水工艺设备基础ppt课件
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水工艺设备基础课件
经济合理
在满足使用要求的前提下，尽量选用价格适中、 来源广泛的材料，降低设备成本。
环保可持续
优先选用可再生、可回收的材料，减少对环境的 负面影响。
质量检测方法与标准
外观检测
1.A 检查材料的表面质量，如平整度、光洁度、颜 色等，确保其符合相关标准。
化学成分分析
1.B 通过化学方法检测材料的成分，确保其符
分类
水工艺设备按照其功能和用途可 分为给水设备、排水设备、污水 处理设备等。
发展历程及趋势
发展历程
水工艺设备经历了从简单机械到自动 化、智能化的发展历程，不断提高设 备的效率和性能。
趋势
未来水工艺设备将朝着高效节能、绿 色环保、智能化等方向发展，以满足 不断增长的用水需求和环保要求。
应用领域与重要性
竞争格局变化
水工艺设备市场竞争加剧，企业需要不断提高技术创新能力和产品质 量，以应对市场变化。
行业发展趋势预测
产业升级与转型
水工艺设备行业将不断向高端化、智能化、绿色化方向发展，实 现产业升级和转型。
跨界融合与合作
水工艺设备行业将与其他领域进行跨界融合和合作，形成新的产业 链和商业模式。
国际市场拓展
水工艺设备基础课件
目录
• 水工艺设备概述 • 水工艺设备基础知识 • 常见类型水工艺设备介绍 • 水工艺设备选材与质量控制
目录
• 水工艺设备在环保产业中的应用案 例
• 水工艺设备发展趋势及前景展望
01 水工艺设备概述
定义与分类
定义
水工艺设备是指用于水的处理、 输送、分配和监控等各个环节的 机械设备和系统。
节能环保技术
研发高效节能、减排降噪的水工艺设备，降低能耗和环境污染。
在满足使用要求的前提下，尽量选用价格适中、 来源广泛的材料，降低设备成本。
环保可持续
优先选用可再生、可回收的材料，减少对环境的 负面影响。
质量检测方法与标准
外观检测
1.A 检查材料的表面质量，如平整度、光洁度、颜 色等，确保其符合相关标准。
化学成分分析
1.B 通过化学方法检测材料的成分，确保其符
分类
水工艺设备按照其功能和用途可 分为给水设备、排水设备、污水 处理设备等。
发展历程及趋势
发展历程
水工艺设备经历了从简单机械到自动 化、智能化的发展历程，不断提高设 备的效率和性能。
趋势
未来水工艺设备将朝着高效节能、绿 色环保、智能化等方向发展，以满足 不断增长的用水需求和环保要求。
应用领域与重要性
竞争格局变化
水工艺设备市场竞争加剧，企业需要不断提高技术创新能力和产品质 量，以应对市场变化。
行业发展趋势预测
产业升级与转型
水工艺设备行业将不断向高端化、智能化、绿色化方向发展，实 现产业升级和转型。
跨界融合与合作
水工艺设备行业将与其他领域进行跨界融合和合作，形成新的产业 链和商业模式。
国际市场拓展
水工艺设备基础课件
目录
• 水工艺设备概述 • 水工艺设备基础知识 • 常见类型水工艺设备介绍 • 水工艺设备选材与质量控制
目录
• 水工艺设备在环保产业中的应用案 例
• 水工艺设备发展趋势及前景展望
01 水工艺设备概述
定义与分类
定义
水工艺设备是指用于水的处理、 输送、分配和监控等各个环节的 机械设备和系统。
节能环保技术
研发高效节能、减排降噪的水工艺设备，降低能耗和环境污染。
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塑性变形而成为所需形状的过程。 （5）热处理性能：热处理是以改善钢材的某些性能为目的，将钢材
加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，然后以不同的 速度冷却下来的一种操作。
15
§1.1 金属材料
三、耐蚀金属材料及性能 金属材料的化学性能最主要的是指它的耐腐蚀性。材料抵抗周围 介质对腐蚀破坏的能力称为材料的耐腐蚀性能。耐蚀性不是材料 固有不变的特性，它随材料的工作条件而改变。
优质钢
S、P均应≤0.04%；
高级优质钢 S≤0.03%；P≤0.035%
（3）按用途分类
根据钢的用途主要可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
结构钢主要用于制造各种工程构件和机器零件。这类钢一般属于 低碳或中碳的碳素钢或合金钢。
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。
1、碳钢和普通铸铁的耐蚀性 （1）耐蚀性能 *在淡水、大气、土壤、海水等中性介质中都不耐蚀； *在各类干燥气体和有机溶剂等介质中耐蚀性良好； *在低浓度碱溶液及浓硫酸、浓氢氟酸等介质中，碳钢和普通铸铁表
面能生成稳定的膜，因而是耐蚀的。 （2）影响耐蚀性的因素： 介质组成；铁碳合金的成分和组织；钢铁热处理条件差异。
8
§1.1 金属材料
