环保设备设计基础讲义
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环境工程设计基础课件
在参数优化过程中，需要考虑一些技术细节，例如确定 优化目标、确定约束条件、验证优化结果等。这些细节 可以帮助我们更好地理解和应用参数优化技术。
环境工程设计的实践应用
04
城市污水处理厂设计
确定设计规模
1.A 根据城市人口、工业废水排放量等因素，确定 污水处理厂的设计规模，以满足实际处理需求。
选择处理工艺
绘制过程
绘制工艺流程图的过程包括识别和描述工艺过程中的各个步骤，以及将这些步骤按照时间顺序排列并连接起来。这些 步骤可以包括原料的输入、化学反应、产品的输出等。
技术细节 在绘制工艺流程图时，需要考虑一些技术细节，例如设备的选择、操作条件的选择、安全措施等。这些 细节可以帮助我们更好地理解和优化工艺过程。
分为区域环境工程设计和单项环境工程设计。
04
03
01
环境工程设计的基本知识
02
给水处理工艺
工艺流程
给水处理工艺通常包括预处理、主处理和后处理三个阶段。预处理阶段主要进行投药、混 合、絮凝和沉淀等操作，主处理阶段进行过滤和消毒，后处理阶段则根据原水水质和用户 需求进行相应的处理。
工艺类型
给水处理工艺主要分为物理法、化学法和生物法。物理法主要包括沉淀、过滤等操作，化 学法包括混凝、氧化等操作，生物法则包括活性污泥和生物膜等处理方法。
案例三：某流域水环境综合治理项目
01 背景介 绍
02 工程目标
03 技术方案
04 实施过程
05 效果评估
某流域水环境污染严重，
治理流域内水环境污染，
采用生态修复技术、水处
影响到周边居民生活和生 恢复水生态，提高水质标准。 理技术、流域综合管理技
态环境，需要进行综合治理。
术等，实施河道清淤、河
环境工程设计的实践应用
04
城市污水处理厂设计
确定设计规模
1.A 根据城市人口、工业废水排放量等因素，确定 污水处理厂的设计规模，以满足实际处理需求。
选择处理工艺
绘制过程
绘制工艺流程图的过程包括识别和描述工艺过程中的各个步骤，以及将这些步骤按照时间顺序排列并连接起来。这些 步骤可以包括原料的输入、化学反应、产品的输出等。
技术细节 在绘制工艺流程图时，需要考虑一些技术细节，例如设备的选择、操作条件的选择、安全措施等。这些 细节可以帮助我们更好地理解和优化工艺过程。
分为区域环境工程设计和单项环境工程设计。
04
03
01
环境工程设计的基本知识
02
给水处理工艺
工艺流程
给水处理工艺通常包括预处理、主处理和后处理三个阶段。预处理阶段主要进行投药、混 合、絮凝和沉淀等操作，主处理阶段进行过滤和消毒，后处理阶段则根据原水水质和用户 需求进行相应的处理。
工艺类型
给水处理工艺主要分为物理法、化学法和生物法。物理法主要包括沉淀、过滤等操作，化 学法包括混凝、氧化等操作，生物法则包括活性污泥和生物膜等处理方法。
案例三：某流域水环境综合治理项目
01 背景介 绍
02 工程目标
03 技术方案
04 实施过程
05 效果评估
某流域水环境污染严重，
治理流域内水环境污染，
采用生态修复技术、水处
影响到周边居民生活和生 恢复水生态，提高水质标准。 理技术、流域综合管理技
态环境，需要进行综合治理。
术等，实施河道清淤、河
环保设备设计和选型培训课件(doc 47页)
环保设备设计和选型培训课件(doc 47页)第五章环保设备设计和选型第一节常用除尘设备设计及选型机械除尘器电除尘器文丘里除尘器袋式除尘器除尘器的选择与发展除尘装置从气体中除去或收集固态或液态微粒子的设备称为除尘装置按分离原理分类：重力除尘装置（机械式除尘装置）惯性力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置过滤式除尘装置电除尘装置声波除尘装置一机械除尘器机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器重力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降 沉降室的长宽高分别为L 、W 、H ，处理烟气量为Q气流在沉降室内的停留时间在t 时间内粒子的沉降距离0/LWH t L v Q ==该粒子的除尘效率对于Stokes 粒子，代入22018p p p i ad d Hv gL ==μρηH v gL a p 018μρ=对于Stokes 粒子，重力沉降室能100%捕集的最小粒子的dmin = ?s s c s 0=⋅==u L u LWH h u t v Q c s s c 0 ()===<i h u L u LW h H H v H Qηc 1.0 ()=≥i h H ηc =h H2p p s 18=d g u ρμ2p p 18=即d g LWH H Qρμmin p 18⇒=Qd gWL μρs s c s 0=⋅==u L u LWH h u t v Q提高沉降室效率的主要途径降低沉降室内气流速度（一般为0.3～2.0m/s ） 增加沉降室长度降低沉降室高度多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1），其中n 为水平隔板层数考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下 36由于沉降室内的气流扰动和返混的影响，工程上一般用分min p =Qd gWL μρ级效率公式的一半作为实际分级效率s (1)+=i u LW n Q η脉冲喷吹清灰每排滤袋上方装设一根与脉冲阀相的喷吹管，通过程序控制机构控制脉冲阀的启闭。
