1、污水處理設備、藥劑概論第一章 概述第二章 常用機械設備的基礎知識第三章 污水處理通用設備第四章 污水處理專用設備第五章混凝和混凝劑第一章 概述一套完整的污染防治設施系統(tǒng)大多數(shù)是由環(huán)保主體設備、環(huán)保輸送設備、監(jiān)測監(jiān)控儀器儀表設備用管道和閥門等有機組合起來的。通常，吸收塔、除塵器、吸附塔、分離機、沉降池、化學反應池、曝氣池等屬于環(huán)保主體設備。輸送液態(tài)物料的泵，輸送空氣的風機、壓縮機，以及連接這些設備的管道和閥門等屬于環(huán)保配套設備。環(huán)保設備是水污染治理設備、空氣污染治理設備、固體廢物處理處置設備、噪聲與振動控制設備、放射性與電磁波污染防護設備的總稱。第二章 常用機械設備的基礎知識工程材料通常分為金屬

2、材料和非金屬材料兩大類。一、金屬材料（一）金屬材料分類1、科學上分類（按元素周期表）2、工業(yè)上分類（按顏色、密度、價值）3、工業(yè)最常用分類：按顏色分類（1）黑色金屬： 工業(yè)上對鐵、鉻和錳的統(tǒng)稱，亦包括這三種金屬的合金，尤其是合金鋼及鋼鐵。黑色金屬的產(chǎn)量約占世界金屬總產(chǎn)量的95。（2）有色金屬：銅、鋁、鈦及其合金等（3）碳素鋼分類:低碳鋼：含碳量0.25%中碳鋼：含碳量 0.30.6%高碳鋼：含碳量 0.6%C 強度、硬度 ，塑性、韌性、焊接性（4）合金鋼：在碳素鋼中加入一種或幾種合金元素，以獲得特定性能（Cr、Mn、Ni、Si、Al、Ti、B、W）最常用：不銹鋼（12以上的鉻，及摻入一定量的鎳

3、）典型不銹鋼鋼號 Cr18Ni9（5）鋼鐵（鉄碳合金）成分比例鐵含量 95%碳含量 0.054%其它元素含量 1%（6）鋼 含碳量 0.022%（7）鑄鐵 含碳量 2%（二）常用的金屬材料常用的金屬材料有鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金。1、鋼鐵（鐵碳合金）是鐵和碳、硅、錳、磷、硫以及少量其他元素所組成的合金。2、生鐵（鐵碳合金）含有非鐵雜質(zhì)較多的鐵碳合金3、煉鋼生鐵（生鐵）4、鑄造生鐵（鑄鐵）： 白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、高硅鑄鐵5、碳鋼（含碳量低于2%的鐵碳合金）（三）鋼的分類與編號1、普通碳素鋼Q195 /Q215 /Q235 /Q255 /Q275 Q 代表鋼材屈服強度2、優(yōu)質(zhì)碳

4、素鋼二位數(shù)字編號表示：08、10、15、20、25 、45、80 數(shù)字表示含碳量的萬分之幾3、高級優(yōu)質(zhì)鋼二位數(shù)字編號后加字母A 例：20A二、非金屬材料（一）非金屬材料分類1、非金屬無機材料（大部分是硅酸鹽材料）：鑄石、玻璃、搪瓷、水泥及其制品耐化學腐蝕，耐酸腐蝕，不耐堿腐蝕2、有機高分子材料（樹脂為主要成分、統(tǒng)稱塑料 ）可分為：（1）熱塑性塑料：聚乙烯塑料（PE）、聚氯乙烯塑料（PVC）、聚丙烯塑料（PP）、聚丁烯塑料（ABS）（2）熱固性塑料：酚醛塑料（PF）、環(huán)氧塑料（EP）、玻璃纖維增強復合材料 （玻璃鋼）（二）常用高分子材料名稱及英文代號三、管道及管配件（一）管道的基本構(gòu)成管道由管子