（3）磷（P） 也是一种有害元素。磷能全部溶于铁素体中，使强度和硬度增加， 会导致塑性和冲击韧性的显著降低。在低温变脆，产生“冷脆” 现象。在某些特殊用途钢中，如含磷的铜钢，可以提高在大气中 的耐蚀性。 （4）锰（Mn） 一种有益的元素。锰是炼钢时作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。 由于锰可以和硫形成高熔点(1600℃)的硫化锰，能减轻硫的有害 作用，并能提高钢的强度和硬度，是低合金钢中的常见元素。 （5）硅（Si） 一种有益的元素。作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。能使钢的 强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。硅作为合金元素， 可以提高钢的耐蚀性和耐热性，但过量的硅会恶化钢的热加工工 艺性能。
加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，然后以不同的 速度冷却下来的一种操作。
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§1.1 金属材料
三、耐蚀金属材料及性能 金属材料的化学性能最主要的是指它的耐腐蚀性。材料抵抗周围 介质对腐蚀破坏的能力称为材料的耐腐蚀性能。耐蚀性不是材料 固有不变的特性，它随材料的工作条件而改变。
优质钢
S、P均应≤0.04%；
高级优质钢 S≤0.03%；P≤0.035%
（3）按用途分类
根据钢的用途主要可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
结构钢主要用于制造各种工程构件和机器零件。这类钢一般属于 低碳或中碳的碳素钢或合金钢。
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。
1、碳钢和普通铸铁的耐蚀性 （1）耐蚀性能 *在淡水、大气、土壤、海水等中性介质中都不耐蚀； *在各类干燥气体和有机溶剂等介质中耐蚀性良好； *在低浓度碱溶液及浓硫酸、浓氢氟酸等介质中，碳钢和普通铸铁表
面能生成稳定的膜，因而是耐蚀的。 （2）影响耐蚀性的因素： 介质组成；铁碳合金的成分和组织；钢铁热处理条件差异。
8
§1.1 金属材料
（3）磷（P） 也是一种有害元素。磷能全部溶于铁素体中，使强度和硬度增加， 会导致塑性和冲击韧性的显著降低。在低温变脆，产生“冷脆” 现象。在某些特殊用途钢中，如含磷的铜钢，可以提高在大气中 的耐蚀性。 （4）锰（Mn） 一种有益的元素。锰是炼钢时作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。 由于锰可以和硫形成高熔点(1600℃)的硫化锰，能减轻硫的有害 作用，并能提高钢的强度和硬度，是低合金钢中的常见元素。 （5）硅（Si） 一种有益的元素。作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。能使钢的 强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。硅作为合金元素， 可以提高钢的耐蚀性和耐热性，但过量的硅会恶化钢的热加工工 艺性能。
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10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。
35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能， 主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非 常广泛。
T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。
T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、 锯条等。
五、课程教学安排
前 言 1、时间安排 第1周～第8周（32个学时）； 2、考试形式 待定 3、结业成绩 考试成绩（占70%）；平时考查成绩（占30%）主要包括课后作 业、上课出勤、回答问题等。 4、答疑方式 课堂直接答疑； 课后约固定时间固定教室答疑； 通过电子邮件、网络聊天、电话咨询等方式答疑； （lujinsuo@；QQ:421409710
T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。
09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、 锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。
