水處理工程總論1

水處理工程（碩士研究生學(xué)位課）環(huán)境科學(xué)與工程系趙朝成第一頁，共五十五頁。

水處理工程學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)目的掌握水污染控制方法原理了解水污染控制工程基本設(shè)計要素了解目前水污染控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢學(xué)習(xí)內(nèi)容廢水處理:物理法、化學(xué)法、物化法、生物法廢水處理技術(shù)教材及參考書當(dāng)代給水與廢水處理原理，許保玖等編，高等教育出版社環(huán)境工程學(xué)，蔣展鵬主編，高等教育出版社廢水處理工程，唐受印等編，化學(xué)工業(yè)出版社水污染控制工程，高廷耀主編，高等教育出版社第二頁，共五十五頁。

水

處

理

工

程

學(xué)

習(xí)

要

求IndustrialWaterPollutionControl(ThirdEdition),清華大學(xué)出版社（影印版），2002.成績評定平時30%，考試70%紀(jì)律要求按時上課，完成作業(yè)第三頁，共五十五頁。第一章總論第四頁，共五十五頁。

總論第1節(jié)水的循環(huán)與污染一、地球上水的分布水份類型水量（104km3)比例（%）大氣水1.30.001海洋水13200097.212冰川和冰29202.15河水0.130.0001淡水湖12.50.0092鹽水湖10.40.0077土壤水6.70.0049地下水8350.615生物體內(nèi)水0.120.0001總量135784.85100第五頁，共五十五頁。

總論海洋97.212%0.023%地下水0.615%冰川2.15%湖泊0.0092%生物體0.0001%河水0.0001%大氣水蒸汽0.001%土壤含水0.0049%地球上水的分布2.788%鹽水湖0.0077%第六頁，共五十五頁。二、水的循環(huán)自然循環(huán)社會循環(huán)

總論第七頁，共五十五頁。三、中國水資源特點(diǎn)人均占有量少淡水總量在全世界占第6位。但人均占有量只有2340m3/人年（以12億人口計），世界平均水準(zhǔn)的1/4，占88位。

2.

空間分布不均81％的水資源分布在長江流域及其以南東南地區(qū)降水量可達(dá)1600mm，造成澇災(zāi)西北地區(qū)降水只有500mm，少的地區(qū)不到200mm

3.

年內(nèi)及年際變化大60－80％降水集中在夏季，7，8，9月；年際變化差3－6倍（大時）

4.

許多地區(qū)缺水嚴(yán)重三北（西北、華北、東北）和沿海（青島、大連）在640個城市中，300多個城市缺水。

總論第八頁，共五十五頁。

總論第2節(jié)水污染現(xiàn)狀及來源一、水污染現(xiàn)狀第九頁，共五十五頁。序號指標(biāo)名稱2000年2005年

計劃目標(biāo)2005年“十五”

增減情況1化學(xué)需氧量排放量（萬噸）144513001414-2.1%2工業(yè)用水重復(fù)利用率（%）/6075/3二氧化硫排放量（萬噸）19951800254927.8%4城市污水處理率（%））34.345（生活52.017.7個百分點(diǎn)“十五”環(huán)保計劃主要指標(biāo)完成情況

總論第十頁，共五十五頁。“十一五”主要環(huán)保指標(biāo)

指標(biāo)2005年2010年“十一五”

增減情況1化學(xué)需氧量排放總量（萬噸）14141270-10%2二氧化硫排放總量（萬噸）25492295-10%3地表水國控斷面劣V類水質(zhì)的比例（%）26.1＜22-4.1個百分點(diǎn)4七大水系國控斷面好于Ⅲ類的比例（%）41＞432個百分點(diǎn)5重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量好于II級標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)超過292天的比例（%）69.4755.6個百分點(diǎn)

總論第十一頁，共五十五頁。2006年全國水污染物排放數(shù)據(jù):

1.廢水排放總量（億噸）：536.8(比上年增加2.3%)

其中：工業(yè)廢水排放量240.2(比上年減少1.1%)，

城鎮(zhèn)生活污水排放量296.6(比上年增加5.8%)2.化學(xué)需氧量排放總量（萬噸）1428.2(比上年增加1%)

