環(huán)境工程學(xué)教案

1水循環(huán)的分類及其聯(lián)系。水循環(huán)分為自然循環(huán)和社會循環(huán)兩種。自然循環(huán):在太陽能及其他自然力的作用下，通過降水、徑流、滲流和蒸發(fā)等方式，構(gòu)成水的自然循環(huán)。社會循環(huán):人類為了生活和生產(chǎn)，不斷取用天然水體中的水，經(jīng)過使用，一部分天然水被消耗，但絕大部分卻變成生活污水和生產(chǎn)廢水排放，重新進(jìn)入天然水體。2水中雜質(zhì)的分類按雜質(zhì)在水中的存在狀態(tài)可分為：

①懸浮物質(zhì)（顆粒尺寸>10-3mm）

②溶解物質(zhì)（顆粒尺寸<10-6mm）

③膠體物質(zhì)（10-6mm<顆粒尺寸<10-3mm）3水質(zhì)指標(biāo)的分類及其常用的水質(zhì)指標(biāo)種類第一類，物理性水質(zhì)指標(biāo)

①感官物理性狀指標(biāo):溫度、色度、嗅和味、濁度等。

②其它物理性狀指標(biāo):總固體（TS）、懸浮固體（SS）、溶解固體（DSDS）、可沉固體、電導(dǎo)率（電阻率）等等。第二類，化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)

①一般的化學(xué)性指標(biāo):pH、堿度、硬度、各種陰離子、各種陽離子、總含鹽量、一般有機物質(zhì)等。②有毒的化學(xué)性指標(biāo):如重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等。

③有關(guān)氧平衡的指標(biāo):如溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（TOD）、總有機炭（TOC）等。第三類，生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、各種病原細(xì)菌、病毒等。(標(biāo)紅的是常用水質(zhì)指標(biāo)4個)4BOD虧氧量水中酸堿度計算5能夠利用所學(xué)知識綜合分析水污染現(xiàn)狀原因及其處理方法。(目標(biāo)原則任務(wù)方法)(一)水污染防治的目標(biāo)

①確保地面水和地下飲用水源地的水質(zhì)。

②恢復(fù)各類水體的使用功能。

③還清地面水體的水質(zhì)，恢復(fù)其美好的觀瞻，增加人類居住區(qū)的悅?cè)司吧?二)水污染防治的原則

防管治

(1)、“防”（預(yù)防）

“防”是指對污染源的控制，通過有效控制使污染源排放的污染物量減少到最少量。

推行“清潔生產(chǎn)”工藝

減少末端治理，“零排放”節(jié)水，減少生活污水排放量

施肥和農(nóng)藥的合理使用(2)“管”（管理）

“管”是指對污染源，水體及處理設(shè)施的管理。

①對污染源的經(jīng)常監(jiān)測和管理；

②對污水處理廠的監(jiān)測和管理③對水體衛(wèi)生特征的監(jiān)測和管理。

例如：

限期治理，2000年零點行動規(guī)范排污口

關(guān)?！笆逍　?/p>

排污許可證、總量控制指標(biāo)

排污收費（水量→污染物量）

環(huán)保設(shè)施“三同時”驗收(3)“治”（治理）

“治”是水污染防治中不可缺少的一環(huán)。

通過各種治理措施，對污（廢）水進(jìn)行妥善的處理，確保在排入水體前達(dá)到國家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。(三)水處理的主要任務(wù)：改善水質(zhì)。

①給水處理：將原水中的雜質(zhì)去掉，加工成符合生產(chǎn)和生活使用水質(zhì)要求的成品水；

②排水處理：收集使用過的廢水并處理到水質(zhì)符合循環(huán)使用或排放要求。(四)控制水污染途徑（1）改革生產(chǎn)工藝，發(fā)展清潔生產(chǎn)工藝。（2）改進(jìn)生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)性能。（3）發(fā)展封閉系統(tǒng)，重復(fù)利用廢水。（4）清污分流，分隔治理。（5）回收有用物質(zhì)。（6）適當(dāng)處理，安全排放。（7）節(jié)約用水。（8）排出系統(tǒng)控制。6格柵的分類及其去除效率的影響因素。結(jié)構(gòu)形式：平面格柵和曲面格柵效率影響因素:取決于柵條的間距(縫隙寬度)

