生态工程学教学实验

工业生态学综合性、设计性实验北京科技大学冶金与生态工程学院生态系2006年11月工业生态学实验教学计划童实验学时：坏9翻学时智相关丧课程：普通还生态学，帽生态工程学粪，叨环境生态学轨适于专业：责工业生态，词生态工程湾课程性质：何非独立设课斗课程负责人杏：李素芹晚专业负责人项：苍大强阳1．实验教壳学目的与基序本要求杜本试验目的雾是使学生更弯深入地了解吵所学的次工业琴生态学先，工业水处袜理与回用纯等专业理论思知识，掌握寿相关的实验牌研究技能，建让学生能够兰把澡工业生态哥学的思想贯炉穿到未来的寻实际工作中变去，培养学烤生分析、解涛决实际问题厉的能力及科者学实验研究忆的能力，全伍面提高腐生态学等理熊工科险学生的专业眼素质。士2．实验项衰目及教学安吃排桂序号割实验项目心基本内容勉实验学时槐每组人数臂实验要求屿实验类型讯1贯工业废水处柜理与脂资源化传回用线掌握工业废事水处理的基督本技能，包络括实验方法呜设计、分析猫检验技能以扁及对试验结粗果的分析讨吹论。李9纠5叶必修柏综合性下3．实验成彩绩考核方法鼓主要考察学缩生对所学理裳论知识的理烛解深度，学伏生实际操作余与动手能力榨。实验成绩渗按10分计屑入学生考试网成绩中，其筹评定方法依悔据以下四个没方面：像（1）淋实验态度：龙实验态度是遥否积极，踏刃实认真，是橡否具有团队吧协作精神等邮；荒（2）恼实验方案的璃制定：实验密方案是否科交学、合理并放且升可行；抵（3）层实际操作能闸力：包括实背验的准备、备设备操作、么数据采集及追数据的处理窜；权（4）应实验报告的倾撰写：实验妥报告书写是变否规范，对束试验结果的裕分析讨论是待否有理有据盆，让人信服化，产生的误骆差及对误差柳分析是否切吐合实际，所妥得结论的准抓确性。僚4．参考资渔料远（1）维李军，王淑盲莹编著.悬水科学与工但程实验技术串，化学工业孕出版社，2懒002润（2）实验陕方法与技术耐，自编故超临界水氧趴化技术工业炸废水处理试脊验指导书鼻【实验性质撞】悼综合性实验廊，9学时。笑【实验目的混】斧使学生更深雹入地了解所狱学的工业生刊态学、生态匀工程学等专弟业理论知识贱，掌握超临面界水氧化技希术实验研究版技能及分析绘方法，学会渴对试验结果肠进行检验、奖综合分析与迹讨论。培养板学生科学实意验研究的技浇能，提高学隔生的专业素决质。册【实验内容听】婚充分了解超奉临界水氧化碎设备的操作魂方法及规程笑；拐试样的制备漏；于不同影响因彼素下超临界袄水氧化技术黄处理效果；岭实验前后C符OD、NH妥3喂-N含量测纹定；错结果计算与刮分析。胶【漂实验原理吨】冷超临界水氧滥化技术辨(Sup势erCr牵itica碗lWat遇erOx凯idati君on辩，简称颜SCWO)弄是湿式空气脂氧化技术的秋强化和改进菜，其原理是拔在超临界水迷的状态下将铸废水中所含臂的有机物用握氧气分解成浇水、二氧化辽碳等简单无咽害的小分子借化合物。它斗同样是以水花为液相主体腥，以空气中旦的氧为氧化自剂，在高温绝高压下反应刚，但其改进妨之处在于利摧用水在超临汇界状态下沉(t>骗骨374螺℃谊，扣p>2态2.05杯MPa)贝的性质，当见水的介电常敏数减少至近撒似于有机物脊与气体，从俭而使气体和抵有机物能完然全溶于水中刷，相界面消搜失，形成均提相氧化体系串，消除了在俩湿式氧化过捕程中存在的惧相间传递阻殃力，提高了纸反应速率。夺另外，由于赢在均相体系尖中氧化态自袭由基的独立茅活性更高，也氧化程度也授随之提高，年有机物在富返氧超临界水翻中进行均相弓氧化，其反当应速度很快横，在挽400婚～元600历℃描下，在极短杠时间内就能只将有机物的钓结构破坏，罗且反应完全罩、彻底，使护有机碳、氢楼完全转化为塑CO合2燥和末H季2忘O酬。研【松仪器及试剂饱】饥超临界水氧腥化设备；烧泥杯；滴定管铃等COD、县NH宾3蒸-N分析相候关仪器。蜘【实验步骤架】冶打开阀门1蛙1和阀门5身(见附图2创)，向高压丧釜内打入试睁验介质。应冒注意：装拆量时要小心，伍不要碰伤各合部件；拧紧要螺栓时，要酬对称上紧，臣以保证螺栓盐及密封面受帽力均匀。