环保设备设计复习要点20129

第一篇一、填空1.环境工程设备是指以控制环境污染为主要目的设备。2.环境工程设备按构成可分为：单体设备、成套设备和生产线。3.环境工程设备按性质可分为：机械设备、仪器设备和构筑物。4.环境工程中需要专门设计的特殊设备，称为非标准设备或专用设备。二、选择1.现阶段环境工程设备产业主要存在的问题包括（A 、B、C）A.产品市场准入制度不健全B.产品质量监管缺失C.产品标准化发展滞后三、名词解释1.化学性能：材料的化学性能是指材料在所处介质中的化学稳定性，即材料是否会与周围介质发生化学或电化学作用而引起腐蚀。2.物理性能：材料的物理性能有密度、熔点、比热容、导热性、热膨胀性、导电性、磁性等。3.机械性能：机械性能又称力学性能，是指材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度弹性、塑性、韧性等。4.强度：材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。分为，抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，抗扭强度等。5.硬度：指在材料表面上的一定体积内抵抗变形或破裂的能力。6.韧性：材料抵抗冲击载荷作用的能力称为韧性。7.塑性：指材料受力时，当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不即行断裂的性质。8.耐腐蚀性：材料对周围介质（如空气，水蒸气，各种电解液等）侵蚀的抵抗能力称为耐腐蚀性。9.腐蚀：材料表面受到所处环境介质的作用而发生状态变化，从而使材料变质和破坏的现象称为腐蚀。四、简答1.通用设备的选用原则？（1）先进合理 （2）高效实用 （3）安全稳定 （4）经济节能2.材料的基本性能有哪些？（1）化学性能：耐腐蚀性，抗氧化性（2）物理性能（3）机械性能：强度，硬度，韧性，塑性，疲劳强度，断裂韧性（4）加工工艺性能 铸造性能 ，压力加工性能，焊接性能，切削加工性能，热处理性能（这几个性能了解一下）3.金属的腐蚀的类型及原因。（1）金属的化学腐蚀 是指金属与环境介质发生化学反应，生成金属化合物并使材料性能退化的现象。在这种化学反应中金属的氧化和环境介质的还原是同时发生的，他们之间的电子交换是直接进行的。它的特点是腐蚀发生在金属的表面，腐蚀过程中没有电流产生，在金属表面形成腐蚀物。金属的高温氧化脱碳氢脆和氢腐蚀（2）金属的电化学腐蚀 金属与电解质溶液间产生的电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀，它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。腐蚀原电池微电池与宏电池浓差电池电化学腐蚀的过程（3）金属腐蚀形态的破坏 金属在各种环境条件下，因腐蚀而受到的损伤和破坏的形态是多种多样的。按金属腐蚀破坏的形态分为：全面腐蚀（均匀腐蚀）和局部腐蚀（非均匀腐蚀）局部腐蚀又分为：区域腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，表面下腐蚀等。4.金属的防腐有哪些措施?（1）衬覆保护性覆盖层，含金属保护层、非金属保护层（2）电化学保护，含阴极保护法、阳极保护法（3）腐蚀性介质的处理第二篇一、单项选择题1.沉淀池按其功能可分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及（缓冲区）五个部分。 ( p113)2.一般沉淀池的长宽比不小于（4） ，长度与深度的比多采用（28） ，沉淀池的超高一般取（0.3m) (p118)3.向心辐流沉淀池有 5 个功能区，即配水槽、 （导流絮凝区） 、沉淀区、出水区和污泥区。 (p124)4.快滤池的滤速的滤速一般控制在(510m/h) (p145)二、填空1.离心泵具有性能优越、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方面等诸多优点。2.