細(xì)格柵(間距1.5-10mm)

中格柵(間距10-40mm)

粗格柵((間距50-100mm)。7根據(jù)懸浮顆粒的性質(zhì)(粒徑凝聚性)及其濃度的高低，說明沉淀的類型及其各自的特點。（1）自由沉淀:水中懸浮物顆粒濃度低，呈離散狀態(tài)；互不干擾，各自完成沉淀過程。顆粒在下沉過程中的形狀、尺寸、密度等均不發(fā)生變化。例如：沉砂池（2）絮凝沉淀:水中懸浮物濃度較高，且有絮凝性能。在沉淀過程中互相碰撞發(fā)生凝聚，其粒徑和質(zhì)量均隨沉淀距離增加而增大，沉淀速度加快。例如：二沉池上部；混凝沉淀（3）擁擠沉淀(成層沉淀):水中懸浮物濃度較高，顆粒下沉受到周圍其它顆粒的干擾，沉速降低，顆粒碰撞互相“凝聚”而共同下沉，形成一明顯的泥、水界面。沉淀過程實質(zhì)是泥、水界面下降的過程，沉淀速度為界面下降速度。如：二沉池的泥斗上部；污泥濃縮池（4）壓縮沉淀:當(dāng)懸浮物濃度很高、顆?；ハ嘟佑|、互相支承，在上層顆粒在上層顆粒的重力作用下將下層顆粒間的水?dāng)D出，使顆粒群濃縮。例如：二沉池污泥斗;濃縮池底部。8表面負(fù)荷或過流率的定義及物理意義設(shè)：水量Q(m3/s)水平流速v(m/s)寬度B(m)，長度L(m)，高度H(m),沉降面積A(m2)：A=BL容積V(m3)：V=BLH故：顆粒在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為：t=L/v=H/u0V=Qt=HBL

Q=V/t=HBL/t=Au0有：u0=Q/A=q0Q/A的物理意義：在單位時間內(nèi)通過沉淀池單位面積的流量，稱為表面負(fù)荷或過流率，用q0表示。表面負(fù)荷的量綱m3/(m2·s)或m3/(m2·h)。表面負(fù)荷q的數(shù)值等于顆粒沉速u0(m/s)。9混凝的定義混凝包括凝聚和絮凝凝聚(coagulation)：投加混凝劑后水中的膠體失去穩(wěn)定性，膠體顆?；ハ嗄?，結(jié)果形成眾多的“小礬花”。絮凝(flocculation)：凝聚過程中形成的“小礬花”通過吸附、卷帶、架橋等作用，形成顆粒較大絮凝體的過程。混凝：是凝聚、絮凝兩各過程的總稱。是水中膠體粒子及微小懸物的聚集過微小懸浮物的聚集過程。10膠體結(jié)構(gòu)及雙電層理論結(jié)構(gòu):雙電層理論:中心稱為膠核，其表面選擇性地吸附了層帶有選擇性地吸附了一層帶有同號電荷的離子（可以是膠核膠核的組成物直接電離產(chǎn)生的，也可以是從水中選擇吸附的H+或OH-造成的），成為膠體的電位離子。由于電位離子的靜電引力，在其周圍又吸附了大量的異號離子，形成了所謂的“雙電層”。這些異號離子，其中緊靠電位離子的部分被牢固的吸引著，當(dāng)膠核運動時，它也隨著一起