其中：工業(yè)化學(xué)需氧量排放量541.5(比上年減少2.4%)城鎮(zhèn)生活化學(xué)需氧量排放量886.7(比上年增加3.2%)93.氨氮排放總量（萬噸）：141.3(比上年減少5.7%)

其中：工業(yè)氨氮排放量42.5(比上年減少19.0%)城鎮(zhèn)生活氨氮排放量98.8%(比上年增加1.6%)

4.工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率（％）：92.1(比上年下降0.5%)

5.工業(yè)用水重復(fù)利用率（％）：80.6(比上年提高4.5%)

（２００7年全國環(huán)境統(tǒng)計公報）

總論第十二頁，共五十五頁。

1.全國廢水排放總量556.8億噸，比上年增加3.7%。其中，工業(yè)廢水排放量246.6億噸，占廢水排放總量的44.3%，比上年增加2.7%；城鎮(zhèn)生活污水排放量310.2億噸，占廢水排放總量的55.7%，比上年增加4.6%。

2.化學(xué)需氧量排放量1381.8萬噸，比上年減少3.2%。其中，工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量排放量511.1萬噸，占化學(xué)需氧量排放總量的37.0%，比上年減少5.8%；城鎮(zhèn)生活污水中化學(xué)需氧量排放量870.7萬噸，占化學(xué)需氧量排放總量的63.0%，比上年減少1.7%。

3.氨氮排放量132.4萬噸，比上年減少6.3%。其中，工業(yè)氨氮排放量34.1萬噸，占氨氮排放量的25.8%，比上年減少19.8%；生活氨氮排放量98.3萬噸，占氨氮排放量的74.2%，比上年減少0.5%。

4.工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率91.7%，比上年提高1.0個百分點(diǎn)。工業(yè)用水重復(fù)利用率82.0%，比上年提高1.4個百分點(diǎn)。

（２００8年全國環(huán)境統(tǒng)計公報）2007年全國水污染物排放數(shù)據(jù)第十三頁，共五十五頁。二、自然污染和人為污染自然污染社會污染水體自凈環(huán)境容量

在其環(huán)境容量的范圍以內(nèi)，受到污染的水體，在一定的時間內(nèi)，通過物理、化學(xué)和生物學(xué)等作用，污染程度逐漸降低，這個過程叫水體的自凈。也可簡單地說，水體受到廢水污染后，逐漸從不潔變清的過程稱為水體的自凈。水體自凈機(jī)理物理過程：稀釋、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀化學(xué)及物理化學(xué)：氧化、還原、吸附、凝聚、中和生物凈化過程機(jī)理水體自凈機(jī)理水體

總論第十四頁，共五十五頁。

總論第十五頁，共五十五頁。

總論三、水污染分類化學(xué)性污染無機(jī)污染物質(zhì)：酸、堿及無機(jī)鹽類。無機(jī)有毒物質(zhì)：重金屬等金屬毒物—不能降解，只能相互轉(zhuǎn)化、分散；離子態(tài)毒性最大；在生物體內(nèi)富集；非金屬毒物—中樞神經(jīng)紊亂，誘發(fā)皮膚癌有機(jī)有毒物質(zhì)：有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香胺等人工合成有機(jī)物，難以生化降解。需氧污染物質(zhì)：有機(jī)物第十六頁，共五十五頁。

總論植物營養(yǎng)物質(zhì)：氮、磷等（富營養(yǎng)化）油類污染物質(zhì)物理性污染懸浮物質(zhì)污染：不溶性物質(zhì)熱污染廢水溫度過高而引起的危害。水體DO減少，水生生物因缺氧而死亡加快藻類繁殖，加速富營養(yǎng)化化學(xué)反應(yīng)加快，加速腐蝕過程加速細(xì)菌繁殖，增加后續(xù)處理費(fèi)用。放射性污染原子核衰變而釋放射線的物質(zhì)第十七頁，共五十五頁。