环保设备及课程设计(第五章)
是指采用机械传动装置周期性振打 滤袋，以清除滤袋上粉尘的除尘器。
按振打部位不同分为顶部振打袋式 除尘器（LD型）和中部振打袋式 除尘器（ZX型），中部振打方式 结构简单维修方便，被普遍采用。
ZX型机械振打袋式除尘器由过滤 室、滤袋、回气管阀、排气管阀、 回气管、排气管、振打装置、框架、 进气口、隔气板、电热器、螺旋输 送机、星形阀组成。
各类除尘器特点及适用范围：
①机械式除尘器结构装置简单，造价较低，维 护较简便，可耐高温。主要用在二级除尘系统 中的预除尘、气力输送系统中的卸料分离器。
②湿式除尘器用水作除尘介质，除尘效率一般 可达95%以上。这类除尘器可处理高温、高湿 的烟气及带有一定黏性的粉尘，同时也能净化 某些有害气体。
采用下进气时，粗尘粒可直接沉降于灰斗中，降低了滤 袋的负荷与磨损。但含尘气流与灰尘下落方向相反，清 灰后的细尘会重新积附于滤袋表面，清灰效果差。
⑷按滤袋截面形状分为圆袋和扁袋。 扁袋可在较小的空间布置较大的过滤面积。
⑸按除尘器内的压力状态分为负压式和正压式。
入口含尘气体处于正压状态者称正压式，风机位 于除尘器之前，对风机的磨损较严重。
③脉冲袋式除尘器的性能：
比负荷：120～240m³/(㎡·h） 【180m³/(㎡·h）】 ，表 示过滤速度为2～4m/min。
除尘阻力：与过滤速度、含尘气体浓度、粉尘性质、滤 袋材质有关，一般控制在980～1180Pa。
除尘效率：与滤袋材质有关，工业毛毡可达99.9%。 适用的初始含尘浓度：3～5g/m³。 压缩空气的总耗气量的公式：
⑵选定袋式除尘器的形式、过滤及清灰方式
确定选择袋式除尘器的形式：袋式除尘器主要用于控 制粒径在1um左右的微粒，当含尘气体浓度超过 5g/m3时，最好选用二级除尘；袋式除尘器不适用于 净化油雾、水雾、粘结性强、湿度高的粉尘。
按振打部位不同分为顶部振打袋式 除尘器（LD型）和中部振打袋式 除尘器（ZX型），中部振打方式 结构简单维修方便，被普遍采用。
ZX型机械振打袋式除尘器由过滤 室、滤袋、回气管阀、排气管阀、 回气管、排气管、振打装置、框架、 进气口、隔气板、电热器、螺旋输 送机、星形阀组成。
各类除尘器特点及适用范围：
①机械式除尘器结构装置简单，造价较低，维 护较简便，可耐高温。主要用在二级除尘系统 中的预除尘、气力输送系统中的卸料分离器。
②湿式除尘器用水作除尘介质，除尘效率一般 可达95%以上。这类除尘器可处理高温、高湿 的烟气及带有一定黏性的粉尘，同时也能净化 某些有害气体。
采用下进气时，粗尘粒可直接沉降于灰斗中，降低了滤 袋的负荷与磨损。但含尘气流与灰尘下落方向相反，清 灰后的细尘会重新积附于滤袋表面，清灰效果差。
⑷按滤袋截面形状分为圆袋和扁袋。 扁袋可在较小的空间布置较大的过滤面积。
⑸按除尘器内的压力状态分为负压式和正压式。
入口含尘气体处于正压状态者称正压式，风机位 于除尘器之前，对风机的磨损较严重。
③脉冲袋式除尘器的性能：
比负荷：120～240m³/(㎡·h） 【180m³/(㎡·h）】 ，表 示过滤速度为2～4m/min。
除尘阻力：与过滤速度、含尘气体浓度、粉尘性质、滤 袋材质有关，一般控制在980～1180Pa。
除尘效率：与滤袋材质有关，工业毛毡可达99.9%。 适用的初始含尘浓度：3～5g/m³。 压缩空气的总耗气量的公式：
⑵选定袋式除尘器的形式、过滤及清灰方式
确定选择袋式除尘器的形式：袋式除尘器主要用于控 制粒径在1um左右的微粒，当含尘气体浓度超过 5g/m3时，最好选用二级除尘；袋式除尘器不适用于 净化油雾、水雾、粘结性强、湿度高的粉尘。
环保设备设计与选型污水处理课件
01
随着科技的不断进步，环保设备将不断涌现新的技术和产品，
提高治理效果和效率。
智能化
02
环保设备将逐步实现智能化，提高设备的自动化和远程控制水
平，降低人工成本。
绿色化
03
环保设备的设计和制造将更加注重环保和节能，减少对环境的
影响。
02
污水处理设备设计与选 型
污水处理设备的设计原则
高效性
设备应能高效地处理污 水，确保达到排放标准
06
环保设备未来发展展望
新技术应用
生物技术
利用微生物降解污染物，提高污水处理效率。
膜技术
采用高效膜分离技术，实现污水中有用物质的回收和分离。
光触媒技术
利用光能分解有机物和有毒有害物质，具有高效、环保的优点。
智能化发展
物联网技术
通过传感器和智能监测设备，实时监测污水处理设备的运行状态和 污水水质情况。
。
可持续性
设计应考虑到设备的长 期运行和环境影响。
易用性
设备应易于操作和维护 。
成本效益
设备应经济实惠，同时 满足性能要求。
污水处理设备的选型依据
01
02
03
04
处理水量
根据污水产生量选择合适的设 备。
污染物类型
针对不同的污染物选择相应的 处理技术。
场地条件
考虑设备安装的场地限制和空 间需求。
预算
环保设备的重要性
01
02
03
环境保护
环保设备是实现环境保护 的重要手段，通过减少污 染物的排放，改善环境质 量。
资源节约
环保设备能够提高资源利 用效率，减少能源消耗， 降低生产成本。
可持续发展
【优质课件】环保设备培训(PPT 36页)
扩散装置的分类：
1）微气泡扩散装置：扩散板、扩散管或扩散盘、微孔曝气装置； 2）中气泡扩散装置：穿孔管；网状膜空气扩散装置； 3）大气泡扩散装置：竖管曝气； 4）水力剪切扩散装置：倒盆式、撞击式和射流曝气； 5）机械剪切扩散装置：涡轮式属机械剪切扩散装置。
（1）扩散板、扩散管、扩散盘