膠核運動，形成固定的離子層，稱為吸附層。而其它的異號離子，距離電位離子較遠(yuǎn)，受到的引力較弱，不隨膠核一起運動，并有向水中擴(kuò)散的趨勢，形成了擴(kuò)散層。吸附層與擴(kuò)散層之間的交界面稱為滑動面?；瑒用嬉詢?nèi)的部分稱為膠粒，膠粒與擴(kuò)散層之間有一個電位差，稱為膠體的電動電位（ξ電位）。而膠核表面的電位離子與溶液之間的電位差稱為總電位（φ電位，電位離子和反離子形成的總電位。）11混凝的機理一、雙電層壓縮1、憎水性膠體:當(dāng)兩個膠粒相互接近以當(dāng)兩個膠粒相互接近以至雙電層發(fā)生重疊時，就產(chǎn)生靜電斥力。向溶液中投加電解質(zhì)，溶液中離子濃度增加，擴(kuò)散層的厚度將從圖上的oa減小到ob。加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。由于擴(kuò)散層厚度的減小，ξ電位相應(yīng)降低，膠粒間的相互排斥力也減少。由于擴(kuò)散層減薄，顆粒相撞時的距離減少，相互間的吸引力變大。顆粒間排斥力與吸引力的合力由斥力為主變?yōu)橐砸橹?，顆粒就能相互凝聚。兩個膠粒能否相互凝聚，取決于二者的總勢能。(DLVO理論)根據(jù)DLVO理論，要使膠粒通過布朗運動相互碰撞聚集，需要降低其排斥勢能，即降低或消除膠粒的ξ電位，在水中投加電解質(zhì)即可達(dá)到此目的。

對于水中的負(fù)電荷膠體，投入的電解質(zhì)——混凝劑應(yīng)是正電荷或聚合離子，如Na+、Ca2+、

Al3+等等，其作用是壓縮膠體雙電層——為保持膠為保持膠體電性中和所要求的擴(kuò)散層厚度。根據(jù)Schulze—Hardy法則：濃度相同的電解質(zhì)破壞膠體穩(wěn)定性的效力隨離子價數(shù)的增加而加大。（高價電解質(zhì)壓縮膠體雙電層的效果遠(yuǎn)比低價電解質(zhì)有效。）

重新穩(wěn)象定現(xiàn)象:當(dāng)混凝劑投量過多時，凝聚效果下降的現(xiàn)象。原因：膠體吸附電解質(zhì)，表面電荷重新分布。M+:M2+:M3+=1:20-50:1500-25002親水性膠體：水化作用是親水性膠體聚集穩(wěn)定性的主要原因。親水性膠體雖然也存在雙電層結(jié)構(gòu)，但ξ電位對膠體穩(wěn)定性的影響遠(yuǎn)小于水化膜的影響。二、吸附電中和機理異號膠粒間相互吸引達(dá)到電中和而凝聚；大膠粒吸附許多小膠?；虍愄栯x子，ξ電位降低，吸引力使同號膠粒相互靠近發(fā)生凝聚。在水處理中，一般均投加高價電解質(zhì)或聚合離子。再穩(wěn)現(xiàn)象：過多投加多核絡(luò)合離子，膠核的強烈吸附作用，使膠體重新帶電（電荷異號），而出現(xiàn)的再穩(wěn)現(xiàn)象。三、吸附架橋機理

吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的現(xiàn)象。膠體再穩(wěn)現(xiàn)象：

（1）高分子聚合物濃度較高時，對膠粒的包裹，產(chǎn)生“膠體保護(hù)”作用。

（2）膠粒較少時，高分子聚合物的纏繞作用；

（3）長時間的劇烈攪拌四、沉淀物網(wǎng)捕機理

當(dāng)采用硫酸鋁、石灰或氯化鐵等高價金屬鹽類作混凝劑時，當(dāng)投加量很大形成大量的金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3或帶金屬碳酸鹽(CaCO3)沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，水中的膠粒以這些沉淀為水中的膠粒以這些沉淀為核心產(chǎn)生沉淀。這基本上是一種機械作用。混凝劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比，膠粒越多，金屬混凝劑投加量越少。在混凝過程中，上述現(xiàn)象常不是單獨存在的，往往同時存在，只是在一定情況下以某種現(xiàn)象為主。對于混凝劑而言，在廢水處理時：（帶負(fù)電膠體）（1）普通電解質(zhì)只有壓縮雙電層和吸附電中和作用；

