实验室建设思路 实验室是中学教育中的重要组成部分,是新世纪培养创新人才,提高学生实践创新能力,实施素质教育的重要基地。我国2001年颁布《基础教育课程改革纲要》，启动基础教育课程改革。本次课改的一个明显特点是首次明确强调培养学生科学素养、探究能力、问题解决能力的目标。近年来,对学生科技创新实践能力的培养已越来越引起学校校的重视，利用科技创新实验室重点培养学生的“三能，三创”（动手能力、实践能力、创新能力、创新意识、创新精神、创造潜力），鼓励学生进行创新性的学习和研究。在此背景下，传统实验室已经不能满足新的课程标准下的实验教学的需要。因此建设科技创新实验室，已经成为开展实验教学、培养学生科学素养和探究能力的必不可少的配套设施。科技创新实验室是培养学生实践创新能力和开展课外科技活动的重要基地，也是展示学生实践创新成果的重要窗口,为学生锻炼实践创新能力提供了基本保障。 科技创新实验室的建设在于给学生不断制造理论联系实际的实践机会。提倡“在做中学，在学中做”，培养学生研究性学习的思维方法，使学生从灌输式教学模式中走出来，逐步形成独立自主地分析问题、解决问题的能力。创新环境的建设思想是以学生为主体，对学生因材施教，让学生因需受教，学生既可选择指导老师提供的研究项目，也可根据个人的研究兴趣自选项目，以合作或单独进行的方式展开学校和研究。   编号 名称 技 术 要 求 单位 数量 01 地球结构探秘 地球可看作一种特殊的球体，按照当今科学研究结论：地球由多层同心圈组成，这些同心圈从内到外依次称作地核、地幔、地壳；地球内部复杂的构造和高温、高压下的剧烈地幔运动是地震产生的主要成因。 套 1 02 音量比赛 展项利用的是噪声检测的原理。 展品操作说明： 打开电源后展品进入工作状态，这时两名参观者可分别进入透明隔音室，对着声音检测口喊叫10秒，这时检测口上方的LED指示器会自动显示参观者的的分贝值。 套 1 03 磁力转盘 规格:700×700×1000 磁力是一种非接触力，磁力的基本性质就是同性相斥、异性相吸 套 1 04 无规则摆锤 规格:700×700×1000 同极性磁力相斥，异极性磁力相吸。 套 1 05 拍出音阶 规格:700×700×1000 用特制的拍子拍打“拍出音阶”设备的管口，就能听到由上面不同长度的管子演奏出的音乐 套 1 06 铁花 规格:700×700×1000 形状记忆效应 套 1 07 飞轮蓄能 规格:700×700×1000 通过巨大的飞轮积蓄动能，再将所蓄能量转换成电能，了解惯性蓄能和能量转换。 套 1 08 光的反射 套 1 09 磁椅 规格:700×700×1000 磁力是一种非接触力，同性相斥、异性相吸；利用强磁铁同性相斥的特性制作成一张凳子，可以形象而又直观地体会、观察磁铁同性相斥的现象。 套 1 10 爸爸的鼻子 规格:700×700×1000 中间的镜子是由透明玻璃和平面镜交错排列在一起组成的，所以从你的脸上反射的光线有一部分经透明玻璃投射过去，有一部分经平面镜反射回来。对面的情况同样如此。所以你看到的新面孔是你原来的面孔和对面朋友的面孔的合成。 套 1 11 菲涅尔透镜 规格:700×700×1000 菲涅尔透镜又称螺纹透镜或阶梯透镜。它是菲涅尔于1919 年提出的，用于灯塔照明系统中。菲涅尔透镜利用螺纹槽形使镜片具有类似球面镜片的聚焦作用和发散特性。其工作原理实质上与球面镜相一致。起聚焦作用仅是镜片中的锯齿部分。 套 1 12 菲涅尔透镜 规格:700×700×1000 菲涅尔透镜又称螺纹透镜或阶梯透镜。它是菲涅尔于1919 年提出的，用于灯塔照明系统中。