合金钢用途举例 14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型 船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。 20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。 40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件， 如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。 65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧， 如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。 GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外 圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷 酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。 Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机 衬板、铁路道岔等。 15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件 或构件。
35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能， 主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非 常广泛。
T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。
T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、 锯条等。
五、课程教学安排
前 言 1、时间安排 第1周～第8周（32个学时）； 2、考试形式 待定 3、结业成绩 考试成绩（占70%）；平时考查成绩（占30%）主要包括课后作 业、上课出勤、回答问题等。 4、答疑方式 课堂直接答疑； 课后约固定时间固定教室答疑； 通过电子邮件、网络聊天、电话咨询等方式答疑； （lujinsuo@；QQ:421409710
T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。
09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、 锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。
合金钢用途举例 14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型 船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。 20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。 40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件， 如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。 65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧， 如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。 GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外 圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷 酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。 Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机 衬板、铁路道岔等。 15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件 或构件。
水工艺设备基础_教程
水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
5
第3章 水工艺设备理论基础
主要内容： 3.1 容器应力理论 3.2 机械传动理论 3.3 机械制造工艺 3.4 热量传递与交换理论
要求：掌握与水工艺设备设计制造有关的机械传动与制造
3.4.1 热传导（导热）
定义：若物体各部分之间不发生相对位移， 仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的 热运动而引起的热量传递称为热传导（导 热）。
特点：粒子只在平衡位置附近振动而不发生 宏观位移。
介质：热传导在固体、液体和气体中均可进 行，但导热的微观机理因物态而异。
3.4.2 对流换热
对流换热定义和性质
3.2.1.3 机械应满足的基本要求