（2）高分子物質(zhì)A、陽離子型（帶正電荷）聚合電解質(zhì)，具有電中和作用和吸附架橋功能。B、非離子型（不帶電荷）或陰離子型（帶負(fù)電荷）聚合電解質(zhì)，只能起吸附架橋作用。12自然上浮與氣浮的區(qū)別自然上浮

在重力作用下，利用顆粒污染物與水之間密度差，使其上浮至水面的過程稱為“自然上浮”。

氣浮

在廢水中以大量微小氣泡作為載體，使廢水中微細(xì)的疏水性懸浮顆粒粘附于氣泡上，隨氣泡上浮到水面形成泡沫層而去除的過程。13親水性物質(zhì)和疏水性物質(zhì)是如何區(qū)別的？接觸角如何畫？一般規(guī)律：疏水性顆粒易與氣泡粘附，而親水性顆粒難以與氣泡粘附。

容易被水潤濕的物質(zhì)稱為親水性物質(zhì).

難于被水潤濕的物質(zhì)稱為疏水性物質(zhì)。在靜止?fàn)顟B(tài)下，氣、液、固三相接觸達(dá)到平衡時，存在著：氣-液界面張力(rLG))氣-固界面張力(rGS)固-液界面張力(rLS)

(rLG)與(rLS)之間的夾角(對著液相)，稱為平衡接觸角，用θ表示。

θ<90°親水性物質(zhì);

θ>90°疏水性物質(zhì)。14加壓溶氣氣浮溶氣的三種方式三種溶氣方式比較：(1)與①相比，②、③兩種方式溶氣水量分別占總水量的30～35%和和10～20%；；節(jié)能；設(shè)備容積小，投資省。(2)在相同能耗下，③水質(zhì)好，溶氣效果好；

(3)混凝氣浮時，③可避免對絮凝體的破壞。

(4)①、②懸浮物會堵塞溶氣設(shè)備。常用部分出水回流加壓溶氣浮.15過濾的機理(一)機械篩濾（截留）

把濾料間的空隙看作把濾料間的空隙看作“篩子”，尺寸大于孔隙尺寸的懸浮顆粒被截留下來。

(二)重力沉淀

懸浮顆?？恐亓ψ饔贸恋碓跒V料的表面。濾料層類似于層層疊起的多層沉淀池，巨大的沉淀面積（1m3粒徑為0.5mm的濾料中約有400m2不受水力沖刷而可供SS沉降的有效面積），將細(xì)小的SS沉淀截留下來。

(三)接觸吸附（凝聚）<重要>

懸浮顆粒在布朗運動等作用下遷移擴(kuò)散到濾料表面，在范德華力、靜電引力、特殊化學(xué)吸附力等的作用下被濾料吸附。16快濾池的結(jié)構(gòu)濾池的構(gòu)造

1、進(jìn)水系統(tǒng)

2、濾料層3、承托墊層

4、出水系統(tǒng)5、反洗系統(tǒng)

6、排污系統(tǒng)二、濾料層1、濾料層的作用濾料層是濾池的核心部分。作用：提供濾料接觸吸附的表面積；17.物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別與聯(lián)系18、吸附的機理。依靠分子間作用力和化學(xué)鍵力的物理吸附和化學(xué)吸附都是吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的吸附，故統(tǒng)稱為分子吸附。如果吸附質(zhì)的離子因靜電引力或化學(xué)鍵力而聚集到吸附劑表面的帶電點上，這種現(xiàn)象則稱為離子吸附。前面討論過的離子交換就屬于交換性的離子吸附，又稱離子交換吸附。19、離子交換的實質(zhì)離子交換的實質(zhì):是不溶性的電解質(zhì)（離子交換樹脂）上的可交換離子與溶液中其他同性離子之間的交換反應(yīng)?？梢允侵泻头磻?yīng)、中性鹽分解反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)。20、電滲析的定義及工作原理電滲析是在直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)，使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。電滲析器由置于正負(fù)電極之問的一系列陰、陽膜相間組成,如圖2-72所示。在電場作用下,水中陰、陽離子都作定向運動。陰離子朝向正極,如遇到陰膜,就能透過;同樣,陽離子朝向負(fù)極，如遇到陽膜，也能透過。離子減少的隔室稱淡窒,其出水為淡水;相反,離子增多的隔室稱濃室,其出水為濃水。與電極板接觸的隔室稱極室，其出水為極水。這里要注意的是，每個室內(nèi)離子的正負(fù)電荷仍是平衡的。21、離子交換膜的分類（1）按膜體結(jié)構(gòu)