菲涅尔透镜利用螺纹槽形使镜片具有类似球面镜片的聚焦作用和发散特性。其工作原理实质上与球面镜相一致。起聚焦作用仅是镜片中的锯齿部分。 套 1 13 磁性液体 演示磁性液体产生的特殊现象 套 1 14 齿轮传动 介绍齿轮传动的特点和应用 套 1 15 彩色的影子 影子的形成及三基色的混合锁获得的不同色彩 套 1 16 磁悬浮 磁悬浮演示 套 1 17 电视机与磁力 运动电荷在磁场中如何改变运动方向 套 1 18 钉床 面积越大、压强越小 套 1 19 电影的原理 演示视觉暂留现象 套 1 20 大称 杠杆原理 套 1 21 动物叫声 介绍不同动物的叫声 套 1 22 电磁加速器 演示电磁力与惯性 套 1 23 电磁秋千 电磁力相互作用 套 1 24 电磁筋斗 电磁力相互作用 套 1 25 地震台 演示地震现象 套 1 26 电磁乒乓 静电力的排斥和吸引 套 1 27 地球构造 演示地球内部构造 套 1 28 电风转筒 尖端现象产生的离子风 套 1 29 大视野立体图 补色立体图 套 1 30 多像镜 平面镜的多次反射 套 1 31 动量守恒 动量的传递和守恒 套 1 32 典型齿轮传动 齿轮传动的种类、特点及应用场合 套 1 33 典型机构 典型机构的种类、特点及应用场合 套 1 34 动物的眼睛（鱼） 鱼眼睛的视觉特点 套 1 35 动物的眼睛（昆虫） 昆虫眼睛的视觉特点 套 1 36 翻转镜像 光线三次反射后的颠倒现象 套 1 37 菲涅尔透镜 平面透镜的特殊放大效果 套 1 38 发电锚 演示电磁转换 套 1 39 仿真雷电 演示雷电现象 套 1 40 复合摆 演示混沌摆动 套 1 41 风力发电 能源转换 套 1 42 付柯沙摆 演示科里奥利力现象 套 1 43 梵天之塔 用数学方法解出最少移动次数 套 1 44 方车轮 方形轮如何运动 套 1 45 分形艺术 演示相似分形现象 套 1 46 风力表演 演示风力级别 套 1 47 法拉第笼 演示高压电流屏蔽 套 1 48 风速演示 演示风速级别 套 1 49 风洞升力 演示流体力学 套 1 50 方程花 演示复合轨迹 套 1 51 防弹玻璃 套 1 52 防弹衣 套 1 53 反应能力测定 测试大脑对信号的反应速度 套 1 54 浮动环 视觉错觉 套 1 55 反射抛物线 演示抛物线的轨迹 套 1 56 拱桥 拱桥的力学特征 套 1 57 滚环 演示相似运动 套 1 58 光导 光导纤维的导光原理 套 1 59 龟兔赛跑 能量转换 套 1 60 滚出直线 演示齿轮纯运动产生的特殊现象 套 1 61 滚直线的小球 演示惯性运动 套 1 62 光学转盘 视觉暂留、色光混合现象 套 1 63 惯性摆车 重心的动态平衡 套 1 64 光纤传声 演示光导材料的应用 套 1 65 光柱 扫描和视觉暂留 套 1 66 惯性摆波（横波） 横波产生的原理 套 1 67 光学隧道 演示多重反射成像 套 1 68 概率演示 概率演示 套 1 69 光的分解 演示白光是复合光 套 1 70 不可思议的三角形 规格:700×700×1000 本展品展示的是透视原理所产生的视错觉，当人从某一特定观察点观察事物时，会把有些空间层次不一样的事物看成一个平面的图形，因此由于视错觉就会将相互垂直的三段构件联想成一个完整的三角形。   套 1 71 会飞的碗    规格:700×700×1000 展品介绍：“碗”之所以会悬浮于空中，是由于伯努利原理造成的，因为在质量均匀的气流中，其流动的速度越大，压力就越小；而其流动的速度越小，则其压力就越大，因而“碗”可以稳定的悬浮于空中。 