按形状分，格栅可分为平面格栅、曲面格栅和阶梯式格栅三种；按栅条净间隙分，可分为粗格栅（50-100mm） 、中格栅（10-50mm ） 、细格栅（3-10mm）三种；按清渣方式可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。3.平流式沉砂池最大设计流量时，污水在池内的最大流速为 0.3m/s，最小流速为 0.15m/s。确定沉沙量时，生活污水的沉沙量按每人每天 0.010.02L 计；城市污水按 106m3 污水产生沉砂 30m3 计。4.每座（或分格）池的宽度，一般要求池的长宽比不小于 4，长度与深度之比多采用 28，若采用机械排泥，池的宽度应考虑结合机械桁架的跨度确定。5.阀门分为闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀。6.调节池在结构上分为砖石结构、混凝土结构、钢结构。7.沉淀池按其功能可分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓冲区五个部分。三、名词解释1.电解气浮：是在直流电的作用下，采用不溶性的阳极和阴极直接点解污水，阴阳两极产生氢和氧的微细气泡，将污水中的颗粒状污染物带至水面进行分离的一种技术。2.容器气浮：是使空气在一定压力作用下，解于水中，达到过饱和的状态。 3.冲洗强度：单位面积滤层上所通过的冲洗流量 称为冲洗强度 以 L/（sm 2）计。4.电解气浮：在直流电的作用下，采用不溶性的阳极和阴极直接水解污水，阴、阳两极产生氢和氧的微细气泡，将污水中颗粒状污染物带至水面进行分离的一种技术。(p130)5.布气气浮：利用机械剪切力将混合在水中的空气碎成细小的气泡，以进行气浮的方法。(p132)6.溶气气浮：使空气在一定压力作用下，溶解于水中，并达到过饱和的状态，然后再突然使溶气水在常压下将空气以微细气泡的形式从水中逸出，进行气浮。(p136)7.污水的电解处理法：污水中的电解质的阴离子移向阳极，并在阳极失去电子而被氧化；阳离子移向阴极，并在阴极得到电子而被还原。电解法可以去除水中的氰、酚、重金属离子等。8.曝气：是将空气中的氧用强制方法溶解到污水与火星污泥混合液中的过程。9.生物膜法：是指使污水流过生长在固定支撑物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各时间的物质交换，去除污水中有机污染物的方法。10.厌氧生物处理：在不与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧细菌和专性厌氧细菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程。四、简答题1.泵的类型根据泵的工作原理和结构，泵的类型分为叶片式泵、容积式泵和其他类型泵，而叶片式泵又分为离心泵、旋涡泵、混流泵和轴流泵；容积式泵又包括往复泵、转子泵等；其他类型泵一般包括喷射泵、空气升液泵和电磁泵。2.试说明泵的主要参数 (1)流量：指单位时间内泵输送的液体量，常用 Q 表示，单位为 m3/s 或 m3 /h；(2)扬程：扬程为泵所输送的单位质量液体从进口至出口的能量增值，也就是单位质量的液体通过泵所获得的有效能量，常用 H 表示，简写为 m；(3)功率与效率：功率指泵的输入功率，又称轴功率，用 N 表示，单位为 kW。效率是泵总功率的的简称，指泵的输出功率与输入功率之比的百分数，表示输入的轴功率 N 被液体利用的程度，效率用符号 表示；(4)转速：转速是指叶轮每分钟的转数，单位为 r/min，它是影响泵性能的一个重要因素，转速变化时，泵的流量、扬程、功率等都要发生变化。(5)比转速：比转速是一个既反映泵的几何特征，又与其工作性能相联系的相似特征参数；(6)允许吸上真空高度和允许气蚀余量：允许吸上真空高度和允许气蚀余量都是泵的气蚀性能参数。它们的大小均有制造厂用试验方法确定。3.计量泵的种类与特点。计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵属于往复容积式泵，通常要求计量泵的稳定性精度不超过+1%。根据计量泵液力端的结构形式，常将计量泵分为柱塞式、隔膜式、波纹管式计量泵等。