5、、管件和閥門，還有附屬于管道的管架、管卡、管撐等附件按一定的排列方式構(gòu)成。（二）管配件種類、性能、用途1、鋼管：常用鋼管有無縫鋼管和有縫鋼管。無縫鋼管廣泛用于壓力較高管道。如熱力管道、制冷管道、壓縮空氣管道、氧氣管道、乙炔管道，以及腐蝕性介質(zhì)以外的各種工程管道。用外徑乘壁厚表示，如D108*4表示無縫鋼管外徑為108mm,壁厚4mm。有縫鋼管又稱焊接鋼管，運用于小直徑的低壓管道上。用DN80表示內(nèi)徑80mm。2、塑料管：硬聚氯乙烯管（UPVC管）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管(PP)、聚丁烯管（ABS管）。用于化工管道、電線保護管等。3、配件：彎頭、大小頭、三通、四通等4、管配件連接（1）螺紋連

6、接：適用于管徑100mm，P<1.0MPa（2）法蘭連接：適用于管道、閥門、設備（3）承接連接：適用于帶承接口的鑄鐵管（4）焊接連接：連接可靠，但拆卸困難（5）黏合連接：適用于塑料管連接四、 管道防腐（一）覆蓋法防腐 （金屬表面涂防腐涂料、油漆）（二）管道防腐施工1、清理表面：除油、除銹2、涂漆（刷涂、噴涂）3、管道著色及其標志（三）埋地管道的防腐五、管道保溫（一）常用保溫材料膨脹珍珠巖、玻璃棉、礦渣棉、膨脹蛭石、薄膜塑料、石棉硅藻土、多孔混凝土（二）保溫施工試壓、防腐合格后進行保溫施工（三）管道保溫層結(jié)構(gòu)及施工：1、絕熱層：涂抹法、預制塊法、捆扎法、充填法2、防濕層：油氈防濕層、玻璃布

7、防濕層3、保護層：石棉水泥層、玻璃布纏繞、金屬保護層第三章 污水通用設備一、環(huán)保設備分類（一）容器設備1、常壓容器 0.1MPa2、中低壓容器0.11.6MPa 1.610MPa3、高壓容器10100Mpa（二）機械設備1、通用設備標準設備（閥門、水泵、風機等）2、專用設備非標設備（格柵、攪拌機、曝氣機等）二、閥門（一）閥門分類1、按結(jié)構(gòu)分：截門閥、閘門閥、蝶閥、球閥、旋塞閥、角閥2、按功能分：開斷用（截止閥等）、調(diào)節(jié)用（流量控制閥等）、分配用（三通閥等） 、止回用、安全用。3、按壓力分：真空(<1MPa)、低壓(<16MPa) 、中壓(2564MPa) 、高壓(100800MPa

8、) 、超高壓(<1000MPa)4、按操縱方式分：手動、電動、氣動、液動（二）環(huán)保工程常用閥門閘閥、截止閥、蝶閥、球閥、止回閥1、閥門的基本參數(shù)（1）流通直徑（公稱通徑 DN、單位：mm）（2）介質(zhì)工作壓強（公稱壓力、單位：kgf/cm2）1kgf/cm2 = 98.0665kPa 如：Pg16 表示閥門的公稱壓力16kgf/cm2。閥門多為標準件定型產(chǎn)品2、常用閥門的結(jié)構(gòu)和用途（1）閘閥（多回轉(zhuǎn)閥門） 工作原理：利用在閥體內(nèi)與介質(zhì)流動方向垂直的閘板的升降來控制閥的啟閉。 圖例：流通直徑：501000mm最大工作壓強：24MPa 特點：全開時無阻礙，易泄漏、阻力小、適于制成大口徑閥門。（

9、2）截止閥 鑄鐵閘門 工作原理：利用裝在閥桿下面的閥盤與閥座相配合來控制閥的啟閉 圖例： 特點：啟閉件是塞形的閥瓣，密封面呈平面或錐面，截止閥的啟閉件沿閥座中心線移動；截止閥開啟時，閥瓣的開啟高度，為公稱直徑的25%30%時，流量已達到最大，表示閥門已達全開位置。所以截止閥的全開位置，應由閥瓣的行程來決定。直通式截止閥直流式截止閥（3）蝶閥（90°回轉(zhuǎn)閥門） 工作原理：閥板為一圓盤，可繞閥體內(nèi)一固定軸旋轉(zhuǎn)，圓盤與介質(zhì)流動方向垂直時，閥門關閉。 最大流通直徑：2000mm特點：運動方式為轉(zhuǎn)動，最大轉(zhuǎn)動角度90°。但是閥門開啟后，蝶板仍橫在管道中心，產(chǎn)生阻力，同時雜質(zhì)會在蝶板上