(1)必须达到预定的使用功能，工作可靠，机构精 简。 (2)经济合理，安全可靠，生产率高，效率高，能 耗少，原材料和辅助材料节省，管理和维修费用低。 (3)操作方便，操作方式符合人们的心理和习惯， 尽量降低噪声，有害介质渗漏，机身美观等。 (4)对不同用途和不同使用环境的适应性要强 (如容 易卸、装等 )。
(2) 辐射换热过程 伴随能量转化， 即物体部分 内能→电磁波能→另一物体内 能
(3) 温度高于绝对零度的 一切物体，不论温度高低， 都会不断地发射热射线。总效果为高温物体把 能量传给低温物体。
目录
一、水泵的定义及分类 二、叶片式水泵 三、离心泵
1、离心泵组成 2、离心泵工作原理 3、离心泵的分类 4、动力部分：电动机 5、传动部分：泵 轴、联轴器、轴 承 6、做功部分：叶 轮 四、水泵效率曲线及影响因素
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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水 工 艺 设 备 基 础
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第3章 水工艺设备理论基础
主要内容： 3.1 容器应力理论 3.2 机械传动理论 3.3 机械制造工艺 3.4 热量传递与交换理论
要求：掌握与水工艺设备设计制造有关的机械传动与制造
3.4.1 热传导（导热）
定义：若物体各部分之间不发生相对位移， 仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的 热运动而引起的热量传递称为热传导（导 热）。
特点：粒子只在平衡位置附近振动而不发生 宏观位移。
介质：热传导在固体、液体和气体中均可进 行，但导热的微观机理因物态而异。
3.4.2 对流换热
对流换热定义和性质
3.2.1.3 机械应满足的基本要求
(1)必须达到预定的使用功能，工作可靠，机构精 简。 (2)经济合理，安全可靠，生产率高，效率高，能 耗少，原材料和辅助材料节省，管理和维修费用低。 (3)操作方便，操作方式符合人们的心理和习惯， 尽量降低噪声，有害介质渗漏，机身美观等。 (4)对不同用途和不同使用环境的适应性要强 (如容 易卸、装等 )。
(2) 辐射换热过程 伴随能量转化， 即物体部分 内能→电磁波能→另一物体内 能
(3) 温度高于绝对零度的 一切物体，不论温度高低， 都会不断地发射热射线。总效果为高温物体把 能量传给低温物体。
目录
一、水泵的定义及分类 二、叶片式水泵 三、离心泵
1、离心泵组成 2、离心泵工作原理 3、离心泵的分类 4、动力部分：电动机 5、传动部分：泵 轴、联轴器、轴 承 6、做功部分：叶 轮 四、水泵效率曲线及影响因素
第3章 水工艺设备理论基础(10.14)
3.1.3 回转薄壳的薄膜应力
回转薄壳承受内压后，在经线方向和纬线方向 都要产生伸长变形，所以，在经线方向将会产 生经向应力ζm，在纬线方向会产生环向应力 ζθ 。由于轴对称，故同一纬线上各点的经向 应力ζm和环向应力ζθ均相等。 由于水工艺所涉及的壳体基本为薄壳，可以认 为，ζm、ζθ在壳壁厚度上均匀分布
(3)圆筒的有效厚度
3.1.2 回转曲面与回转薄壳
回转曲面：以一条直线或平面曲线作母线， 绕其同平面的轴线(即回转轴)旋转一周就 形成了回转曲面。 以回转曲面作为中间面的壳体称作回转壳 体。 内外表面之间的法向距离称为壳体厚度。 对于薄壳，常用中间面来代替壳体的几何 特性。
3.1.2 回转曲面与回转薄壳
长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空 间，也就制成了一台压力容器外壳。
圆柱形筒体按其结构可分为：
单层式: 筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构 成，即器壁只有一层（为防止内部介质腐蚀， 衬上的防腐层不包括在内）。 单层筒体按制造方式又分为单层卷焊式、整 体锻造式、锻焊式等几种。 组合式: 筒体的器壁在厚度方向是由两层或两层以上 互不连续的材料构成。 组合式筒体按结构和制造方式又可分为多层 式和缠绕式两大类:
3.1.1.2 容器的分类
(3)按容器材料分为
1)金属容器 常用于容器制作的金属材料是低碳钢和普通低合金 钢。当介质腐蚀性较大时可使用不锈钢、不锈复合钢板或铝 制容器。 · 2)非金属容器 常用于制作容器的非金属材料有聚氯乙烯、玻璃 钢、陶瓷、木材、橡胶等。非金属材料可以独立制作容器， 也可以作为容器的部分构件和衬里。
第3章 水工艺设备理论基础
3.1.1 概述
水工艺设备基础
2020/7/13
环 境
2.1.2 腐蚀与防护基本原理
与
市
政 工
② 脱碳
程
学 脱碳是指在腐蚀过程中，除了生成氧化皮层外，
水 工
与氧化皮层相连的内层渗碳体Fe3C与介质中的
艺 氧、二氧化碳、水等作用，生成的气体降低了
设 备
膜的保护作用。
基
础 防止：增加气体介质中CO和CH4的含量或在钢
中添加铝和钨。
5
选择性腐蚀
腐蚀磨损
2020/7/13
环 境 与 市 政 工 程 学
水 工 艺 设 备 基
环 境 与 市 政 工 程 学
水 工 艺 设 备 基 础
设备材料腐蚀图片
7
2020/7/13
环 境
