第一篇：水工藝設備材料簡介

水工藝設備作業(yè)

隨著水處理技術工藝的不斷改進和提高，以及水工業(yè)設施建設中成套專用設備和檢測、控制儀器儀表頭子比例的逐漸提高，水工藝工程不斷向設備化、產業(yè)化和市場化方向發(fā)展。因此，迫切需要開設一門適應改趨勢的高等教育課程。水工藝設備基礎主要介紹與水工藝設備的制造、設計、工藝特點、適用條件等有關基礎知識。通過該課程教學，引導學生系統(tǒng)了解和掌握常用水工藝設備的基本原理、典型構造、工藝特點和分類及其適用條件，具備基本水工藝設備的開發(fā)、研制能力，并提出工藝、材料、結構等方面的改進意見，同時能夠根據(jù)工程及工藝要求選擇適宜的設備器材。

其主要包括基礎知識和水工藝設備兩部分內容?；A知識部分有常用材料及性能、材料設備的防護與保溫、水工藝設備理論基礎；水工藝設備部分有：設備分類、容器設備、攪拌設備、換熱設備、分離設備、污泥處置設備和投藥設備。通過上述內容教學，使學生重點掌握與水工藝設備設計、制造有關的材料學、機械制造與傳動、結構力學、傳熱學等方面的基本知識，系統(tǒng)把握水工藝設備的基本原理、典型構造、工藝特點與分類及其適用條件，具備按工藝條件選取水工藝設備的基本能力，并能夠為新型水工藝設備的開發(fā)、研制或改進提出合理建議，培養(yǎng)良好的理論基礎和實踐能力，為將來就業(yè)作足準備

實例一：電吸附水處理技術電吸附水處理技術的特性

1、運行能耗低，水利用率高

EST技術的能耗很低，其主要的能量消耗在于使離子發(fā)生遷移，而在電極上并沒有明顯的化學反應發(fā)生，如有必要還可以將所用的能量回收一部分過來，即將吸附飽和的模塊上儲存的電能再加到另一再生好的模塊上，也即所謂的“秋千式”供電方式。這與其它除鹽技術相比可以大大地節(jié)約能源。一個實驗模塊以50t/h流量、85％除鹽率處理TDS為1000mg/L的原水時，能耗僅約為60W。其根本原因在于EST技術凈化/淡化水的原理是有區(qū)別性地將水中離子提取分離出來，而不是把水分子從待處理的原水中分離出來。2 水利用率高

EST技術可以大大提高水的利用率，一般情況下水的利用率可以達到75％以上；如采用適當?shù)墓に嚱M合，甚至可達90％以上。3 無二次污染

EST技術不需任何化學藥劑來進行水的處理，從而避免了二次污染問題。EST系統(tǒng)所排放的濃水系來自于原水，系統(tǒng)本身不產生新的排放物。與離子交換技術相比，省去了濃酸、濃堿的運輸、貯存、操作上的麻煩，而且不向外界排放酸堿中和液。4 操作及維護簡便

由于EST系統(tǒng)不采用膜類元件，因此對原水預處理的要求不高，而且即使在預處理上出一些問題也不會對系統(tǒng)造成不可修復的損壞。鐵、錳、余氯、有機物、鈣、鎂、pH值等對系統(tǒng)幾乎沒有什么影響。在停機期間也無需對核心部件作特別保養(yǎng)。系統(tǒng)采用計算機控制，自動化程度高，對操作者的技術要求較低。從理論上講，EST模塊可以長期服役，預期壽命至少在20a以上。

EST技術及系統(tǒng)不僅可以被應用在飲用水的處理上，還可以在電子電力、化工制藥、輕紡造紙等工業(yè)的工藝用水及鍋爐補給水處理以及環(huán)保廢水、污水處理等領域得到應用?？嘞趟酥梁Ｋ瘜⑹荅ST技術的一個更加誘人的應用領域。

實例二：復合厭氧生物反應器HAF

厭氧生物濾池是一個內部填充有供微生物附著的填料的厭氧反應器。填料浸沒在水中，微生物附著在填料上。廢水從下部進入反應器，通過固定填料床，在厭氧微生物的作用下，廢水中的有機物被厭氧分解。

厭氧生物濾池具有較大的抗沖擊負荷能力，一般以為在相同的溫度條件下，厭氧生物濾池的負荷可高出厭氧接觸等其他工藝2-3倍，同時會有較高的COD去除率。

HAF復合厭氧反應器，在反應器內部填充新型生物填料，依靠填料使反應器內保有大量附著的生物膜以及截留大量的活性污泥，污泥濃度可到10~20gVSS/L，SRT可達100天以上，同時反應器內的各種不同的微生物自然分層固定，有利于各類微生物得到最佳的生態(tài)環(huán)境和平衡，實現(xiàn)更高的生物活性。該裝置簡單，不需要攪拌和回流污泥（必要時可出水回流）,因而管理方便，能耗??；對廢水濃度、溫度及水量變化適應性強，尤其適于處理各種濃度的廢水。

由于采用了新型的生物填料，填料之間的空隙率比較大，在根本上解決了傳統(tǒng)AF反應器堵塞的問題，且供微生物棲息的空間大，處理效果好，COD的去除率可達到80%以上。

HAF高效厭氧反應器具有如下特點：

（1）COD去除率達80%以上；

（2）快速啟動，2周后COD去除率可達到60%以上，且無需接種厭氧污泥；

（3）常溫下運行，抗沖擊負荷能力強；

（4）不用調整PH值，節(jié)省藥劑費；

（5）可間歇運行；

（6）抗堵塞能力強；

（7）無需專人管理。

實例三：超濾+反滲透+CEDI處理系統(tǒng)

超濾作為預處理裝置，超濾是一種先進的膜分離技術。利用超濾膜能有效地去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源和有機物，適用于以分離、濃縮、凈化為目的的各種生產工藝中。廣泛地用于輕紡、化工、醫(yī)藥、食品、環(huán)保電子等行業(yè)。

超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。反滲透+CEDI出水水質可到18M，滿足各行業(yè)用水。

反滲透：運用特制的高壓水泵，將原水加至6—20公斤壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有0.0001微米的反滲透膜?；瘜W離子和細菌、真菌、病毒體不能通過，隨廢水排出，只允許體積小于0.0001微米的水分子和通過。

CEDI系統(tǒng)：（Electrodeionization）又稱連續(xù)電除鹽技術，它科學地將電滲析技術和離子交換技術融為一體，通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續(xù)再生，因此EDI制水過程不需酸、堿化學藥品再生即可連續(xù)制取高品質超純水。

第二篇：水工藝設備論文

淺談農村環(huán)境問題及整治措施

摘要：本文介紹了農村面臨的主要環(huán)境問題，提出生活垃圾、固體廢物等的無害化處理措施，以改善農村生態(tài)環(huán)境質量，提高人民生活水平，促進可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：生活污水；固體廢物；地表漫流；高溫堆肥；

Rural environmental problems and treatment measures

Abstract: This paper introduces the main environmental problems facing the rural areas, the harmless treatment measures of solid waste, solid waste, in order to improve the quality of the rural ecological environment, improve people's living standards, promote sustainable development.Keywords :garbage；Solid waste；situation