（1）柱塞式计量泵：主要有普通有阀泵和无阀泵两种。其结构简单，耐高温高压的优点，而被广泛应用于石油化工领域。因被计量介质和泵内润滑剂之间无法实现完全隔离，在高防污染要求的液体中受到诸多限制。（2）隔膜式计量泵：由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量液体与驱动润滑机构之间的隔离。（3）波纹管式计量泵：其结构与机械隔膜式计量泵相似，只是以波纹管取代了隔膜。4.闸阀的特点优点：（1）闸阀的密封性能比截止阀好，流体阻力小，密封面受介质的冲刷和侵蚀小；（2）开闭较省力；介质流向不受限制，不扰流，不降低压力；(3)形体简单，结构长度短，制造工艺性好，使用广泛。缺点：（1）结构比截止阀复杂，密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难；（2）外形尺寸较大，开启需要一定时间，开阀时间长。5.止回阀的特点和适用范围启闭件靠介质流动的力自行开启或闭合，以防止介质倒流的阀门称为止回阀。止回阀主要适用于介质单向流动的管道，只允许介质向个方向流动的情况，以防止发生事故。6.平流式沉沙池组成及优缺点平流式沉沙池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉沙斗组成。优点：它具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，结构简单，排沙方便等缺点：沉沙池中夹杂有 15%的有机物，对被有机物包裹的沙粒截留效果不佳，沉沙易腐化发臭，增加了沉沙后续处理的困难。7.向心辐流式沉淀池为什么可做二沉池？向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入区，而流出区既可设在池中心，也可设在池周边，在一定程度上克服普通辐流式沉淀池的缺点，使其作为二沉池活性污泥容易絮凝，水流向下动能小，不易冲击底部沉泥，池子的容积利用系数高。7.沉砂池的作用？（p102）答：去除污水中密度较大的无机颗粒，如泥沙、煤渣等。一边设在泵站、虹吸管、沉淀池前，常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气式沉砂池、多尔尘沙池和钟氏沉砂池。8.平流式沉砂池的组成优缺点？（p102/p104)答：由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成；它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单、排沙方便等优点，主要缺点是沉砂池中约夹杂有 15%有机物，对被有机物包覆的沙粒截留效果不佳，沉砂易腐化发臭，增加了沉砂池后续处理的难度。9.为什么向心辐流沉淀池可作为二沉池？(p124)答：普通辐流沉淀池为中心进水，中心管内流速达 100mm/s 作为二沉池使用时，活性污泥在其中间难以絮凝，这股水向下流动的动能较大，易冲击底部沉泥，池子的容积利用系数较小（约 48%） ，向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入区，而流入区既可设置在池中心，也可设置在池周边，由于结构上的改进，其在一定程度上可以克服普通辐流沉淀池的缺点。10.快滤池构造?(p144)答：快滤池的结构由池体、进出水管、冲洗水管组成，池内设有滤料层、承托层及排水系统和冲洗排水槽等。11.自动真空加氯系统的工作过程？（p173）答： 该系统由液氯汽化、调压、计量和投加四个部分组成，氯源经自然蒸发或利用液氯蒸发器由液氯转换为氯气，由真空调节器将输入管道内的氯气的压力由正压调至负压，通过自动真空加氯机计量，通过水射器与压力水混合后投加水体。12.分解电压与极化现象（p169）答：电解过程中，当外加电压很小时，电解槽几乎没有电流通过，也没有电解现象，电压逐渐增加，电流十分缓慢的增加，当电压逐渐升到某一值后，电流随电压的增加几乎成直线急剧增高，此时电解槽中两极上才会出现明显的电解现象，电解过程随之开始。