總論生物污染致病性微生物，包括致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒。四、廢水的來源生活污水和工業(yè)廢水生活污水—是人們?nèi)粘Ｉ钪兴a(chǎn)生的廢水—成份與人們的生活習(xí)慣有關(guān)。工業(yè)廢水—工業(yè)生產(chǎn)過程中所排出的廢水。其成份主要決定于生產(chǎn)過程中采用的原料以及所應(yīng)用的工藝。生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水（假定凈水：間接冷卻水、廠區(qū)鍋爐、電站排水）第十八頁，共五十五頁。五、水污染原因1．人口增加和經(jīng)濟(jì)增長的壓力2．粗放型發(fā)展模式3.面源污染嚴(yán)重4．污水處理率偏低，大量污水直接排放5．環(huán)境意識淡薄、環(huán)境管理薄弱、環(huán)境執(zhí)法力度不夠6.排污收費(fèi)等經(jīng)濟(jì)政策未能起到對治污的刺激作用7.歷史欠帳太多，資金投入嚴(yán)重不足

總論第十九頁，共五十五頁。六、水污染防止戰(zhàn)略對策與保障措施戰(zhàn)略對策：1．加快城市廢水處理廠的建設(shè)步伐，實施廢水資源化2．盡快實現(xiàn)從末端治理向源頭控制的的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大力推行清潔生產(chǎn)3．從單純的點(diǎn)污染源治理轉(zhuǎn)向點(diǎn)源、內(nèi)源和面源的流域綜合綜合治理4．切實保護(hù)飲用水源地，提高飲用水安全性

保障措施：1.嚴(yán)格以法治水，制定并實施有效的法律、規(guī)章、制度2.完善水的管理體系，改變“多龍管水”的現(xiàn)象3.加大水污染治理投資4.采取有利于水污染防治的經(jīng)濟(jì)政策

總論第二十頁，共五十五頁。第3節(jié)水質(zhì)指標(biāo)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一、廢水水質(zhì)物理指標(biāo)溫度色度嗅和味固體物質(zhì)總固體（TS）溶解物質(zhì)（DS）懸浮固體物質(zhì)（SS）懸浮物是通過過濾法測定的，濾后濾膜或濾紙上截留下來的物質(zhì)即為懸浮固體，它包括部分的膠體物質(zhì)，單位為mg/L?？傉摰诙豁摚参迨屙?。總論

化學(xué)性指標(biāo)有機(jī)物BOD：

生化需氧量（BOD）表示在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，常用單位為mg/L。COD：在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量。CODCr，CODMn-高錳酸鹽指數(shù)COD>BOD20>BOD5>CODMnBOD5/COD反應(yīng)廢水可生化性第二十二頁，共五十五頁。總論TOD（高溫燃燒后，所消耗的氧量）：

有機(jī)物主要是由碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）等元素所組成。當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO和SO2，此時的需氧量稱為總需氧量（TOD）。

水中有機(jī)物在燃燒時，消耗了載氣中的一部分氧，用電極測定剩余的氧量后，計算出的耗氧量即為總需氧量，單位為mg/L。TOC（廢水中的總碳量）：

總有機(jī)碳（TOC）表示的是污水中有機(jī)污染物的總含碳量。其測定結(jié)果以C含量表示，單位為mg/L。總有機(jī)碳的測定原理是：水中有機(jī)碳在高溫燃燒過程中，生成CO2，經(jīng)紅外氣體分析儀測定后，再折算出其中的C含量。第二十三頁，共五十五頁。油類污染物石油類動植物油脂酚類污染物無機(jī)性指標(biāo):植物影響元素(N、P）pH值重金屬

生物性指標(biāo):細(xì)菌總數(shù)大腸菌群

大腸菌群數(shù)是指單位體積水中所含的大腸菌群的數(shù)目，單位為個／升，它是常用的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)。大腸菌群包括大腸菌等幾種大量存在于大腸中的細(xì)菌，在一般情況下屬非致病菌。

總論第二十四頁，共五十五頁。

總論二、污水排放標(biāo)準(zhǔn)1.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布1983年第1次修訂1988年第2次修訂1999年GHZB1-1999第3次修訂2002GB3838-2002水體分類：I類主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)；II類主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)III類主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)IV類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)V類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求區(qū)域第二十五頁，共五十五頁。

總論2.污水排放標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—各行業(yè)針對行業(yè)特點(diǎn)頒布最廣泛的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996