近幾年隨著農村城鎮(zhèn)化進程的加快，畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的不斷擴大，農藥化肥的大量使用，加之粗放型的社會管理模式，導致農村生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，農村部分飲用水源已達不到自然凈化能力，湖泊、江河水體富營養(yǎng)化加劇，農村環(huán)境綜合整治已經被提到日程上來。據(jù)衛(wèi)生部2008年調查，農村每天每人生活垃圾量為0.86公斤，全國農村一年的生活垃圾量接近3億噸，其中三分之一約1億噸的垃圾屬于隨意堆放。

1、農村壞境現(xiàn)狀

我國農村大部分村落農民環(huán)保意識不強，在發(fā)展建設過程中未設有污水、雨水排放系統(tǒng)。生活垃圾沒有任何收集措施，絕大部分直接丟棄在路邊或倒入河流。做飯、取暖仍采用傳統(tǒng)的直接燃燒木材的放式以及農藥化肥的無節(jié)制使用等造成了現(xiàn)代農村在水、氣、土方面的立體式污染。

2、農村環(huán)境整治措施的發(fā)展方向

逐步建立起針對農村環(huán)境問題的法力法規(guī)，加大管理力度和宣傳力度。建立輿論監(jiān)督和環(huán)境監(jiān)督體系，落實財政扶持資金。優(yōu)先整治農村固體廢棄物、畜禽糞便等污染較大較明顯的污染途徑。加大科研力度，發(fā)明一些適宜農村環(huán)境污水、廢物等的處理裝置、系統(tǒng)。

3、整治技術的措施

3.1 農村生活污水的處理措施

農村污水的主要特點為分散難收集，污水濃度低、生化性好，從資源利用角度看，農村污水屬于可加以利用的污水，因為其氮磷元素含量高，是農業(yè)另一種形式的肥料，因此在農村污水處理要充分考慮這一水質特點進行處理。目前，農村生活污水一般處理方法有生化法及生態(tài)處理法兩大類。目前國內代表工藝主要有：傳統(tǒng)活性污泥處理技術、氧化溝處理技術、生物接觸氧化處理技術、SBR 技術以及 CASS 處理技術等。生態(tài)處理法代表工藝有：快速滲濾法（RI）、慢速滲濾法（SR）、地表漫流法（OF）、濕地法（WL）、地下滲濾法（UG）等，還有較先進的人工土壤快速滲濾法、潛流型人工濕地處理法等。但農村污水

處理技術的選擇要充分考慮到農村地區(qū)財力狀況薄弱、農民實際承受能力較低的普遍情況，處理工藝的選擇應著重該考慮選用成熟可靠，又適合農村特點的污水處理適用技術。因此治理農村污水可從方向可從以下角度出發(fā)：①治理區(qū)域范圍內村莊布局分散、人口規(guī)模較小、地形條件復雜、污水不易集中收集的村莊，宜采用無動力的庭院式小型濕地、污水凈化池和小型凈化槽等分散處理技術。分散收集、分散處理、就近排放 ”的原則，采用雨污分流后，通過四格凈化池對單戶生活污水進行處理，有效處理生活污水，具有投資省、運行費用低、易于推廣特點。②村莊布局相對密集、人口規(guī)模較大、經濟條件好、村鎮(zhèn)企業(yè)或旅游業(yè)發(fā)達的村莊，宜采用活性污泥法、生物膜法（有動力或微動力）等集中處理技術。③距離市政污水管網較近、符合高程等接入要求的村莊污水可采用城鄉(xiāng)統(tǒng)一處理技術模式。

各種土壤處理系統(tǒng)經濟比較[1]

由上表可知，地表漫流系統(tǒng)是在經濟上可取的一種農村生活污水處理放式，同時地表漫流系統(tǒng)具有對污水中的各類污染物如BOD、SS、N、P、金屬、病原微生物以及痕量有機物的去除效果良好，它對預處理要求較低，不受地下水埋深影響的優(yōu)點。

3.1.1地表漫流系統(tǒng)性能及工藝

地表漫流是將污水有控制地投配到覆蓋牧草、坡度和緩、土地滲透性能低的坡面上，污水以薄層的方式沿坡面緩慢流動，在地表流動過程中得以凈化。在處理過程中，只有少部分的水量因蒸發(fā)和入滲地下而損失掉，大部分徑流水匯入集

[2]水溝，典型的漫流處理系統(tǒng)場地和水流途徑如圖1。

地表漫流處理系統(tǒng)以處理污水為主，兼有生長有經濟價值的草類功能的污水處理利用系統(tǒng)。植物為微生物提供借以生命活動的中間媒介，植物的根毛可以釋放氧氣，在根部形成好氧區(qū)，有利于硝化反應的進行，枯枝敗葉中可利用的碳源為反硝化提供了條件[3]，并減緩了污水沿地表流動的速度，保護地表面不受水流沖刷，同時有利于水中的懸浮物沉淀下來。植物的枝葉為水面遮擋陽光的照射，避免因藻類大量生長而影響處理效果。污水地表漫流系統(tǒng)對污水中的各類污染物如BOD、SS、N、P、金屬、病原微生物以及痕量有機物均有良好的去除效果。國內外地表漫流系統(tǒng)的運行結果表明，系統(tǒng)對重金屬鎘、鉻、銅、鋅等的去除率在80％左右；對細菌總數(shù)的去除率在90％以上：對糞大腸茵的去除率高達99．99％；對污水的有機物去除率大多也在90％以上，分別由n×10～n×102降至n～n×10μɡ／L[4]。

3.1.2地表漫流系統(tǒng)凈化污水的機理

地表漫流系統(tǒng)對污水的凈化機理是利用“土壤．植物．水”體系對污染物的巨大容納、緩沖和降解能力，其中士表和土壤顆粒上的生物膜對污染物有吸附、降解和再生作用，植物的根系，植株和倒伏殘敗的生物體對水流起了均布和阻截的作用；在這個系統(tǒng)中，陽光既可以提高體系的活力，又可以殺滅活的病原體及促進污染物的分解。大氣給了微生物良好的呼吸條件，這樣地表漫流系統(tǒng)構成了

一個“活”的生物過濾器，是‘個高效低能耗的污水處理系統(tǒng)。

3.2農村生活垃圾

3.2.1生活垃圾是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。生活垃圾危害環(huán)境有：（1）侵占地表

垃圾擠占了寶貴的土地資源和生存空間，嚴重影響了居民生產和生活。這不僅影響了自然環(huán)境的美觀，更破壞了大自然生態(tài)平衡。（2）污染環(huán)境

固體廢物含有各種有害物質，處理不當可直接污染土壤、空氣和水源，并最終對各種生物包括人類自身造成危害。（3）傳播疾病

垃圾含有大量微生物，是病菌、病毒、害蟲等的滋生地和繁殖地，嚴重地危害人身健康。

（4）污染土壤和水體

垃圾滲出液改變土壤成分和結構，有毒垃圾會通過食物鏈影響人體健康。垃圾破壞了土壤的結構和理化性質，使土壤保肥、保水能力大大下降。垃圾中含有病原微生物、有機污染物和有毒的重金屬等，在雨水的作用下，它們被帶入水體，會造成地表水或地下水的嚴重污染，影響水生生物的生存和水資源的利用。（5）污染大氣