这种开始发生电解所需要的最小外加电压称为分解电压；存在分解电压的原因首先是电解槽本身相当于某种原电池，该原电池的电动势与外加电压电动势必须首先克服电解槽的这一反电动势。然而即使外加电压克服反电动势时，电解也不会发生，也就是说，分解电压常常比电解槽的反电动势大。这种分解电压超过分解槽反电动势的现象叫做极化现象。13.曝气池的性能指标有哪些：答：（1）动力效率（Ep）（2）氧的利用率或氧的转移效率（E A）（3）充氧能力（E L）14.鼓风机曝气系统的组成及各个功能：答：鼓风机曝气系统由空气加压设备，空气输配管路与空气扩散装置组成。（1）空气加压设备的作用主要是满足生化反应所需要的氧量并能保持活性污泥混合液呈悬浮状态。（2）空气输配管路的作用是向两侧廊道引出支管。（3）空气加压设备的作用是将支管内的空气以不同尺寸气泡的形式引入混合液，从而达到增大空气与混合液的接触面积，同时把气泡中的氧气溶于水中的目的。15. UASB 反应器的组成；答：主要包括进水配水系统，反应区，三相分离器，出水系统，气室，浮渣收集系统，排泥系统。五、计算题1.某城市污水处理厂的最大设计流量 Qmax=0.2m3/s，设计人口数 N=100000 人，沉淀时间t=1.5 小时，采用链带式刮泥机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 解：池子总表面积 设表面负荷 q=2m3/m2h， A=Qmax3600/ q=0.23600/2=360 m2 沉淀部分有效水深 h2=qt=21.5=3.0 m 沉淀部分有效容积 V=Qmaxt3600=0.21.53600=1080 m3 池长 设水平流速 =3.7mm/s L=t3.6=20 m 池子总宽度 B=A/L=360/20=18（m ） 池子个数 设每格池宽 b=4.5m，n=B/b=18/4.5=4 个 校核长宽比、长深比长宽比：L/B=20/4.5=4.44 （符合要求）长深比：L/h2=20/2.4=8.3 （符合要求） 污泥部分所需的总容积设 T=2 d，污泥量为 25g/人d， 污泥含水率为 95%，S=25100/(100-95)1000=0.5 L/人d。 V=SNT/1000=0.51000002/1000=100 m 3 9 每格池污泥部分所需的容积 V=V/n=100/4=25 m3 图 沉淀池污泥斗污泥斗容积 污泥斗采用尺寸如图。 V 1= h4(f1+f2+f1f2)/3 h 4=（4.5-0.5）tg60/2=3.46 m V 1=3.46(4.5+0.5+0.54.5)/3=26 m3 1 1 污泥斗以上梯形部分污泥容积 h 4=(20+0.3-4.5)0.01=0.158 m l 1=20+0.3+0.5=20.8 m l2=4.5 m V 2=（l 1+ l2）h4b/2=（20.8+4.5）0.1583.46/2=9.0 m 3 1 2 污泥斗和梯形部分污泥容积 V 1+V2=26+9=35 m325 m3 1 3 池子总高度 设缓冲层高度 h3=0.5 m H=h 1+h2+h3+h4 h4=h4+h4=0.158+3.46=3.62(m) H=0.3+2.4+0.5+3.62=6.82 m2. 例：某城市污水排放量为 100000m3/d，悬浮物浓度 C0 为 250mg/L，试设计一平流式沉淀池，使处理后污水中悬浮物浓度不超过 50mg/L，污泥含水率为 97%，通过沉淀性能曲线查得，当去除率为 80%时，去除颗粒物的最小沉降速度为 1.44m/h，沉淀时间为 65min。其中，取长宽比为 6，污泥区高度为 2.8 m，缓冲区高度为 0.6m，沉淀区泥斗上下底面为正方形，上斗边长为 6m，下斗边长为 0.4m，泥斗倾角为 45；流入口至挡板距离取 0.5m，流出口至挡板距离为 0.3m。