第一類污染物—能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積蓄，對人類健康生產(chǎn)長遠(yuǎn)的影響。必須在車間或車間處理設(shè)施排放口處取樣。第二類污染物的長遠(yuǎn)影響小于第一類，規(guī)定的取樣點(diǎn)在排污單位的排出口。濃度標(biāo)準(zhǔn)有缺陷總量控制根據(jù)一定范圍內(nèi)的水體環(huán)境容量和自凈能力，計算出允許排入該水域的污染物總量，然后再按一定的原則，將這些允許的排污總量合理地分配給區(qū)內(nèi)的各污染源。第二十六頁，共五十五頁。表１第一類污染物最高允許排放濃度單位：mg/l總論序號污染物最高允許排放濃度1總汞0.052烷基汞不得檢出3總鎘0.14總鉻1.55六價鉻0.56總砷0.57總鉛1.08總鎳1.09苯并(a)芘0.0000310總鈹0.00511總銀0.512總α放射性1Bq/L13總β放射性10Bq/L

第二十七頁，共五十五頁。

總論第二十八頁，共五十五頁。山東省海河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB37/675-2007)

適用范圍:

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了山東省轄海河流域內(nèi)69種水污染物的排放限值。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于山東省轄海河流域內(nèi)一切排污單位水污染物的排放管理、建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。

第一類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)不分時段。山東省海河流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位自2007年7月1日起執(zhí)行表1的標(biāo)準(zhǔn)。

第二類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)分為三個時段。流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位，于2007年7月1日起執(zhí)行表2時段的標(biāo)準(zhǔn)，2008年7月1日起執(zhí)行表3時段的標(biāo)準(zhǔn)，2009年7月1日起執(zhí)行表4時段的標(biāo)準(zhǔn)。

總論第二十九頁，共五十五頁。山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（DB37/676-2007）

適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了山東省半島流域內(nèi)70種水污染物的排放限值。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于山東省半島流域內(nèi)一切排污單位水污染物的排放管理、建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。

第一類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)不分時段。山東省半島流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位自2007年10月1日起執(zhí)行表1的標(biāo)準(zhǔn)。

第二類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)分為二個時段。流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位，于2007年10月1日起執(zhí)行表2時段的標(biāo)準(zhǔn)，2010年1月1日起執(zhí)行表3時段標(biāo)準(zhǔn)。

總論第三十頁，共五十五頁。山東省小清河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB37/656－2006)

范圍:

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了向小清河干流匯水的區(qū)域內(nèi)69種水污染物排放限值。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于向小清河干流匯水的區(qū)域內(nèi)一切排污單位水污染物的排放管理、建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。第一類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)不分時段。山東省小清河流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位自2007年4月1日起執(zhí)行表1標(biāo)準(zhǔn)。

第二類污染物最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)分為三個時段。流域內(nèi)除城鎮(zhèn)污水處理廠外所有向該區(qū)域直接排放污水的單位，于2007年4月1日起執(zhí)行表2時段的標(biāo)準(zhǔn)，2008年7月1日起執(zhí)行表3時段的標(biāo)準(zhǔn)，2009年7月1日起執(zhí)行表4時段的標(biāo)準(zhǔn)。

總論第三十一頁，共五十五頁?？傉摰?節(jié)廢水處理方法綜述按對污染物實施的作用不同分離法—通過各種外力作用，把有害物從廢水中分離出來。轉(zhuǎn)化法—通過化學(xué)或生化的作用，使其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)或可分離的物質(zhì)，后者再經(jīng)過分離予以除去。第三十二頁，共五十五頁。方法名稱主要設(shè)備處理對象分

離

法澄清法沉淀法混凝沉淀法浮選（氣浮）法沉淀池、沉砂池、隔油池混凝池和沉淀池、澄清池浮選（氣?。┏貞腋∥飸腋∥铩⒛z體物懸浮物、膠體物離心法隔濾法化學(xué)沉淀法吸附法離子交換法離心機(jī)、旋流分離器濾篩、濾機(jī)、濾池反應(yīng)池和沉淀池反應(yīng)池和沉淀池、濾池濾池懸浮物懸浮物某些溶解物某些溶解物某些溶解物膜分離法擴(kuò)散滲析法電滲析法反滲透法超過濾法滲析槽滲析槽滲透器過濾器某些溶解物某些溶解物某些溶解物某些溶解物電解法結(jié)晶法萃取法精餾法電解槽蒸發(fā)器和結(jié)晶器萃取器和分離器精餾塔某些溶解物某些溶解物某些溶解物某些溶解物轉(zhuǎn)