套 1 72 太阳能发电 规格:700×700×1000 太阳能电池是利用太阳能的有效方式之一，太阳能电池在受到光线照射时，就会由于光电效应而产生电流，通过遮挡太阳能电池板表面，或者打开（关闭）射灯，参与者就可以看到光源与发电量之间的这种联系。 套 1 73 看谁跑得快    规格:700×700×1000 展品介绍：依照角动量守恒定律的规定：角动量相同的旋转物体，边缘重的轮子角惯量大，因而转动起来角速度比较小；中心重的轮子则相反。 套 1 74 像素点    规格:700×700×1000  展品介绍：“像素”是由 Picture(图像) 和 Element(元素)这两个单词所组成，它代表了一幅图像的最小构成单元。一幅图像的单位面积里像素点越多，图像的清晰度越高，更接近原始的图像。 套 1 75 花朵绽放    规格:700×700×1000 本展品用新颖的花朵开放的现象表现旋转物体的离心现象，旋转物体如果向心力不足（比如绳子断了），物体就会越转越离开旋转中心甚至直接被直线甩出去，也就是离心了。 套 1 76 一窗两景 规格:700×700×1000 箱体里有一面半透半反射镜将箱体隔成两部分。只能看到灯亮的那部分景物，而暗的那部分的景物则完全看不见。这样就可以在一个视窗里看到两幅画面。  套 1 77 平衡测试    规格:700×700×1000  展品介绍：由计数器、译码器及数码电路组成，用来测试人体平衡机能。人的平衡能力决定于内耳的平衡感受器及小脑神经的调节作用，经过训练，平衡能力可以大大提高。 套 1 78 悬浮环 规格:700×700×1000  同性相斥，异性相吸。磁环受磁力的排斥作用而悬浮起来 套 1 79 奇妙的乐器 规格:700×700×1000 双手靠近手形电极板，就会改变电路的参数，使音频电路开始工作。同时也会改变振荡频率，扬声器就会发出不同的声音。  套 1 80 光压风车 光的压力差使风车转动 套 1 81 画图形 大脑对反射影像轨迹的反应能力 套 1 82 合成色彩 演示色彩的配比混合 套 1 83 混色板 视觉暂留与色光合成 套 1 84 混沌摆 混沌现象的演示 套 1 85 喊泉 信号传输与电流控制 套 1 86 辉光球 电离光现象 套 1 87 含羞球1 超声波传感的应用 套 1 88 无形的力（弧形） 电磁波涡流 套 1 89 无弦琴 光电传感 套 1 90 无底洞 光的多重反射现象 套 1 91 歪手投篮 光的折射现象 套 1 92 万花筒 平面镜的多次反射 套 1 93 握力 测定双手的握力大小 套 1 94 悬浮球 演示电磁悬浮现象 套 1 95 漩涡 模拟自然界的漩涡现象 套 1 96 戏水鸭 流体力学演示 套 1 97 旋转秋千 动态平衡演示 套 1 98 相对运动 演示相对运动 套 1 99 形影不离 电子应用 套 1 100 运动总动员 演示运动不同形式 套 1 102 音频小屋 测试音量大小 套 1 103 隐身术 平面镜反射产生的错觉 套 1 104 圆盘的惯性 惯性与力矩 套 1 105 眼的余光 测定众的视角 套 1 106 运动中的骨骼 自行车运动中，人体骨骼的受力状况 套 1 107 雅各布天梯 高压电弧放电现象 套 1 108 鱼洗 共振原理 套 1 109 液体中的气泡 液体内的气压 套 1 110 缘分台 椭圆的特性 套 1 111 颜色差 眼睛对颜色的辨别能力 套 1 112 荧光棒 荧光材料发光现象 套 1 113 眼睛盲点 眼睛的视野存在盲点 套 1 114 液压千斤顶 密封液体传递压力的帕斯卡原理 套 1 115 越快越好 角动量守恒 套 1 116 一笔画 检测观众的眼手配合能力 套 1 