扩散板是用多孔性材料制成的薄板，有陶土制、塑料制或其他 材料制成的，其形状可做成方形或长方形，方形扩散板尺寸通常为 300×300×（25－40)mm，扩散板安装在池底一侧的预留槽上，空 气由竖管进入槽内，然后通过扩散板进入混合液。
4）水力剪切扩散装置
u 属于水力剪切扩散 装置的有倒盆式、 射流式、固定螺旋 式和撞击式等 右 图是倒盆式扩散器
倒盆式扩散器
射流式曝气器
3、机械曝气
机械曝气是用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解 于水中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。 机械曝气设备的式样较多，大致可归纳为叶轮和转刷两大类。 曝气叶 轮有安装在池中与鼓风曝气联合使用的，也有安装在池面的，后者称 “表面曝气”。表面曝气具有构造简单，动力消耗小，运行管理方便， 氧吸收率高的优点，故应用较多。常用的表面曝气叶轮有泵型，倒伞 型和平板型。
曝气池设计
Contents
01 曝气的理论基础
02 鼓风曝气系统与空气 扩散装置
03 机械曝气装置
04 曝气池设计
1、曝气理论的理论基础
曝气的作用 （1）充氧：向活性污泥微生物提供足够的溶解氧，以满足其 在代谢过程中所需的氧量。 （2）搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于剧烈搅动的悬浮 状态能够与废水充分接触。
几种叶轮曝气器
(叶轮）表面曝气机
不同形式的转刷曝气器
第一章环保设备设计基础(材料好)PPT课件
26.09.2020
环 境 工 程
环 保 设 备 设 计 与 维 护
13
§1.1 金属材料
（2）优质碳素结构钢
优质碳素结构钢主要用于制造各种机器零件，
这类钢的硫、磷含量都限制在0.040%以下。例如含碳为0.45%左 右的优质碳素结构钢编号为45钢；含碳0.08%左右的低碳钢称为 08钢等。若钢中含锰较高则在钢号后面附以锰的元素符号Mn如 15Mn、45Mn等。
维中国给排水在线： 护3、参考书
《材料科学基础》（潘金生等著）；
《机械原理》（孙恒等编）；
《化工设备设计基础》（周志安等编）；
《《1 设热备 工腐 学蚀 基与 础》防护（》 韩（ 正王兴增等品编）等编等）。；
26.09.2020
环 境 工 程
环 保 设 备 设 计 与 维 护
2
第1章 环保设备常用材料
（3）碳素工具钢
这类钢的含碳量较高，一般介于0.65~1.35％之间。它的硫、磷含 量限制得更严格些。一般的碳素工具钢均属于优质钢。当硫、磷 含量分别限制在0.030%以下时则为高级优质工具钢。 碳素工具钢的编号是以“T”（碳的汉语拼音字头）开头，后面标 以数字表示含碳量的千分之几。例如T8就是代表平均含碳量为 0.8%的碳素工具钢；若为高级优质碳素工具钢，则在编号最后加 以"A"，例如T8A、T13A
工具钢主要用于制造各种刀具、量具、模具。这类钢一般属于高碳钢或 高碳合金钢。
特殊性能钢是具有特殊物理性能或化学元素性能的钢，如不锈钢、耐热 钢、耐磨钢等，这类钢一般属于高合金钢。
26.09.2020
环 境 工 程
环 保 设 备 设 计 与 维 护
12
§了便于选择和使用，必须制定科学的 编号系统。编号的要求是用简明的符号将钢中所含元素 的大致百分数表示出来。有时通过编号还能说明钢的性 能特征。 （1）普通碳素结构钢
环保设备设计与应用PPT课件
(6)非货币计量效益 指通过环保设备对污染源进行治理 后，产生的不能直接用货币计量的效益，如空气的净化、 环境优雅舒适、社会稳定等。
2.环保设备的耗费类指标 (1)投资总额 是指购置和制造环保设备支出的全
部费用。含购买、制作、安装等直接费用和管理费、占地 费等非直接费用（如管理费用等）。
(2)运行费用 是指让环保设备正常运行所需的全 部费用。包括直接运行费(人工、水、电、材料)和间接运 行费(管理、折旧费等)。
静态投资回收期的计算公式为：
Nt
=
TI M
式中：TI——投资总额； Nt——静态投资回收期，年； M——年平均净收益。
动态投资回收期的计算公式为： lg1TIi/M
Nd =
lg1i
式中 Nd——动态投资回收期，年。 i——年利率或投资回收期，%；
【例8-4】某污水处理设备，初始投资60万元，年运行 费3万元，运行后每年免交排污费15万元，即净收益为153=12万元。设投资收益率为15%，试分别计算静态和动态 投资回收期。
第八章 环保设备 设计与应用
技术经济分析
8.1 技术经济的基本含义
❖ 所谓“技术”，通常被理解为包括劳动工具、劳动者 的劳动方法、技能等内容的总称；而“经济”的含义， 主要是指在社会生产和再生产的整个过程中所取得的 节约和效果。经济效果是指在社会生产和再生产，即 经济活动过程中劳动消耗和劳动占用同劳动成果的比 较。所谓的劳动消耗，包括人力、物力、财力的消耗； 而劳动占用是指厂房、设备、器具等的占用。
（人工费 + 材料费 + 施工机械使用费）× 取费率
直接工程费×取费率
（直接工程费 + 间接费）×取费率
税金（含营业税、城市建设 （直接工程费 + 间接费 +计划利润）×税率 税、教育费附加）
2.环保设备的耗费类指标 (1)投资总额 是指购置和制造环保设备支出的全
部费用。含购买、制作、安装等直接费用和管理费、占地 费等非直接费用（如管理费用等）。
(2)运行费用 是指让环保设备正常运行所需的全 部费用。包括直接运行费(人工、水、电、材料)和间接运 行费(管理、折旧费等)。
静态投资回收期的计算公式为：
Nt
=
TI M