化

法化學(xué)法中和池、反應(yīng)池某些溶解物生物法自然生物處理法活性污泥法生物膜法厭氧生物處理法灌溉農(nóng)田、生物塘曝氣池和沉淀池生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤消化池、厭氧反應(yīng)器有機(jī)物、硫氰等有機(jī)物、硫氰等有機(jī)物、硫氰等有機(jī)物總論第三十三頁，共五十五頁。污染物存在形式分離方法離子態(tài)離子交換法、電解法、電滲析法、離子吸附法、離子浮選法分子態(tài)萃取法、結(jié)晶法、精餾法、吸附法、浮選法、反滲透法、蒸發(fā)法膠體混凝法、氣浮法、吸附法、過濾法懸浮物重力分離法、離心分離法、磁力分離法、篩濾法、氣浮法方法原理轉(zhuǎn)化方法化學(xué)轉(zhuǎn)化中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法生化轉(zhuǎn)化活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物塘法分離法轉(zhuǎn)化法總論第三十四頁，共五十五頁。按處理原理分：物理法、化學(xué)法（物理化學(xué)法）和生物化學(xué)法。物理處理法(也叫機(jī)械處理)就是利用物理作用分離廢水中主要呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。包括篩油、沉淀、浮升、離心分離、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾和膜分離等。化學(xué)(物理化學(xué))處理法：是利用化學(xué)反應(yīng)或物化原理來分離、回收污水中的污染物質(zhì)，從而改變其性質(zhì)或存在狀態(tài)，化害為利。其方法有中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附以及離于交換、電滲祈等。此法多用于工業(yè)廢水的處理。

總論第三十五頁，共五十五頁。

總論第三十六頁，共五十五頁。

總論廢水的生物處理方法(也叫生化法)是利用微生物的代謝作用，使廢水中呈镕解狀態(tài)、膠體狀態(tài)以及某些不溶解的有機(jī)甚至無污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)，從而達(dá)到凈化的目的。此法按照作用微生物習(xí)性的不同，可分為好氧法相厭氧法兩大類。第三十七頁，共五十五頁。按處理程度分：一級處理：主要去除SS和漂浮物質(zhì)，通過中和和均衡等預(yù)處理對廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)以便排入受納水體或二級處理裝置。二級處理：去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，主要采用生物處理法，處理水可以達(dá)標(biāo)排放。三級處理：對難降解的有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)一步處理。采用混凝、過濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。

總論第三十八頁，共五十五頁。

總論第三十九頁，共五十五頁?？傉摮鞘形鬯幚硪话懔鞒坛鞘形鬯幚硪话懔鞒痰谒氖摚参迨屙?。BOD去除率(%)SS去除率(%)一級處理20－4050－70二級處理75－9575－95存在問題：基建與運(yùn)行費(fèi)用高，占地大，剩余污泥產(chǎn)量大，管理麻煩，不能除去氮磷。發(fā)展方向：低耗高效處理技術(shù)：天然處理厭氧處理技術(shù)深度處理與再生利用技術(shù)污泥處理技術(shù)傳統(tǒng)污水系統(tǒng)的變革

總論第四十一頁，共五十五頁。工業(yè)廢水處理根據(jù)水質(zhì)不同、處理程度工藝而異。一般大多以生物處理為主，但常有前處理（調(diào)節(jié)、氣浮除油、中和），根據(jù)需要有后處理：混凝、過濾、活性炭吸附

重要課題：難降解有機(jī)物工業(yè)廢水的治理技術(shù)，如農(nóng)藥廢水、造紙廢水、染料廢水等。污水回用技術(shù)開發(fā)