解：（1）表面负荷及沉淀时间由题意表面负荷数值上等于沉淀速度，所以表面负荷为q01.44m 3/h，沉淀时间 t065min设计表面负荷与设计沉淀时间为使设计留有余地，将表面负荷缩小 1.5 倍，沉淀时间放大 1.75 倍，即有：qq 0/1.51.44/1.50.96 m 3/（m 2h）t1.75t 01.7565113.75min1.9 h设计污水量Qmax=105/（246060）=1.157（m 3/s）=4166.7（m 3/h）（2）沉淀区各部分尺寸确定 沉淀池总有效面积 AQmax/q416.7/0.96434.06 m 3采用两座沉淀池，每个池的表面积为 A1217m 2，处理量为 Q1208.35m 3/h 沉淀池有效水深h2qt0.961.91.82 m 沉淀池长度 每个池宽 b 取 6.0 m，则池长为L2A 1/ b217/636.17 m 取 L236.5 m长宽比为 L/b64，符合要求。（3）沉淀区各部分尺寸计算 每日产生污泥量WQmax（c 0c 1）100/（100P） 10000（25050）100/10001000（10097） 66.7 m3每个污泥池的污泥量为 W1W/233.3 m 3 污泥斗的容积取污泥区高度 h42.8 m ，则污泥斗容积V1/3h 4a12a 22（a 1a2）1/2 2.8360.16(60.4)1/2/336m 233.3m 3即每个污泥斗可贮存 1 天的污泥量，设 2 个污泥斗，则可容纳 2 天的污泥量。（4） 每个沉淀池的结构尺寸 沉淀池的总高度 HHh 1h 2h 3h 40.31.82 0.62.85.52 m 沉淀池的总的长度流入口至挡板距离取 0.5 m，流出口至挡板的距离取 0.3 m，则沉淀池总长度为L0.50.336.537.3 m计算题某工业废水量为 100000m3/d 悬浮物浓度 Co=250mg/L 沉淀池悬浮物浓度不超过 50mg/L，污泥含水率 97%。通过实验取得的沉淀曲线。解（1）设计参数的确定根据题意沉淀池去除率应为 =250-50/250=80%由图可查 =80%应去除的最小颗粒沉速为 0.4mm/s（1.44mm/h)及表面负荷q=1.44m3/（m 2h)沉淀时间见 t=65min设计表面负荷 q0=1.44/1.5=0.96m3/（m 2h)由于 q0=u0 u0=0.96m/h=0.27m/s设计沉淀时间 to=1.75t=1.75*65=113.75min=1.9h设计污水量 qmax=100000/86400=1.157m3/s=4166.7m3/h1沉淀区的尺寸总有效沉淀面积 A=Q/A=4166.7/0.96=4340.3m2采用 20 座沉淀池每池表面积 A=217m2 每池的处理量为 q=208.3m3/h沉淀池的有效水深H2=qt/A=208.3*1.9/217=1.82m每个池宽为 b 取 6m 池长为L=217/6=36.17 取 36长宽比 36/6=64 合格（3）污泥区的尺寸每日产生的污水量用式W=100000*（250-50）*1000/【1000*1000*（100-97） 】 =666.7m3每座沉淀池的污泥量 w1=666.7/20=33.3m3污泥斗容积V1=1/3【h 4*（f 1+f2+f1*f2f1-污泥斗上口面积为 6*6=36f2-污泥斗下口的面积 0.4*0.4=0.16h4-泥斗高度 =602.8*1.732=4.8mV1=1/3【h 4*（f 1+f2+f1*f2=1/34.8*(36+0.16+36*0.16)=61.733.3故每座沉淀池的污泥斗可存储 2d 的污泥量满足要求（4）沉淀池总高度采用机械刮泥机缓冲层高度H3=0.6m 平底故；H=h1+h2+h3+h4=0.3+1.82+0.6+4.8=7.52m沉淀池总长度 L=0.5+0.3+36=36.8m降低污泥含水率的方法以及对应脱除的水分 （简答，P278）重力浓缩 （名词解释，P281）离心浓缩法的原理与优缺点 （简答，P284）自然干化法 （名词解释，P288）污泥机械脱水 （名词解释，P289）机械脱水法的压差推动力有哪几种 （简答，P289）污泥调理的目的 （简答，P289）加压过滤脱水机的工作原理和优点 （简答，P292）带式压滤机 （名词解释，P294）带式压滤机工作的四个过程以及每个过程的作用 （简答，P294）分离因数 （名词解释，P295）卧式螺旋离心脱水机的组成及其各组成部分的作用 （简答，P296）污泥干燥的方式 （简单，P299）六、论述题1.臭氧氧化法、氯氧化法、二氧化氯氧化法的特点不同点、适用范围？