生態(tài)工程學(xué)教學(xué)實驗

1、PAGE PAGE 11工業(yè)生態(tài)學(xué)綜合性、設(shè)設(shè)計性實實驗北京科技大大學(xué)冶金金與生態(tài)態(tài)工程學(xué)學(xué)院生態(tài)態(tài)系2006年年11月月工業(yè)生態(tài)學(xué)學(xué)實驗教教學(xué)計劃劃實驗學(xué)時：9學(xué)時相關(guān)課程：普通生生態(tài)學(xué)，生態(tài)工程學(xué)，環(huán)境生態(tài)學(xué)適于專業(yè)：工業(yè)生生態(tài)，生生態(tài)工程程課程性質(zhì)：非獨立立設(shè)課課程負(fù)責(zé)人人：李素素芹專業(yè)負(fù)責(zé)人人：蒼大大強1實驗教教學(xué)目的的與基本本要求本試驗?zāi)康牡氖鞘箤W(xué)學(xué)生更深深入地了了解所學(xué)學(xué)的工業(yè)業(yè)生態(tài)學(xué)學(xué)，工業(yè)業(yè)水處理理與回用用等專業(yè)業(yè)理論知知識，掌掌握相關(guān)關(guān)的實驗驗研究技技能，讓讓學(xué)生能能夠把工工業(yè)生態(tài)態(tài)學(xué)的思思想貫穿穿到未來來的實際際工作中中去，培培養(yǎng)學(xué)生生分析、解解決實際際問題的的能力及及科學(xué)

2、實實驗研究究的能力力，全面面提高生生態(tài)學(xué)等等理工科科學(xué)生的的專業(yè)素素質(zhì)。2實驗項項目及教教學(xué)安排排序號實驗項目基本內(nèi)容實驗學(xué)時每組人數(shù)實驗要求實驗類型1工業(yè)廢水處處理與資資源化回回用掌握工業(yè)廢廢水處理理的基本本技能，包包括實驗驗方法設(shè)設(shè)計、分分析檢驗驗技能以以及對試試驗結(jié)果果的分析析討論。95必修綜合性3實驗成成績考核核方法主要考察學(xué)學(xué)生對所所學(xué)理論論知識的的理解深深度，學(xué)學(xué)生實際際操作與與動手能能力。實實驗成績績按100分計入入學(xué)生考考試成績績中，其其評定方方法依據(jù)據(jù)以下四四個方面面：（1）實驗驗態(tài)度：實驗態(tài)態(tài)度是否否積極，踏踏實認(rèn)真真，是否否具有團團隊協(xié)作作精神等等；（2）實驗驗方案的的制

3、定：實驗方方案是否否科學(xué)、合合理并且且可行；（3）實際際操作能能力：包包括實驗驗的準(zhǔn)備備、設(shè)備備操作、數(shù)數(shù)據(jù)采集集及數(shù)據(jù)據(jù)的處理理；（4）實驗驗報告的的撰寫：實驗報報告書寫寫是否規(guī)規(guī)范，對對試驗結(jié)結(jié)果的分分析討論論是否有有理有據(jù)據(jù)，讓人人信服，產(chǎn)產(chǎn)生的誤誤差及對對誤差分分析是否否切合實實際，所所得結(jié)論論的準(zhǔn)確確性。4參考資資料（1）李軍軍，王淑淑瑩編著著. 水水科學(xué)與與工程實實驗技術(shù)術(shù)，化學(xué)學(xué)工業(yè)出出版社，220022（2）實驗驗方法與與技術(shù)，自自編超臨界水氧氧化技術(shù)術(shù)工業(yè)廢廢水處理理試驗指指導(dǎo)書【實驗性質(zhì)質(zhì)】綜合性實驗驗，9學(xué)學(xué)時?！緦嶒?zāi)康牡摹渴箤W(xué)生更深深入地了了解所學(xué)學(xué)的工業(yè)業(yè)生態(tài)學(xué)學(xué)、

