環(huán)境工程實驗

前言

　　環(huán)境工程實驗是環(huán)境工程學(xué)科的重要組成部分，是科研和工程技術(shù)人員解決環(huán)境污染治理中各種問題的一個重要手段。許多污染現(xiàn)象的解釋，污染治理技術(shù)、處理設(shè)備的設(shè)計參數(shù)和操作運行方式的確定，都需要通過實驗解決。例如，污水處理中混凝沉淀所用藥劑種類的選擇和生產(chǎn)運行條件的確定、熱解焚燒技術(shù)處理固體廢物時工藝參數(shù)的確定等，都需要通過實驗測定，才能較合理地進(jìn)行工程設(shè)計?！　”緯凑战逃凯h(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會提出的環(huán)境工程本科教學(xué)規(guī)范的建議編寫，內(nèi)容包括：實驗設(shè)計研究與數(shù)據(jù)處理、水處理實驗、大氣污染控制實驗、固體廢物處理與處置實驗、環(huán)境噪聲控制實驗等方面。為加強學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在一般的檢測性驗證性實驗的基礎(chǔ)上，增加了一些設(shè)計性研究性實驗。如實驗標(biāo)題中標(biāo)注有“*”的實驗?！　”緯梢娴?、王利平、王瓊主編。參加編寫工作的有：長沙理工大學(xué)尹奇德、王瓊、劉志華，江蘇工業(yè)學(xué)院王利平，武漢大學(xué)胡將軍，南華大學(xué)劉迎云，湖南科技大學(xué)劉文華、史紅文，景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院成岳、廖潤華，河北理工大學(xué)魏瑞霞，中南民族大學(xué)孫杰，四川大學(xué)王安，仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院周康群，江蘇大學(xué)依成武，中國礦業(yè)大學(xué)李燕、白向玉，鄭州輕工業(yè)學(xué)院牛曉霞，北京建筑工程學(xué)院黃忠臣，河南城建學(xué)院焦桂枝、馬春蓮，天津科技大學(xué)楊宗政，太原理工大學(xué)張弛，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)盧俊平。編寫過程中，尹令實、譚萬春、劉春華、曾經(jīng)、彭青林、宋劍飛、散靈丹、蔣朝暉、張玲、羅彬、劉道根、楊潔、吳歡等參與了錄入、繪圖、校對等工作。衷心感謝教育部高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、湖南大學(xué)博士生導(dǎo)師曾光明教授的審閱和悉心指導(dǎo)。本書的編寫還參考了一些專家、學(xué)者的相關(guān)文獻(xiàn)資料，在此表示誠摯的感謝。