①異相膜②均相膜③半均相膜C、半均相膜

聚合電解質(zhì)與成膜材料混合得十分均勻，它的化學(xué)性能的均勻性可以大為提高，但兩者之間并沒有化學(xué)結(jié)合。（2）按膜的選擇透過性分

陽膜——用陽離子交換樹脂制成的膜RSO3--Na+磺酸型陰膜——用陰離子交換樹脂制成的膜RCH2N+(CH3)3–Cl-季銨鹽型特性：在直流電場作用下，陽膜只能通過陽離子，陰膜只能通過陰離子。22、一級一段的定義一對正、負(fù)電極之間成為一級，具有同一水流方向的并聯(lián)膜稱一段。23、滲透和反滲透的定義滲透：如果將純水和含溶質(zhì)的水溶液用如果將純水和含溶質(zhì)的水溶液用半透膜半透膜隔開隔開，淡水會自發(fā)地透過半透膜至鹽水一側(cè)。反滲透：如果在溶液一側(cè)加上一個大于滲透壓的壓力P，溶液中的水分就會從溶液一側(cè)透過半透膜滲透至純水一側(cè)（溶液一側(cè)濃度就增大，即濃縮）。24、細(xì)菌生長的四個階段(1)遲緩期:表示細(xì)菌適應(yīng)新環(huán)境需要的時間。(2)對數(shù)增長期:由于營養(yǎng)物濃度超過細(xì)菌的需要量,生長不受限制，生物量呈對數(shù)增加。(3)減速增長期:由于營養(yǎng)物濃度隨細(xì)菌的消耗逐漸下降,細(xì)菌繁殖世代時間增長,毒性代謝產(chǎn)物逐漸增高，當(dāng)營養(yǎng)物濃度達(dá)到生長限度時,細(xì)菌即進(jìn)入減速生長期。（4）內(nèi)源呼吸期:生長階段到內(nèi)源呼吸期時，營養(yǎng)物耗盡，迫使細(xì)菌代謝自身的原生質(zhì)，生物量逐漸減少。23、好氧生化處理和厭氧的區(qū)別（1）起作用的微生物群不同

好氧：好氧、兼性微生物；厭氧：厭氧微生物

（2）有機物分解產(chǎn)物不同（3）反應(yīng)速率不同

好氧：快4～8h；厭氧：慢，十幾～幾十小時（4）對水質(zhì)的要求不同（5）動力消耗不同厭氧約為好氧的1/1024、好氧懸浮生長系統(tǒng)的典型方法是什么?好氧懸浮生長系統(tǒng)處理工藝有：

（1）活性污泥法（2）曝氣氧化塘（3）好氧消化法（4）高負(fù)荷氧化塘活性污泥法:以懸浮在水中的活性污泥為主體，在對微生物生長有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，通過吸附、氧化分解，生物凝聚和重力沉降而去除有機污染物的方法。24、活性污泥的組成①活性微生物活性微生物Ma，約占總量的25～50%；

②微生物內(nèi)源呼吸殘余物Me，約占0～17%；

③吸附的不可降解有機物及可降解而尚未降解的有機物的有機物Mi，約占約占55～65%；

④惰性無機物Mii，約占20～30%；25、活性污泥法的凈化機理?吸附階段：污泥與活性污泥接觸后的很短時間內(nèi)，水中有機物（BOD）迅速降低;