式中：TI——投资总额； Nt——静态投资回收期，年； M——年平均净收益。
动态投资回收期的计算公式为： lg1TIi/M
Nd =
lg1i
式中 Nd——动态投资回收期，年。 i——年利率或投资回收期，%；
【例8-4】某污水处理设备，初始投资60万元，年运行 费3万元，运行后每年免交排污费15万元，即净收益为153=12万元。设投资收益率为15%，试分别计算静态和动态 投资回收期。
第八章 环保设备 设计与应用
技术经济分析
8.1 技术经济的基本含义
❖ 所谓“技术”，通常被理解为包括劳动工具、劳动者 的劳动方法、技能等内容的总称；而“经济”的含义， 主要是指在社会生产和再生产的整个过程中所取得的 节约和效果。经济效果是指在社会生产和再生产，即 经济活动过程中劳动消耗和劳动占用同劳动成果的比 较。所谓的劳动消耗，包括人力、物力、财力的消耗； 而劳动占用是指厂房、设备、器具等的占用。
（人工费 + 材料费 + 施工机械使用费）× 取费率
直接工程费×取费率
（直接工程费 + 间接费）×取费率
税金（含营业税、城市建设 （直接工程费 + 间接费 +计划利润）×税率 税、教育费附加）
环保设备概论 第一章气体净化系统的设计
(5)烟 囱: 烟囱是净化系统的排气装置。净化后的烟气中仍含
有一定量的污染物。这些污染物在大气中扩散、稀释，并最 终沉降到地面。
第一节 集气罩的设计
一、局部集气罩的基本类型
1.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持 一定负压，可防止污染物的任意扩散。 特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内 气流干扰，设计中应优先选用。 结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩 （1）局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗少， 操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气 流速度较小且连续产尘的地点。
布置要求：尽量避开门窗和 其 它进风口。
3.外部集气罩
定义: 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起来的 集气罩。 特点:结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受室内横向气 流的干扰，捕集效率较低。 常见形式:上部集气罩、侧集罩、下部集气罩、槽边集气罩
外部集气罩
a-上部集气罩；b-下部集气罩；c-侧吸罩；d-槽边集气罩
二、净化装置的运行管理
（一）装置投产前的准备工作 （二）试车
1.单机试车：具有传动装置 2.清洗置换：清水洗2-3次，去除钙镁离子，需用软化 水 3.假试车
4.投料试车
（三）日常运行管理
第一章 气体净化系统的设计小结
1.了解净化系统的组成 2.理解集气罩的集气机理 3.掌握集气罩的集气类型
空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于 气流运动而扩散的。对于生产过程散发到车间 空气中的污染物，只要控制住室内二次气流的 运动，就可以控制污染物的扩散和飞扬，从而 达到改善车间内外空气环境质量 的目的。这就 是采用局部排气通风方法控制空气污染物扩散 的依据 。控制空气污染物在车间内外扩散的局 部通风方法，简单地说，就是在局部污染源设 置集气罩 ，把污染空气搜集起来并经净化后排 至室外 ，这是生产车间控制污染的最有效 、 最常用的方法。
课程设计：环保设备 共51页PPT资料
弹性、塑性、韧性等。
强度
材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不失效、 不被破坏的能力。
弹性极限 p :是保证材料不发生不可恢复变形 的最大应力。
屈产服生强大度量塑性变 :形表s 的 示应材力料。抵抗开始
抗拉强度
:表示材料抵抗外力
而不致断裂的最大应力。
b
工程上需要材料的屈服强度高且屈服极限与强度极限的比值（屈强比）要小。
⑶锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。降低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。
⑷硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅是一种有益的元素。溶于 铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。
⑸氧在钢中是有害元素。使钢的强度、塑性降低，尤其是对疲劳强度、冲击 韧性等有严重影响。
⑹氮在铁素体中的溶解能力很低，放置较长一段时间后或随后在200℃300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑 性下降，产生时效。
蠕变极限是指材料在规定时间内某一温度下，使试件在1万（或10万）小时 内产生的变形量为1%时的最大应力。
“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度的交变载荷长期作用下发生断裂 的现象。
疲劳强度是指金属材料经过无限次反复交变载荷不受破坏的最大应力。
硬度