總論第四十二頁，共五十五頁。

總

論第5節(jié)廢水處理反應(yīng)器及動力學(xué)基礎(chǔ)反應(yīng)器形式間歇反應(yīng)器—SBR反應(yīng)器推流反應(yīng)器—沉淀、過濾、吸附、離子交換連續(xù)流反應(yīng)器—快速混合、活性污泥任意流反應(yīng)器填料床和流化床反應(yīng)器。動力學(xué)基礎(chǔ)（本節(jié)假設(shè)反應(yīng)速率為1級）—物料衡算通式A的質(zhì)量凈變化率＝A的質(zhì)量輸入率—A的質(zhì)量輸出率—反應(yīng)消耗A的速率（一）間歇式反應(yīng)器=-kcdtdc第四十三頁，共五十五頁。)exp(0ktcc-=（1-2）—間歇反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物濃度隨時間變化的關(guān)系（二）連續(xù)流攪拌反應(yīng)器物料衡算式：（1-3）1.在穩(wěn)態(tài)條件下，上式簡化為（1-4）θ=V/Q，表示物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間總論第四十四頁，共五十五頁。2.在非穩(wěn)態(tài)條件下，式1-3可寫成到達(dá)穩(wěn)態(tài)的條件與t/θ有關(guān)，當(dāng)t值相當(dāng)大時，上式指數(shù)項可忽略不計，1-5可化為1-4,穩(wěn)態(tài)條件。θk有關(guān)，θk越大，越易達(dá)到穩(wěn)態(tài)條件。（1-5）1-exp[-(1+θK)(t/θ)01231.00.5θK=0θK=1θK=3θK=5連續(xù)流攪拌反應(yīng)器達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間t/θ第四十五頁，共五十五頁。C0CZZ+△Z距離Qc0Qc濃度推流式反應(yīng)器對反應(yīng)微元列出衡算式：△Z→dZ時：F為反應(yīng)器截面積，用水平流速v代替Q/F:穩(wěn)態(tài)條件下：（1-6）式（1-6）與（1-2）形式上相同，一個是推流距離所用時間θ，一個為反應(yīng)時間t。推流反應(yīng)器是沿水流方向運(yùn)動的間歇式反應(yīng)器。（三）推流反應(yīng)器物料衡算式：θ=Z/v表示反應(yīng)物推流到距離Z所需的時間總論第四十六頁，共五十五頁。Qc0Vc1c1QVc2c2Q串聯(lián)連續(xù)流攪拌反應(yīng)器對于n個等積串聯(lián)反應(yīng)器有：n個等積串聯(lián)反應(yīng)器，其總?cè)莘eV’＝nV,總的停留時間θ’＝nθ代入（1-7），當(dāng)n→∞，有：（1-9）式看出：在出口濃度Cn一定的前提下，n值越大，則每個反應(yīng)器所需的容積及停留時間就越小。反應(yīng)器的總的容積和總的停留時間亦小于單個反應(yīng)器（1-7）（1-8）（1-9）（四）串連連續(xù)流攪拌反應(yīng)器穩(wěn)態(tài)條件：將1-7改寫為：串聯(lián)的連續(xù)流攪拌反應(yīng)器數(shù)目越多，效果就越接近于總?cè)莘e和停留時間與之相同的推流反應(yīng)器。第四十七頁，共五十五頁。水力特性反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)的流動狀況—亦即反應(yīng)停留時間分布。進(jìn)入系統(tǒng)的流體是否也同時離開系統(tǒng)？亦即流體在系統(tǒng)內(nèi)的停留時間會不會相同呢？停留時間分布的定量描述活塞流同時進(jìn)入系統(tǒng)的流體粒子也同時離開系統(tǒng)。全混流流體由于受攪拌作用，則進(jìn)入反應(yīng)器的流體粒子可能有一部分立即從出口流出，以致停留時間短，也可能有些粒子到了出口附近，剛要離開又被攪了回來，致使這些粒子在系統(tǒng)中的停留時間極長。所以，流體粒子在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中的停留時間將是參差不齊，有長有短的?？傉摰谒氖隧?，共五十五頁。返混—即不同停留時間的流體粒子之間的混合，與攪拌有關(guān)。當(dāng)返混程度達(dá)到最大時，則反應(yīng)器