?氧化階段:在有氧條件下，微生物將吸附的一部分有機物氧化分解獲取能量機物氧化分解獲取能量，，另另部分則合成新的細(xì)胞一部分則合成新的細(xì)胞。這一階段比吸附階段慢的多。

?絮凝體形成與凝聚沉降階段：上階段合成的菌體有機體絮凝形成絮凝體，通過重力沉降從水中分離出來，使水得到凈化。26、活性污泥的綜合性能指標(biāo)（1）混合液懸浮固體MLSS（MixedLiquorSuspendedSolids）（又稱活性污泥濃度）

（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體MLVSS（MixededLiquoquorVolatileSuspendedSolids）

（3）污泥沉降比SV%（SttliVlitSettlingVelocity）

（4）污泥（體積）指數(shù)SVI（SludgeVolumeIndex）（簡稱污泥指數(shù)SI）

（5）污泥齡θc（SludgeAgeSludgeAge）（1）混合液懸浮固體MLSS（又稱活性污泥濃度）

定義：曝氣池中單位體積混合液所含懸浮固體的總質(zhì)量。

單位：g/L或mg/L

組成：活性微生物Ma、微生物內(nèi)源呼吸殘余物Me、吸附的不可降解有機物Mi、無機物Mii。

意義：間接地反映混合液中所含微生物的濃度普通活性污泥法，MLSS約為2～3g/L

（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體MLVSS

定義：曝氣池中單位體積混合液中揮發(fā)性懸浮固體的質(zhì)量。

f＝MLVSS/MLSS對于生活污水及類似城市污水，f=0.75左右。（3）污泥沉降比SV%

定義:指定量的曝氣池混合液靜置沉降一定量的曝氣池混合液靜置沉降30min后，沉淀污泥體積占混合液總體積的百分?jǐn)?shù)。又稱30min沉降率。（4）污泥（容積）指數(shù)SVI（簡稱污泥指數(shù)SI）

定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)30min靜止沉淀后，1g干污泥所占的濕污泥的體積。以mL/g干計。（5）污泥齡θc

