水工艺设备基础主要内容

《水工艺设备基础》课程知识要点1.聚乙烯(PE)给水管暴露在阳光下的敷设管道必须是黑色颜色。

2.法兰连接的失效主要表现为发生泄漏。

3.闸门的组成分为埋设、活动、启闭部分。

4.反渗透膜则是中性膜。

5.关于截止阀的叙述错误的是启闭力矩大,较费力，流动阻力小。

6.中心传动浓缩机属于重力式浓缩机7.对于铜管，说法错误的是高温力学性能好，正确的是导热系数较大、低温力学性能好、价格昂贵。

8.投加设备有计量泵、水射器、干式投矾机。

9.反渗透膜是指中性膜。

10.地下曝气设备不是曝气设备种类。

11.渗透压与溶液的浓度、温度、溶液性质有关，而与膜无关。

12. 平板式不是排泥设备种类。

13.中心传动吸泥机适用于周边进水，周边出水的沉淀池排泥。

14.铸铁管的承接方式有承插式，法兰式。

15.格栅、滤纸不属于砂滤设备。

16.板框压滤机的脱水工作循环进行。

一个工作周期包括:板框压紧、进料、压干滤渣、放空(排料卸荷)、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤(自动)。

17.目前UPVC类(硬聚氯乙烯)、PE类(聚乙烯)、PP类(聚丙烯)、PB类(聚丁烯)、ABS管、PAP管(铝塑)、钢塑、不锈钢、铜管等管材不用于室外给排水。

18.管道和管件的连接方式有哪些? 焊接、螺纹、法兰、承插、粘接(塑料)19.膜分离原理是什么?水工艺中常见的膜有哪些?1)膜分离原理是利用膜的选择透过性进行分离以溶液中离子或分子的;通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。

膜分离条件是膜和水中组分存在差别。

2)水工艺常用的膜是:离子交换膜、反渗透膜和超滤膜。

20.沉淀池按照水体流向为哪几类？平流式、幅流式、竖流式21.曝气设备的功能是什么?在水处理工艺中，曝气器的主要作用是什么？功能是采取一定的技术措施，通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分均匀地混合，达到生物处理的目的。

主要作用有两个，一是充氧，二是搅拌混合。

1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。

2、聚合物的分类：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。

3、高分子材料的性能：重量轻，高弹性，：弹性变形量大，弹性模量低，拉伸时温度升高。

滞弹性：蠕变，应力松弛，滞后于内耗。

塑性与受迫弹性（可塑性），韧性，耐磨性，绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。

4、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

普通钢S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。

5、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。

6、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。

7、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。

8、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。

9、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5%10、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。

11、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。

12、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。

对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。

以σ0.213、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯弯曲疲劳）τ（扭转疲劳）表示，单位为MPa。

N为102~105次发生破坏的为低-1循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。

14、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。

15、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理16、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。

水工艺设备基础汇报人：日期:•水工艺设备概述•水处理设备•水输送设备目录•水处理工艺流程与设备选型•水工艺设备维护与管理•水工艺设备发展趋势与挑战01水工艺设备概述水工艺设备是指用于水处理、供水、排水等工艺过程的设备，包括各种泵、阀门、管道、水箱、消毒设备等。

定义根据用途和功能，水工艺设备可分为多种类型，如净水设备、污水处理设备、供水设备等。

分类定义与分类通过使用各种水处理设备，可以去除水中的杂质、污染物和有害物质，提高水质，保障人们的健康。

提高水质节约水资源环境保护合理使用水工艺设备，可以有效地节约水资源，减少浪费，提高水资源的利用效率。

污水处理设备可以将废水中的有害物质进行处理，减少对环境的污染，保护生态环境。

030201设备的重要性随着科技的发展，水工艺设备逐渐向智能化方向发展，实现远程监控、自动化控制和故障诊断等功能。

智能化为了提高处理效率，水工艺设备需要不断改进和优化，采用更先进的技术和材料，提高设备的处理能力和效率。

高效化随着环保意识的提高，水工艺设备需要更加注重环保和节能，采用环保材料和低能耗技术，减少对环境的影响。

绿色化设备的发展趋势02水处理设备去除水中的大颗粒杂质和悬浮物，保护后续处理设备免受堵塞。

格栅通过重力作用将水中的无机颗粒沉淀，以便后续处理。

沉砂池增加水中的溶解氧，促进有机物的氧化分解。

预曝气池预处理设备快滤池通过快速过滤去除水中的悬浮物和部分有机物。

慢滤池通过慢速过滤去除水中的细小颗粒和有机物。

砂滤池通过砂粒的过滤作用去除水中的悬浮物和有机物。

紫外线消毒设备通过紫外线照射破坏细菌和病毒的DNA结构，达到消毒目的。

氯消毒设备通过向水中加入氯气或漂白粉等消毒剂，杀灭水中的细菌和病毒。

臭氧消毒设备通过向水中加入臭氧，杀灭水中的细菌和病毒。

向水中加入各种化学药剂，如混凝剂、助凝剂、pH调节剂等。

加药设备对过滤器进行反冲洗，去除滤料上的杂质和污垢。

反冲洗设备对水处理过程中的各种参数进行实时监测和控制。

水工艺设备基础第一章水工艺设备常用材料1、水工艺设备常用的金属材料：主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。