硬度是指材料在表面上的不大体积内抵抗变形或破裂的能力。常用的指标有 布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。硬度高的材料强度高，耐磨性能较好，但 切削加工性能较差。
塑性
材料的塑性是指材料受力时，当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不 即行断裂的性质。
塑性是以延伸率和断面收缩率作为材料塑性的指标。
延伸率主要反映材料均匀变形的能力。是指试件拉断后 总伸长的长度与原始长度的比值百分率。
强度
材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不失效、 不被破坏的能力。
弹性极限 p :是保证材料不发生不可恢复变形 的最大应力。
屈产服生强大度量塑性变 :形表s 的 示应材力料。抵抗开始
抗拉强度
:表示材料抵抗外力
而不致断裂的最大应力。
b
工程上需要材料的屈服强度高且屈服极限与强度极限的比值（屈强比）要小。
⑶锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。降低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。
⑷硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅是一种有益的元素。溶于 铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。
⑸氧在钢中是有害元素。使钢的强度、塑性降低，尤其是对疲劳强度、冲击 韧性等有严重影响。
⑹氮在铁素体中的溶解能力很低，放置较长一段时间后或随后在200℃300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑 性下降，产生时效。
蠕变极限是指材料在规定时间内某一温度下，使试件在1万（或10万）小时 内产生的变形量为1%时的最大应力。
“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度的交变载荷长期作用下发生断裂 的现象。
疲劳强度是指金属材料经过无限次反复交变载荷不受破坏的最大应力。
硬度
硬度是指材料在表面上的不大体积内抵抗变形或破裂的能力。常用的指标有 布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。硬度高的材料强度高，耐磨性能较好，但 切削加工性能较差。
塑性
材料的塑性是指材料受力时，当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不 即行断裂的性质。
塑性是以延伸率和断面收缩率作为材料塑性的指标。
延伸率主要反映材料均匀变形的能力。是指试件拉断后 总伸长的长度与原始长度的比值百分率。
环保设备设计基础4
ηi
：
（4）按给定条件计算旋风式除尘器的分离界面粉尘粒径和预期 达到的除尘效率，计算除尘器的压力损失。 2 1/ 3 D 交界圆柱面的高度 h0 = l = 2.3de 交界圆柱面的直径 交界圆柱面的切向速度 平均径向速度 涡流指数 分割粒径 除尘效率
d0 = 0.7de
D vT 0 = v1 d 0 Q vr = 2πr0 h0
∆Gc ηd = ×100% ∆G0
对于球形粒子 dc确定后，雷思一利希特模式计算其它粒子的分级效率
dp η d = 1 − exp − 0 . 693 d c 50
1 n +1
(dPi / dc ) ηi = 2 1+ (dPi / dc )
旋风除尘器的设计步骤
(1)首先通过计算来确定需要处理的气体量。当气体温度。密度、水蒸 气含量等变化较大时，要对气体量进行换算。 (2)根据需要处理的气体量确定除尘器进口气流速度。进而确定旋风式 除尘器是否并联使用。
4Q D= 3600 ∏υ
(3)由选定的含尘砌体进口速度和需要处理含尘气体量计算旋风除尘器 入口截面积，再由旋风除尘器各部分尺寸比例关系选出除尘器。
比例尺寸对性能的影响
性能趋向 比例变化 增大旋风除尘器直径 加长筒体 增大入口面积（流量不变） 增大入口面积（ 增大入口面积（速度不变） 增大入口面积（速度不变） 加长锥体 增大锥体的排出孔 减小锥体的排出孔 加长排出管伸入器内的长度 增大排气管管径 压力损失 降低 稍有降低 降低 提高 稍有降低 稍有降低 稍有提高 提高 降低 效率 降低 提高 降低 降低 提高 提高或降低 提高或降低 提高或降低 降低 投资趋向 提高 提高
环保设备及课程设计PPT学习教案
2.2.2.1 泵的能头
由流体力学知，液体总能头由压力能头（ p / g ），速度能头(v2 /2g)和位置能头
(z)三部分组成，故：
E2
P2 g
v22 2g
z2
E1
P1 g
v12 2g
z1
（2-2） （2-3）
式中p2、p1——泵 2、1 断面中心处的液体压力，N/m2； v2、v1——泵 2、1 断面上液体的平均流速，m/s； z2、z1——泵 2、1 断面中心到基准面的距离，m； ρ——被送液体的密度，kg/m3。
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2.1.2.3 混流式泵与风机
如图 2-4 所示，混流式泵与风机团流体是沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流 出叶轮，工作原理是部分利用叶型升力、部分利用惯性离心力的作用，故称为 混流式泵与风机。其流量较大、压头较高，是一种介于轴流式与离心式之间的 叶片式泵与风机。
