全转化化为COO2 和H2O。【仪器及及试剂】超临界水水氧化设设备；烧烧杯；滴滴定管等等CODD、NHH3-N分分析相关关仪器。【实验步步骤】打开阀门门11和和阀门55(见附附图2)，向高高压釜内内打入试试验介质质。应注注意：装装拆时要要小心，不要碰碰伤各部部件；拧拧紧螺栓栓时，要要对称上上紧，以以保证螺螺栓及密密封面受受力均匀匀。加热炉的的安全检检查；通通电前必必须检查查是否有有可靠的

7、的接地，在确认认后，方方可进行行下面步步骤。打开总电电源开关关，然后后再打开开加热开开关。为安全起起见，在在打开加加热开关关接通加加热管后后，最好好用万用用表测量量一下釜釜体及加加热炉外外壳上有有无漏电电电压。加热所需需温度由由控制箱箱上的温温控仪设设定并控控制，具具体操作作请看温温控仪说说明书。加压应应缓慢进进行，操操作时随随时观察察压力表表的数值值，严禁禁在超温温超压情情况下用用釜。压力设定定：压力力通过仪仪器面板板上的电电极点压压力表进进行设定定，上下下限（不不可超过过设计压压力），当压力力达到或或超过所所设压力力上限时时时，仪仪器发声声报警，同时切切断加热热电源，当仪器器再次加加热时，

8、必须要要等压力力到达压压力表下下限方可可加热，如报警警声噪声声太大，可按一一下报警警开关，这时报报警声停停止。冷却水接接头用于于冷却磁磁铁，冷冷却最好好在加热热停止22小时后后停止，以防高高温对磁磁铁造成成失磁。清洗：釜釜用完要要及时清清洗，减减少腐蚀蚀。【结果计计算】CODD =（CCOOD-CC0COOD）/C0CCODNH33-N =（CCNH33-N-C0NNH3-N）/C0NNH3-N式中：CODD,NH33-NCOOD,NNH3-N 去除率率，%；CCODD,CNHH3-NN原水水中COOD, NH33-N 含量，mg/L；C0COOD,CC0NHH3-NN处理理后水样样中COOD

9、, NH33-N含含量，mmg/LL。【注意事事项】 （1）本本装置工工作时高高温高压压，应防防止烫伤伤。（2）当当温度和和压力很很高回压压时应慢慢慢释放放，切勿勿急聚降降压。（3）实实验完成成后应确确保冷切切循环水水保持在在4个小小时以上上，延长长回压阀阀和磁铁铁的使用用寿命。起草人: 李素素芹 王王丽华北京科技技大学冶冶金与生生态工程程学院生生态系20066.111.200超临界水水氧化装装置安全操作作规程(1)打开阀门门11和和阀门55(见附附图)，向高压压釜内打打入试验验介质。应注意意：装拆拆时要小小心，不不要碰伤伤各部件件；拧紧紧螺栓时时，要对对称上紧紧，以保保证螺栓栓及密封封面受力

10、力均匀。加热炉的的安全检检查；通通电前必必须检查查是否有有可靠的的接地，在确认认后，方方可进行行下面步步骤。打开总电电源开关关，然后后再打开开加热开开关。为安全起起见，在在打开加加热开关关接通加加热管后后，最好好用万用用表测量量一下釜釜体及加加热炉外外壳上有有无漏电电电压。加热所需需温度由由控制箱箱上的温温控仪设设定并控控制，具具体操作作请看温温控仪说说明书。加压应应缓慢进进行，操操作时随随时观察察压力表表的数值值，严禁禁在超温温超压情情况下用用釜。压力设定定：压力力通过仪仪器面板板上的电电极点压压力表进进行设定定，上下下限（不不可超过过设计压压力），当压力力达到或或超过所所设压力力上限时时时

11、，仪仪器发声声报警，同时切切断加热热电源，当仪器器再次加加热时，必须要要等压力力到达压压力表下下限方可可加热，如报警警声噪声声太大，可按一一下报警警开关，这时报报警声停停止。冷却水接接头用于于冷却磁磁铁，冷冷却最好好在加热热停止22小时后后停止，以防高高温对磁磁铁造成成失磁。清洗：釜釜用完要要及时清清洗，减减少腐蚀蚀。SCWOO实验装装置安全操作作规程(2) 1. 储储液罐装装液打开储液液罐上盖盖，将有有机废水水或双氧氧水分别别加入各各自的釜釜内，再再将釜盖盖拧上。2. 通通过电极极点压力力设定上上限，可可控制泵泵压过载载。3. 预预热器、反应器器加热炉炉设定预热热器加热热炉的温温度，温温控仪自自动控温温，恒温温至设定定温度。温度设设定详见见温控仪仪说明书书。4. 冷冷却器将冷却器器接到有有阀门控控制的自自来水源源上，调调节进水水量，确确保T55测量温温度低于于1000。5. 反反应压力力的控制制 反应应压力通通过顶部部加载式式回压阀阀来控制制，顶部部控制压压力可由由手动泵泵加压实实现，为为保证控控制精度度，可预预先在缓缓冲容器器内加一一定压力力的气体体，然后后用手动动泵打水水增压气气，到控控制压力力。6. 注注意事项项（1）本本装置工工作时高高温