答：臭氧在常温下是一种气体沸点为-111.9，并且易溶于水，臭氧的氧化效率主要与水温和 ph 值有关一般在碱性条件下分解较快。臭氧是一种强氧化剂它在水处理中可以用于脱色、除味除有机物等。臭氧具有去除有机物、无机物和杀菌效果好、不产生二次污染并可增加水中溶解氧制备原料取用方便；缺点臭氧制备成本高发生设备效率低和耗电量大氯氧化法：常用的有氯气、次氯酸钠、次氯酸钙等。实质是水产物次氯酸起的作用。消毒的用氯量视原水水质和消毒要求不同而不同，水中的氯分为需氯量和余氯量两部分，需氯量是用于灭活水中微生物、氧化有机物和无机还原性物质等所消耗的氯的量。当水中的余氯是游离态时消毒过程迅速并能除臭和脱色。当余氯为化合态时消毒作用缓慢但持久，氯味较轻。二氧化氯氧化法：二氧化氯是深黄绿色的气体在空气中的浓度达到 1417mg/L 及可被察觉出来，溶解度为 2g/L，沸点是 11，熔点是-59 。二氧化氯易发生爆炸，不易运输，但溶于水后很安全。二氧化氯它本身不于水中的杂质产生三氯甲烷等二次污染。在紫外线下会被分解一般现场制备。第三篇一、名词解释1.排气级数：指抽吸含尘其体量占总处理器量的百分数，通常采用 10%20%，这样可以减轻磨损，提高效率。2.分割粒径：指分级效率为 50%时的粒径。3.湿式除尘器：利用液体与含尘气体接触，使尘粒与液滴、液膜、气泡发生碰撞、扩散、粘附作用，从而将尘粒与气体分离的装置。4.临界气速：填料球从静止状态转为运动状态所需的最低气速5.透气虑：是指在一定压差下，通过单位面积滤料上的气体量。6.耐温性：考虑滤料的耐温性时，既要考虑长期工作温度，也要考虑出现短时高温的可能性。7.吸湿性：吸湿性是指滤料处理含有一定水蒸气的气体时所具有的防止尘粒黏结、滤料堵塞、阻力上升的特性。8.气态污染物控制：主要利用其物理化学性质，如溶解度、吸附饱和度、露点选择性等性质的差异，将污染物从废气中分离，或者将污染物转化为无害或易于处理的物质。9.吸收净化法：利用各种气体在液体中的溶解度不同，污染组分被选择性吸收，从而使得废气得以净化的方法。10.物理吸收：若吸收只是溶质溶解于液相中，不伴有化学反应。11.化学吸收：气相组分不仅在液相中溶解，并同时与液相中的活性组分发生化学反应，生成一种或几种新物质的吸收过程。12.壁流效应：当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液体流量逐渐增大，这种现象称壁流效应。13.比表面积：单位体积填料所具有的填料表面积，一般用 表示。14.活性碳（410）：活性炭是由各种含碳物质，例如骨头、煤、椰子壳、木材、渣油、石油焦甚至其他工业废物等碳化后，再用水蒸气或药品进行活化处理而得15.硅胶（411）硅胶是粒状无晶形氧化硅，可有硫酸、盐酸或酸性盐溶液与硅酸钠溶液作用得到，用水洗涤后，在 115130下干燥脱水至含水量为 7%时制成硅胶16.分子筛（411）：分子筛是一种人工合成泡沸石，它是微孔型、具有立方晶体的硅酸盐。二、填空题1.湿式除尘器基本结构：由捕集尘粒的净化器和从气流中分离含尘液滴的脱水器两部分组成单个液滴的除尘效率受液滴运动雷诺数的影响很大。2.在塔内只有小部分液滴保持悬浮状态，有时只有 20%的液滴是有效的，这取决于喷淋塔的大小。3.气态污染物根据化学组成可分为 有机气态污染物 和 无机气态污染物。4.在吸收法中，溶剂、溶液、清水称为吸收剂。最常用的吸收剂是 水。5.吸收可以分为 物理 吸收和化学吸收。6.根据设备形式，可将吸收塔分为（填料塔、喷雾塔、文丘里塔、板式塔、旋风吸收塔、泡罩塔、湍球塔）等。7.对于易起泡、黏度大、有腐蚀性、热敏性的物料宜采用填料塔。8.填料塔是由（壳体、填料、填料支承板、液体分布器、中间支承板、气体和液体进、出口接管）等部件组成。 9.填料的特性有：（填料的尺寸、单位体积中填料的个数、比表面积、孔隙率和堆积密度） 。10.填料塔的种类有：（拉西环、鲍尔环、鞍形填料、阶梯环、陶瓷鞍形调料、压延孔环与 环、波纹填料） 。11.筛板塔的板塔上均匀分布了许多小孔，普通筛孔直径为 38mm。大孔为 1025mm。12.根据吸附剂表面与吸附质之间作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附。13.