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图2-1 离心泵工作简图 1—叶轮；2—叶片；3—泵壳；4—吸 入管；5—压出 管；6—引水 漏斗；7—底阀 ；8— 阀门
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2.1.2.1 离心式泵与风机
离心通风机主要由机壳、叶轮（保开轮毂、叶片、前盘、后盘等），如图 2-2 所 示。叶轮是由叶片和连接叶片的前盘及后盘所组成的。叶轮后盘装在转轴上。 机壳一般都用钢板制成的阿基米德螺线状德箱体（输送腐蚀性较强的气体时可 用玻璃钢作箱体），通常采用焊接结构，有时也用铆接，并支承于支架上。当原 动机（一般用电动机）带动叶轮转动时，当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也 随叶轮旋转而获得离心力，并从叶片之间的出口处被甩出。被甩出的气体挤入 机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后由出口排出。气体被甩出后，叶轮中 央则形成负压。由于入口呈负压，使外界的气体在大气压力的作用下立即补入。 由于叶轮不停地旋转，气体便不断地排出和补入，从而达到了风机连续输送气 体的目的。可见，离心通风机是一种借助叶轮带动气体旋转时产生离心力把能 量传递给气体的机械，其结构简单，制造方便。
环保设备培训PPT(共 36张)
扩散板的通气率一般为l－1.5m3/m2·min，氧利用率约10％， 充氧动力效率约为2kgO2/kWh。
缺点是板的孔隙小、空气通过时压力损失大、容易堵塞。
扩散板及其安装方式
（2）扩散管示意图
u 扩散管是由陶质多孔管组成，其内径44 －75mm，壁厚6－14mm，长60Omm，每l0 根为一组，通气率为12－15m3/根·h。
4）水力剪切扩散装置
u 属于水力剪切扩散 装置的有倒盆式、 射流式、固定螺旋 式和撞击式等 右 图是倒盆式扩散器
倒盆式扩散器
射流式曝气器
3、机械曝气
机械曝气是用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解 于水中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。 机械曝气设备的式样较多，大致可归纳为叶轮和转刷两大类。 曝气叶 轮有安装在池中与鼓风曝气联合使用的，也有安装在池面的，后者称 “表面曝气”。表面曝气具有构造简单，动力消耗小，运行管理方便， 氧吸收率高的优点，故应用较多。常用的表面曝气叶轮有泵型，倒伞 型和平板型。
曝气池设计
Contents
01 曝气的理论基础
02 鼓风曝气系统与空气 扩散装置
03 机械曝气装置
04 曝气池设计
1、曝气理论的理论基础
曝气的作用 （1）充氧：向活性污泥微生物提供足够的溶解氧，以满足其 在代谢过程中所需的氧量。 （2）搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于剧烈搅动的悬浮 状态能够与废水充分接触。
u 目前用软管代替陶质多孔管
螺旋曝气软管
螺旋曝气软管在生物接触氧化法中应用
（3）圆帽盖型扩散器
图片
微孔曝气系统安装
u曝气器的气体扩散装置采用微孔合
成橡胶膜片，膜片上开有150－200m （4）膜片式微
缺点是板的孔隙小、空气通过时压力损失大、容易堵塞。
扩散板及其安装方式
（2）扩散管示意图
u 扩散管是由陶质多孔管组成，其内径44 －75mm，壁厚6－14mm，长60Omm，每l0 根为一组，通气率为12－15m3/根·h。
4）水力剪切扩散装置
u 属于水力剪切扩散 装置的有倒盆式、 射流式、固定螺旋 式和撞击式等 右 图是倒盆式扩散器
倒盆式扩散器
射流式曝气器
3、机械曝气
机械曝气是用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解 于水中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。 机械曝气设备的式样较多，大致可归纳为叶轮和转刷两大类。 曝气叶 轮有安装在池中与鼓风曝气联合使用的，也有安装在池面的，后者称 “表面曝气”。表面曝气具有构造简单，动力消耗小，运行管理方便， 氧吸收率高的优点，故应用较多。常用的表面曝气叶轮有泵型，倒伞 型和平板型。
曝气池设计
Contents
01 曝气的理论基础
02 鼓风曝气系统与空气 扩散装置
03 机械曝气装置
04 曝气池设计
1、曝气理论的理论基础
曝气的作用 （1）充氧：向活性污泥微生物提供足够的溶解氧，以满足其 在代谢过程中所需的氧量。 （2）搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于剧烈搅动的悬浮 状态能够与废水充分接触。
u 目前用软管代替陶质多孔管
螺旋曝气软管
螺旋曝气软管在生物接触氧化法中应用
（3）圆帽盖型扩散器
图片
微孔曝气系统安装
u曝气器的气体扩散装置采用微孔合
成橡胶膜片，膜片上开有150－200m （4）膜片式微
环保设备基础
第一篇 环保设备制造基础
第一章 环保设备的常用材料
• 第一节 材料的力学性能 • 目前的环保设备，主要由金属和非金属材 料制成。 • 金属的力学性能主要包括金属的强度、塑 性、硬度、韧性及疲劳强度等。
一、强度和塑性