細小固體廢物會隨風飛揚，加重大氣污染。在大量垃圾露天堆放的場區(qū)臭氣熏天，老鼠成災，蚊蠅孳生，有大量氨、硫化物等有害氣體向大氣釋放，僅有機揮發(fā)性氣體就多達 100 多種，其中含有許多致癌致畸物。目前生活垃圾處理主要采用的技術方法有：填埋、焚燒和堆肥等。長期以來，中國垃圾的處理處置方式主要以填埋為主，堆肥、焚燒為輔。當前生物反應器技術已成為生活垃圾處理技術的熱點，浙江大學邱才娣在生物反應器厭氧發(fā)酵的基礎上，通過曝氣的方式分析了農村生活垃圾資源化處理技術[5]，中國農業(yè)大學王艷通過倒倉破碎的方式來縮短垃圾發(fā)酵周期，以提高北京市南宮堆肥廠的垃圾處理能力[6]。發(fā)達國家生活垃圾的收運和處理體系已經進入了比較高級的發(fā)展階段，生活垃圾管理的目標，已不僅僅局限于集中收集、集中處理、減少環(huán)境污染，而正進入分類收集、材料回用、分類處理、資源化利用以及源頭減量階段[7]。

3.2.2高溫堆肥的定義

高溫堆肥是在特定控制條件下，利用微生物對垃圾中的有機物進行生物化學分解，使其變成一種具有良好穩(wěn)定性的腐殖土狀物質的過程。有機垃圾是堆肥微生物賴以生存、繁殖的物質條件，根據(jù)高溫堆肥過程中微生物對氧氣的不同需求，高溫堆肥分為好氧高溫堆肥和厭氧高溫堆肥2種工藝。其中好氧堆肥過程中微生物活動產生并釋放的熱量大，使堆體溫度高且持續(xù)時間長，有利于垃圾的無害化。由于好氧高溫堆肥工藝具有分解物質徹底、發(fā)酵周期短、產生惡臭少、污染小、宜于機械化作業(yè)等特點，因此我國目前建成投產的堆肥廠全部采用好氧高溫堆肥(以下簡稱高溫堆肥)方式。

農村固體廢物基本物理組成[8]

3.2.3 高溫堆肥裝置簡介

堆肥裝置[9]由堆肥反應倉、抽風機、冷凝塔和生物濾池4部分組成。堆肥倉設置了4個小倉，一個小堆肥倉的規(guī)格為長1．45m，寬0．9m，高1．2m，可容納1．56m3垃圾，整個裝置為全密封式。在堆肥倉內先馴化再進入穩(wěn)定化階段，以12 d為一個高溫發(fā)酵周期，12 d后從堆肥倉中鏟出，裝入編織袋內進入袋式發(fā)酵階段，直至堆肥完全腐熟。采用的方式為：高溫發(fā)酵12 d一袋式發(fā)酵24 d，至堆肥腐熟，時間為36 d，形成堆肥產品。倉內高溫發(fā)酵期間測定堆體溫度、觀察和記錄冷凝塔冷卻水量和垃圾減容率[10]。

堆肥裝置示意圖

3.2.4高溫堆肥的應用前景

我國是農業(yè)大國，堆肥化處理成為我國資源化處理利用有機固體廢棄物的有效途徑之一，堆肥技術是利用微生物的作用，將不穩(wěn)定的有機質轉變?yōu)檩^穩(wěn)定的有機質，使廢棄物中發(fā)揮性物質含量降低，臭味明顯減小，物理性狀明顯改善。高溫堆肥還可殺死堆料中的病原菌、蟲卵和草籽，堆肥產品亦可作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。因此，大力發(fā)展高溫堆肥工藝，符合我國農村環(huán)境整治現(xiàn)狀，有利于社會主義新農村建設。

3.3結語

在當代農村，對布局分散、經濟欠發(fā)達、交通不便的村莊，應優(yōu)先推行垃圾分類，并在優(yōu)先推廣垃圾分類基礎上，選取有機垃圾與秸桿、稻草等農業(yè)廢物混合堆肥等，使其資源化利用技術，無法資源化利用的垃圾就在村內設立個收集點，定期運到附近城鎮(zhèn)垃圾處理設施進行處理。對村莊布局相對密集、人口規(guī)模較大、經濟條件好、村鎮(zhèn)企業(yè)或旅游業(yè)發(fā)達的村莊可采用集中式填埋或+焚燒處理。在整治農村環(huán)境問題過程中，應發(fā)揮各種媒體的作用，采取多種形式廣泛宣傳加強農村環(huán)境保護、開展農村環(huán)境整治示范工作的重要意義、進展成效和典型經驗，開展科普教育和培訓，提高農民群眾的環(huán)保意識。

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第三篇：水工藝設備重點總結

水工藝設備

金屬材料是目前水工藝設備材料的主體。

金屬材料的特點：良好的塑性和變形性能、導電性和導熱性、對光具有良好的反射性能。金屬材料的分類：

1.鋼：碳鋼和低合金剛（化學成分）普通鋼和優(yōu)質鋼和高級優(yōu)質鋼（質量）結構鋼和工具鋼和特殊性能鋼（用途）2.鑄鐵 3：有色金屬及其合金 金屬材料的基本性能： 1.物理性能：密度大熔點高，熱膨脹系數(shù)（指材料在溫度變化一度時單位長度的伸縮變化值）導熱性，導電性和彈性模量（彈性極限內應力和應變的比值）。

機械性能：彈性，塑性，強度（金屬材料在外力的作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力）和韌性（材料對缺口或裂紋敏感程度的反應，用來衡量材料的抗裂紋擴展能力）工藝過程：可焊性，可鍛性，切削加工性，成型工藝性，熱處理性。

工藝性能：材料在加工方面的物理化學和機械性能的綜合表現(xiàn)構成了材料的工藝性能?；瘜W性能：耐腐蝕性

不銹鋼有哪些類型？在酸性介質、堿性介質及中性水溶液中是否可以選用同一種不銹鋼？簡述理由。

答：按顯微組織為馬氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼。按化學成分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。不可以，因為不同介質溶液中PH值不同，對不銹鋼的化學反應都不一樣，所以不能用同一種不銹鋼，應該有所針對的選擇。

化學成分：C鋼的主要元素之一，含量增加強度和硬度增加，塑性和韌性減小 S一種有害元素，熱加工時容易開裂，“熱脆” P一種有害元素，低溫時容易變脆，“冷脆” Mn一種有益元素，可以提高鋼的強度和硬度

Si一種有益元素，強硬彈增加，塑韌減小。耐蝕，熱性增加。

金屬材料的耐蝕性能：1.碳鋼和鑄鐵在但水大氣土壤海水等中性介質中都不耐腐蝕。

2.在各類干燥氣體和有機溶劑等介質中耐蝕性良好。

3.在低濃度堿溶液劑及濃硫酸濃氫氟酸等介質中碳鋼和普通鑄鐵表面能生成穩(wěn)定的膜。

高分子材料主要有哪些類型？高分子材料主要有哪些性能？

答：按照化學組分分：碳鏈有機聚合物，雜鏈有機聚合物，元素有機聚合物，無機聚合物。主要性能有重量輕，高彈性，滯彈性，塑性與受迫彈性好。強度和斷裂，韌性，減磨與耐磨性，絕緣性，耐熱性，耐蝕性，老化。10.塑料的組成如何？常用塑料的分類和特點如何？