117 运动中的感觉 转动黑白条圆筒对人产生的影响 套 1 118 液压传动 帕斯卡定理 套 1 119 自己拉自己（多人） 演示滑轮组省力效果 套 1 120 自己拉自己（单人） 演示滑轮组省力效果 套 1 121 正交十字磨 椭圆规 套 1 122 锥形上滚 锥体“上滚”使其重心降低所致 套 1 123 撞球 力的传递 套 1 124 自立的球 介绍电磁感应、异步电动机原理及力学中的回转效应 套 1 125 最速降线（双轨） 摆线轨道上的球获得最快加速 套 1 126 自然数平方规律 自然数平方规律 套 1 127 站不齐 眼睛对横向与纵向距离的视差 套 1 128 粘不离闲 传感器应用 套 1 129 重锤 传感器的应用 套 1 130 转椅 角动量守恒及旋转效应 套 1 131 柱波 柱波产生的条件和特点 套 1 132 转盘 演示不同质量的物体随盘旋转时产生的离心现象 套 1 133 安培力转盘 电流穿过磁场的安培力的演示 套 1 134 伯努力吸盘 介绍空气的粘滞力 套 1 135 拔河 定、动滑轮较量 套 1 136 比臂力 测试人体的臂力大小 套 1 137 变形窗 参照物对视觉在大脑中的影响 套 1 138 变形棍 参照物对视觉在大脑中的影响 套 1 139 波的产生（纵波摆） 演示视觉暂留产生的图形 套 1 140 波形演示（机械演示） 演示波形产生的现象 套 1 141 比大小 参照物对视觉在大脑中的影响 套 1 142 本纳姆圆 视觉暂留、色光混合等光学现象 套 1 143 变色龙 演示柯玛丽料 套 1 144 不许动 振动传感器的应用 套 1 145 棒打鸳鸯 磁力同极相斥 套 1 146 波浪发电 演示能量转换 套 1 147 伯努力悬浮 流体力学中的伯努力现象 套 1 148 不可思议的三角形 错觉现象 套 1 149 布朗运动 帕斯卡定理 套 1 150 错觉画 由心理、色差、透视原理等造成的错觉 套 1

中学数学探究实验室建设方案 序号 名称 数量 单位 合计 一、基础设备部分 1 学生实验台 张 6 2 学生凳 张 46 二 、桌面型实验仪器        1、数学基础 1 多用线面关系演示器 套 1 2 空间平面关系演示器 套 1 3 函数二角板 套 1 4 多用平面几何演示器 套 1 5 圆锥曲线演示器 套 1 6 立体几何模型数学教具 套 1 7 正20面体 套 1 8 变焦点椭圆规 套 1         2、经典数学 1 哥德巴赫猜想 套 1 2 斐波那契数列与鹦鹉螺 套 1 3 优美图 套 1 4 正交十字磨（椭圆规）  套 1 5 梵天塔 套 1 6 沙摆 套 1 7 悦耳∏歌 套 1 8 数学问题探究平台 套 1 9 四色定理 套 1 10 抽屉原理 套 1       3、数学的应用 1 生命游戏 套 1 2 星形线 套 1 3 数学与音乐 套 1 4 蒲丰实验 套 1 5 随机成群 套 1 6 摩斯密码 套 1 7 Ⅱ断奇案 套      4、趣味数学 1 最强大脑--拼装巧克力 套 1 2 最强大脑十四巧板 套 1 3 最强大脑--迷宫闯关 套 1 4 拼出正方形  套 1 5 拼走廊（拼出连线）  套 1 6 拼五星（四星拼一星）  套 1 7 巧垒立方体 套 1 8 几何体就位  套 1 9 高尔夫球拼板（搭高楼）  套 1 10 忽多忽少的小人 套 1 11 奇妙幻方 套 1 12 华容道 套 1 13 脑筋十三块  套 1 14 迷人的跳棋  套 1 15 圆形井盖之谜  套 1 16 先到二十为胜 套 1 17 巧布哨兵 套 1 18 围追堵截 