环保设备设计与应用PDF电子书下载

第1章 环保设备设计基础 1

1.1 设备设计概述 1

1.1.1 环保设备、环保工业、环保产业的概念 1

1.1.2 环保设备的分类 2

1.1.3 环保产业发展现状及特点 2

1.1.3.1 发达国家环保产业的现状及特点 2

1.1.3.2 我国环保产业的现状及特点 3

1.2 力学基础 4

1.2.1 基本概念 4

1.2.1.1 力及力的效应 4

1.2.1.2 力的要素 4

1.2.1.3 牛顿运动定律 4

1.2.2 力的基本规律 5

1.2.3 约束与约束反力 6

1.2.4 物体的受力分析与受力图 7

1.2.5 平面力系的平衡 10

1.2.5.1 平面汇交力系的合成与平衡 10

1.2.5.2 平面汇交力系合成的几何法与平衡的条件 10

1.2.5.3 平面汇交力系合成的解析法 12

1.2.5.4 平面汇交力系的平衡方程 13

1.3 常用环保材料 15

1.3.1 材料的力学性能 15

1.3.1.1 拉伸实验与拉伸曲线 15

1.3.1.2 强度 17

1.3.1.3 刚度和塑性 17

1.3.1.4 硬度 18

1.3.1.5 冲击韧性 19

1.3.1.6 疲劳强度 20

1.3.2 常用金属材料 20

1.3.2.1 钢 20

1.3.2.2 铸铁 25

1.3.2.3 有色金属及其合金 26

1.3.2.4 金属材料的腐蚀与防护 30

1.3.2.5 常用非金属材料 33

第2章 污水处理典型设备设计 37

2.1 格栅与调节池设计 37

2.1.1 格栅池设计 37

2.1.1.1 格栅的分类 37

2.1.1.2 格栅设计 40

2.1.1.3 常见机械格栅选型及应用 43

2.1.2 调节池设计 58

2.1.2.1 调节池的功能和分类 58

2.1.2.2 调节池设计要点 60

2.1.2.3 调节池设计计算例题 60

2.2 沉砂池设计 65

2.2.1 平流式沉砂池设计 66

2.2.1.1 平流式沉砂池构造与工作原理 66

2.2.1.2 平流式沉砂池设计计算 67

2.2.2 曝气沉砂池设计 69

2.2.2.1 曝气沉砂池构造与工作原理 69

2.2.2.2 曝气沉砂池设计计算 69

2.2.3 涡流沉砂池设计 71

2.2.3.1 涡流沉砂池构造与工作原理 71

2.2.3.2 设计参数 74

2.2.3.3 计算公式 74

2.3 混凝设备设计 74

2.3.1 混凝工艺流程及原理 74

2.3.2 混凝剂的选择、配置与投加 75

2.3.2.1 混凝剂的选择 75

2.3.2.2 混凝剂的配置 76

2.3.2.3 混凝剂的投加方式及选用 77

2.3.2.4 混合方式及选用 78

2.3.2.5 反应设备及选用 80

2.3.3 机械絮凝池设计计算 81

2.3.3.1 设计参数 81

2.3.3.2 设计计算公式 82

2.3.3.3 设计计算例题 82

2.4 沉淀池设计 84

2.4.1 沉淀池的选用 84

2.4.2 平流式沉淀池设计 85

2.4.2.1 平流式沉淀池构造与工作原理 85

2.4.2.2 平流式沉淀池设计要求及参数 86

2.4.2.3 计算公式 87

2.4.2.4 计算举例 89

2.4.3 竖流式沉淀池设计 90

2.4.3.1 竖流式沉淀池构造与工作原理 90

2.4.3.2 竖流式沉淀池设计参数 91

2.4.3.3 竖流式沉淀池计算公式 92

2.4.3.4 计算举例 92

2.4.4 辐流式沉淀池设计 93

2.4.4.1 辐流式沉淀池构造与工作原理 93

2.4.4.2 辐流式沉淀池设计参数 94

2.4.4.3 辐流式沉淀池计算公式 96

2.4.4.4 计算举例 97

2.4.5 斜板（管）沉淀池设计 98

2.4.5.1 斜板（管）沉淀池构造与工作原理 98

2.4.5.2 斜板（管）沉淀池设计参数 99

2.4.5.3 斜板（管）沉淀池计算公式 99

2.4.5.4 计算举例 100

2.5 生化处理设备设计 101

2.5.1 生物膜法 101