答：組成：合成樹脂，填料，固化劑，增塑劑，穩(wěn)定劑，潤滑劑，著色劑，阻燃劑，其他添加劑。按受熱性能分為熱塑性塑料：加熱時軟化，可塑造成型，冷卻后則變硬，此過程可反復進行；熱固性塑料：初加熱時軟化，可塑造成型，但固化之后再加熱，將不再軟化，也不溶于溶劑。按使用范圍分通用塑料：應用范圍廣，生產量大的品種；工程塑料：綜合工程性能良好；耐熱塑料：能在較高溫度下工作。

11.復合材料主要有哪些性能特點？

答：比強度和比剛度高，抗疲勞性能好，減振能力強，高溫性能好，斷裂安全性高。

有色金屬：除鋼鐵以外的金屬稱為有色金屬。

陶瓷的基本性能：陶瓷的機械性能：剛度強度硬度。塑性韌性和脆性。

陶瓷的物理化學性能：熱膨脹，導熱性，熱穩(wěn)定性，化學穩(wěn)定性，導電性。氮化硅陶瓷特點：1.熱膨脹系數(shù)小。2.耐溫度急變性好3.摩擦系數(shù)小并有自潤滑性。4.是一種優(yōu)良的耐磨材料。5.可以內所有無機酸和某些堿溶液的腐蝕。6.他在高溫下的抗氧化性能也很好。

老化：老化是指高聚物在長期使用或存放過程中，由于受各種因素的作用，性能隨時間不斷惡化，逐漸失去使用價值的過程。

1.什么是腐蝕？腐蝕的危害有哪些？

答：腐蝕是材料與它所處環(huán)境介質之間發(fā)生作用而引起材料的變質和破壞。危害：經濟損失巨大，資源和能源浪費嚴重，引發(fā)災難性事故，造成環(huán)境污染。2.金屬的電化學腐蝕原理是什么？產生腐蝕原電池的條件是什么？ 答：金屬的電化學腐蝕是一個短路的原電池發(fā)生的電化學過程，其反應釋放出來的化學能全部以熱的形式放出，不能對外界做功。產生條件是腐蝕原電池包含有陽極反應，陰極反應，電子流動和例子傳遞等4個基本過程。產生電流是因為構成原電池的兩個電極有不同的電極電位。

4.什么是金屬的全面腐蝕、局部腐蝕？局部腐蝕包括哪些類型？

答：全面腐蝕是腐蝕分布在整個金屬表面，結果是金屬構件截面尺寸減小，直至完全破壞。局部腐蝕是腐蝕集中在金屬表面局部區(qū)域，而其他大部分表面幾乎不腐蝕。分為電偶腐蝕，小孔腐蝕，縫隙腐蝕，晶間腐蝕，選擇性腐蝕，盈利腐蝕，腐蝕疲勞，磨損疲勞和細菌腐蝕。5.什么叫應力腐蝕？它具有什么特點？

答：應力腐蝕是材料在靜應力和腐蝕介質共同作用下發(fā)生的脆性開裂破壞現(xiàn)象。毅力腐蝕是危害最大的腐蝕形態(tài)之一。他可以在腐蝕性相當緩和的介質和不大的應力狀態(tài)下發(fā)生，而且往往事先沒有明顯的預兆，因而常釀成災難性事故。6.微生物為什么會影響金屬的腐蝕？試例舉最常遇到的微生物腐蝕。答；微生物生命活動的結果直接或間接地對金屬腐蝕過程產生的影響：代謝產物具有腐蝕作用，改變環(huán)境介質條件，影響電極極化過程，破壞非金屬保護覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。舉例：硫酸鹽還原菌（SRB）加速鋼鐵的腐蝕，硫氧化菌導致 排水管道的迅速腐蝕。

7.高分子材料物理腐蝕過程是怎樣進行的？高分子材料耐溶劑性能的優(yōu)劣可由哪些原則進行判斷？

答：物理腐蝕就是其在介質中的溶解，非為溶脹和溶解兩個階段。介質很容易滲入非晶態(tài)高分子材料內部，產生溶劑化作用，與之溶為一體。發(fā)生溶脹之后，若為線形結構，則溶劑化和溶脹過程可以繼續(xù)下去，溶漲度繼續(xù)變大，直到高分子充分溶劑化之后，形成均勻的溶液，完全溶解。若是網狀結構，則不能溶解。根據(jù)極性原則和溶解度參數(shù)原則。

設備腐蝕防護技術：

防蝕結構設計：1.構件形狀盡量簡單合理2.避免殘留液和沉積物造成腐蝕。3.防止電偶腐蝕 4.防止縫隙腐蝕5.防止液體的湍流腐蝕6.避免應力過分集中7.設備和構筑物的位置要合理。防蝕強度設計：1.腐蝕裕量的選擇2.局部腐蝕的強度設計3.材料強度特性的變化。設備的電化學保護：

9設備電化學保護方法有哪些？它們的原理和適用條件是什么？.答：陰極保護:1)外加電流的陰極保護：將被保護的金屬設備與直流電源的負極相接，進行陰極極化。優(yōu)點是可以調節(jié)電流和電壓，適用范圍廣，可用在要求大保護電流的條件下，當使用不溶性陽極時，其裝置耐用。缺點是必須經常進行維護，檢修，要配備支流電源設備；附近有其他金屬設備時可能產生干擾腐蝕，需要經常的操作費用。2)犧牲陽極的陰極保護：在被保護的金屬設備上連接一個電位更負的金屬，使被保護金屬設備發(fā)生陰極極化。優(yōu)點是不用外加電流，施工簡單，管理方便，對附近設備沒有干擾，因此，適用于安裝電源困難，需要局部保護的場合。缺點是能產生電位差及輸出電流量都是有限的，只適于需要小保護電流的場合。且電流調節(jié)困難，陽極消耗大，需定期更換。

陽極保護是將被保護的金屬設備進行陽極極化，使其由活化態(tài)轉入鈍化態(tài)，從而減輕或防止金屬設備腐蝕的方法。原理是若將處于腐蝕區(qū)的金屬進行陽極極化，使其電位移至鈍化去，則得到保護。適用條件：某些活性陰離子含量高的介質中不宜采用陽極保護，存在遮蔽效應，成本高，工藝復雜。

保溫的目的主要包括三個方面：1.減少熱，損失節(jié)能和降低總費用。2.滿足熱水用戶的使用要求3.滿足一定的勞動衛(wèi)生條件，保障人身安全。

1)當管道或設備外表面的溫度大于50度時。2)要求介質溫度保持穩(wěn)定的管道和設備。3)為防止管道，設備中的介質凍結或結晶時。

4)管道，設備內介質溫度較高，需經常操作維護而又容易引起燙傷的部位。5)寒冷地區(qū)鋪設在地溝，吊頂，閣樓層以及室外架空的管道。

要求是保溫性能好，導熱系數(shù)小，良好的耐溫性，一定的使用溫度范圍，性能穩(wěn)定，能長期使用。容重要小，并有一定的孔隙率，抗壓強度大于0.3MPa，無毒，無腐蝕作用，可燃物少，吸水率低，易于制造成型，而且價格要便宜。