套 1 19 骗人转盘 套 1 20 中彩秘诀三门问题 套 1 21 面积变化 套 1 22 六巧板 套 1 23 八巧板 套 1 24 杜登尼拼板 套 1 25 取火柴游戏 套 1 26 称量面积 套 1 27 斯佩纳游戏 套 1 28 小车突围--新概念华容道 套 4 29 实测求∏ 套 1 30 五巧板 套 1      三、落地式数学实验仪器 1 数学实验平台1 套 1 2 数学实验平台2 套 1 3 梵天之塔 套 1 4 电子翻书 套 1 5 拼图花开 套 1 6 手指推大厦 套 1 7 混沌摆 套 1 8 台球高手 套 1 9 双曲狭缝 套 1 10 猜生肖 套 1 11 概率曲线 套 1 12 柱面镜成像 套 1 13 螺旋轨道实验仪 套 1 14 数学综合实验台 套 1 15 小熊猫走钢丝（滚出直线） 套 1 16 哥尼斯堡七桥 套 1 17 圆的十七等分 套 1 18 生命科学中的数学 套 1 19 汉密尔顿路径 套 1 20 世纪幻方 套 1 21 二进制与十进制 套 1 变幻的铅笔与几何学 套 1 四、壁挂数学展品 1 聚会地点 套 1 2 移棋相间 套 1 3 格栅面积 套 1 4 编写指令 套 1 5 蒙娜丽莎 套 1 6 数码字符 套 1 7 五角星棋 套 1 8 蜗牛爬井 套 1       1、数学实验室可以激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师，对数学课来说尤其如此。可以说，只有产生浓厚的兴趣，才会积极的探索、敏锐的观察、牢固的记忆和丰富的想象;只有深厚的兴趣，才能积极地提出问题、研究问题，努力改进学习方法和创造性地运用知识。数学实验是激发学生学习数学的一种有效途径，教师在实验教学中运用数学实验，引导学生自己动手操作数学实验，并得出结论。 2、运用数学实验室，培养学生学习能力 运用数学实验室，引导学生进行积极思维，变被动学习为主动学习，激发学生的创新情感，以形成创新气氛例如在讲解“直线与平面垂直”时，提出:“是不是一条直线垂直于平面内的任意两条直线就垂直于平面?”用折纸，让学生自己动手操作实验、观察，使学生凭借折叠时得到的感性经验，归纳出其正确的结论。这样，学生在动手操作中发现问题，提高学习数学的兴趣，激发创新情感。 运用数学实验室，易激发学生的探索欲望，更有利于开发学生智力，锻炼坚韧顽强的意志，培养积极进取、勇于探索的精神和创新意识。如讲解“圆与椭圆性质的类比”，圆中直径所对圆周角为直角向椭圆的推广，让学生在椭圆中画出焦点弦，测量出它们所在直线的斜率，并计算出斜率的乘积，鼓励学生大胆猜想此性质在椭圆中的一般形态，由此得到一般结论。 运用数学实验室，增强学生的数学应用意识，培养学生的创新思维。在教学中开展数学实验，能使学生看到、感觉到、触摸到他们不懂的问题，且这些问题大多是亲身经历的。因此，当学生接触到具有典型意义的直观背景实验时，他们往往会跃跃欲试，变“学会”为“会用”，增强数学应用意识，能运用课堂上学到的知识来解决实际问题，也培养了创新思维。 3、数学实验室提高学生数学思想和方法 数学实验室能使学生在实验过程中展示自己的数学思想和方法。特别是在新课标的指导下，数学实验室更是成为学生自由探索、获得广泛数学活动经验的舞台。 总之，数学实验室能够为学生提供一个主动学习，建构新的学习环境，使教学中心从教师变为学生，教学形式由灌输变为主动建构，应该说数学实验室是适应素质教育要求下新的教学模式。      

