生态工程学教学实验

1、PAGE PAGE 11工业生态学综合性、设设计性实实验北京科技大大学冶金金与生态态工程学学院生态态系2006年年11月月工业生态学学实验教教学计划划实验学时：9学时相关课程：普通生生态学，生态工程学，环境生态学适于专业：工业生生态，生生态工程程课程性质：非独立立设课课程负责人人：李素素芹专业负责人人：苍大大强1实验教教学目的的与基本本要求本试验目的的是使学学生更深深入地了了解所学学的工业业生态学学，工业业水处理理与回用用等专业业理论知知识，掌掌握相关关的实验验研究技技能，让让学生能能够把工工业生态态学的思思想贯穿穿到未来来的实际际工作中中去，培培养学生生分析、解解决实际际问题的的能力及及科学

2、实实验研究究的能力力，全面面提高生生态学等等理工科科学生的的专业素素质。2实验项项目及教教学安排排序号实验项目基本内容实验学时每组人数实验要求实验类型1工业废水处处理与资资源化回回用掌握工业废废水处理理的基本本技能，包包括实验验方法设设计、分分析检验验技能以以及对试试验结果果的分析析讨论。95必修综合性3实验成成绩考核核方法主要考察学学生对所所学理论论知识的的理解深深度，学学生实际际操作与与动手能能力。实实验成绩绩按100分计入入学生考考试成绩绩中，其其评定方方法依据据以下四四个方面面：（1）实验验态度：实验态态度是否否积极，踏踏实认真真，是否否具有团团队协作作精神等等；（2）实验验方案的的制

3、定：实验方方案是否否科学、合合理并且且可行；（3）实际际操作能能力：包包括实验验的准备备、设备备操作、数数据采集集及数据据的处理理；（4）实验验报告的的撰写：实验报报告书写写是否规规范，对对试验结结果的分分析讨论论是否有有理有据据，让人人信服，产产生的误误差及对对误差分分析是否否切合实实际，所所得结论论的准确确性。4参考资资料（1）李军军，王淑淑莹编著著. 水水科学与与工程实实验技术术，化学学工业出出版社，220022（2）实验验方法与与技术，自自编超临界水氧氧化技术术工业废废水处理理试验指指导书【实验性质质】综合性实验验，9学学时。【实验目的的】使学生更深深入地了了解所学学的工业业生态学学、

4、生态态工程学学等专业业理论知知识，掌掌握超临临界水氧氧化技术术实验研研究技能能及分析析方法，学学会对试试验结果果进行检检验、综综合分析析与讨论论。培养养学生科科学实验验研究的的技能，提提高学生生的专业业素质。【实验内容容】充分了解超超临界水水氧化设设备的操操作方法法及规程程；试样的制备备；不同影响因因素下超超临界水水氧化技技术处理理效果；实验前后CCOD、NNH3-N含含量测定定；结果计算与与分析。【实验原理理】超临界水氧氧化技术术( SSupeer CCritticaal WWateer OOxiddatiion，简简称SCCWO)是湿式式空气氧氧化技术术的强化化和改进进，其原原理是在在超临

5、界界水的状状态下将将废水中中所含的的有机物物用氧气气分解成成水、二二氧化碳碳等简单单无害的的小分子子化合物物。它同同样是以以水为液液相主体体，以空空气中的的氧为氧氧化剂，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，当当水的介介电常数数减少至至近似于于有机物物与气体体，从而而使气体体和有机机物能完完全溶于于水中，相相界面消消失，形形成均相相氧化体体系，消消除了在在湿式氧氧化过程程中存在在的相间间传递阻阻力，提提高了反反应速率率。另外外，由于于在均相相体系中中氧化态态自由基基的独立立活性更更高，氧氧化程度度也随之

6、之提高，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。【仪器及试试剂】超临界水氧氧化设备备；烧杯杯；滴定定管等CCOD、NNH3-N分分析相关关仪器。【实验步骤骤】打开阀门111和阀阀门5(见附图图2)，向向高压釜釜内打入入试验介介质。应应注意：装拆时时要小心心，不要要碰伤各各部件；拧紧螺螺栓时，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。加热炉的安安全检查查；通电电前必须须检查是是否有可可靠的接接地，在在确认后后，

