返回首页
   当前位置: 网站首页 - 实验教学 - 教学大纲
  发表日期:2014年10月21日   编辑:admin   有327位读者读过此文 【字体: 打印本页
环境工程学实验大纲

环境工程学实验》课程教学大纲

课程代码:  9104080150

课程名称:   环境工程学实验

英文名称:   Experiment of Environment Engineering

课程类型:    C、专业必修

总 学 时:   52           实验学时:52

学  分:   2

适用对象:    环境科学专业本科学生

先修课程:  《无机及分析化学》《环境监测》《环境监测实验》等专业基础课程

考核方式:采取随堂实验考核与平时实验报告相结合方式进行考核评定。

随堂实验考核占60%:考核学生对实验方案的设计、实验的基本操作掌握情况以及对实验所用仪器的熟悉使用情况;

平时实验报告占40%:考查学生实验报告的完整性和实验方法合理性及实验数据的准确性。

 

一、课程性质、目的和任务

  环境工程是一门综合性的实用技术和应用学科,是环境科学研究和环境保护的基础。它不止限于得到环境工程学方面的理论,更重要的是通过实验操作使学生能掌握环境工程的治理技术基本原理和基本技能;从而达到培养学生分析问题解决问题的能力、实验技能和动手能力,树立勇于开拓的创新意识,为今后从事环境治理工作打下基础。

《环境工程实验》这门课开设的目的是加深学生对基本概念的理解;使学生了解如何进行实验方案的设计,并初步掌握水、大气、固体废物等处理的方法和基本处理技术;通过实验数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术以及运用实验成果验证已有的概念和理论等。要求掌握水、大气、固体废物等的处理方法及学会对常用实验仪器、设备的使用,培养学生动手能力、创造能力及解决基本实验技术问题的能力;学会对实验数据测定、分析的处理方法,并能通过实验得到可靠结论。

二、教学基本内容

实验一、混凝实验 

实验目的:

1、 了解混凝的现象及过程,净水作用及影响混凝的主要因素;

2、 学会寻求水样最佳混凝条件(包括投药量、pH值、水流速度梯度)的基本方法;

3、了解助凝剂对混凝效果的影响。

实验内容:

1、水混凝最佳投药量、最佳PH值及最佳水流速度梯度的寻求;

2、用光电比浊法测定水样的浊度。

实验要求:

1、掌握寻求水混凝最佳条件的实验原理和操作要求;

2、实验结果分析讨论。

实验二、自由沉降实验

实验目的:

1、学习并掌握污水中颗粒物的自由沉降速率与效率; 

2、加深理解沉降的基本概念和水中杂质的沉降规律。

实验内容:

1、实验水样的配制;

2、通过观察不同沉降时间记录水中颗粒物浓度,绘制沉降速率曲线;

3、测定某一深度水样的剩余颗粒物浓度与沉降时间的对应数值,绘制沉降效率曲线。

实验要求:

1、掌握水的悬浮物含量测定方法;

2、掌握累积沉降曲线的绘制方法和通过累积沉降曲线计算沉降效率的方法。

实验三、絮凝沉淀实验

实验目的:

1、加深对絮凝沉淀的特点及沉淀规律的理解。

2、掌握絮凝沉淀的实验方法和实验数据的整理方法

实验内容:

1、实验水样的配制;

2、通过观察测定不同沉降时间不同取样口的水中颗粒物浓度,绘制絮凝沉淀曲线;

3、测定不同深度水样的剩余颗粒物浓度,与以沉淀时间t为横坐标,E为纵坐标,绘制不同有效水深H的E~H关系曲线及E~u曲线。

实验要求:

1、掌握絮凝沉淀的实验方法和浊度(或悬浮物)的测定方法

2、学会绘制絮凝沉淀的等去除效率曲线

实验四、清水曝气充氧实验

实验目的:

1、掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法;

2、了解测试方法和数据整理方法的特点;

3、学习并掌握氧转移的机理及影响因素。

实验内容:

1、实验温度下水的饱和溶解氧浓度的测定;

2、零溶解氧水样的准备;

3、溶解氧浓度和时间对应关系数据测定。

实验要求:

1、掌握溶解氧测定仪的使用方法;

2、根据水中溶解氧浓度和时间的对应关系曲线,计算氧的总传递系数和曝气设备的充氧能力。

实验五、活性污泥性质的测定实验 

实验目的:

1、熟悉活性污泥性能指标的基本概念;

2、掌握活性污泥性能指标的测定方法。

实验内容:

1、活性污泥的筛选与准备;

2、活性污泥沉降比和污泥浓度的测定;

3、计算污泥指数值。

实验要求:

1、理解活性污泥性能指标反映的实质;