4、生態(tài)態(tài)工程學(xué)學(xué)等專業(yè)業(yè)理論知知識，掌掌握超臨臨界水氧氧化技術(shù)術(shù)實驗研研究技能能及分析析方法，學(xué)學(xué)會對試試驗結(jié)果果進(jìn)行檢檢驗、綜綜合分析析與討論論。培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生科科學(xué)實驗驗研究的的技能，提提高學(xué)生生的專業(yè)業(yè)素質(zhì)?！緦嶒瀮?nèi)容容】充分了解超超臨界水水氧化設(shè)設(shè)備的操操作方法法及規(guī)程程；試樣的制備備；不同影響因因素下超超臨界水水氧化技技術(shù)處理理效果；實驗前后CCOD、NNH3-N含含量測定定；結(jié)果計算與與分析。【實驗原理理】超臨界水氧氧化技術(shù)術(shù)( SSupeer CCritticaal WWateer OOxiddatiion，簡簡稱SCCWO)是濕式式空氣氧氧化技術(shù)術(shù)的強化化和改進(jìn)進(jìn)，其原原理是在在超臨

5、界界水的狀狀態(tài)下將將廢水中中所含的的有機物物用氧氣氣分解成成水、二二氧化碳碳等簡單單無害的的小分子子化合物物。它同同樣是以以水為液液相主體體，以空空氣中的的氧為氧氧化劑，在在高溫高高壓下反反應(yīng)，但但其改進(jìn)進(jìn)之處在在于利用用水在超超臨界狀狀態(tài)下( t 3374，p 222.055 MPPa)的的性質(zhì)，當(dāng)當(dāng)水的介介電常數(shù)數(shù)減少至至近似于于有機物物與氣體體，從而而使氣體體和有機機物能完完全溶于于水中，相相界面消消失，形形成均相相氧化體體系，消消除了在在濕式氧氧化過程程中存在在的相間間傳遞阻阻力，提提高了反反應(yīng)速率率。另外外，由于于在均相相體系中中氧化態(tài)態(tài)自由基基的獨立立活性更更高，氧氧化程度度也隨之

6、之提高，有有機物在在富氧超超臨界水水中進(jìn)行行均相氧氧化，其其反應(yīng)速速度很快快，在44006000 下，在在極短時時間內(nèi)就就能將有有機物的的結(jié)構(gòu)破破壞，且且反應(yīng)完完全、徹徹底，使使有機碳碳、氫完完全轉(zhuǎn)化化為COO2 和H2O?！緝x器及試試劑】超臨界水氧氧化設(shè)備備；燒杯杯；滴定定管等CCOD、NNH3-N分分析相關(guān)關(guān)儀器?！緦嶒灢襟E驟】打開閥門111和閥閥門5(見附圖圖2)，向向高壓釜釜內(nèi)打入入試驗介介質(zhì)。應(yīng)應(yīng)注意：裝拆時時要小心心，不要要碰傷各各部件；擰緊螺螺栓時，要要對稱上上緊，以以保證螺螺栓及密密封面受受力均勻勻。加熱爐的安安全檢查查；通電電前必須須檢查是是否有可可靠的接接地，在在確認(rèn)后后，

7、方可可進(jìn)行下下面步驟驟。打開總電源源開關(guān)，然然后再打打開加熱熱開關(guān)。為安全起見見，在打打開加熱熱開關(guān)接接通加熱熱管后，最最好用萬萬用表測測量一下下釜體及及加熱爐爐外殼上上有無漏漏電電壓壓。加熱所需溫溫度由控控制箱上上的溫控控儀設(shè)定定并控制制，具體體操作請請看溫控控儀說明明書。加加壓應(yīng)緩緩慢進(jìn)行行，操作作時隨時時觀察壓壓力表的的數(shù)值，嚴(yán)嚴(yán)禁在超超溫超壓壓情況下下用釜。壓力設(shè)定：壓力通通過儀器器面板上上的電極極點壓力力表進(jìn)行行設(shè)定，上上下限（不不可超過過設(shè)計壓壓力），當(dāng)當(dāng)壓力達(dá)達(dá)到或超超過所設(shè)設(shè)壓力上上限時時時，儀器器發(fā)聲報報警，同同時切斷斷加熱電電源，當(dāng)當(dāng)儀器再再次加熱熱時，必必須要等等壓力到到

8、達(dá)壓力力表下限限方可加加熱，如如報警聲聲噪聲太太大，可可按一下下報警開開關(guān)，這這時報警警聲停止止。冷卻水接頭頭用于冷冷卻磁鐵鐵，冷卻卻最好在在加熱停停止2小小時后停停止，以以防高溫溫對磁鐵鐵造成失失磁。清洗：釜用用完要及及時清洗洗，減少少腐蝕?！窘Y(jié)果計算算】COD =（CCCODD-C0CCOD）/C0CCOD NH33-N =（CCNH33-N-C0NNH3-N）/C0NNH3-N式中：COD,NH33-NCOOD,NNH3-N 去除率率，%；CCODD,CNHH3-NN原水水中COOD, NH33-N 含量，mmg/LL；C0CODD,C0NNH3-N處理后后水樣中中CODD, NNH3-