• 强度是材料抵抗变形和断裂的能力，而塑 性则是材料产生永久变形而不断裂的能力。它 们可以通过拉伸试验来测定。 • 设备的设计、制造过程中选用的材料，包 括金属和非金属，主要以力学性能作为设计依 据，因此，熟悉和掌握工程材料的力学性能尤 其重要。
•
物理性污染控制设备则主要包括噪声与振动控制装置和
放射性与电磁波污染防护设备。
• 环保设备的特点：
• 1. 产品特异性大、专用性强，难以标准化生产；
•
• •
2. 工作条件差，材料要求高，运行可靠性低；
3. 产品来源复杂，适用性不高、性能不够优化。 环保设备产品多脱胎于化工、水处理、矿业、动 力等相关行业，由于使用场合并不完全相同，往往 需要进行二次开发，这就大大影响了环保设备的使 用和推广的范围和速度。
• 1．拉伸试验与拉伸曲线 •
拉伸试验是确定材料机械性能的基本试验。
图1-1 金属拉伸试样及其变形
图1-2 低碳钢拉伸曲线
• 2．强度指标与塑性指标
• • (1)强度指标 A．屈服极限：在拉伸过程中，当载荷增大到Fs时 ，会出现短时间载荷保持不变而试样的变形却继续增 加的现象，这种现象称为屈服现象。
• 三、韧性指标
• 冲击韧性指材料抵抗冲击载荷的性能，表征材料称受
冲击载荷的能力。冲击韧性值常用材料在冲击力打击下遭
到破坏时单位面积所吸收的功来表示。冲击韧度值用下式 计算：
KV
WKV ( J / cm 2 ) A
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大气污染防治领域
燃煤烟气净化技术 在实验室研究和实际应用中，适合中小型锅 炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺、 旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置等都取得 初步成效。 烟气脱氮进展 整体分级低NOX燃烧技术2000年1月通过鉴定 目前在新建300MW及以上锅炉上已装有低氮燃烧器。
固体废弃物处理处置技术
高压设备 (10~100MPa)
需根据具体处 理工艺的要求，专门 进行设计和制造
环保设备的特点
1、产品体系庞大——拥有几千个品种、几万种规格，多 数产品彼此之间结构差异大，专用性强，标准化难度大， 难于形成批量产品。 2、设备与工艺之间的配套性强——必须结合现场数据进 行专门的工艺设计，采用形影最经济的工艺方法和合理选 择设备，否则难以达到预期的治理目的。 3、设备工作条件差异大——由于各种污染源的具体情况 不同，环保设备在污染源中的工作条件有较大的差异。 4、设备具有兼用行——环保设备与其他行业的部分机械 设备结构相似，存在着相互兼用性，即环保设备可以应用 于其他行业，其他行业的有关机械设备也可以应用于治理 环境污染。
自然生态保护
27.1
16.3
285.4
－
－
注： 1993～2004年数值来源于各年度的调查统计数据；2008年为估算值。
环保设备组成与比例
序号 1
分类 电除尘
优势 电除尘技术、设备处于国际先进水平，完全 满足国内需求，免检出口，价格有优势。 袋式除尘技术、设备处于国际先进水平，可 以满足国内需求，免检出口，价格有优势。 中小锅炉烟气脱硫满足国内需求，电厂脱硫 已有自主知识产权技术。 一般的废气净化技术设备满足国内需求。 可满足部分在用车尾气净化需求，摩托车大 部分采用本国技术产品。 自行设计、建设城市污水处理设施，技术与 设备达到国际水平，能满足国内需求，价格 有优势。 工业废水处理技术基本与国际水平相当，基 本能满足需求，价格有优势。 噪声振动控制技术水平处于国际先进水平， 微穿孔板吸声材料吸声结构、微穿孔板消声 器、小孔喷注高压排气消声器处领先水平， 价格有优势。 工业固废资源回收利用满足国内需求，垃圾 卫生填埋、渗滤液处理均可满足要求。 一般计量、监测仪器满足国内需求。 在城镇污水、垃圾处理以及工业污染治理设 施市场化运营进行了有探索。
劣势 供电电源关键芯片尚需进口。
2
袋式除尘
部分滤料、脉冲阀需进口。
3 4
脱硫 废气净化
电厂脱硫主要技术、设备需进口。 高端技术设备需进口，企业规模小，加工精度差。 新车基本采用国外技术产品，企业规模、技术水 平不能满足机动车发展速度。 部分关键设备、材料的质量与国际水平有差距， 有的仍需进口，节能技术开发有待加强。 部分含难降解难处理污染物的工业废水处理技术 尚待开发，部分机械设备质量与国际水平有差距， 部分高端技术设备、材料需进口。 噪声与振动源分析预测技术、噪声与振动设备计 算机辅助设计制造技术、 高速运输系统噪声与振 动控制设备研究、新材料研究开发与发达国家有 差距，企业规模小，加工精度较差。 焚烧、堆肥技术设备尚不过关，关键零部件需进 口。 关键零部件需进口，高端产品需进口。 市场化政策不完善，市场化程度低，市场化领域 比较窄，发展不平衡。
环保产业的界定
环境服务 环境检测和分析 污水处理厂运营 固态垃圾管理 有害垃圾管理 修复/工业服务 环境咨询&工程
环境保护产品生产 水污染治理设备 空气污染治理设备 固体废物处理处置与 回收利用设备 噪声与振动控制没备 放射性与电磁波污染 防护设备 污染治理专用药剂和 材料 环境监测仪器 洁净产品生产 低毒低害产品 低排放产品 可生物降解产品 低噪声产品 有机食品 环境保护服务 环境技术服务 环境咨询服务 污染设施运营管理 废旧资源回收处置 环境贸易与金融服务 环境功能服务等 废物循环利用 自然生态保护
重力除尘器、惯性除尘器 旋风除尘器
绪论
除尘：颗粒态污染物
颗粒层除尘器
袋式除尘器
湿式除尘器 电除尘器
气