吸附速率反映吸附过程的操作条件、床层结构、吸附剂特性、流体在床层中流动情况等因素的影响14.固定床吸附器按照床层吸附剂的填充方式可分为立式、卧式、环式15.立式吸附器，吸附剂床层高度一般为 0.52.0M16.卧式吸附器，吸附剂床层高度一般为 0.51.0M、17.流化床的分类：按流化体系的不同，习惯上把流化床吸附器分为气固、液固流化床和气液固三项流化床18.催化燃烧：利于催化剂来加快燃烧速率的燃烧作用。19.催化燃烧对于改善燃烧过程、促进完全燃烧、降低形成有毒物质的辅助反应是最有效的途径。20.当用燃烧法处理含氯和含硫的有机化合物时，需要对燃烧生成产物中的 HCl 和 SO2 进行进一步处理。21.直接燃烧的设备由燃烧器、燃烧室和热交换器组成。催化燃烧的设备有预热器、热交换器、催化反应器。22.VOCs 的控制方法根据处理后的产物不同，分为破坏性方法（如：燃烧法；将 VOCs 直接转化为 CO2 和 H2O）和非破坏性方法（如：活性炭吸附法、冷凝法、膜分离法；将VOCs 净化并回收） 。23.催化燃烧法在工业上的应用有有机废气催化燃烧和吸附浓缩-催化燃烧工艺。由于大部分的有机物均具有可燃性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。24.目前发达国家应用吸附浓缩-催化燃烧工艺时，多采用回转式吸附浓缩器作为吸附浓缩设备，因为其具有阻力损失小、安全性高、浓缩比大、后处理量少、操作简单、运行功耗低等优点。25.我国采用活性炭纤维作吸附材料，制成蜂窝型，吸附组件比表面积大、比热容小、冷却速率快，并可根据需要组合成任意直径和厚度。26.废气生物处理的原理 利用微生物净化 的挥发性有机物。27.生物滤池的类型 土壤滤池、堆肥滤池、箱式滤池。28.光催化反应处理有机物的特点：方法简单、 （不产生二次污染） 、适用范围广。29.半导体的能带结构通常是由（高能导带)和低能价带组成的，它们之间由禁带分开。30.光催化反应的半导体催化剂催化活性最高的 TiO2 的优点是：(光催化效率高) 、化学性质稳定、对人体无毒。31.气相光催化反应分为两部分；一是(催化剂本身的性质) ；二是外部反应条件。三、选择题1.依据吸收塔中气体与液体流动方式的不同，将其分为三类，不属于的是（ ）BA 对流式 B 折流式 C 同流式 D 错流式2.对气膜控制的吸收过程，一般采用（ ）AA 填料塔 B 喷雾塔 C 文丘里塔 D 板式塔3.对液膜控制的吸收过程，一般采用（ ）DA 填料塔 B 喷雾塔 C 文丘里塔 D 板式塔4.不属于氨-亚硫酸铵法脱硫的工艺过程的组成部分：（ ）DA 吸收 B 中和 C 吸附 D 分离 5.安定区为鼓泡区与塔壁之间宽为 的区域，一般 为（ ）BA 1525mm B 2550mm C 5075mm D7590mm6.各类填料的选择要考虑分离工艺的要求，下列不需要考虑的方面是（ ）DA 通量 B 传质效率 C 压降 D 等板高度7.为了使生物滤池达到最佳运行效果，滤料的量一般为（ A）A30%60% B40%70% C 30%70% D40%60%8.在污水好氧生物处理中 C： N：P 为 100：5：19.（D）nm 的紫外线会对人的眼睛和皮肤造成伤害，甚至引发皮肤癌A、365nm B、300nm C、260nm D、254nm10.下列哪个不是二氧化钛的制备方法（C ）A、溶胶-凝胶法 B、化学气相沉积法 C、 物理气相沉积法 D、直接选用市售二氧化钛四、简答题1.机械除尘器的除尘机理：机械除尘器通常指质量力的作用使颗粒物与气流分离的装置，其除尘机理可概括为以下 5个方面：（1）重力沉降：所谓重力即地球对其附近物体的吸引力，含尘气流在流动过程中，气流中的尘粒依靠重力自然沉降，从气流中分离出来，主要使用于粒径较大的尘粒，沉降速率较小。（2）惯性碰撞：惯性是物体的基本属性之一，反应物体具有保持原有状态的性质，在相同的作用力下质量大的物体和运动加速度大的物体受到的惯性力较大。当含尘气流在运动过程中遇到障碍物时，气流会改变方向而绕流，惯性小的细小尘粒会随气流一起流动，而惯性较大的粗尘粒，则脱离流线保持自身的惯性运动，于是尘粒就和障碍物发生碰撞，竟而从气流中分离出来。