保溫層外面通常還要加一層含可燃物以及有機物極少的保護層。

容器是設備外部殼體的總稱

按厚度各分為薄壁容器（外徑和內徑之比小于1.2）和厚壁容器（大于等于1.2）

何謂回轉薄殼的薄膜應力？簡述殼體平衡方程和微體平衡方程的推導過程。答：回轉薄殼承受內壓后，在經線方向和緯線方向都要產生伸長變形，所以，在經線方向將會產生經向應力，在緯線方向會產生環(huán)向應力，由于涉及的殼體為薄殼，可認為上述兩種應力為回轉薄殼的薄膜應力

機械傳動的主要方式：齒輪傳動，帶傳動，鏈傳動。

帶傳動有哪幾部分組成？它有何特點？主要應用于什么場合？

答：由主動輪、從動輪、傳動帶組成。優(yōu)點：適用于中心距較大的傳動；帶有良好的彈性，可緩沖吸震，運行平緩無噪音；有過載保護作用，過載時帶在輪上打 滑保護其他零件；結構簡單、制造方便、安裝精度要求不高，維護方便，成本低廉。缺點：傳動的外廓尺寸較大、不緊湊；由于帶的彈性滑動不能保證準確的傳動比；帶的壽命短；傳動效率低；張緊力較大；帶與帶之間會產生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場合.帶傳動主要用于要求傳動平穩(wěn)，傳動比要求不嚴格的中小功率的較遠距離傳動。

鏈傳動有哪幾部分組成？它有何特點？主要應用于什么場合？ 答：由主動輪、從動輪、鏈條組成。

特點：優(yōu)點：1.沒有彈性滑動和打滑、能保證準確的平均傳動比，傳動效率較高（0.95~0.98）2.鏈傳動不需要像帶那樣張得很緊，所以軸壓力較?。?.傳遞功率大，過載能力強，能在低速重載下較好工作4.能適應惡劣環(huán)境如多塵、油污、腐蝕和高強度場合。缺點：瞬時鏈速和瞬時傳動比不為常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差，工作中有沖擊和噪聲，磨損后易發(fā)生跳齒，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用。

廣泛應用于礦山機械、冶金機械、運輸機械、機床傳動及石油化工等行業(yè)。鏈傳動的失效形式有哪些？

②失效形式有：鏈條疲勞破壞、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈膠合、滾子和套筒的沖疲勞破壞、靜力拉斷

23.齒輪傳動的特點、基本要求和主要類型。

答：(1)特點：應用最廣泛的傳動機構，可用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運動和動力；優(yōu)點1）功率適用范圍大2）傳動效率高（98％～99％）3）傳動比精確 4）結構緊湊5）工作可靠、壽命長；缺點：1）制造、安裝精度要求較高2）不適于中心距a較大兩軸間傳動 3）使用維護費用較高，精度低時、噪音、振動較大.（2）基本要求：A傳動正確、平穩(wěn),B承載能力強，要求齒輪尺寸小，重量輕，能傳遞較大的動力，較長的使用壽命 30.齒輪傳動的主要失效形式有哪幾種？

答：齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。其失效形式有：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、塑性變形。

制造金屬機件的基本工藝方法有：鑄造，壓力加工，焊接，切削加工和熱處理 金屬的壓力加工方式有：軋制，拉絲，擠壓，自由鍛造，模型鍛造，薄板沖壓等。焊接，大體上可分為三大類：熔化焊，壓力焊和釬焊。機械加工主要方式：車削、鉆削、銑削、刨削和磨削。

導熱過程的單值性條件：幾何條件，時間條件，物理條件，邊界條件。

第五章

1、法蘭密封面的形式：平面型、凹凸型、榫槽型

2、安全泄放裝置：安全閥和爆破片

3、安全閥和爆破片的作用是什么？在什么條件下易用爆破片而不用安全閥：（安全閥）為了保護壓力容器超壓時能自動泄放壓力以保護壓力容器的正常運行。（爆破片）利用膜片的斷裂來泄壓，泄壓后容器被迫停止運行；a，工作介質為粘性或粉末的物質，或已產生結晶，b、物料發(fā)生化學反應或其他原因會使壓力上升的容器，c，工作介質為劇毒的氣體，d工作 介質具有強腐蝕性的壓力容器

4、爆破片的分類：爆破片有四類：拉伸型、壓縮型、剪切型、拉伸剪切型

5、常用的爆破片：正拱普通拉伸型、正拱開縫型、反拱型、剪切型、彎曲型

6、水工藝填料設備對填料有哪些要求？常用的填料有哪幾類？ 答：水工藝填料設備對填料的基本要求有以下幾點：（1）單位體積（或重量）的表面積即比表面積要大。（2）具有良好的化學穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，即耐氧化、耐腐蝕、耐高溫、耐沖刷摩擦，并具有較高的機械強度。（3）孔隙率要滿足工藝上的要求。（4）易于再生（5）價格便宜，易于取得，運輸和裝卸方便

常用的填料有：濾料，離子交換機，吸附劑，蜂窩、斜管填料，除氣塔、反應塔填料，軟填料

7、對布（氣、汽）裝置的基本要求有哪些？水工藝設備中常用的布水（氣、汽）裝置有哪些形式？ 布水（氣、汽）均勻、不易堵塞、阻力小，不需要很大的水頭和氣體壓力、結構簡單，制造、安裝、檢修方便

水工藝設備中常用的布水（氣、汽）裝置的形式有：噴灑型，溢流型，沖擊型，上向流填料容器的布水裝置

第六章

1、攪拌設備的用途：溶解、稀釋、混合及混凝劑或助凝劑的投加

2、攪拌設備的功能是什么？在水處理工藝中，攪拌器主要作用是什么？簡述其工作原理：

攪拌設備的功能是通過攪拌在溶液中產生循環(huán)和劇烈的渦流，達到藥劑與水快速充分混合的目的；在水處理工藝中，攪拌器主要作用是有：混合，攪動，懸浮，分散四種；工作原理：攪拌器通過自身的旋轉把機械能傳遞給液體，一方面在攪拌器附近區(qū)域的流體造成高湍流的充分混合區(qū)，另一方面產生一股高速射流推動全部液體沿一定的途徑循環(huán)流動，以此達到攪拌的目的。

3、.常用機械攪拌器有哪幾種形式？它們之間的區(qū)別是什么？

答：常用的攪拌器有：漿式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進式攪拌器等。

漿式攪拌器主要使液體產生切向的流動，轉速較低，一般為1~100r/min，線速度為1.0~6.0m/s。適用于介質粘度小于2Pa?s的液體。主要用于藥劑溶解和混合。渦輪式攪拌器比漿式攪拌器的槳葉數(shù)量多，槳的轉速高，可使液體均勻地由垂直方向的運動改變成水平方向的運動。廣泛用于快速溶解和進行乳化操作。

