環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)

前言

中國(guó)石化出版社于2005年9月出版了本書(shū)的第一版。2006年底，該書(shū)被評(píng)為北京高等教育精品教材；2007年6月，編者所在單位基于該教材而開(kāi)設(shè)的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)主干課《環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)》被評(píng)為北京市高等學(xué)校精品課程。三年來(lái)，承蒙部分兄弟院校的抬愛(ài)，本書(shū)還被選作相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)教材；不少環(huán)境工程領(lǐng)域的從業(yè)人員也對(duì)本書(shū)的出版給予了極大關(guān)注。這一切雖使編者產(chǎn)生了些許欣慰和自信，但也更感壓力倍增——因?yàn)殡S著在環(huán)境工程領(lǐng)域認(rèn)識(shí)實(shí)踐活動(dòng)的不斷增加。越發(fā)意識(shí)到本書(shū)的瑕疵頗多。正好乘本書(shū)入選普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材選題的契機(jī)，決定對(duì)其進(jìn)行較為徹底的修訂?；诰幷弑救藥啄陙?lái)為本科生主講《環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)》課程而使用該教材的親身體會(huì)以及各屆學(xué)子的反饋信息，同時(shí)聽(tīng)取了兄弟院校中使用過(guò)本教材的教師以及許多環(huán)境工程領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的意見(jiàn)和建議，擬定了“納新棄錯(cuò)，突出重點(diǎn)和特色，不求面面俱到”的修訂原則。在具體實(shí)施過(guò)程中，考慮到“噪聲與振動(dòng)污染控制技術(shù)與設(shè)備”章節(jié)在有關(guān)物理性污染控制工程的教科書(shū)中有更為系統(tǒng)全面的講述，本書(shū)予以刪除；基于相同的考慮，修訂時(shí)仍然不涉及固體廢棄物處理與處置設(shè)備；考慮到化學(xué)法、物化法水處理技術(shù)與設(shè)備中的許多內(nèi)容實(shí)際上更多地涉及到化工過(guò)程設(shè)備中鋼制容器、塔設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此將這兩章的內(nèi)容整合為“典型的化學(xué)／物化法水處理技術(shù)與設(shè)備”，同時(shí)特意增加了“環(huán)保過(guò)程鋼制容器與塔設(shè)備的設(shè)計(jì)”章節(jié)。此外，考慮到隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及對(duì)外交往的日益增強(qiáng)，將會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)外新型環(huán)保工藝和設(shè)備進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，因此更加注重了對(duì)國(guó)外知名環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)廠家及其典型產(chǎn)品的介紹，增添了不少新內(nèi)容。至于原書(shū)中存在的錯(cuò)誤，自然也在認(rèn)識(shí)水平所能及的范圍內(nèi)予以了更正。根據(jù)教材修訂和建設(shè)發(fā)展工作的實(shí)際需要，調(diào)整了部分參編人員。參加第二版修訂與編寫(xiě)工作的人員如下：第1、4、7章由北京石油化工學(xué)院環(huán)境工程系陳家慶教授執(zhí)筆，孔惠老師參與了第2章的編寫(xiě)工作、部分內(nèi)容由北京化工大學(xué)王奎升教授執(zhí)筆，桑義敏老師參與了第3章的編寫(xiě)工作，?？∮⒗蠋焻⑴c了第5章部分內(nèi)容的編寫(xiě)工作，王建宏老師參與了第6章的編寫(xiě)工作；第8章的部分內(nèi)容由中國(guó)石油大學(xué)（北京）朱宏武教授執(zhí)筆。全書(shū)由陳家慶教授負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，由四川大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系的楊平教授、湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境工程系的楊春平教授同時(shí)獨(dú)立組織審閱。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材：環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)（第2版）》主要內(nèi)容有：不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)與設(shè)備、典型的化學(xué)／物化法水處理技術(shù)與設(shè)各、生化法廢水處理過(guò)程與設(shè)各、污泥集運(yùn)處理技術(shù)與設(shè)備、塵粒污染物控制技術(shù)與設(shè)備、氣態(tài)污染物凈化技術(shù)與設(shè)備、環(huán)保過(guò)程鋼制容器與塔設(shè)備設(shè)計(jì)、環(huán)境污染控制配套設(shè)備技術(shù)。文字通俗易懂、圖文并茂，在兼顧實(shí)用性的同時(shí)也盡可能準(zhǔn)確地體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材：環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)（第2版）》可供高等院校環(huán)保類(lèi)專(zhuān)業(yè)師生閱讀，對(duì)從事環(huán)保事業(yè)的管理人員和技術(shù)人員也具有很高的參考價(jià)值。