王方，王明亚 一、前言 目前常用的离子交换树脂再生技术是传统的酸碱再生工艺。它分别利用酸再生阳树脂，利用碱再生阴树脂，自离子交换树脂发明使用以来，这个再生工艺一直没有改变过。该工艺运行简单，性能可靠，一直在电厂化水和化工厂纯水制备生产中得到广泛应用。在近年来，该工艺采用自动化控制技术进行技术改进，虽然降低了工人的劳动强度，但是由于再生时需要使用酸碱这种危险化工品，仍然造成了酸碱使用、存贮等过程中对人员安全形成巨大的威胁。不断有工人因操作不当或设备老化导致酸碱泄漏而造成的人身伤害事故发生，因此许多化工企业和电厂都设置了“酸碱泄露事故安全预案”，保障酸碱这种危险化工品的安全使用。酸碱再生树脂后，还会产生大量的废酸废碱，排放后会污染环境。据专家研究，在这种离子交换树脂化学再生过程中，酸或碱的实际利用率很低，以H2SO4为例，只利用其中2%的H+离子，而98%的SO42—离子没有得到应用，以NaOH为例，只利用了42.5%的OH—离子，而57.5%Na+离子没有得到利用，这种废酸废碱无法回用，只能排放，给当地环境造成危害；随着人们对环境要求的不断提高和新兴技术的不断涌现，传统的酸碱再生工艺已经越来越不符合当今时代的要求。   二、双极膜树脂电再生项目简介 双极膜树脂电再生技术是一种上世纪90年代初新兴的膜工艺技术，双极膜树脂电再生工艺技术属于环保技术领域，已经达到国际领先水平，国内外暂无相类似的技术。它由双极膜制备酸碱系统，酸碱存贮系统、树脂再生系统，废液回收系统四个系统构成。 双极膜制备酸碱系统主要由双极膜、隔板、电极板等装置构成。其核心构成为双极膜。双极膜是阳离子交换层，阴离子交换层和中间亲水界面层复合而成。如图1所示：  图1 双极膜水解离示意图 在外加电场的条件下，理论上双极膜在电压达到0.83V时，就可以将中间亲水界面层吸收的水解离同时产生H+离子和OH—离子，通过必要的技术手段，将盐水（NaCl）中的阴阳离子Na+离子和Cl—离子分别引出，使得H+离子和Cl—离子结合形成酸（HCl），OH—离子和Na+离子结合形成碱（NaOH）。 需要指出的是双极膜电离水产生酸碱工艺和用食盐电解产生烧碱和氯气的工艺两者有本质的不同： 1、双极膜电离水产生酸碱耗能低，在膜间电压0.83V时开始工作，产生酸碱，而电解法的膜间电压至少为2.1V以上。 2、双极膜电离水产生酸碱没有逸出功，不大量产生气体。而电解过程产生大量的气体。 产生的酸碱经水泵收集至酸碱存贮系统备用。酸碱存贮系统的所收储的酸碱浓度为质量百分浓度3~5%，这个浓度的酸碱可以直接用于离子交换树脂的再生。由于酸碱浓度很低，所以使用十分安全，直接接触也不会灼伤皮肤。 树脂再生系统：除了将原有的酸碱输送系统改造后，其它的设备和原有的设备相比变化不大，这便于工人的操作和管理，也便于设备的稳定运行。 废液回收系统：当失效的离子交换树脂再生后，会产生了一定量的废酸废碱和部分破碎的树脂颗粒及杂质，根据具体情况，经废液处理后，除去杂质回收可作为盐水，再生制备酸碱。 和常规再生失效离子交换树脂工艺相比，而双极膜树脂电再生工艺技术（又称离子交换树脂电再生技术）只消耗电能和少量盐，电再生是靠水电离得到的H+和OH—离子，用于再生离子交换树脂。生成的酸碱经树脂再生使用后，大部分回用重新制备成为酸碱使用。使得物料循环运行，减少了排废。 双极膜电去离子装置电再生混床离子交换树脂的示意图如图2所示。  图2 双极膜电去离子装置电再生混床离子交换树脂的示意图 1—稀盐水罐；2—极水罐；3—双极膜电去离子装置；4—稀碱再生液罐；5—稀酸再生液罐；6—混床中阴树脂再生部分；7—混床中阳树脂再生部分 双极膜电去离子装置利用从稀盐水罐泵出的稀盐水，分别产生的3~5%酸和碱，（一般为盐酸和氢氧化钠）分别存入稀酸及稀碱再生罐备用。