定義：指新增的污泥在曝氣池中的平均停留時間，d。27、活性污泥法的運行方式(1)普通活性污泥法(又稱傳統(tǒng)活性污泥法)(2)漸減曝氣活性污泥法

(3)多點進(jìn)水活性污泥法(階段曝氣活性污法)(4)完全混合活性污泥法（加速曝氣法和延時曝氣法）

(5)生物吸附法(又稱接觸穩(wěn)定法或吸附再生法）

(6)間歇曝氣活性污泥法（SBR法）28、厭氧法的凈化機理依靠三大主要菌群：水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。厭氧分解分為兩個兩個階段：酸性消化（或酸性發(fā)酵）階段和堿性消化和堿性消化（或堿性發(fā)酵或堿性發(fā)酵）階段厭氧分解(又稱厭氧消化)過程分為三個三個連續(xù)的階段：水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。29、脫氮除磷的機理30、污泥處理的方法旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的，用來分離粒徑大于10um的塵粒。工作原理：含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋(外渦流)，外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向.上旋轉(zhuǎn),最后經(jīng)排出管排出。這股向.上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)渦旋(內(nèi)渦流)。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在慣性離心力推動下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部壓力下降，一部分氣流會帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。特點：結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大，可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。缺點:效率80%左右，捕集<5um顆粒的效率不高，一般作預(yù)除塵用。結(jié)構(gòu)組成：普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)形式：1.按進(jìn)氣方式分切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式其中切向進(jìn)去式又分為a.直入切向進(jìn)入式b.蝸殼切向進(jìn)入式c.軸向進(jìn)入式2.按氣流組織分為回流式、直流式、平旋式和旋流式影響除塵效率的因素：1.工作條件1)進(jìn)口速度VIV|增大，則切向速度V增大，dcp減小，效率增大。但不能過大，過大會影響氣流運動的方向(劇烈、方向混亂)，破壞了正常的渦流運動，另外阻力會加大，故常選用V,=12～25m/s。2)除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸一般而言，直徑越小，F(xiàn)t越大，則效率越小，過小易逃逸。出口管直徑減小，則r,減小，減少了內(nèi)渦旋，則效率增大。但dpp減小阻力會增大，故不能太小。筒體長度增大，則效率增大，但過大阻力會增大，所以，筒體長度不大于5倍筒體直徑。另外，希望錐體長度大一點，這樣會使切向速度大和距器壁短。旋風(fēng)器斜放對效率影響不大。2.流體性質(zhì)1)對于氣體而言，u增大對除塵不利，dcp增大，效率減小。溫度增大，則u增大，溫度高或u增大都會使效率減小。2)粉塵粒徑與密度:離心力跟粒徑的三次方成正比，向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說，dp增大則效率增大，密度小，難分離，影響捕集效率。3.氣體流量的增加，顆粒密度的增大，氣體粘度的減小，氣體溫度的降低，分級效率增高，除塵器下部的嚴(yán)密性和分離器的氣密性也可影響除塵器的效率電除塵電除塵器的工作原理1.氣體電離2.懸浮粒子荷電----高壓直流電暈3.帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集----延續(xù)的電暈電場(單區(qū)電除塵器)或光滑的不放電的電極之間的純靜電場(雙區(qū)電除塵器)4.捕集物從集塵表面上清除一振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗優(yōu)點電除塵器的主要優(yōu)點1.壓力損失小，一般為200~500Pa2.處理煙氣量大，可達(dá)105~106m3/h3.能耗低，大約0.2~0.4kWh/1000m34.對細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可高于99%5.可在高溫或強腐蝕性氣體下操作缺點主要缺點是設(shè)備龐大，消耗鋼材多，初投資大，要求安裝和運行管理技術(shù)較高。結(jié)構(gòu)組成電暈電極，集塵電極，清灰裝置，氣流分布裝置，高壓供電裝置，灰斗。除塵效率方程德意希公式的假定:除塵器中氣流為湍流狀態(tài)在垂直于集塵表面的任一橫斷面上粒子濃度和氣流分布是均勻的粒子進(jìn)入除塵器后立即完成了荷電過程忽略電風(fēng)、氣流分布不均勻、被捕集粒子重新進(jìn)入氣流等影響影響因素1.粉塵的導(dǎo)電性，比電阻過高或過低都會大大減低電除塵器的除塵效率，適宜的范圍是從104～2×1010Ω.cm，1).比電阻過低如果灰塵的比電阻小于103-104Q.cm,形成在集塵電極上跳躍的現(xiàn)象，最后可能被氣流帶出電除塵器。2).比電阻過高當(dāng)灰塵的比電阻超過1010Q.cm，電除塵器的性能就隨著比電阻的增加而下降。主要是由于比電阻過高，容易形成反電暈現(xiàn)象，使電除塵器的效率降低。2.電除塵器的捕集效率與粒子性質(zhì)，電場強度，氣流速度，氣體性及除塵器的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。3.氣體的含塵濃度，如果氣體含塵濃度很高，電場內(nèi)塵粒的空間電荷很高，易發(fā)生電暈閉塞。袋式除塵工作原理：含塵氣流從下部孔板進(jìn)入圓筒形濾袋內(nèi)，氣流通過濾布的孔隙時，粉塵被集于濾料上，透過濾料的清潔氣體由排出口排出，沉積于濾布上的粉塵，在機械振動的作用下從濾布表面脫落下來，落入灰斗中。優(yōu)點1.除塵效率高，一般可達(dá)百分之九十九以上2.適應(yīng)性強，能處理不同類型的顆粒污染物3.操作簡單，性能穩(wěn)定4.結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，便于回收粉塵缺點不易處理濕度大腐蝕性強的氣體，不濾布使用溫度應(yīng)小于三百度，壓力損失大能耗高。結(jié)構(gòu)組成???除塵效率的影響因素袋式除塵器除塵效率的影響因素1)粉塵負(fù)荷:單位面積濾布上的積塵量2)過濾速度煙氣實際體積流量與濾布面積之比，也稱氣布比過濾速度是一個重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。選用高的過濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會減小，但除塵器的壓力損失卻會加大。一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)3)濾料性質(zhì)，清灰方式等4)粉塵粒徑，對于粒徑為0.2到0.4um的粉塵，在不同狀況下的過濾速度家最低。文丘里濕式除塵工作原理：含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。在喉管入口處，氣速達(dá)到最大，一般為50~180m/s，洗滌液(一般為水)通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速。充分的霧化是實現(xiàn)高效除塵的基本條件結(jié)構(gòu)組成：文丘里管(:收縮管，喉管，擴(kuò)散管)，脫水裝置，沉淀池，加壓循環(huán)水泵優(yōu)缺點除塵效率的影響因素?？？吸收雙膜理論基本論點：（結(jié)合圖7-2：雙膜理論示意圖）