內(nèi)容概要

　　《環(huán)境工程實驗》對環(huán)境工程實驗技術(shù)進(jìn)行了全面介紹，內(nèi)容包括：環(huán)境工程實驗的教學(xué)目的與要求、實驗設(shè)計、誤差分析與實驗數(shù)據(jù)處理、實驗樣本的采集與保存、水處理實驗、大氣污染控制實驗、固體廢物處理與處置實驗、環(huán)境噪聲控制實驗等方面?！董h(huán)境工程實驗》可作為高等學(xué)校專業(yè)實驗教材供環(huán)境類專業(yè)學(xué)生使用，也可供環(huán)境工程領(lǐng)域科研和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 環(huán)境工程實驗的教學(xué)目的與要求1.1 實驗的教學(xué)目的1.2 實驗的基本程序1.3 實驗的教學(xué)要求1.4 設(shè)計性研究性實驗第2章 實驗設(shè)計2.1 實驗設(shè)計簡介2.1.1 實驗設(shè)計的目的2.1.2 實驗設(shè)計的幾個基本概念2.1.3 實驗設(shè)計的應(yīng)用2.1.4 實驗設(shè)計的步驟2.2 單因素實驗設(shè)計2.2.1 均分法和對分法2.2.2 0.618法2.2.3 分?jǐn)?shù)法和分批實驗法2.3 雙因素實驗設(shè)計2.3.1 從好點出發(fā)法2.3.2 平行線法2.4 多因素正交實驗設(shè)計2.4.1 正交表與正交實驗方案設(shè)計2.4.2 正交實驗分析舉例第3章 誤差分析與實驗數(shù)據(jù)處理3.1 誤差分析3.1.1 真值與平均值3.1.2 誤差與誤差的分類3.1.3 準(zhǔn)確度與精密度3.1.4 誤差分析3.2 實驗數(shù)據(jù)整理3.2.1 有效數(shù)字及其運算3.2.2 可疑觀測值的取舍3.3 實驗數(shù)據(jù)處理3.3.1 方差分析3.3.2 實驗數(shù)據(jù)的表示法第4章 實驗樣本的采集與保存4.1 水樣的采集與保存4.1.1 水樣的采集4.1.2 水樣的保存4.2 氣體樣本的采集與保存4.2.1 氣體樣本的采集4.2.2 氣體樣本的保存4.3 固體樣本的采集與保存4.3.1 固體樣本的采集4.3.2 固體樣本的保存第5章 水處理實驗5.1 常用指標(biāo)及分析方法5.1.1 表征酸堿性的指標(biāo)5.1.2 表征感官性狀的指標(biāo)5.1.3 表征有機物含量的指標(biāo)5.1.4 氣體類5.1.5 某些特定物質(zhì)5.2 水處理實驗5.2.1 混凝實驗5.2.2 自由沉淀實驗5.2.3 絮凝沉淀實驗5.zI4成層沉淀實驗5.2.5 過濾實驗5.2.6 氣浮實驗5.2.7 活性炭吸附實驗5.2.8 離子交換實驗5.2.9 加氯消毒實驗5.2.10 臭氧消毒實驗5.2.11 膜分離實驗5.2.12 電滲析實驗5.2.13 曝氣設(shè)備充氧性能的測定5.2.14 工業(yè)污水可生化性實驗5.2.15 活性污泥性質(zhì)的測定5.2.16 活性污泥法動力學(xué)系數(shù)的測定實驗5.2.17 完全混合曝氣池處理污水實驗5.2.18 間歇式活性污泥法（SBR法）實驗5.2.19 高負(fù)荷生物濾池實驗5.2.20 厭氧消化實驗5.2.21 污泥比阻的測定實驗5.2.22 污水處理工藝模擬與設(shè)計實驗5.2.23 酸性污水升流式過濾中和及吹脫實驗_5.2.24 城市污水深度處理及回用技術(shù)與研究5.2.25 工業(yè)廢水處理實驗與研究5.2.26 微電解處理制藥工業(yè)廢水的實驗與研究第6章 大氣污染控制實驗6.1 常用指標(biāo)及分析方法6.1.1 顆粒物6.1.2 二氧化硫6.1.3 甲醛6.2 大氣污染物監(jiān)測6.2.1 大氣中總懸浮顆粒物的測定6.2.2 氣體中可吸入顆粒物的測定6.2.3 氣體中SO2的測定6.2.4 氣體中NOx的測定6.3 粉塵物理性質(zhì)的測定6.3.1 粉塵真密度測定6.3.2 粉塵比電阻的測定6.3.3 粉塵分散度測定6.4 除塵器性能的實驗6.4.1 電除塵器電暈放電特性實驗6.4.2 旋風(fēng)除塵器性能測定6.4.3 袋式除塵器性能測定6.4.4 文丘里洗滌器性能實驗6.5 氣態(tài)污染物控制實驗6.5.1 堿液吸收法凈化氣體中的SO26.5.2 活性炭吸附凈化氣體中的NOx6.5.3 活性炭吸附法凈化’VOCs廢氣6.5.4 機動車尾氣的測定6.5.5 氣態(tài)揮發(fā)性有機物（VOCs）污染控制實驗研究第7章 固體廢物處理與處置實驗7.1 常用指標(biāo)及分析方法7.1.1 物理組成7.1.2 含水率7.1.3 揮發(fā)性物質(zhì)與灰分7.1.4 元素分析7.1.5 熱值7.1.6 容重與孔隙率7.1.7 耗氧速率7.2 固體廢物處理與處置實驗7.2.1 有機固體廢物熱值測定7.2.2 固體廢物的風(fēng)力分選實驗7.2.3 固體廢物的重介質(zhì)分選實驗7.2.4 好氧堆肥模擬實驗7.2.5 工業(yè)廢渣滲濾模型實驗7.2.6 生活垃圾的滲濾實驗及滲濾液的處理方案設(shè)計7.2.7 浸出毒性鑒別實驗7.2.8 熱解焚燒條件實驗7.3 固體廢物資源化、減量化和無害化技術(shù)研究實驗7.3.1 污泥濃縮實驗7.3.2 廢舊輪胎熱解資源化研究實驗7.3.3 有害廢棄物固化后的性能測定實驗7.3.4 電子線路板基材資源化研究7.3.5 礦化垃圾等固體廢物資源化工藝與機理的實驗與研究第8章 環(huán)境噪聲控制實驗8.1 概述8.2 環(huán)境噪聲控制實驗8.2.1 城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量8.2.2 城市道路交通噪聲測量8.2.3 工業(yè)企業(yè)噪聲排放測量8.2.4 設(shè)備輻射噪聲頻譜的現(xiàn)場測量8.2.5 材料吸聲性能的實驗室測量附錄A 常用正交實驗表附錄B F分布表附錄C 相關(guān)系數(shù)檢驗表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　本教程在一般的檢測性驗證性實驗的基礎(chǔ)上，增加了大量設(shè)計性研究性實驗。