2.5.1.1 生物膜法概述 101

2.5.1.2 生物转盘设计 102

2.5.1.3 生物滤池 107

2.5.1.4 生物接触氧化池 113

2.5.2 活性污泥法 116

2.5.2.1 曝气池的设计 117

2.5.2.2 污泥负荷法设计推流式曝气池设计实例 120

2.5.3 氧化沟及其设计方法 123

2.5.3.1 氧化沟概述 123

2.5.3.2 氧化沟的类型和基本形式 123

2.5.3.3 卡鲁塞尔氧化沟 124

2.5.4 间歇式活性污泥法 128

2.5.4.1 设计概述 128

2.5.4.2 经典SBR工艺设计 129

2.5.4.3 实例设计 130

2.6 气浮设备 132

2.6.1 概述 132

2.6.1.1 设备介绍 132

2.6.1.2 气浮原理 132

2.6.2 气浮设备的类型 133

2.6.2.1 布气气浮 133

2.6.2.2 溶气气浮 134

2.6.2.3 加压溶气气浮设备 135

2.6.2.4 溶气浮法的设计与计算 137

2.7 膜分离设备设计 142

2.7.1 膜分离技术概述 142

2.7.1.1 膜技术的发展 142

2.7.1.2 膜分离技术的基本原理和特点 143

2.7.1.3 膜分离技术的分类 143

2.7.1.4 膜分离技术在水处理方面的应用 144

2.7.2 电渗析系统设计 147

2.7.2.1 离子交换膜的选择设计 147

2.7.2.2 电渗析的工艺设计 149

2.7.2.3 电渗析设备的设计计算 151

2.7.3 超滤系统设计 153

2.7.3.1 截留分子量曲线与截留分子量 153

2.7.3.2 透水通量 154

2.7.3.3 UF工艺设计 155

2.7.4 反渗透系统设计 155

2.7.4.1 反渗透分离原理 155

2.7.4.2 透水量 155

2.7.4.3 脱盐率和透盐量 156

2.7.4.4 回收率（Y） 156

2.7.4.5 浓缩倍率（CF） 157

2.7.4.6 机械强度 157

2.7.4.7 RO膜的工艺设计计算 157

2.8 消毒设备 160

2.8.1 液氯消毒 161

2.8.1.1 设计概述 161

2.8.1.2 设计参数 161

2.8.1.3 设计实例 163

2.8.2 二氧化氯消毒 164

2.8.2.1 设计概述 164

2.8.2.2 设备设计 164

2.8.2.3 设计实例 164

2.8.3 臭氧消毒 165

2.8.3.1 设备概述 165

2.8.3.2 设计参数 165

2.8.3.3 设计实例 167

2.8.4 紫外线消毒 168

2.8.4.1 设计概述 168

2.8.4.2 紫外线消毒设备 169

2.8.4.3 设计要点 169

2.8.4.4 设备设计 169

2.8.4.5 设计实例 170

2.9 污水处理工程工艺设备设计及计算案例 170

2.9.1 格栅 170

2.9.2 沉砂池 172

2.9.3 沉淀池 174

2.9.4 氧化沟 176

2.9.5 二沉池 179

2.9.6 接触消毒池与加氯间 180

第3章 大气污染控制设备设计 182

3.1 颗粒污染物净化设备设计 182

3.1.1 机械除尘设备设计 184

3.1.1.1 重力除尘器 184

3.1.1.2 惯性除尘器 186

3.1.1.3 旋风除尘器 188

3.1.2 袋式除尘设备设计 191

3.1.2.1 袋式除尘器的工作原理 192

3.1.2.2 袋式除尘器的性能 192

3.1.2.3 滤料的选择 194

3.1.2.4 袋式除尘器的选型设计 195

3.1.2.5 简易袋式除尘器 197

3.1.2.6 机械振打袋式除尘器 198

3.1.2.7 脉冲袋式除尘器 199

3.1.2.8 反吹袋式除尘器 202

3.1.2.9 扁袋式除尘器 203

3.1.3 湿式除尘设备设计 205

3.1.3.1 塔式洗涤除尘器 205

3.1.3.2 文丘里洗涤除尘器 207

3.1.3.3 水膜除尘器 208

3.1.3.4 冲激式除尘器 211