推進式攪拌器能使液體作循環(huán)流動，所起的作用以容積循環(huán)為主，循環(huán)速率高，剪切作用小，上下翻騰效果好，適于藥劑溶解與懸浮操作。

4、水工藝中常用的機械攪拌設備有哪幾種？

答：溶液攪拌設備，混合攪拌設備，絮凝攪拌設備。

5、擋板的分類及作用：縱向、橫向；攪拌器轉速夠高時，容易產生漩渦流，使軸向的循環(huán)速率低于徑向而影響攪拌效果，劇烈打旋的液體結合旋渦作用對攪拌軸產生沖擊作用，從而影響使用壽命

6、導流筒：安裝在攪拌器的外面，可控制液體流動的速度和方向以確定某一特定的流動狀態(tài)

第七章

1、曝氣設備的作用：充氧、攪拌

2、曝氣設備分類：表面、鼓風、水下、純氧、深井曝氣設備

3、表面曝氣設備：立軸式和水平軸式（轉刷：充氧、混合、推進，多用矩形鏈條狀；轉盤：免受強剪力，去除率高）

4、鼓風曝氣設備：（鼓風機+空氣擴散裝置+空氣輸送管道），空氣擴散裝置：微、中、大氣泡、水力剪切、水力沖擊、空氣升液

5、水下曝氣設備：射流曝氣機（推流、混合攪拌）：自吸式：建筑中水處理及工業(yè)廢水處理的預曝氣，處理水量不大，進氣管上一般裝有消聲器與調節(jié)閥，用于降低噪聲與調節(jié)進氣量

泵式水下曝氣機：（包括泵+鼓風機+混合器，形成對流，環(huán)流，達到曝氣充氧的效果），適用：中水、廢水處理過程中預曝氣和好氧量反應過程的曝氣；畜牧業(yè)弱水，食品加工廢水、屠宰廢水、肉類加工等工業(yè)廢水的處理，以培養(yǎng)活性污泥為主的傳氧曝氣工藝

6、自吸式螺旋曝氣機：安裝于氧化溝，利用螺旋槳轉動時產生的負壓吸入空氣，并剪切空氣呈微氣泡擴散，進而對水體充氧。安裝容易，運行費用低，噪聲小，操作簡單

第八章

1、容積式換熱器：有儲熱容積的間壁式換熱設備，具有加冷熱水和儲備熱水兩種功能，又叫儲存式換熱器，有臥式和立式兩種，傳統(tǒng)優(yōu)點：兼具換熱、儲熱功能、被加熱水通過罐體阻力損失很小、對熱媒要求不嚴、結構簡單，管理方便，可承受水壓，噪聲低；缺點：傳熱效果差、容積利用率低、體積大，一次投資高、水質易受污染、不節(jié)能

2、新型臥式：改進：減少換熱管直徑、附加導流阻流裝置；特點：提高傳熱系數(shù)、提高容積利用率、面積小、節(jié)能、換熱系統(tǒng)簡化

3、新型立式：改進：采用立式交錯的雙盤管結構、合理布置盤管管束、管內適當配置導流裝置；特點：傳熱系數(shù)高、提高容器利用率、節(jié)能效果明顯、阻力增大、系統(tǒng)簡化

4、浮動盤管：立式、水平，優(yōu)點：（與U型管換熱器比）提高了K值、提高容器利用率、自動除垢，減少了檢修工作量；缺點：熱媒短路；盤管臥量用于汽水換熱時，會造成汽水撞擊和噪聲

7、快速換熱器：殼程式、板式、螺旋板式，優(yōu)點：效率高、體積小、安裝搬運方便；缺點：不能儲存熱水、水頭損失大、在熱媒或被加熱水壓力不穩(wěn)定時，出水溫度波動大，適用：用水量大而且比較均勻的熱水供應系統(tǒng)或建筑物熱水采暖系統(tǒng)

第九章

1、按氣泡的產生方式不同分為：微孔布氣氣浮設備、壓力容器氣浮設備、電解氣浮設備

2、微孔布氣氣浮設備：泵吸水管吸氣氣浮設備（簡單、除油）、葉輪氣浮設備：適用于處理水量不大，污染物濃度較高的廢水

3、加壓溶氣氣浮設備：原理：在一定壓力下，將空氣溶入欲處理的水中，并達到指定壓力狀態(tài)下的飽和值，然后將飽和液突然降至常壓，這時溶解在水中的空氣既以微小氣泡釋放出來，數(shù)量眾多的微小氣泡與水中呈懸浮狀態(tài)的顆?；ハ嗾掣?，形成密度比水小的帶氣顆粒，產生上浮作用，組成：加壓溶氣裝置（水泵、空壓機、壓力溶氣罐：核心部件，一定壓力下，保證空氣能充分溶于水中，并使汽水充分混合，常設格網、擋板、填料）、溶氣釋放裝置、固液、液液分離裝置

4、溶氣罐還：靜態(tài)（泵前進氣，縱、橫、花板式）；動態(tài)：泵后進氣，填充式、渦輪式

5、篩慮設備：格柵：去除大的懸浮物和漂浮物；篩網：除去細小纖維

6、膜分離設備：原理：利用膜的選擇透過性進行分離以及濃縮水中離子或分子的設備； 分類：滲析、電滲析、反滲透、納濾、超濾、微慮設備，其中電、反、超是常用的，納、超、微利用膜孔對溶液懸浮微粒的篩分作用，微》超》慮

第十章

1、帶式壓濾機：原理：把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水；工作過程：污泥絮凝、重力脫水、契形脫水、壓榨脫水

2、帶式濃縮機：占地面積小、土建投資省，可以代替混凝土濃縮池及大型濃縮池

3、板框壓濾機：組成：濾板、濾布、濾框；原理：板框壓緊、進料、壓于濾渣

4、離心脫水機：組成：轉筒、螺旋輸送器、離心軸；原理：應用離心沉降原理進行泥水濃縮或膜水的機械

第十一章、計量與投藥設備

1、轉子流量計：組成：轉子、錐形管、支撐鏈接部分；原理：垂直安裝藥液從錐形管與轉子間的環(huán)形縫隙自下而上通過，轉子受到三個力的作用，兩個向上的力是浮力和節(jié)流作用產生的壓力差，向下的力是轉子的重力，開始時向上的力大于重力，轉子向上運動，隨著轉子的上升，轉子與錐形管之間的流通面積增大，流速減小，轉子受到流體向上的壓力減??；特點：結構簡單、使用方便、價格便宜、量程比大、刻度均勻、直觀性好

2、超聲流量計：主要用于測量能導聲的液體流量，尤其適用于大口徑圓形管道和矩形渠道的流量測量，由轉換器、換能器及信號電纜組成

3、渦輪流量計：主要由渦輪流量變送器和指示積算議組成

4、計量泵：組成：泵缸、柱塞、隔膜、吸水、壓水單向止回閥、加油系統(tǒng)；原理：利用泵內柱塞的往復運動加壓并計量流體，通過改變柱塞的行程長度和往復頻率來調節(jié)流量、柱塞不斷進行往復運動，液體間接不斷的被吸入和排出，柱塞在泵缸從一頂端位置移植另一頂端位置，柱塞往復一次缸內只吸收一次和排出一次液體