10、纏繞。（4）球閥（90°回轉(zhuǎn)閥門） 工作原理：以一個中間開孔的球體做閥體，靠旋轉(zhuǎn)球體控制閥的啟閉。 特點：密封性能好；開關迅速、方便，只要閥桿轉(zhuǎn)動90°，流體阻力小，通徑一般較小，<400mm（5） 止回閥（逆止閥、單向閥） 特點：流體單向?qū)ǎ柚菇橘|(zhì)倒流，自動啟閉閥門。 圖例： 作用： 多臺水泵（或風機）并聯(lián)工作時，其中一臺停止時，防止介質(zhì)倒流；風機停運時，防止曝氣池的水倒流至風機；水泵吸水管底端的止回閥稱為底閥，可免除水泵啟動時的引水操作。升降式止回閥 對夾蝶式止回閥 （旋啟式） 斜板止回閥三、水泵（一）水處理常用泵分類與性能參數(shù)1、葉片泵（依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)完

11、成能量轉(zhuǎn)換） 離心泵：徑向流，液體受離心力作用 軸流泵：軸向流，液體受軸向升力作用 混流泵：斜向流，受力二者兼有離心泵分類：單級/多級、單吸式/多吸式、臥式/立式、低壓/中壓/高壓、清水/污水離心泵啟動：引水、灌泵2、容積泵活（柱）塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵3、其它類型泵射流泵、水錘泵、水環(huán)式真空泵等4、水泵的性能參數(shù) 流量Q：葉片泵流量與揚程成反比，（m3/h） 容積泵流量與揚程無關 揚程H：mH2O或Pa，允許吸上真空高度Hs：隨流量變化 轉(zhuǎn)速z：r / min 功率：有效功率Ne、軸功率N四、風機（一）水處理常用風機的基本知識風機在水處理過程中被廣泛用于曝氣、通風、混合攪拌等環(huán)節(jié)。水處

12、理常用風機有離心風機和羅茨風機。1、離心風機的特性、型式1）離心鼓風機的特性多級離心風機采用多級風葉組合，葉輪結(jié)構(gòu)適用于大風量、高風壓工作條件。按風機進口形式、出口形式的不同組合可分為多種類型。特性：壓力條件和氣體密度對供風量有很大影響（冬季、夏季氣體密度不同，冬季所需功率大）2）離心式渦輪鼓風機的型式 多級渦輪鼓風機風機每級升壓1000mm H2O 常用38級；轉(zhuǎn)速為3000 r/min或6000 r/min；可獲得高風壓、大風量 單級增速鼓風機通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)，一級升壓值10000mm H2O，通過增速機，將轉(zhuǎn)速提高到800020000 r/min。2、羅茨鼓風機的特性、型式羅茨風機為容積

13、式風機，二個轉(zhuǎn)子相互反方向旋轉(zhuǎn)；風機一級可升壓7007000mm H2O；皮帶傳動變速，轉(zhuǎn)速為400 2500 r/min。輸送的風量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣。有二葉羅茨風機、三葉羅茨風機，目前使用的多是三葉羅茨風機。（二）常用風機的主要工作參數(shù)和型號表示方法1、主要工作參數(shù)流量Q：單位時間內(nèi)的進口流量，m3/min風壓P：經(jīng)過風機后的出口壓強，kPa轉(zhuǎn)速n：輸出額定風量、風壓時葉輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，r/min功率N：配套電機功率（或風機軸功率），單位 kW2、型號表示方法1）多級離心風機 D60 68.6 81D 單吸入進口方式 60 進口流量68.6 出口壓力

14、 81 葉輪級數(shù)2）羅茨風機 3L32WD3 葉輪為三葉型 L羅茨風機 3葉輪直徑代號 2 葉輪長度代號 W臥式結(jié)構(gòu) D電動機直聯(lián) （L 為立式 C為皮帶傳動）第四章 污水專用設備一、機械格柵機械格柵由機架、動力裝置、耙齒及電控箱組成，斜置于廢水流經(jīng)的通道中，與地面形成一定的傾角。1、安裝位置：格柵設在污水處理廠中所有處理構(gòu)筑物之前，或設在泵站之前。2、去除對象：用以截留廢水中粗大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及處理構(gòu)筑物的管道。 3、結(jié)構(gòu)形式：平面格柵和曲面格柵。4、按柵渣清除方式，可分為人工清除格柵、機械清除格柵。二、砂水分離設備的種類、結(jié)構(gòu)和工作原理常用設備有：水力旋流器、振動篩式砂水分