2、学会通过活性污泥的性能指标判断污泥的质量。

实验六、静态活性炭吸附实验

实验目的:

1、了解吸附剂的吸附性能和吸附原理;

2、掌握吸附等温线的测定。

实验内容:

1、活性炭的筛选与准备;

2、吸附等温线测定。

实验要求:

1、加深对吸附原理的认识;

2、熟悉吸附等温线绘制的实验方法。

实验七、动态活性炭吸附实验

实验目的:

1、了解活性炭的吸附工艺及性能,并熟悉整个实验过程的操作;

2、掌握用“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。

实验内容:

1、连续流活性炭吸附实验;

2、实验参数的确定。

实验要求:

1、掌握参数测定所用仪器的使用方法;

2、学会用活性炭处理污水设计参数的测定方法。

实验八、污泥比阻测定实验

实验目的:

1、通过实验掌握污泥比阻的测定方法;

2、进一步加深理解污泥比阻的概念;

3、评价污泥脱水性能。

实验内容:

1、测定污泥的脱水性能;

2、污泥比阻测定过程中所有参数的确定。

实验要求:

1、掌握污泥比阻的测定方法;

2、能利用实验结果对污泥脱水性能给出适当评价。

实验九、改善污泥脱水性能实验

实验目的:

1、掌握用布氏漏斗试验选择混凝剂的方法;

2、掌握确定污泥的最佳混凝剂投加量方法。

实验内容:

1、测定加入调节剂之后污泥的脱水性能;

2、选择污泥混凝调节剂的种类;

3、确定调节剂的最佳用量。

实验要求:

1、掌握污泥比阻的测定方法;

2、确定污泥混凝调节剂的种类和最佳量的方法。

实验十、折点加氯消毒实验

实验目的:

1、了解氯消毒的基本原理;

2、掌握加氯量,需氯量的计算方法;

3、掌握氯氨消毒的基本方法。

实验内容:

1、配制标准试剂和实验水样;

2、测定氨氮和余氯的含量。

实验要求:

1、掌握余氯标准比色溶液的配制和使用方法;

2、学会折点加氯消毒实验的基本操作方法。

实验十一、旋风除尘器性能测定实验

实验目的:

1、了解旋风除尘器的除尘原理;

2、掌握旋风除尘器性能测定的主要方法;

3、通过观察和测量全面了解影响旋风除尘器性能的主要因素。

实验内容:

1、影响旋风除尘器性能的运行参数的选择与测定;

2、通过实测数据全面了解影响旋风除尘器性能的主要因素。

实验要求:

1、熟悉旋风除尘器的运行过程;

2、掌握旋风除尘器性能参数的测定与评价。

实验十二、碱液吸收气体中的二氧化硫实验

实验目的:

1、了解吸收净化法去除二氧化硫的实验原理;

2、掌握吸收净化设备运行和控制的实验方法;

实验内容:

1、改变气流速度,观察填料塔内气液接触状况和液泛现象;

2、测定填料吸收塔的吸收效率和压降。

实验要求:

1、熟悉二氧化硫吸收设备的运行过程;

2、掌握吸收设备性能参数的测定与评价。

实验十三、城市生活垃圾的堆肥化实验

实验目的:

1、认识废弃物资源化的重要意义; 

2、掌握垃圾堆肥的处理方法; 

3、掌握垃圾堆肥肥效的评价方法。

实验内容:

1、厌氧堆肥化过程参数计其测定;

2、好氧堆肥化过程参数计其测定。

实验要求:

1、熟悉堆肥化过程中所用的仪器设备;

2、掌握堆肥化过程中的参数测定及评价方法。

、教学基本要求

 1、课前预习。了解实验的目的要求、实验原理和实验内容,写出简明的预习提纲;

  2、实验设计。掌握实验设计方法的目的;

  3、实验操作。实验前应仔细检查实验设备、仪器仪表是否完整齐全,实验时要严格按照操作规程认真操作,仔细观察实验现象,精心测定实验数据,并详细填写实验记录。实验结束后,要将实验设备和仪器仪表恢复原状,将周围环境整理干净;

  4、实验数据处理。对实验取得的数据作科学的整理分析,去伪存真,去粗取精,以得到正确可靠的结论;

 5、撰写实验报告。

四、实践环节

实践环节的实验项目有混凝实验、自由沉降实验、絮凝沉淀实验、清水曝气充氧实验、活性污泥性质测定实验、静态活性炭吸附实验、动态活性炭吸附实验、污泥比阻测定实验、改善污泥过滤脱水性能的实验、折点加氯消毒实验、旋风除尘器性能测定实验、碱液吸收气体中二氧化硫的实验、城市生活垃圾的堆肥化实验一共13个,其中包括了水处理实验、大气污染控制实验和固体废弃物处理实验。实践学时一共52学时。实验过程中以学生动手为主,教师指导为辅,有重点地用较长时间观察几个同学的实验操作,以点带面,发现问题和寻找解决问题的办法;指导要有针对性,要有启发性,少示范,多启发,其目的是给学生留下自学和独立思考的余地,通过实验环节增强学生的动手能力。