当失效的混床离子交换树脂再生时，先将混床中的失效阴阳树脂分层，再分别取出稀酸及稀碱直接再生，期间无需将酸液或碱液冲稀配制，再生后产生的废水经处理后，存入稀盐水罐回用。  三、双极膜树脂电再生工艺有如下特点从经济性上分析1）运行费用低：电再生过程耗能极低，在膜间电压0.83V时，双极膜就可以使水解离产生H+和OH—离子，且没有气体的逸出功消耗，电解水的能耗为 198.5KJ／mol，而双极膜水解离的能耗仅为 79.9KJ／mol，故不发生氢气和氧气逸出的相变。 和离子膜法制备酸碱相比（目前市场上的烧碱多用这种方法制得），当膜间电压加至2.1V时，氯化钠才开始电解，离子膜法的最终产物为烧碱和氯气，需要气体逸出功，因此和本技术有本质的不同。 经测算约消耗120度电，可以同时生产1吨3%的酸和碱，在市场上1吨30%盐酸的价格为400元/吨，1吨30%氢氧化钠的价格为800元/吨。用电再生法生产1吨30%的酸和碱的耗能为1200度电。若厂用电为0.2元/度电计算，则费用为240元。远低于用化学酸碱再生法（1200元）的运行费用。 2）降低了企业排污成本：电再生过程产生等摩尔数量的H+和OH—离子，这两者最终结合后产生中性的盐，无废酸碱排放，不污染环境。其中产生的大部分盐水经处理后，可以回用。减少了对环境物料的排放。排污费用基本为零。从安全性分析1）使用酸碱的浓度低，安全性好 直接制备供树脂再生浓度的酸碱，改变了原有的酸碱再生工艺，不需要用水力喷射器冲稀勾兑，一步到位，减少了操作步骤。 2）无需储备高浓度酸碱，减少了设备维护费用 树脂酸碱再生工艺需要存贮高浓度酸碱，每年必须对设备进行必要的维护，需要更换被腐蚀的阀门、管件、罐体，对地面、厂房进行涂漆防腐处理等。有人测算，每年的酸碱腐蚀设备维护费用就约数十万元，用电再生工艺用的是低浓度酸碱，对设备的腐蚀程度降低。可以大量节约费用。 3）对操作人员的安全性好 每年不少化工厂和电厂都会发生因酸碱管路或阀门的泄漏导致的人员伤害的事故。因此“酸碱泄露事故安全预案”也是不少化工厂和电厂每年进行安全培训的必修科目。当用电再生工艺后，由于所用的酸碱浓度很低约为3%~5%，对人体基本上伤害轻微，不会灼伤人体皮肤，人员操作安全性大大的提高。 4）符合安全生产的需要 酸碱是化工危险品，需要特定的槽车安全运输。国家反恐形势的严峻态势，天气等自然灾害的发生，会使得酸碱等危化品的运输发生困难，这是影响企业安全稳定生产的因素。使用电再生技术彻底摆脱了酸碱运输的难题，企业化水的生产不再受天气、安全等外部环境的干扰，这是对企业安全生产最大的贡献。从环保角度分析1）制水车间基本实现“零排放” 用电再生工艺制备后的酸碱基本回用，少量排放，再生后产生的废酸碱中和后形成的盐水，经处理后再次回用重新制备成为酸碱备用。这样循环使用。无需排废。 2）符合当前的环保形势 随着新的环保法的实施，国家对大气污染和水污染的管理越加严格。原来不需要治理的项目也要求治理了，比较典型的如“反渗透浓水的回收”。本项目符合环保的形势，产生的酸碱废水经处理后循环利用，不再外排。和当前形势相互呼应，有相当的现实意义。  四、集成了双极膜电再生技术的离子交换工艺和其他水处理工艺的比较 目前电厂化水处理中和离子交换工艺竞争的有反渗透工艺、电去离子制备纯水工艺等。双极膜电再生技术主要应用于离子交换工艺，它使得传统的离子交换工艺焕发了新春，使得原有离子交换工艺摆脱的传统用酸用碱等危险化学品的困扰，酸碱盐循环使用，减少了废酸废碱的排放。成为一个安全环保的绿色工艺。 1、和反渗透工艺比较 反渗透工艺，是一种压力驱动膜工艺，主要依靠水泵加压使水通过反渗透膜，截留下盐分。