2.1 材料设备的腐蚀与防护
与
市 政
2.1.1 概述
工
程 1、腐蚀概念
备
基 这个过程能否进行是热力学问题，进行速
础
度如何是动力学问题。
13
2020/7/13
环 境
2.1.2 腐蚀与防护基本原理
与
市
政 工
1、金属的化学腐蚀
程 纯氧化还原过程，金属被氧化，腐蚀介质被还
学 原；
水 工
气体腐蚀、非电解质溶液腐蚀；
艺 反应进行中没有电流产生。
设 备
（1）金属氧化及其氧化膜
基 础
海水腐蚀
4
微生物腐蚀
酸性溶液 碱性溶液 盐类溶液 工业水中 液态金属
2020/7/13
环 境
金属材料腐蚀分类
与
市 政
依据腐蚀形态（全面腐蚀、局部腐蚀、力
工
与环境因素共同作用下的腐蚀）
水工艺设备基础
Mn
硫形成高熔点（1600 ℃）硫化锰，减轻硫的有害
作用，提高钢的强度和硬度。
Si
能使钢的强度、硬度和弹性提高，而塑性、韧性降低。 作为合金元素，可以提高钢的耐热、耐蚀性。
（二）物理性能
密度
熔点 热膨胀系数 导热性
导电性 弹性模量
线膨胀系数：材料在温度变化1℃时单位长度的伸缩变化值。 弹性模量：材料在弹性极限内应力与应变的比值。
工具钢 ：主要用于制造各种刀具、量具、模具属于高碳钢 或高碳合金钢。
特殊性能钢：具有特殊物理性能或化学性能的钢，如不 锈钢、耐热钢、耐磨钢等，属于高合金钢）
钢材料
（二）钢的编号
1、普通碳素结构钢
牌号表示：这类钢主要保证机械性能，故用Q+数字表示，其中 “Q”为“屈”字的汉语拼音字头，数字表示屈服强度值 例如： Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢 Q195，Q215，Q255，Q275等牌号 若牌号后面标注A，B，C，D，则表示钢材质量等级不同，其中 A级最低，D级最高。若在牌号后标注字母“F”则为沸腾钢，未 加标注的为镇静钢。 例如：Q235－A•F 表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢
如T8A，T13A
4.合金结构钢
编号方法：“两位数字（钢中平均含碳量的万分之几） ＋元素符号（钢中所含的合金元素）＋数字（该合金 元素平均含量的百分之几）” 如果合金平均含量低于1.5%，则不标明含量； 如果合金平均含量大于1.5%，2.5%，3.5%.....， 则相应的以2、3、4…….表示。
金属中自由电子易吸收光能并以光发射的形式 重新放出，因而金属对光具有良好的反射性能。
第一节 金属材料
一、金属材料的分类 （一）钢的分类
水工艺设备基础
水工艺设备基础汇报人：日期:•水工艺设备概述•水处理设备•水输送设备目录•水处理工艺流程与设备选型•水工艺设备维护与管理•水工艺设备发展趋势与挑战01水工艺设备概述水工艺设备是指用于水处理、供水、排水等工艺过程的设备，包括各种泵、阀门、管道、水箱、消毒设备等。
定义根据用途和功能，水工艺设备可分为多种类型，如净水设备、污水处理设备、供水设备等。
分类定义与分类通过使用各种水处理设备，可以去除水中的杂质、污染物和有害物质，提高水质，保障人们的健康。
提高水质节约水资源环境保护合理使用水工艺设备，可以有效地节约水资源，减少浪费，提高水资源的利用效率。
污水处理设备可以将废水中的有害物质进行处理，减少对环境的污染，保护生态环境。
030201设备的重要性随着科技的发展，水工艺设备逐渐向智能化方向发展，实现远程监控、自动化控制和故障诊断等功能。
智能化为了提高处理效率，水工艺设备需要不断改进和优化，采用更先进的技术和材料，提高设备的处理能力和效率。
高效化随着环保意识的提高，水工艺设备需要更加注重环保和节能，采用环保材料和低能耗技术，减少对环境的影响。
绿色化设备的发展趋势02水处理设备去除水中的大颗粒杂质和悬浮物，保护后续处理设备免受堵塞。
格栅通过重力作用将水中的无机颗粒沉淀，以便后续处理。
沉砂池增加水中的溶解氧，促进有机物的氧化分解。
预曝气池预处理设备快滤池通过快速过滤去除水中的悬浮物和部分有机物。
慢滤池通过慢速过滤去除水中的细小颗粒和有机物。
砂滤池通过砂粒的过滤作用去除水中的悬浮物和有机物。
紫外线消毒设备通过紫外线照射破坏细菌和病毒的DNA结构，达到消毒目的。
氯消毒设备通过向水中加入氯气或漂白粉等消毒剂，杀灭水中的细菌和病毒。
臭氧消毒设备通过向水中加入臭氧，杀灭水中的细菌和病毒。
向水中加入各种化学药剂，如混凝剂、助凝剂、pH调节剂等。
加药设备对过滤器进行反冲洗，去除滤料上的杂质和污垢。
反冲洗设备对水处理过程中的各种参数进行实时监测和控制。
水工艺设备基础(终极)
水工艺设备基础第一章水工艺设备常用材料1、水工艺设备常用的金属材料：主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。
2、金属材料的基本分类：3、钢的分类：按化学成分分类：主要分为碳钢和低合金钢按质量分类：按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
普通钢 S≤0.055％；P≤0.045％；优质钢 S、P均应≤0.040％；高级优质钢 S≤0.030％；P≤0.035％按用途分类：主要可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