書(shū)籍目錄

緒論第一篇 水處理設(shè)備原理與設(shè)計(jì)第一章 不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)與設(shè)備1.1 預(yù)處理設(shè)備(攔污)1.2 預(yù)處理設(shè)備(沉砂)1.3 重力沉降規(guī)律與設(shè)備1.4 浮力浮上法分離原理與設(shè)備1.5 過(guò)濾分離機(jī)理與設(shè)備1.6 離心分離規(guī)律與設(shè)備第二章 典型的化學(xué)/物化法水處理技術(shù)與設(shè)備2.1 加藥攪拌與混凝設(shè)備2.2 氧化還原和消毒設(shè)備2.3 吸附理論與水處理用吸附設(shè)備2.4 離子交換的基本理論與設(shè)備2.5 膜分離技術(shù)與設(shè)備2.6 其他物化法處理技術(shù)與設(shè)備第三章 生化法水處理工藝與設(shè)備3.1 常規(guī)活性污泥法工藝與主體構(gòu)筑物3.2 曝氣原理與鼓風(fēng)曝氣設(shè)備3.3 氧化溝系列工藝與相關(guān)設(shè)備3.4 SBR系列工藝與專(zhuān)用潷水器3.5 生物膜法系列工藝與設(shè)備3.6 厭氧法系列工藝與設(shè)備3.7 組合式污水處理設(shè)備第四章 污泥集運(yùn)、處理技術(shù)與設(shè)備4.1 排泥設(shè)備及其設(shè)計(jì)4.2 污泥輸送設(shè)備4.3 污泥濃縮設(shè)備4.4 污泥消化穩(wěn)定設(shè)備4.5 污泥機(jī)械脫水設(shè)備4.6 污泥熱干化與焚燒設(shè)備第二篇 大氣污染控制技術(shù)與設(shè)備第五章 塵粒污染物控制技術(shù)與設(shè)備5.1機(jī)械式除塵器(一)5.2 機(jī)械式除塵器(二)5.3 過(guò)濾式除塵器5.4 濕式除塵器5.5 電除塵器第六章 氣態(tài)污染物凈化技術(shù)與設(shè)備6.1 吸收法凈化技術(shù)與設(shè)備6.2 吸附法凈化技術(shù)與設(shè)備6.3 冷凝法凈化技術(shù)與設(shè)備6.4 催化法凈化技術(shù)與設(shè)備6.5 燃燒法凈化技術(shù)與設(shè)備6.6 氣態(tài)污染物的其他凈化技術(shù)第三篇 環(huán)境污染控制通用及配套設(shè)備第七章 環(huán)保過(guò)程鋼制容器與塔設(shè)備的設(shè)計(jì)7.1 鋼制容器與塔設(shè)備概述7.2 內(nèi)壓容器的設(shè)計(jì)7.3 外壓容器的設(shè)計(jì)7.4 容器零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5 鋼制常壓容器的設(shè)計(jì)7.6 塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)第八章 環(huán)境污染控制配套設(shè)備技術(shù)8.1 常用泵的選型與應(yīng)用基礎(chǔ)8.2 水處理系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)8.3 常用風(fēng)機(jī)的選型與應(yīng)用基礎(chǔ)8.4 集氣罩及其設(shè)計(jì)8.5 氣體輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.6 污染控制工程中的自控技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