2、金属材料的基本分类：3、钢的分类：按化学成分分类：主要分为碳钢和低合金钢按质量分类：按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

普通钢 S≤0.055％；P≤0.045％；优质钢 S、P均应≤0.040％；高级优质钢 S≤0.030％；P≤0.035％按用途分类：主要可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。

4、普通碳素结构钢：这类钢主要保证机械性能，故其牌号用Q+数字表示。

若牌号后面标注A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，其中A级最低，D级最高。

若在牌号后标注字母“F”则为沸腾钢（脱氧不完全的钢），未加标注的为镇静钢。

例如：Q235-A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

这类钢按其屈服强度的大小有Q195、Q215、Q255、Q275等牌号。

5、合金结构钢：这类钢的编号是利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。

前面的两位数字代表钢中平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素。

元素后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。

如果低于1.5％，则不标含量。

如果大于1.5％、2.5％、3.5％....，则相应的以2、3、4....表示。

例如 12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12％，平均含铬量小于1.5％，平均含镍量为3％。

若为高级优质合金结构钢，则在钢号的最后加“A”字，例如20Cr12Ni14WA。

6、金属材料的化学成分（C、P、S）硫、磷元素多了会有哪些不好？S含量必须严格控制，硫不溶于铁，以FeS形式存在，与Fe形成低熔点的共晶体，使钢材在热加工时容易开裂，产生“热脆”现象。

硫含量高还使材料的断裂韧性降低。

P磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，但同时会导致塑型和冲击韧性的显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。

《水工艺设备基础》
课程代码：0800452 开课学院：土木建筑工程学院
开课学期：6 授课对象：给排水科学与工程专业本科生
学分：1.5 课程负责人：邵青、李江云
课程简介：
“水工艺设备基础”是给排水科学与工程专业的一门专业选修课，主要讲授水工艺设备常用材料性能及特点；水工艺设备与材料的腐蚀防护基本原理与方法；水工艺设备理论基础如容器应力理论、机械传动理论等；水工艺设备分类；容器设备、搅拌及换热设备、分离设备、污泥处置设备及投药设备的结构、组成、工作原理以及适用条件等。

通过本课程的学习，使学生系统了解并掌握水处理工艺各种设备的基本理论、分类及适用条件等。

本课程采用课堂讲授与讨论的教学方法，课程在第6学期开设。

课程考核：考试与平时考勤相结合
教材：《水工艺设备基础》（第1版），中国建筑工业出版社，黄廷林著，2002
参考书目：[1]《实用水处理设备手册》（第1版），化学工业出版社，史惠祥主编，2000 [2]《材料科学基础》（第1版），机械工业出版社，石德柯主编，1999。

第一章1 钢的编号（1）普通碳素结构钢：这类钢主要保证机械性能，其牌号用Q+数字表示，Q为屈服强度值，例如Q275表示屈服强度值为275MPa的碳素结构钢。

若牌号后面标注A,B,C,D,则表示钢材质量等级不同，其中A级最低，D级最高。

若在牌号后标注字母“F”则为沸腾钢，未加标注的为镇静钢。

例如Q235-A.F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

（2）优质碳素钢：这类刚的硫磷含量都限制在0.040%以下。

编号方法是采用两位数字表示钢中平均含量为万分之几。

例如含碳为0.45%编号为45钢。

主要制造机器零件。

（3）碳素工具钢：这类刚的含碳量较高，一般介于0.65%~1.35%之间。

一般的碳素工具钢均属于优质钢。

硫磷限制在0.030%为高级优质工具钢。

碳素工具钢的编号是以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。

例如T13则代表平均含碳量为1.3%的碳素工具钢。

编号后面加A表示高级优质碳素工具钢。

（4）合金结构钢：这类刚的编号是利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。

前面的两位数字代表钢中平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素，后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。

如果平均含量低于1.5%，则不表明含量。

如果平均含量大于1.5%，2.5%，3.5%，则相应地以2,3,4表示。

例如12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12%，平均含碳量小于1.5%，平均含碳量为3%。

若为高级优质合金结构钢，则在钢号的最后面加A.（5）合金工具钢：编号与合金结构钢相似。

当合金工具钢的平均含碳量大于或等于1.00&时，其含碳量不予标出。

例如9SiCr钢，其平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5%。

2 机械性能主要是指材料的弹性，塑性，强度和韧性。

（1）材料的弹性和塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后又能够恢复其原来形状的性能，称作材料的弹性。

塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。