4、普通碳素结构钢：这类钢主要保证机械性能，故其牌号用Q+数字表示。
若牌号后面标注A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，其中A级最低，D级最高。
若在牌号后标注字母“F”则为沸腾钢（脱氧不完全的钢），未加标注的为镇静钢。
例如：Q235-A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
这类钢按其屈服强度的大小有Q195、Q215、Q255、Q275等牌号。
5、合金结构钢：这类钢的编号是利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。
前面的两位数字代表钢中平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素。
元素后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。
如果低于1.5％，则不标含量。
如果大于1.5％、2.5％、3.5％....，则相应的以2、3、4....表示。
例如 12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12％，平均含铬量小于1.5％，平均含镍量为3％。
若为高级优质合金结构钢，则在钢号的最后加“A”字，例如20Cr12Ni14WA。
6、金属材料的化学成分（C、P、S）硫、磷元素多了会有哪些不好？S含量必须严格控制，硫不溶于铁，以FeS形式存在，与Fe形成低熔点的共晶体，使钢材在热加工时容易开裂，产生“热脆”现象。
硫含量高还使材料的断裂韧性降低。
P磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，但同时会导致塑型和冲击韧性的显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。
水工艺设备常用材料PPT演示课程PPT公开课(37页)
1.2.1 陶瓷材料
分类
硅酸盐材料
(1) 传统陶瓷：以粘土为主要原料：工业、日用。
(2) 玻璃：工业玻璃，建筑玻璃，日用玻璃
(3) 玻璃陶瓷：光学玻璃陶瓷，耐热耐蚀微晶玻璃
(4) 特种陶瓷：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷。有特 殊物理、化学、机械性能。（耐蚀陶瓷、高温陶 瓷、电容器陶瓷、压电陶瓷、电光陶瓷）。
§1.2 无机非金属材料
（2）物化性能 热膨胀 导热性 热稳定性 化学稳定性 导电性
§1.2 无机非金属材料
热膨胀：温度升高时物质原子振动振幅提高、原 子间距增大所导致的体积长大现象。陶瓷的线膨 胀系数比高聚物低，也比金属低很多。
导热性：陶瓷的导热性比金属小，是较好的绝热 材料。
热稳定性：即抗热振性，指在不同温度范围波动 时的寿命，常用在水中急冷且不破裂所能承受的 最高温度来表征。陶瓷热稳定性很低，比金属低 很多。这是陶瓷的另一个主要缺点。
(5) 金属陶瓷：粉末冶金法生长的金属材料（制粉、 成形、烧结）
§1.2 无机非金属材料
1.2.1.2 陶瓷基本性能：
（1） 机械性 （2）物化性能
刚度
热膨胀
硬度
导热性
强度
热稳定性
塑性
化学稳定性
韧性或脆性
导电性
§1.2 无机非金属材料
（1） 机械性能 大分子主链中除碳原子外，还含有氧、氮、硫、磷等其它原子：-C-C-O-C-， -C-C-N-C-， 或 -C-C-S-C-
大多在5×103~106之间。 另一类为增强相，起提高强度或韧性的作用。 陶瓷刚度在各类材料中最高，比金属材料高若干倍，比高聚物高2~4个数量级。
韧性或脆性 合金钢(不锈钢)：
韧性或脆性：陶瓷受载时不发生塑性变形，在较低的应力下就会断裂，因此韧性极低或脆性极高。 如涤纶、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、有机硅树脂等。 陶瓷晶体开始塑性变形的温度很高，因此有很高的高温强度。
(完整版)水工艺设备基础第七章黄廷林
➢ 曝气的主要作用： 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； 搅拌、混合：使曝气池内的各相物质处于悬浮状态。
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
2、曝气设备的分类
水处理中常用的曝气设备可分为以下几类：表面曝气设备、 鼓风曝气设备、水下曝气设备、纯氧曝气设备器和深井曝气设备 等。 ➢ 表面曝气设备:表面机械曝气通过曝气机在水体表面旋转时 产生水跃，把大量水滴和片状水幕抛向空中，水与空气充分接触 ，使氧很快溶入水体。充氧的同时，在曝气机转动的推流作用下 ，将池底层含氧量少的水体提升向上环流，不断充氧。 ➢ 鼓风曝气设备:是使用具有一定风量和压力的曝气风机利用 连接输送管道,将空气通过扩散曝气器强制加入到液体中,使池内 液体与空气充分接触.