9、N含含量，mmg/LL?！咀⒁馐马楉棥?（1）本裝裝置工作作時高溫溫高壓，應(yīng)應(yīng)防止?fàn)C燙傷。（2）當(dāng)溫溫度和壓壓力很高高回壓時時應(yīng)慢慢慢釋放，切切勿急聚聚降壓。（3）實驗驗完成后后應(yīng)確保保冷切循循環(huán)水保保持在44個小時時以上，延延長回壓壓閥和磁磁鐵的使使用壽命命。起草人: 李素芹芹 王麗麗華北京科技大大學(xué)冶金金與生態(tài)態(tài)工程學(xué)學(xué)院生態(tài)態(tài)系2006.11.20超臨界水氧氧化裝置置安全操作規(guī)規(guī)程(11)打開閥門111和閥閥門5(見附圖圖)，向向高壓釜釜內(nèi)打入入試驗介介質(zhì)。應(yīng)應(yīng)注意：裝拆時時要小心心，不要要碰傷各各部件；擰緊螺螺栓時，要要對稱上上緊，以以保證螺螺栓及密密封面受受力均勻勻。加熱爐的安安全檢

10、查查；通電電前必須須檢查是是否有可可靠的接接地，在在確認(rèn)后后，方可可進(jìn)行下下面步驟驟。打開總電源源開關(guān)，然然后再打打開加熱熱開關(guān)。為安全起見見，在打打開加熱熱開關(guān)接接通加熱熱管后，最最好用萬萬用表測測量一下下釜體及及加熱爐爐外殼上上有無漏漏電電壓壓。加熱所需溫溫度由控控制箱上上的溫控控儀設(shè)定定并控制制，具體體操作請請看溫控控儀說明明書。加加壓應(yīng)緩緩慢進(jìn)行行，操作作時隨時時觀察壓壓力表的的數(shù)值，嚴(yán)嚴(yán)禁在超超溫超壓壓情況下下用釜。壓力設(shè)定：壓力通通過儀器器面板上上的電極極點壓力力表進(jìn)行行設(shè)定，上上下限（不不可超過過設(shè)計壓壓力），當(dāng)當(dāng)壓力達(dá)達(dá)到或超超過所設(shè)設(shè)壓力上上限時時時，儀器器發(fā)聲報報警，同同時

11、切斷斷加熱電電源，當(dāng)當(dāng)儀器再再次加熱熱時，必必須要等等壓力到到達(dá)壓力力表下限限方可加加熱，如如報警聲聲噪聲太太大，可可按一下下報警開開關(guān)，這這時報警警聲停止止。冷卻水接頭頭用于冷冷卻磁鐵鐵，冷卻卻最好在在加熱停停止2小小時后停停止，以以防高溫溫對磁鐵鐵造成失失磁。清洗：釜用用完要及及時清洗洗，減少少腐蝕。SCWO實實驗裝置置安全操作規(guī)規(guī)程(22) 1. 儲液液罐裝液液打開儲液罐罐上蓋，將將有機廢廢水或雙雙氧水分分別加入入各自的的釜內(nèi)，再再將釜蓋蓋擰上。2. 通過過電極點點壓力設(shè)設(shè)定上限限，可控控制泵壓壓過載。3. 預(yù)熱熱器、反反應(yīng)器加加熱爐設(shè)定預(yù)熱器器加熱爐爐的溫度度，溫控控儀自動動控溫，恒恒溫至設(shè)設(shè)定溫度度。溫度度設(shè)定詳詳見溫控控儀說明明書。4. 冷卻卻器將冷卻器接接到有閥閥門控制制的自來來水源上上，調(diào)節(jié)節(jié)進(jìn)水量量，確保保T5測測量溫度度低于1100。5. 反應(yīng)應(yīng)壓力的的控制 反應(yīng)壓壓力通過過頂部加加載式回回壓閥來來控制，頂頂部控制制壓力可可由手動動泵加壓壓實現(xiàn)，為為保證控控制精度度，可預(yù)預(yù)先在緩緩沖容器器內(nèi)加一一定壓力力的氣體體，然后后用手動動泵打水水增壓氣氣，到控控制壓力力。6. 注意意事項（1）本裝裝置工作作時高溫