7、方可可进行下下面步骤骤。打开总电源源开关，然然后再打打开加热热开关。为安全起见见，在打打开加热热开关接接通加热热管后，最最好用万万用表测测量一下下釜体及及加热炉炉外壳上上有无漏漏电电压压。加热所需温温度由控控制箱上上的温控控仪设定定并控制制，具体体操作请请看温控控仪说明明书。加加压应缓缓慢进行行，操作作时随时时观察压压力表的的数值，严严禁在超超温超压压情况下下用釜。压力设定：压力通通过仪器器面板上上的电极极点压力力表进行行设定，上上下限（不不可超过过设计压压力），当当压力达达到或超超过所设设压力上上限时时时，仪器器发声报报警，同同时切断断加热电电源，当当仪器再再次加热热时，必必须要等等压力到到

8、达压力力表下限限方可加加热，如如报警声声噪声太太大，可可按一下下报警开开关，这这时报警警声停止止。冷却水接头头用于冷冷却磁铁铁，冷却却最好在在加热停停止2小小时后停停止，以以防高温温对磁铁铁造成失失磁。清洗：釜用用完要及及时清洗洗，减少少腐蚀。【结果计算算】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处理后后水样中中CODD, NNH3-

9、N含含量，mmg/LL。【注意事项项】 （1）本装装置工作作时高温温高压，应应防止烫烫伤。（2）当温温度和压压力很高高回压时时应慢慢慢释放，切切勿急聚聚降压。（3）实验验完成后后应确保保冷切循循环水保保持在44个小时时以上，延延长回压压阀和磁磁铁的使使用寿命命。起草人: 李素芹芹 王丽丽华北京科技大大学冶金金与生态态工程学学院生态态系2006.11.20超临界水氧氧化装置置安全操作规规程(11)打开阀门111和阀阀门5(见附图图)，向向高压釜釜内打入入试验介介质。应应注意：装拆时时要小心心，不要要碰伤各各部件；拧紧螺螺栓时，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。加热炉的安安全检

10、查查；通电电前必须须检查是是否有可可靠的接接地，在在确认后后，方可可进行下下面步骤骤。打开总电源源开关，然然后再打打开加热热开关。为安全起见见，在打打开加热热开关接接通加热热管后，最最好用万万用表测测量一下下釜体及及加热炉炉外壳上上有无漏漏电电压压。加热所需温温度由控控制箱上上的温控控仪设定定并控制制，具体体操作请请看温控控仪说明明书。加加压应缓缓慢进行行，操作作时随时时观察压压力表的的数值，严严禁在超超温超压压情况下下用釜。压力设定：压力通通过仪器器面板上上的电极极点压力力表进行行设定，上上下限（不不可超过过设计压压力），当当压力达达到或超超过所设设压力上上限时时时，仪器器发声报报警，同同时

11、切断断加热电电源，当当仪器再再次加热热时，必必须要等等压力到到达压力力表下限限方可加加热，如如报警声声噪声太太大，可可按一下下报警开开关，这这时报警警声停止止。冷却水接头头用于冷冷却磁铁铁，冷却却最好在在加热停停止2小小时后停停止，以以防高温温对磁铁铁造成失失磁。清洗：釜用用完要及及时清洗洗，减少少腐蚀。SCWO实实验装置置安全操作规规程(22) 1. 储液液罐装液液打开储液罐罐上盖，将将有机废废水或双双氧水分分别加入入各自的的釜内，再再将釜盖盖拧上。2. 通过过电极点点压力设设定上限限，可控控制泵压压过载。3. 预热热器、反反应器加加热炉设定预热器器加热炉炉的温度度，温控控仪自动动控温，恒恒温至设设定温度度。温度度设定详详见温控控仪说明明书。4. 冷却却器将冷却器接接到有阀阀门控制制的自来来水源上上，调节节进水量量，确保保T5测测量温度度低于1100。5. 反应应压力的的控制 反应压压力通过过顶部加加载式回回压阀来来控制，顶顶部控制制压力可可由手动动泵加压压实现，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. 注意意事项（1）本装装置工作作时高温