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
➢ 置于被曝气水体中层或底层，将空气送入水中与水体混合，完成 空气中的氧由气相向液相的转移过程。
➢ 多用于工业废水和城市生活污水的水化处理曝气池中，对污水和 污泥进行混合充氧，活跃和繁殖好氧菌，在水源原位修复中应用 较多。
➢ 按进气方式可分为压缩空气供气式与自吸空气式两类。 ➢ 水下曝气机的突出优点是能够提高氧的转移速度；同时由于底边
流速快，在较大范围内可以防止污泥沉淀；此外，无泡沫飞溅和 噪声，避免了二次污染；在水下运行保温性好，尤其适合寒冷地 区使用。发达国家还有深水曝气设备，深度大于10m，有的设计 水深达30m。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流式曝气机
➢ 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速 转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。
）中，利用螺旋浆转动时 产生的负压吸入空气，并 剪切空气呈微气泡扩散， 进而对水体充氧。同时具 有混合推流的功能。 ➢ 优点是安装容易，运行费 用低，噪声小，操作也较 简单。
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
2、曝气设备的分类
水处理中常用的曝气设备可分为以下几类：表面曝气设备、 鼓风曝气设备、水下曝气设备、纯氧曝气设备器和深井曝气设备 等。 ➢ 表面曝气设备:表面机械曝气通过曝气机在水体表面旋转时 产生水跃，把大量水滴和片状水幕抛向空中，水与空气充分接触 ，使氧很快溶入水体。充氧的同时，在曝气机转动的推流作用下 ，将池底层含氧量少的水体提升向上环流，不断充氧。 ➢ 鼓风曝气设备:是使用具有一定风量和压力的曝气风机利用 连接输送管道,将空气通过扩散曝气器强制加入到液体中,使池内 液体与空气充分接触.
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
➢ 置于被曝气水体中层或底层，将空气送入水中与水体混合，完成 空气中的氧由气相向液相的转移过程。
➢ 多用于工业废水和城市生活污水的水化处理曝气池中，对污水和 污泥进行混合充氧，活跃和繁殖好氧菌，在水源原位修复中应用 较多。
➢ 按进气方式可分为压缩空气供气式与自吸空气式两类。 ➢ 水下曝气机的突出优点是能够提高氧的转移速度；同时由于底边
流速快，在较大范围内可以防止污泥沉淀；此外，无泡沫飞溅和 噪声，避免了二次污染；在水下运行保温性好，尤其适合寒冷地 区使用。发达国家还有深水曝气设备，深度大于10m，有的设计 水深达30m。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流式曝气机
➢ 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速 转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。
）中，利用螺旋浆转动时 产生的负压吸入空气，并 剪切空气呈微气泡扩散， 进而对水体充氧。同时具 有混合推流的功能。 ➢ 优点是安装容易，运行费 用低，噪声小，操作也较 简单。
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二、课程性质与任务
前 言 1、性质
《水工艺设备基础》是给水排水工程专业的“十大” 专业主干课程 之一，必修课。“十大”专业主干课程分别为工程力学、水分析化学、 水力学、水处理微生物学、水工艺设备基础、城市水工程仪表与控制、 水资源利用和保护、水质工程学、给排水管道系统、建筑给水排水工 程。
2、任务
传统的给水排水工程是土木工程学科的一个分支，水处理工程主要
前 言 通过土木工程构筑物来实现。随着科学技术的进步，现代的水与废 水处理过程已经由传统的土木工程型转化为以工艺技术和设备装备 水平为核心的工业化过程型。
以特定的工艺技术与特殊设备高度集成的成套技术和工艺流程在水 工业的建设、发展中所占比例不断提高，技术设备和器材所占的投 资比例相应明显上升，反映了水工艺工程向设备化、产业化和市场 化的发展趋势。
因此，迫切需要有一本适应这方面发展、体现相关内容的教科书， 《水工艺设备基础》就是在此背景下为适应当前给水排水专业发展 而增列开设的一门新的课程，该课程的设置是贯彻“厚基础，宽口 径”的育人方针、使学科发展与行业需要相适应的具体体现。