生态修复。。。 环境保护 污染防治 声 节能减排。。。 渣 水 物理法:
气态污染控制：吸收、吸附、冷凝、气固催化
格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油
生物法：活性污泥法、生物膜法 物理化学法：混凝、浮选、吸附、萃取、汽提。。。 隔振：橡胶隔振器、钢弹隔振器、螺旋压缩弹簧。。。 隔声: 消声:
噪声 隔振装置、阻性消声器、抗性消声器 固体废物： 压实设备、破碎设备、分选设备、脱水设备、焚烧设备、 热分解设备、堆肥化设备 环保设备设计与应用的技术经济分析
参考书目
教材： 金兆丰.《环保设备设计基础》.化学工业出版社 胡洪营.《环境工程原理》.化学工业出版社 郝吉明.《大气污染控制工程》.高等教育出版社 高廷耀.《水污染控制工程》.高等教育出版社 刘颖辉.《噪声污染控制技术》.科学出版社 宁平.《固体废物处理与处置》.高等教育出版社 规范： 注册环保工程师专业考试复习教材（第三版第三册）.中 国环境科学出版社
环保产业的意义
自然资源 & 资源工业： 大气 水 土地&矿藏 能源 生态 废弃物 和污染
工业活动： 生产 输送 消费
环境保护产业
环保产业特点描述
九十年代初期前的高速增长是发达国家污染治理投 资带动的增长 环保产业的发展需要经济发展的支持； 发达国家有强大的环保产业； 拉美、东亚(包括中国)正在成为新的市场
环境设备 水设备&化学材料 仪器&信息系统 空气污染控制设备 废物管理设备 工艺&防治技术
环境资源 给水设施运营 资源再生 环境能源资源
美 国
(EBI) 中 国
对 工 业 废 物 的 自然保护区建设 再 利 用 和 资 源 生态示范区建设 化， 包括工业固 生态恢复与治理 体废物、废水 (液)、废气等的 再利用和资源 化。
2000 102.3 1.2 28.4 39 5.1 11.2 17.4 52.1 19.8 3.6 17.6 9.9 1.2 50.5 30.3 16 4.2 204.9
比重 49.9% 0.6% 13.9% 19.0% 2.5% 5.5% 8.5% 25.4% 9.7% 1.8% 8.6% 4.8% 0.6% 24.6% 14.8% 7.8% 2.0% 100.0%
我国环保设备的现状和发展趋势
1993年以来我国环保产业的发展情况 单位：亿元 项 目 1993年 8651 311.5 103.9 11.1 169.3 ＜10 1997年 9090 459.2 182.1 57.8 181.4 21.6 2000年 18144 1689.9 236.9 108.0 757.1 281.1 2004年 30000 4572.1 341.9 264.1 2787.4 1178.7 2008年（估值） 35000 7900 700 600 4700 1900 行业单位数 （个） 年收入总额 环保产品 环境服务 资源循环利用 洁净产品
全球环保产业产值的变化
全球环保产业区域排名
全球环保产业的产值分布
美 国 环 保 产 业 产 值 分 布
行业分类
环境服务 环境检测和分析 污水处理厂 固态废物管理 有害废物管理 修复/工业服务 环境咨询&工程 环境设备 水设备&化学材料 仪器&信息系统 空气污染控制设备 废物管理设备 工艺&防治技术 环境资源 给水设施 资源再生 环境能源资源
5
机动车尾气净化
城市污水处理与 再生利用 工业废水处理与 循环利用
6
7
8
噪声振动控制
9 10 11
固体废物处理 监测仪器 环境服务业
水处理技术与设备方面
1、生物法与物化法结合，生物法中厌氧工 艺与好氧工艺相结合，是处理工业废水的 发展趋势。 2、废水深度处理技术亦可称为水处理技术 比较活跃的领域。 3、城市污水处理设备向处理能力5×104m350×104m3/d的大型设备发展。
ห้องสมุดไป่ตู้
城市垃圾处理技术 城市垃圾处理技术市场仍以填埋处置占主导 地位，约占90%，混合垃圾堆肥由于二次污染和生 产的肥料市场不通畅，呈下降趋势，垃圾焚烧技 术市场继续扩大。
噪声控制技术
除交通噪声与震动控制工程建设市场继 续增长外，室内建筑声环境设计，特别 是高层住宅建筑配套设备噪声与震动污 染控制称为市场发展的新热点。 工业噪声污染治理仍然是噪声控制的主 导市场。
阻性消声器、抗性消声器
化学法：中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、电解、焚烧。。。
减量化：压实、破碎、脱水 无害化 资源化：分选、堆肥、热分解、焚烧
环保设备设计基础的课程特点及学习要求：
1、掌握环境工程原理、环境工艺设计等基础知识 2、熟悉环境工程中水、气、声、渣的各项治理方法、原 理、设计要求 3、了解材料设备的相关知识 4、了解国家出台的政策、标准、设计手册和规范 5、了解国内外相关的技术、设备发展状况
固体废弃物处理处置设备
噪声与振动控制设备
放射性与电磁污染防护设备
按环保设备构成分类
按环保设备性质分类
机械类设备
工作性质
环 保 成 套 设 备
单体设备 使用范围
容器类设备
通用设备
专用设备 管道、阀门、压力表、流量计等
机械类环境工程设备由运动机械构件构成的 设备。 通用设备（标准设备/定型设备）
按照国家、行业、部门标准生产的，可 由不同厂家生产，若干生产行业可以通用。 专用设备（非标准设备）
增长率 1999-2000 3.50% 5.10% 3.00% -6.50% -0.10% 5.10% 3.30% 3.60% 3.70% 4.40% 8.30% 3.20% 2.00% 17.80% 3.40%