玻加热炉的安邪全检查；通曾电前必须检获查是否有可座靠的接地，猫在确认后，续方可进行下元面步骤。浸打开总电源袜开关，然后米再打开加热总开关。商为安全起见却，在打开加给热开关接通侧加热管后，弦最好用万用碍表测量一下现釜体及加热抢炉外壳上有筹无漏电电压挥。烧加热所需温格度由控制箱稿上的温控仪献设定并控制桌，具体操作甚请看温控仪执说明书。加留压应缓慢进酷行，操作时峡随时观察压兽力表的数值稀，严禁在超槐温超压情况鸭下用釜。抗压力设定：妻压力通过仪愉器面板上的猴电极点压力碎表进行设定伤，上下限（汪不可超过设认计压力），还当压力达到愈或超过所设淡压力上限时哄时，仪器发肥声报警，同秃时切断加热璃电源，当仪患器再次加热狠时，必须要最等压力到达堵压力表下限蚊方可加热，而如报警声噪朗声太大，可他按一下报警赠开关，这时厚报警声停止任。迁冷却水接头振用于冷却磁层铁，冷却最钞好在加热停暑止2小时去后停止，以鹿防高温对磁法铁造成失磁黑。塑清洗：釜用冶完要及时清甚洗，减少腐炒蚀。夸【结果计算白】取η挺COD渔=（C灰COD症-C良0COD钥）/C层0COD谨躬η距NH3-N雀烛=（C呆NH3-N容-C哲0NH3-比N层）/C去0NH3-磁N式中：敢η绕COD垒,援η锄NH3-N送——跌COD,N旱H岁3艘-N去除刺率，%；钳C词COD本,C杏NH3-N接——牺原水中CO志D,NH敏3脚-N含量慧，mg/L异；绳C故0COD浑,C驴0NH3-替N禁——申处理后水样三中COD,真NH朵3咏-N含量，瓦mg/L。蹄【注意事项漏】德（1）本装短置工作时高框温高压，应枣防止烫伤。辛（2）当温包度和压力很沫高回压时应恭慢慢释放，夕切勿急聚降默压。愁（3）实验醒完成后应确取保冷切循环辽水保持在4复个小时以上邮，延长回压屿阀和磁铁的慢使用寿命。截起草人:垮李素芹王博丽华特北京科技大凉学冶金与生袄态工程学院购生态系佳2006.峰11.20鞠超临界水氧妙化装置催安全操作规本程(1)温打开阀门1缘1和阀门5站(见附图)腰，向高压釜伯内打入试验颂介质。冰应注意：垦装拆时要小框心，不要碰锋伤各部件；嚷拧紧螺栓时凳，要对称上栋紧，以保证返螺栓及密封抚面受力均匀观。幻加热炉的安俭全检查；通蹦电前必须检捕查是否有可统靠的接地，懒在确认后，浩方可进行下制面步骤。旺打开总电源会开关，然后见再打开加热镜开关。手为安全起见糖，在打开加滴热开关接通族加热管后，变最好用万用匹表测量一下询釜体及加热卵炉外壳上有唐无漏电电压季。涉加热所需温大度由控制箱搜上的温控仪婶设定并控制霸，具体操作流请看温控仪宁说明书。加判压应缓慢进住行，操作时抗随时观察压张力表的数值似，严禁在超英温超压情况合下用釜。丽压力设定：搜压力通过仪余器面板上的废电极点压力涛表进行设定炭，上下限（抬不可超过设搏计压力），摧当压力达到塞或超过所设便压力上限时杆时，仪器发形声报警，同滩时切断加热叠电源，当仪扰器再次加热荣时，必须要粪等压力到达障压力表下限咽方可加热，红如报警声噪崖声太大，可扶按一下报警拣开关，这时食报警声停止工。倦冷却水接头准用于冷却磁晒铁，冷却最轿好在加热停杀止2小时后命停止，以防鉴高温对磁铁葡造成失磁。首清洗：釜用轧完要及时清闻洗，减少腐衬蚀。惹SCWO实芬验装置佣安全操作规勇程(2)崇1.储液鬼罐装液甩打开储液罐伏上盖，将有暖机废水或双卡氧水分别加咐入各自的釜驴内，再将釜代盖拧上。些2.通过会电极点压力娘设定上限，遭可控制泵压絮过载。封3.预热乌器、反应器讯加热炉辛设定预热器免加热炉的温积度，温控仪墓自动控温，窄恒温至设定美温度。温度缺设定详见温孟控仪说明书冒。略4.冷却雄器柱将冷却器接冰到有阀门控培制的自来水吗源上，调节志进水量，确搜保T5测量卡温度低于掀100的℃详。雀5.反应路压力的控制割反应压竟力通过顶部撞加载式回压虎阀来控制，窑顶部控制压丘力可由手动云泵加压实现性，为保证控巧制精度，可故预先在缓冲稿容器内加一域定压力的气淡体，然后用右手动泵打水志增压气，到嚼控制压力。胃6.注意摸事项似（1）本装汪置工作时高帅温高压，应片防止