首本《水工艺设备基础》全国统编教材由西安建筑科技大学于 2000年获得，并于2002年6月由中国建筑工业出版社出版发行，目 前正在进行第二版的修订工作。
前 言一、背景 二、课程性质与任务
三、课程主要内容 四、于其他课程关系 五、课程教学安排 六、参考资料
水作为一种特殊商品正在进入市场，采集、生产、经营商
前 言 品水的产业，称为“水工业”。 传统的给水排水工程技术，水工业科学技术。
水工业源于给水排水工程，又不同给水排水工程，它在内 涵和外延上都有了很大的扩展。
ห้องสมุดไป่ตู้、课程教学安排
前 言 1、时间安排 第1周～第8周（32个学时）； 2、考试形式 待定 3、结业成绩 考试成绩（占70%）；平时考查成绩（占30%）主要包括课后作 业、上课出勤、回答问题等。 4、答疑方式 课堂直接答疑； 课后约固定时间固定教室答疑； 通过电子邮件、网络聊天、电话咨询等方式答疑； （lujinsuo@；QQ:421409710
六、参考资料
前 言 1、工具书 《给水排水设计手册》（第9册）专用机械，上海市政工程设计研究院主编，中国建筑 工业出版社 《适用水处理设备手册》，史惠祥主编，化学工业出版社 《给水排水快速设计手册》（第4册）给水排水设备，李金根主编，中国建筑工业出版 社 2、网络资源 中国水网： 中国水星： 水处理设备与咨询： 中国建筑设备网： 中国国际环保网： 中国水工业互联网： 中国给排水在线：
一、背景
前 言 1、给水排水专业 （1）发展概况
建于20世纪50年代初。模仿前苏联的模式，建立了“给水 排水工程”学科。
建国后的前30年，计划经济体制，实行“先生产，后生活” 的发展方针，而“给水排水”被归入“生活类”，所以长 期发展缓慢，大大滞后国民经济的发展。
进入20世纪80年代，开始实行“改革开放”政策，国民经 济迅速发展，对水的需求成倍地增长 。 但我国水危机主要 表现在水资源短缺和水环境污染两个方面。国家为了缓解 水危机投入大量的资金，促进水工业的发展。
主要任务是介绍与水工艺设备的制造、设计、工艺特点、适用条件 等有关的基本知识。
三、课程主要内容
前 言 前三章为基础知识，主要是水工艺设备常用材料的分类、性能，材 料的腐蚀防护原理，材料的保温，以及容器应力基本理论、机械传动 原理、机械制造加工及热量交换理论；后七章为水工艺设备，包括容 器（塔）设备、搅拌设备、换热设备、分离设备、污泥处置设备和投 药设备。
水循环可分为水的自然循环和水的社会循环，由天然水体
前 言 采集水，经过加工处理，以满足工业、农业以及人们生活 对水质水量的要求，用过的水经过适当处理再排回天然水 体，这就是水的社会循环。水工业正是服务于水的社会循 环。它与服务于水的自然循环及调控的“水利工程”，构 成了水工程的两个方面。
水工业设备化、自动化系统的发展将是21世纪水工业工程 技术重点。
四、于其他课程关系
与本课程相关联的专业基础课和专业课包括“水力学”、“工程 力学”、“无机化学”、“有机化学”、“电子电工学基础”、“城 市水工程概论”、“水质工程学”、“建筑给水排水工程”等。本课 程应安排在“水力学”、“工程力学”、“无机化学”、“有机化 学”、“电子电工学基础”、“城市水工程概论”课程之后、并可与 “水质工程学”、“建筑给水排水工程”等同时讲授。
给水排水工程技术人员不熟悉自动化监控仪表和控制技术， 不懂得如何使用、管理这些设备，更谈不上研究开发设备； 而机电自动化工程技术人员不懂得给水排水专业的工艺。 缺乏两部分专业技术人员的“接口”与交叉。
前言
2、《水工艺设备基础》课程发展的主要历史沿革 是一门新的专业基础课，是针对我国目前科学技术的发展和水工业体系逐步形成与不断完善的现状，经过 全国高校给水排水工程学科专业指导委员会和众多专家的多次讨论而于2000年确定设置的一门新课程。在 国内属首次开设，国外由于专业名称不完全对应，同类课程与教材尚不多见。 随着水处理技术、工艺的不断改进和完善，以及水工业设施建设中成套专用设备和检测、控制仪器仪表的 投资比例的逐渐提高，水工业设备、器材和仪器仪表与工程要求之间的差距已显露出来。水工艺设备和自 动控制系统作为提高水处理效率、保证处理水质、节省运行费用、减轻劳动强度的关键，其装备水平也因 此成为水工业发展水平的重要标志。
水工业是以城市及工业为对象，以水质为中心，从事水资 源的可持续开发利用，以满足社会经济可持续发展所需求 的水量作为生产目标的特殊工业。水工业是随着水的商品 化和产业化生产而逐步形成和完善的新兴工业，它是水的 开采、加工、输送、回收及利用的综合产业。水工业科学 技术的基本框架是给水排水工程技术的发展和继承，并赋 予了社会可持续发展及市场经济的丰富内涵。