它有出水水质好，不用酸碱，管理方便的优点，和离子交换工艺相比它也有不少缺点： 1）反渗透工艺产生的浓水不便于回收，自用水量约15~30%，远远超过离子交换工艺的自用水量。 2）反渗透工艺为防止浓水中的钙镁离子在反渗透膜上结垢，需要不断添加阻垢剂、抗氧化剂等多种药剂，这不仅增大了浓水回收的难度，也增加的运行成本。 3）反渗透不适合直接制备超纯水，在电厂化水制备中，必须和其他工艺结合，如混床离子交换工艺、电去离子制备纯水工艺等，产水才能达到电厂用水的要求。不能像离子交换树脂工艺那样一步到位。 4）反渗透工艺的投资成本和运行成本都比较高。 下表是反渗透工艺和离子交换工艺的比较  2、和电去离子制备纯水工艺比较 电去离子制备纯水工艺是一种电驱动膜工艺，可以制备高纯水。该技术有占地面积小，自动化程度高，不用酸碱，出水水质好等优点，和离子交换工艺相比它也有缺点： 1）电去离子制备纯水工艺，适于制备高纯水，必须有前端的预处理，最好是使用反渗透工艺，一般用来代替离子交换的混床精处理工艺，从多年的使用经验看，电去离子制备纯水工艺最好配备两级反渗透系统，所以虽然该工艺的投资成本不高，但所有的配置加在一起，是离子交换树脂工艺投资成本的2~3倍。 集成了双极膜电再生技术离子交换工艺，使得该工艺也不再外购酸碱再生树脂，避免了因使用酸碱危险化工品的种种问题。和反渗透  总结： 本项目技术先进，利用当今最新的双极膜技术，用电和少量的盐再生失效的离子交换树脂，产生废水循环使用，没有排废。 本项目的优点： 1）稀酸碱再生剂需要多少，生产多少，没有酸碱再生剂的购置和长期贮运问题，浓酸碱属危险的化学品，要用专人审批购置，要使用特殊的防爆车辆运输，要专门的危险品库贮存，非常不便； 2）环保效益好，出水呈中性； 3）以百分质量浓度≤5%的稀酸碱运行，工人劳动条件有所改善； 4）操作有所简化，设备使用费用低，利于推广； 5）本发明产品特别适用于边疆和西部地区等酸碱供应困难的地区； 6）特别适用于火力发电厂或核电厂使用，尤其适合于老厂节能减排技改时使用。 本项目技术采用当前先进的双极膜技术，来改进传统的混床的再生工艺，尤其适用于在火力发电厂使用。  四、情况分析 结合晋城阳煤电厂的具体情况，和电再生项目的工作原理，进行数据分析。目前电厂的补给水系统由前置反渗透系统+阴床+阳床+混床组成，出水水量50m3/h，出水指标为电导率<0.2μS/cm，硅<20μg/L。 晋城阳煤电厂用酸碱量统计表及分析 表1阳床再生统计  从上表看出：#1阳床和#2阳床用酸为1.17-1.46吨，平均用酸1.19吨。 只有在2013.10.19同时存在两组阳床再生的问题 表2阴床再生统计  从上表看出：#1阴床和#2阴床用碱为1.16-1.17吨，平均用碱1.167吨 只有在2013.10.19同时存在两组阴床再生的问题 表3混床再生统计  混床再生次数约15~20天再生一次。 从上面电厂树脂酸碱再生时，使用酸碱情况可以看出，阳床用酸1.19吨（平均值），阴床用碱1.16吨（平均值），混床用酸0.19吨，用碱0.5吨。

项目简介 “带阶梯型谐振腔的 Hartmann 低频超声雾化喷嘴项目”由江苏大学现代农业装备与 技术教育部重点实验室开展。设计出了结构参数可调节的带阶梯型谐振腔的 Hartmann 低 频超声雾化喷嘴，包括拉瓦尔管、可旋涡流叶轮、阶梯腔深度比可调的阶梯型谐振管、 锥型整流罩。对带阶梯型谐振腔的哈特曼低频超声雾化喷嘴阶梯型谐振腔的谐振特性进 行数值模拟；对喷雾特性：索太尔粒径、雾化角、喷雾距离、喷嘴声场特性进行分析试 验。 通过 CFD 数值模拟的方法