五、课外习题及课程讨论

实验开始之前,教师要对实验的内容、目的和要求做出简要说明,提出实验过程中应该注意的事项,并检查学生的实验预习报告;在实验过程中教师要对学生在实验过程中出现的问题进行解答并提出建议。实验结束后,要求学生记录下各种数据并进行处理,对各种实验现象进行分析和讨论,得出实验结论,然后写出实验报告。

六、教学方法与手段

1、实验课前的准备:

实验课前,教师需做到:

(1)研究实验内容,确定实验方案并准备讲义;

(2)检查实验定有关设备和各项实验器材的准备情况;

(3)准备实验中要求学生的注意事项;

(4)给学生布置要预习的实验内容;

(5)对参加实验的学生进行分组。

实验课前,要求学生在预习中一般作到:

(1)认真预习实验教材,了解实验仪器、设备;

(2)写好实验预习报告。对于综合性实验,要求学生预习报告中拟出实验方案和操作步骤,分析影响测定准确度的因素及控制方法。通过准备,师生对实验有了全面的了解,这样可以保证在实验中顺利地进行操作。

2、实验课的组织与课堂控制:

实验开始前,先检查一下学生预习的情况,并作简要讲解,交代注意事项,且对使用仪器、设备及用品是否完好作进一步的检查。实验开始后,要求学生按操作规范和顺序准确操作,对实验现象的观察要力求客观、深入、全面、细致;还要积极思考、认真分析,及时记录实验中出现的现象和全部的有关数据。在实验过程中进行随时的指导,有重点地用较长时间观察几个同学的实验操作,以点带面,发现问题和寻找解决问题的办法;要有针对性,要有启发性,少示范,多启发,其目的是给学生留下自学和独立思考的余地。另外,注意实验课课堂组织,提高实验课的效率,降低因操作错误或干扰因素中断实验的可能性。

3、实验报告的撰写:

实验结束后,要求学生记录下各种数据并进行处理,对各种实验现象进行分析和讨论,得出实验结论,然后写出实验报告。实验报告内容包括:

(1)实验名称;

(2)实验目的、要求;

(3)实验原理;

(4)实验方法、步骤和条件;

(5)实验数据处理及实验结果;

(6)实验现象的分析、讨论;

(7)结论。实验报告要求独立完成,并要求书写认真,字迹工整,文字通顺,数据真实,图表清楚,尽可能深刻全面,有分析,有见解。

七、各教学环节学时分配 

序号

教学内容

讲课学时

实践学时

习题课

其它

合计

混凝实验

 

 

 

自由沉降实验

 

 

 

絮凝沉淀实验

 

4

 

 

4

清水曝气(充氧)实验

 

 

 

活性污泥性质的测定实验

 

 

 

静态活性炭吸附实验

 

 

 

动态活性炭吸附实验

 

 

 

污泥比阻测定实验

 

4

 

 

4

9

改善污泥脱水性能实验

 

4

 

 

4

10

折点加氯消毒实验

 

4

 

 

4

11

旋风除尘器性能测定实验

 

4

 

 

4

12

碱液吸收气体中二氧化硫的实验

 

4

 

 

4

13

城市生活垃圾的堆肥化实验

 

4

 

 

4

合计

 

52

 

 

52

 

八、考核方式

采取随堂实验考核与平时实验报告相结合方式进行考核评定,给出学生此门课程的最终成绩。

随堂实验考核占60%:考核学生对实验方案的设计、实验的基本操作掌握情况以及对实验所用仪器的熟悉使用情况;

预习报告和实验报告占40%:检查学生预习情况,考查学生实验报告的完整性和实验方法合理性及实验数据的准确性。

九、推荐教材和教学参考书 

教  材:《环境工程学实验讲义》,自编实验讲义

参考书:《环境工程学实验》,雷方中 编著,化学工业出版社,2007

    《环境工程学》,将展鹏 编著 高等教育出版社,1999。

大气污染控制工程》,郝吉明 编著,高等教育出版社2003

    水污染控制工程实验》,章菲娟 编著,高等教育出版社1996

        《现代除尘理论与技术》,向晓东 编著,冶金工业出版社,2002。

十、说明

每个实验结束之后要引导学生进行实验小结,小结的内容应该包括以下几个内容