第四篇：高爐煉鐵主要工藝設備簡介

高爐煉鐵主要工藝設備簡介

橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術經濟指標良好，工藝 簡單，生產量大，勞動生產效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐爐殼內部砌有一層厚345～1150毫米的耐火磚，以減少爐殼散熱量，磚中設置冷卻設備防止爐殼變形。高爐各部分磚襯損壞機理不同，為了防止局部磚襯先損壞而縮短高爐壽命，必須根據(jù)損壞、冷卻和高爐操作等因素，選用不同的耐火磚襯。爐缸、爐底傳統(tǒng)使用高級和超高級粘土磚。爐身上部和爐喉磚襯要求具有抗磨性和熱穩(wěn)定性的材料，以粘土磚為宜。

高爐煉鐵的冶煉原理

高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。通常，冶煉1噸生鐵需要1.5-2.0噸鐵礦石，0.4-0.6噸焦炭，0.2-0.4噸熔劑，總計需要2-3噸原料。為了保證高爐生產的連續(xù)性，要求有足夠數(shù)量的原料供應。因此，無論是生鐵廠家還是鋼廠采購原料的工作是尤其重要。

高爐生產是連續(xù)進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產幾年到十幾年（昆鋼的20年左右）。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現(xiàn)代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業(yè)用煤氣?，F(xiàn)代化高爐還可以利用爐頂?shù)母邏?，用導出的部分煤氣發(fā)電。高爐煉鐵安全操作規(guī)程 高爐內襯耐火材料、填料、泥漿等，應符合設計要求，且不得低于國家標準的有關規(guī)定。風口平臺應有一定的坡度，并考慮排水要求，寬度應滿足生產和檢修的需要，上面應鋪設耐火材料。爐基周圍應保持清潔干燥，不應積水和堆積廢料。爐基水槽應保持暢通。風口、渣口及水套，應牢固、嚴密，不應泄漏煤氣；進出水管，應有固定支撐；風口二套，渣口二、三套，也應有各自的固定支撐。高爐應安裝環(huán)繞爐身的檢修平臺，平臺與爐殼之間應留有間隙，檢修平臺之間宜設兩個走梯。走梯不應設在渣口、鐵口上方。

為防止停電時斷水，高爐應有事故供水設施。冷卻件安裝之前，應用直徑為水管內徑0.75～0.8倍的球進行通球試驗，然后按設計要求進行水壓試驗，同時以0.75kg的木錘敲擊。經10min的水壓試驗無滲漏現(xiàn)象，壓力降不大于3％，方可使用。爐體冷卻系統(tǒng)，應按長壽、安全的要求設計，保證各部位冷卻強度足夠，分部位按不同水壓供水，冷卻器管道或空腔的流速及流量適宜。并應滿足下列要求：

——冷卻水壓力比熱風壓力至少大0.05MPa；

——總管測壓點的水壓，比該點到最上一層冷卻器的水壓應至少大0.1MPa；

——高爐風口、渣口水壓油設計確定；

——供水分配管應保留足夠的備用水頭，供高爐后期生產及冷卻器由雙聯(lián)（多聯(lián)）改為單聯(lián)時使用；

——應制定因冷卻水壓降低，高爐減風或休風后的具體操作規(guī)程。

熱電偶應對整個爐底進行自動、連續(xù)測溫，其結果應正確顯示于中控室（值班室）。采用強制通風冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于250℃；應有備用鼓風機，鼓風機運轉情況應顯示于高爐中控室。采用水冷卻爐底時，爐基溫度不宜高于200℃。采用汽化冷卻時，汽包應安裝在冷卻器以上足夠高的位置，以利循環(huán)。汽包的容量，應能在最大熱負荷下1h內保證正常生產，而不必另外供水。汽包的設計、制作及使用，應遵守下列規(guī)定：

——每個汽包應有至少兩個安全閥和兩個放散管，放散管出口應指向安全區(qū)；

——汽包的液位、壓力等參數(shù)應準確顯示在值班室，額定蒸發(fā)量大于4t/h時，應裝水位自動調節(jié)器；蒸發(fā)量大于2t/h時，應裝高、低水位警報器，其信號應引至值班室；

——汽化冷卻水管的連接不應直角拐彎，焊縫應嚴密，不應逆向使用水管（進、出水管不能反向使用）；

——汽化冷卻應使用軟水，水質應符合GB1576的規(guī)定。

第五篇：期末大作業(yè)：水工藝設備基礎

武漢輕工大學

期末大作業(yè)

課

程

名

稱：水工藝設備基礎

考

核

類

別：

期末考核

課

程

教

師：

學

院

土建學院

專

業(yè)

給排水工程

班

級

給排水1701

姓

名

學

號

成績

課程教師

簽

名

備

注

答題正文:

一.簡答題

1.簡單概括金屬材料的性能包括哪幾個方面內容？你認為水工藝設備對金屬材料的哪些性能要求更高？水處理工藝設備常用材料的選擇原則是什么？

答：（1）金屬材料的性能包括物理性能、機械性能、化學性能和工藝性能，這些性能一股都受其化學成分的影響:化學成分的變化對鋼材的基本力學性能如強度及塑韌性等有較大影響，對熱處理效果也有較大影響:物理性能主要指密度、熔點、熱膨脹系數(shù)、導熱性、導電性以及彈性模量等:機械性能主要是指彈性、塑性、強度和韌度:化學性能主要是指耐腐蝕性:工藝性能主要是指加工性能，如可焊性、可鍛性、切削加工性、成型工藝性和熱處理性能。

（2）對金屬材料的物理性能、抗腐蝕性能、機械性能要求比較高一些，但在加工制造過程中，會同時考慮其工藝性能。

（3）選擇原則:

①滿足腐蝕方面的要求。有抗腐蝕方面要求，在選材時要做認真的調查研究，了解各種材料的性能才能做到合理的選用。②滿足機械性能(力學性能)的要求。機械性能一般包括強度、剛度、塑性、韌性和冷彎性能等。③滿足材料的經濟性。在滿足設備的使用和加工要求的前提下,選擇材料還要符合經濟性要求，選用的材料市場價格要低，貨源充足，品種規(guī)格齊全。但同一設計，選用的材料品種、規(guī)格應盡量少而集中，這樣便于采購和管理。

2.水處理工藝中的攪拌設備主要由哪些部分組成？常用的攪拌器有哪些？并說明它們的類型、特點和在水處理工藝中應用分別是什么？

答：（1）水處理工藝中的攪拌設備主要由攪拌器、傳動裝置及攪拌軸系三大部分組成。其中攪拌器主要由攪拌槳(或葉輪)和附屬構件組成:傳動裝置由電動機、減速機以及支架等組成:攪拌軸系由攬拌軸、軸承和聯(lián)軸器等組成。

（2）水處理工藝中常用攪拌器有槳式攪拌器、推進式攪拌器、渦輪式攪拌器。

（3）①槳式攪拌器:

a、類型:平直葉漿式攪拌器和折葉槳式攪拌器。b、特點:轉速低(1~

100r:/min):對粘度(最高為2Pa.s)較敏感:徑向流:

d/D=0.35~0.8,b/d=0.1~0.25);葉片為2片:

0=45°

或60°

(折葉);流速為1.0~5m/s。

C、應用:用于介質粘度低的液體，主要用于藥劑溶解和混合。②推進式攪拌器:

a、特點:

d/D-0.2~0.5，一般取0.33;

s/d=1

或2,葉片為2、3、4,常取3;轉速為100~500r/min;流速為3~

15m/s;最大粘度為3Pa.s:軸向流。B、應用:藥劑溶解和懸浮操作，-

-般用鑄鐵、鑄銅整體鑄造而成，有時也采用焊接。③渦輪式攪拌器:

a、類型:開啟式和圓盤式兩類:槳葉有平直葉、彎葉和折葉。b.特點:徑向流;

d:L:b-20:5:4,d/D-0.2~0.5,常取0.33;片數(shù)為4、6、8:轉10~-300r/min;

流速為4~10m/s:

介質粘度最大為50

Pa.s。c、應用:攪拌器廣泛用丁快速溶解

和進行乳化操作。

3.水處理工藝中污泥濃縮設備主要有哪些？污泥脫水設備主要有哪些？簡單概括帶式壓濾機的基本原理、特點和適用條件是什么？

答：（1）水處理工藝中污泥濃縮設備主要有重力式污泥濃縮池、濃縮機、帶式濃縮機、臥螺式離心機等。

（2）水處理工藝中污泥脫水設備主要有帶式壓濾機、離心脫水機、板框壓濾機、真空過濾機等。

（3）帶式壓濾機:

①基本原理:把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水:其工作過程包括污泥絮凝、重力脫水、楔形脫水和壓榨脫水(低壓脫水、高壓脫水)四步進行。②特點:帶式壓濾機是連續(xù)運轉的污泥脫水設備，進泥的含水率-一般為96~97%，脫水后濾餅的含水率為70~80%。

操作簡便，可維持穩(wěn)定的運轉，其脫水效果主要取決于濾帶的速度和張力:結構緊湊、簡單，低速運轉，易保養(yǎng):處理能力高、耗電少，允許負荷有較大范圍的變化:無噪聲和振動，易于實現(xiàn)密閉操作。③適用于城市水處理工藝及化工、造紙、冶金、礦業(yè)加工、食品等行業(yè)的各類污泥的脫水處理。

4.膜分離原理是什么？水工藝中常見的膜有哪些？它們的特點、性能及水工藝中的應用是什么？從凈化水質原理方面簡單概括這里面所說的膜與微生物膜有什么區(qū)別？

答：（1）膜分離原理是利用膜的選擇適過性進行分離以及依縮水中離于或分于的設備:通過膜分離設備可實現(xiàn)混合物的組分分離。膜分離條件是存在膜和水中組分存在差別。

（2）水工藝常用的膜是:離子交換膜、反滲透膜和超濾膜。

（3）①離子交換膜:

a、特點:用于電滲析，帶電荷的膜，不同電荷的離子在膜內的遷移速度有很大的差別，這就是離子交換膜對離子透過的選擇性。b、性能:主要由交換容量和含水率來體現(xiàn)的。c、應用:用于電滲析設備。②反滲透膜:

a、特點及性能:選擇性吸附與毛細管流，即界面現(xiàn)象和在壓力下流體通過毛細管的綜合結果:一種多孔性膜，具有良好的化學性質:一種半透膜，只能通過溶液中某種組分，不具有離子交換性質，屬中性膜。b、應用:用于反滲透設備。③超濾膜:

a、特點及性能:過程使用的膜都是微孔膜，微粒是否被截留，除了與操作條件有關外，主要還取決丁微粒的大小和結構以及膜微孔的大小和結構。h.應用，用于超濾設備。

（4）微生物膜凈化原理是利用附著在載體表面上的微生物群體對水中的污染物吸附、氧

化即生物降解、生物吸附、生物絮凝等作用，從而達到凈化水質目的。而這里面所說的膜是指一種具有選擇性的膜，它不是生物的組成體，它是通過膜的選擇透過性進行分離以及濃縮水中污染物，從而達到凈化水質目的。

5.控制金屬電化學腐蝕速度的主要因素是什么？并具體說明它們控制金屬腐蝕速度的原理？設備電化學保護方法有哪些？

答：（1）控制金屬電化學腐蝕速度的主要因素是:極化、鈍化、氫去極化和氧去極化。

（2）原理①極化:電流通過電極，陰極電位減小，陽極電位增大，減小丁電池兩極之間的電位差，降低金屬腐蝕速度。機理可分為活化極化、濃差極化、電阻極化。②鈍化:金屬與介質作用后，失去其化學活性，變得更為穩(wěn)定的現(xiàn)象。機理可分為成相膜理論和吸附理論。③氫去極化:以氫離子還原反應為陰極過程的腐蝕。過程包括水化氫離子脫水、形成吸附氫原子和吸附氫原子脫附。影響因素有金屬材料的性狀、pH值、陰極區(qū)的面積和溫度。④氧去極化:在中性和堿性溶液中，由于氫離子的濃度較低，析氫反應的電位較負，一般金屬腐蝕過程的陰極反應往往不是析氫反應，而是溶液中的氧的還原反應，此時腐蝕去極化劑是氧分子。過程包括氧通過氣/液界面?zhèn)髻|，由空氣進入溶液:溶解氧通過對流擴散均布在溶液中:氧以打散方式通過電極表面的擴散層，到達金屬的表面:氧在金屬表面進行還原反應。影響因素有陽極材料電極電位、溶解氧濃度、溶液流速、鹽濃度和溫度。

（3）設備電化學方法主要有陰極保護和陽極保護法。

二

論述題（25分）

給水排水專業(yè)設水工藝設備基礎這門課程的背景是什么？結合你在聽講的過程的感受，談談你認為這門課應該采取何種方式講授比較好？授課教師講課方式有哪些不足的地方？談談你的建議是什么？

（1）背景:

①隨看水處理技術、工藝的個斷改進和完善，以及水工業(yè)設施建設中成套專用設備和檢測、控制儀器儀表的投資比例的逐漸提高，水工業(yè)設備、器材和儀器儀表與工程要求之間的差距已顯露出來。水工藝設備和自動控制系統(tǒng)作為提高水處理效率、保證處理水質、節(jié)省運行費用、減輕勞動強度的關鍵，其裝備水平也因此成為水工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。②以特定的工藝技術與特殊設備高度集成的成套技術和工藝流程在水工業(yè)的建設、發(fā)展中所占比例不斷提高，技術設備和器材所占的投資比例相應明顯上升，反映了水工藝工程向設備化、產業(yè)化和市場化的發(fā)展趨勢。③因此，迫切需要有一本適應這方面發(fā)展、體現(xiàn)相關內容的教科書，《水工藝設備基礎》就是在此背景下為適應當前給水排水專業(yè)發(fā)展而增列開設的一門新的課程，該課程的設置是貫徹“厚基礎，寬口徑”的育人方針、使學科發(fā)展與行業(yè)需要相適應的具體體現(xiàn)。

（2）在這一學期的網上聽課的學習過程中，我個人還是比較喜歡采用線下授課的方式更能引導學生學的更好。

（3）講授方面沒有什么不足的地方，講授的很好了。

（4）建議老師能在線上教學的時候能更多的引導學生一起討論問題，這樣能相互學習，共同進步。