對于設(shè)計性研究性實驗，要求學(xué)生通過查閱有關(guān)書籍、文獻(xiàn)資料，了解和掌握與課題有關(guān)的國內(nèi)外技術(shù)狀況、發(fā)展動態(tài)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗課題要求和實驗室條件，提出具體的實驗方案設(shè)計，包括實驗工藝技術(shù)路線、實驗條件要求、實驗計劃進(jìn)度等。雖然這種實驗一般要花費較多的時間，而且往往不是一帆風(fēng)順的，但卻是培養(yǎng)學(xué)生獨立從事科學(xué)研究工作能力，特別是創(chuàng)新能力所必需的。通過這樣的實驗，學(xué)生能深入理解環(huán)境科學(xué)與工程原理，提高自學(xué)能力、動手能力和設(shè)計能力，激發(fā)創(chuàng)新精神?！　≡O(shè)計性研究性實驗的研究報告內(nèi)容應(yīng)包括：①課題的調(diào)研；②實驗方案的設(shè)計；③實驗過程的描述；④實驗結(jié)果的分析討論；⑤實驗結(jié)論；⑥參考文獻(xiàn)?！　≡O(shè)計性研究性實驗，使學(xué)生經(jīng)歷“三個全面”的過程，即：全面分析研究問題的過程、實驗技能得到全面鍛煉的過程、綜合能力得到全面提升的過程。具體的培養(yǎng)方式和要求有以下幾方面。　?。?）實驗題目和內(nèi)容。　　實驗題目的設(shè)計是設(shè)計性研究性實驗的關(guān)鍵。實驗題目要體現(xiàn)內(nèi)容新、難度適中和可操作性強。內(nèi)容要結(jié)合學(xué)科的發(fā)展，使學(xué)生能體會到學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)；難度適中體現(xiàn)在適合本科生的實際水平，使學(xué)生有信心、有能力地完成，并得到相應(yīng)的鍛煉；可操作性是要求實驗題目與實驗室的條件、指導(dǎo)教師的研究方向相一致，避免出現(xiàn)實驗過程失控的現(xiàn)象。　　實驗內(nèi)容要以環(huán)境科技的發(fā)展方向、承擔(dān)的研究項目和現(xiàn)有基礎(chǔ)為依托，并結(jié)合本科生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求而確定。開設(shè)設(shè)計性研究性實驗，每個實驗課題宜在一個大題目下，設(shè)若干個分題，當(dāng)實驗的學(xué)生較多時，可以避免出現(xiàn)題目重復(fù)的現(xiàn)象，確保實驗質(zhì)量，同時也有利于實驗難度和可操作性的控制?！　。?）實驗方案的討論與確定?！　∨c學(xué)生進(jìn)行實驗方案的討論是設(shè)計性研究性實驗的另一關(guān)鍵點。本科生不同于研究生，提出的實驗方案會出現(xiàn)很多方面不合理的問題，需要指導(dǎo)老師予以具體分析，積極引導(dǎo)，協(xié)助確定一個切實可行的實驗方案。同時，實驗方案的討論也是對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和創(chuàng)新能力的重要培養(yǎng)鍛煉過程。　?。?）實驗?zāi)繕?biāo)與要求?！　、侏毩⒉殚喤c檢索文獻(xiàn)。學(xué)生應(yīng)在了解實驗背景、目的及基本內(nèi)容后，學(xué)習(xí)和掌握文獻(xiàn)資料的查閱、檢索和應(yīng)用，獨立進(jìn)行文獻(xiàn)查閱與檢索工作，完成實驗方案的設(shè)計?！　、谧灾鬟M(jìn)行實驗研究。在鞏固實驗操作技能的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)實驗研究技術(shù)。在指導(dǎo)教師的輔助與引導(dǎo)下，自主完成實驗裝置的裝配、分析測定試劑的配制與儀器準(zhǔn)備；自主運行實驗裝置，掌握實驗數(shù)據(jù)記錄格式的設(shè)計、數(shù)據(jù)整理與分析方法；在指導(dǎo)教師的督導(dǎo)下，學(xué)習(xí)并實施相關(guān)大型分析儀器的分析操作。　　③科學(xué)分析與推導(dǎo)。要求學(xué)生學(xué)習(xí)和初步掌握對實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)分析與推演方式。掌握依據(jù)實驗結(jié)果推演到結(jié)論的思維過程，鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)專業(yè)知識，培養(yǎng)和提高科學(xué)研究能力。

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