1.界面兩側(cè)存在氣膜和液膜,膜內(nèi)為層流,傳質(zhì)阻力只在膜內(nèi)；

2.氣膜和液膜外湍流流動,無濃度梯度,即無擴(kuò)散阻力；

3.氣液界面上,氣液達(dá)溶解平衡即:CAi=HPAi；

4.膜內(nèi)無物質(zhì)積累，即達(dá)穩(wěn)態(tài)。物理吸附與化學(xué)吸附區(qū)別聯(lián)系催化劑的性能指標(biāo)空間速度固定床吸附床層高度的設(shè)計？？？二氧化硫污染控制技術(shù)燃燒前脫硫：煤炭洗選，型煤固硫，煤的氣化和煤的液化，重油脫硫。燃燒中脫硫：流化床燃燒脫硫和爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)燃燒后脫硫：按脫硫劑狀態(tài)，濕法，干法，半干法脫硫。石灰石/石灰濕法煙氣脫硫基本原理系統(tǒng)組成吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣吸收及氧化系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處置系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)、自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。影響脫硫效率的因素pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸塔結(jié)構(gòu)氮氧化物污染控制技術(shù)1燃燒過程中NOx的分類燃料型NOx燃料中的固定氮（C-N）生成的NOx熱力型NOx由大氣中的氮生成，高溫下N2（N≡N）與O2反應(yīng)生成的NOx瞬時NOx低溫火焰下，燃料中含碳自由基與N2發(fā)生反應(yīng)，繼而生成的NOx2幾種低氮燃燒技術(shù)a傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)低氧燃燒降低NOx的同時提高鍋爐熱效率CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增加降低助燃空氣預(yù)熱溫度煙氣循環(huán)燃燒分段燃燒技術(shù)b先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)低空氣過剩系數(shù)運行技術(shù)”＋“分段燃燒技術(shù)”1爐膛內(nèi)整體空氣分級的低NOx燃燒器2.空氣分級的低NO3.空氣/燃料分級的低NOx燃燒器控制空燃比改變設(shè)備結(jié)構(gòu)煙氣脫硝技術(shù)（SCR、SNCR）的原理及特點選擇性催化還原法（selectivecatalyticreduction，SCR）催化劑不同最佳操作溫度范圍不同貴金屬:175~290C堿性金屬氧化物V2O5:260~450*C沸石:溫度可更高選擇性非催化還原法（selectivenoncatalyticreduction，SNCR）還原劑:尿素(適于火電廠)液氨、氨水(適于中小型鍋爐)反應(yīng)溫度較高(930~1090*C)，還原劑通常注入爐膛或緊靠爐膛出口的煙道。需要控制溫度避免潛在氧化反應(yīng)發(fā)生VOCs定義揮發(fā)性有機物(VolatileOrganicCompounds,VOCs)是一類有機化合物的統(tǒng)稱，在