3.1.4 电除尘设备设计 214

3.1.4.1 电除尘器的分类 214

3.1.4.2 电除尘器的性能参数 215

3.1.4.3 电除尘器的选择计算 215

3.1.4.4 设计实例 218

3.1.5 颗粒层除尘设备设计 221

3.1.6 复合式除尘设备设计 223

3.1.6.1 惯性冲击静电除尘设备设计 223

3.1.6.2 静电旋风除尘设备设计 223

3.1.6.3 静电增强纤维过滤除尘设备设计 224

3.2 气态污染物净化设备设计 225

3.2.1 吸收设备设计 225

3.2.1.1 吸收原理 225

3.2.1.2 吸收设备的设计与选型 226

3.2.1.3 吸收净化法工艺配置 228

3.2.1.4 吸收净化设计实例 229

3.2.2 吸附设备设计 230

3.2.2.1 吸附原理 230

3.2.2.2 吸附设备的设计与选型 231

3.2.2.3 吸附净化工艺配置 233

3.2.2.4 吸附净化设计实例 234

3.2.3 催化净化设备设计 236

3.2.4 其他净化设备设计 237

3.2.4.1 冷凝法 237

3.2.4.2 膜分离法 237

3.2.4.3 电子束照射法 237

3.3 集气罩与管道设施设计 238

3.3.1 集气罩的设计 238

3.3.1.1 集气罩的类型 238

3.3.1.2 集气罩性能 239

3.3.1.3 集气罩的设计计算 240

3.3.2 气体管道设计 242

3.3.2.1 除尘管道计算 242

3.3.2.2 管道中压力损失 244

3.4 脱硫脱硝典型案例设备设计 245

3.4.1 脱硫工艺设备设计 245

3.4.1.1 脱硫工艺类型 245

3.4.1.2 脱硫工艺设计计算 246

3.4.2 脱硝工艺设备设计 247

3.4.2.1 SNCR脱硝系统设计 249

3.4.2.2 SNCR脱硝系统构成 250

第4章 隔声污染控制工程设计 252

4.1 隔声技术 252

4.1.1 隔声结构的特性 252

4.1.2 隔声材料与隔声构件的设计应用 253

4.1.2.1 隔声构件选用 253

4.1.2.2 隔声板材 254

4.1.2.3 隔声罩 254

4.1.2.4 隔声室 256

4.1.2.5 隔声屏障 256

4.1.3 隔声设计 257

4.1.3.1 民用建筑隔声设计 258

4.1.3.2 工业企业中的隔声设计 261

4.2 吸声技术 265

4.2.1 吸声原理 265

4.2.1.1 吸声系数 265

4.2.1.2 正入射吸声系数和无规入射吸声系数 266

4.2.1.3 吸声量及平均吸声系数 266

4.2.2 吸声材料 266

4.2.2.1 多孔性吸声材料 266

4.2.2.2 多孔吸声材料的种类 267

4.2.2.3 多孔吸声材料的特性 267

4.2.2.4 空间吸声体 267

4.2.2.5 吸声结构 268

4.2.3 吸声降噪的设计 270

4.2.4 吸声设计 271

4.2.4.1 吸声设计程序 271

4.2.4.2 设计计算 271

4.3 消声技术 272

4.3.1 消声器的性能评价 273

4.3.2 消声器的分类 273

4.3.2.1 阻性消声器 273

4.3.2.2 抗性消声器 277

4.3.2.3 宽频带型消声器 280

4.3.2.4 排气喷流消声器 282

4.4 振动控制技术 284

4.4.1 振动的危害与标准 284

4.4.1.1 振动对人体的危害 284

4.4.1.2 振动对精密仪器设备的影响 285

4.4.2 振动的评价与标准 285

4.4.2.1 环境振动的评价量 285

4.4.2.2 环境振动的标准 285

4.4.3 振动测量 286

4.4.3.1 局部振动测量 286

4.4.3.2 城市区域环境振动测量 286

4.4.3.3 住宅建筑室内振动测量 287

4.4.4 振动控制技术和方法 287

4.4.4.1 振源控制 287

4.4.4.2 振动传递过程中的控制 288

4.4.4.3 常见的隔振设备 288