15、離器、水力旋流器（砂水分離）螺旋砂水分離器三、曝氣設備（一）鼓風曝氣設備的分類、結(jié)構(gòu)與特點由供氣設備、氣泡擴散設備、連接管道組成。1、供氣設備（風機）射流曝氣設備潛水射流曝氣機2、氣泡擴散設備（多孔性/非多孔性）1）多孔性 微孔曝氣器（曝氣盤鈦合金/陶瓷，孔徑150200um） 微孔陶瓷曝氣管 彈性曝氣軟管：化學增強塑料制成2）非多孔性切箱擴散器。（二） 機械曝氣設備的分類、結(jié)構(gòu)與特點1、水平軸曝氣機(用于氧化溝工藝) 穿孔管、圓形擴散器、噴嘴擴散器、氣水沖擊式擴散器、水力剪1)轉(zhuǎn)刷曝氣機2)轉(zhuǎn)蝶（盤）曝氣機2、垂直軸曝氣機潛水攪拌機，適用于推進攪拌含有懸浮物的污水、創(chuàng)建水流，加強攪拌功能，防

16、止污泥沉淀。四、 潷水器（一）潷水器的分類、工作原理和應用1、潷水器是能夠在排水時隨著水位升降而升降的浮動排水工具。 由收水裝置、連接裝置和傳動裝置組成。需要自動控制與系統(tǒng)有機結(jié)合。2、分類：虹吸式、浮桶式、套桶式、旋轉(zhuǎn)式五、機械過濾器機械過濾器也稱為壓力式過濾器。是純水制備前期預處理、水凈化系統(tǒng)的重要組成部分。材質(zhì)有鋼制襯膠或不銹鋼，根據(jù)過濾介質(zhì)的不同分為天然石英砂過濾器、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、錳砂過濾器等，根據(jù)進水方式可分為單流式過濾器、雙流式過濾器，根據(jù)實際情況可聯(lián)合使用也可以單獨使用。第五章 混凝和混凝劑混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中難以沉

17、淀的膠體顆粒能互相聚合，長大至能自然沉淀的程度。這個方法稱作混凝沉淀。在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微粒互相聚結(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。一、混凝劑與助凝劑（一）常用的無機鹽類混凝劑表5-1 常用的無機鹽類混凝劑（二）常用的有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑 表5-2 常用有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑（三）常用的助凝劑表5-3 常用的助凝劑二、影響混凝效果的因素與混凝劑的選擇（一）影響混凝效果的主要因

18、素影響混凝效果的因素比較復雜，其中主要由水質(zhì)本身的復雜變化引起，其次還要受到混凝過程中水力條件等因素的影響。1.水質(zhì)工業(yè)廢水中的污染物成分及含量隨行業(yè)、工廠的不同而千變?nèi)f化，而且通常情況下同一廢水中往往含有多種污染物。因此某一種混凝劑對不同廢水的混凝效果可能相關很大。有些廢水中含有表面活性劑或活性染料一類污染物質(zhì)，通常使用的混凝劑對它們的去除效果也大多不理想。2.pH值pH值也是影響混凝的一個主要因素。在不同的pH值條件下，鋁鹽與鐵鹽的水解產(chǎn)物形態(tài)不一樣，產(chǎn)生的混凝效果也會不同。由于混凝劑水解反應過程中不斷產(chǎn)生H+，因此要保持水解反應充分進行，水中必須有堿去中和H+，如堿不足，水的pH值將下降，水解反應不充分，對混凝過程不利。3.水溫對混凝效果也有影響，無機鹽混凝劑的水解反應是吸熱反應，水溫低時不利于混凝劑水解。4.水力學條件及混凝反應的時間把一定的混凝劑投加到廢水中后，首先要使混凝劑迅速、均勻地擴散到水中。混凝劑充分溶解后，所產(chǎn)生的膠體與水中原有的膠體及懸浮物接觸后，會形成許許多多微小的礬花，這個過程又稱為混合。混合過程要求水流產(chǎn)生激烈的湍流，在較快的時間內(nèi)使藥劑與水充分混合，混合時間一般要求幾十秒