（1）動(dòng)力效率（Ep）又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)曝氣效率。指在20℃、1.01325×105Pa條件下，每消耗1kW?h電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，單位為ksO2／（kw?h）。（2）氧的利用率或稱(chēng)氧的轉(zhuǎn)移效率（EA）單位時(shí)間內(nèi)曝氣設(shè)備供給曝氣池混合液的氧量稱(chēng)為供氧量，供氧量只有一部分直接轉(zhuǎn)移到廢水中去，稱(chēng)為吸氧量。在供氧量與吸氧量之間存在著利用率或稱(chēng)轉(zhuǎn)移效率EA，簡(jiǎn)述為：通過(guò)鼓風(fēng)曝氣轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧量的百分比，％。（3）充氧能力（El）通過(guò)機(jī)械曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，在20℃、1.01325×105Pa的條件下，單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，單位為kgO2／h。一般表示一臺(tái)機(jī)械曝氣設(shè)備的充氧能力。（4）推動(dòng)力又稱(chēng)推動(dòng)容量。指在實(shí)際應(yīng)用中，轉(zhuǎn)刷曝氣裝置使溝內(nèi)混合液達(dá)到0.3m／s平均流速時(shí)，每米有效長(zhǎng)度所能推動(dòng)的水的容積，單位是m3／m。二、鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由空氣加壓設(shè)備、空氣輸配管路與空氣擴(kuò)散裝置組成?？諝饧訅涸O(shè)備包括空氣凈化器、鼓風(fēng)機(jī)（blower）或空氣壓縮機(jī)，其風(fēng)量要滿(mǎn)足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持活性污泥混合液呈懸浮狀態(tài)，風(fēng)壓則要滿(mǎn)足克服管道系統(tǒng)和空氣擴(kuò)散器的摩擦損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓；空氣凈化器的作用是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防止擴(kuò)散器阻塞；空氣輸配管路包括輸氣管、曝氣池上的管網(wǎng)，管網(wǎng)包括干管和支管，干管常架設(shè)于相鄰兩廊道的公用墻上，向兩側(cè)廊道引出支管。這里主要介紹空氣擴(kuò)散裝置，空氣加壓設(shè)備的相關(guān)論述請(qǐng)參見(jiàn)本書(shū)§8.3?？諝鈹U(kuò)散裝置（也稱(chēng)曝氣器或曝氣頭，diffuser）的作用是將空氣形成不同尺寸的氣泡，增大空氣與混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中。根據(jù)氣泡尺寸的大小，空氣擴(kuò)散裝置可分為大氣泡型、中氣泡型、小氣泡型、微氣泡型等幾類(lèi)。為便于比較各種空氣擴(kuò)散裝置的性能，將其裝于水深lm處，以含氧量1nag／L時(shí)的EA值作為互相比較的指標(biāo)，EA值愈高，曝氣裝置效率愈高。根據(jù)氣泡的產(chǎn)生方式，空氣擴(kuò)散裝置可分為空氣升液型、水力剪切型等幾類(lèi)；其中水力剪切型是利用裝置本身能產(chǎn)生水力剪切作用的特征，在空氣從裝置吹出之前，將其切割成小氣泡。1.大氣泡型空氣擴(kuò)散裝置主要采用曝氣豎管，布置在曝氣池的一側(cè)以橫管分支成梳形，豎管口徑在15mm以上，離池底150mm。圖3-2-1為一種豎管擴(kuò)散器及其布置的示意圖，從氣泡的產(chǎn)生方式來(lái)看屬于空氣升液型，氣泡直徑為15mm左右。由于大氣泡在上升時(shí)形成較強(qiáng)的紊流并能夠劇烈地翻動(dòng)水面，從而加強(qiáng)了氣泡液膜層的更新和從大氣中吸氧的過(guò)程，雖然氣液接觸面積比小氣泡和中氣泡的要小，但氧轉(zhuǎn)移率仍在6％-7％之間，動(dòng)力效率為2-2.6 ksO2／（KW?h），較穿孔管稍低。由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)堵塞問(wèn)題，管理也簡(jiǎn)單，故近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些城市污水廠將擴(kuò)散板改為豎管擴(kuò)散器，一部分工業(yè)污水的曝氣池也采用這種形式。

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