4.4.4.4 对防振对象采取的振动控制措施 289

4.4.5 隔振设计 291

4.4.5.1 隔振设计资料 291

4.4.5.2 隔振方式与设计原则 291

4.5 噪声污染控制工程典型案例设备设计 293

4.5.1 风机房降噪系统设计与实施 293

4.5.1.1 工程概况 293

4.5.1.2 噪声治理方案及其比较 294

4.5.1.3 噪声治理结果 296

4.5.1.4 案例评析 296

4.5.2 220t/h煤粉炉球磨机的噪声治理 296

4.5.2.1 项目概况 296

4.5.2.2 设计依据和治理方案 296

4.5.2.3 隔声吸声和通风散热计算 297

4.5.2.4 磨煤机用声及吸声处理 298

4.5.2.5 通风和除尘系统 298

4.5.2.6 磨煤机噪声治理前后噪声测试情况 298

4.5.2.7 案例分析 298

4.5.3 城市综合体冷却塔消声降噪 299

4.5.3.1 项目概述 299

4.5.3.2 设计方案及计算 299

4.5.3.3 消声装置安装施工工艺 302

4.5.3.4 案例评析 302

4.5.4 噪声控制设计实践 303

4.5.4.1 实践目的和任务 303

4.5.4.2 实践方式 303

4.5.4.3 实践方法与步骤 303

第5章 固体废物处理设备设计 304

5.1 收集与运输设备 304

5.1.1 固体废物收集设备 304

5.1.1.1 概述 304

5.1.1.2 固体废物收集设备 304

5.1.2 固体废物运输设备 306

5.1.2.1 概述 306

5.1.2.2 固体废物运输设备 306

5.2 预处理设备 308

5.2.1 固体废物的压实设备 308

5.2.1.1 压实原理 308

5.2.1.2 压实设备 308

5.2.1.3 压实设备的选用 309

5.2.2 固体废物的破碎设备 309

5.2.2.1 破碎的方法 309

5.2.2.2 破碎设备 310

5.2.2.3 特殊破碎方法 313

5.2.3 固体废物的分选设备 314

5.2.3.1 筛分设备 314

5.2.3.2 重力分选 315

5.2.3.3 磁力分选 318

5.2.3.4 静电分选 319

5.2.3.5 浮选 320

5.2.3.6 光分选 320

5.2.3.7 涡电流分选 320

5.3 处理处置设备设施 321

5.3.1 固体废物焚烧处理设备 321

5.3.1.1 固体废物焚烧处理概述 321

5.3.1.2 固体废物焚烧处理基本工艺设备 321

5.3.2 固体废物卫生填埋处理设备 325

5.3.2.1 固体废物卫生填埋处理概述 325

5.3.2.2 固体废物卫生填埋处理基本工艺设备 326

5.3.3 固体废物热解处理设备 332

5.3.3.1 固体废物热解处理概述 332

5.3.3.2 固体废物热解处理基本工艺设备 333

5.3.4 固体废物堆肥化处理 336

5.3.4.1 固体废物堆肥化处理概述 336

5.3.4.2 固体废物堆肥化处理基本工艺设备 336

5.4 固体废物处理处置典型案例设备设计 340

5.4.1 收集与运输设备设计案例 340

5.4.1.1 工程概况 340

5.4.1.2 工程建设规模 340

5.4.1.3 收运系统 342

5.4.1.4 工程方案设计 343

5.4.2 垃圾填埋场设计案例 351

5.4.2.1 工程背景 351

5.4.2.2 工程特性汇总 351

5.4.2.3 总图与运输工程设计 352

5.4.2.4 填埋库区工程方案设计 353

5.4.2.5 场地平整与土方平衡 354

5.4.2.6 防渗工程 355

5.4.2.7 地下水导排系统工程 356

5.4.2.8 垃圾坝工程及挡土墙工程 356

5.4.2.9 洪水、雨水导排系统 357

5.4.2.10 清污分流系统设计 357

5.4.2.11 渗滤液处理工程方案设计 357

5.4.2.12 填埋气体的处理 359

5.4.2.13 封场设计（略） 360

参考文献 361