（3）离心碰撞：所谓离心力是指圆周运动的物体对其向心力的反作用力。离心分离是指在含尘气流做圆周运动过程中，质量大的、旋转速度快的尘粒受到的离心力较大，使尘粒和气流产生相对运动，竟而是尘粒从气流中分离，主要适用于 10 微米以上的尘粒。滞留：细小的尘粒随气流绕流时，如流线和物体表面靠的很近，有些尘粒就和物体表面接触，从气流中分离出来。（4）扩散：小于 1 微米的微小尘粒在气流中会和气体一样做不规则的布朗运动，布朗运动随粒径减小而加剧。若做布朗运动的尘粒和物体表面接触，就可能从气流中分离。2.机械除尘器的主要特征机械除尘的力比较单一：机械除尘装置构造简单且没有运动部件，所以除尘装置故障少，容易操作和管理，运行费用相对较低，投资费用也就小。机械除尘分离细小尘粒的能力比较弱：它对粒径较大（大于 50 微米）的尘粒有较高的除尘效果，但对粒径较小（小于 5 微米）的尘粒分离效果较差，同时对真密度小的尘粒也不易有效分离。机械除尘可以用于多级除尘的第一级，也可以单独使用：当单独使用时，一般用于对除尘效率要求不高或者仅仅需要简单除尘的场合。机械除尘器的设计计算较复杂，而设计计算数据往往与实际运行结果不吻合：这是因为机械除尘容易受到多种因素影响，特别是外来气流对除尘效果影响特别大。3.旋风除尘器的工作原理除尘器内的气流运动：利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径510 微米及以上的尘粒。气流的速度：为研究方便常把内、外涡流气体的运动分解为 3 个速度力量切向速度、竞相速度和轴向速度。除尘器内的压力分布：全压和静压的径向变化非常显著，由壁面向轴心逐渐降低，轴心出最低，且为负压，并一直延伸至灰斗。这是因为气流在旋风除尘器内做圆周运动时，要有一个向心力与离心力相平衡，所以外侧的压力要比内侧高。整个压力分布规律，也以内外涡流的交界面为分界。气流全压和静压沿径向的显著变化，不是因为尘粒之间的摩擦，而是因尘粒在气流中的离心力引起的。4.湿式除尘器特点：1）优点：除尘效率好；结构简单；一次性投资低；占地面积小；操作维修较为方便；适用于处理高温高湿的烟气及黏性大的尘粒，对气态污染物也有一定的去除效率；2）缺点：湿式除尘器排出的泥浆和污水要进行处理，否则会造成二次污染；当含尘气体具有腐蚀性时，要对除尘设备和水处理设施采取防腐措施，不适于处理憎水性和水硬性尘粒；在水源不充足地区尽量不要使用；在寒冷地区冬季要采取防冻措施，运行费用增加。5.湿式除尘器种类：以除尘器消耗能量的大小进行分类（1） 、低能湿式除尘器：对亲水性尘粒的除尘效率一般高达 90%，如喷淋塔、旋风洗涤除尘器等；（2） 、中能湿式除尘器：如湍球塔等；（3） 、高能湿式除尘器：如文丘里除尘器等。6.喷淋塔主要特点：喷淋塔为空心塔结构具有（1） 、运行时电力消耗不高，结构简单、阻力小、操作简单，广泛应用于净化粒径大于 50m 的尘粒，而对粒径小于 10m 的尘粒效率较低一般不用于单独除尘；当气体需要除尘、降温或在除尘的同时要求去除其他有害气体时，有时采用这种除尘器；通常与其他高效除尘器联用。 （2） 、处理能力小，不能使用较高气速，操作性能差，只适用于气膜控制的传质。7.喷淋塔除尘原理：结构包括空心塔及塔中一排或数排雾化洗涤液的喷雾器。含尘气体进入塔内与喷雾器喷出的液滴相遇，因尘粒和液滴之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用，使较大的尘粒被液滴捕集。根据喷淋塔内气体与液体的流动方向，可将喷淋塔分为顺流、逆流和错流 3 种形式，其中最常用的是逆流喷淋塔。在逆流喷淋塔中，含尘气体从塔下部进入，通过气流分布板使气流在塔内得到均匀分布。液滴通过喷嘴从上向下喷淋，在重力的作用下，液滴向下流动，与气流运动的方向相反，通过液滴与气流的碰撞、接触，液滴就捕获了尘粒。净化后的含尘气体由上部排出。净化后的气体不会夹带液滴逸出塔外。8.喷淋塔结构研究，主要在喷嘴，其方向是喷嘴结构是单向流还是两相流喷嘴在塔内布置的层数和布置的位置喷嘴的喷射方向喷嘴的喷射速率。9.湍球塔除尘原理：以喷淋塔设计为基础在塔内装置填料，增加水和含尘气体的接触，以提高除尘效率并减小塔的体积，主要部件有支撑筛板、填料球、档球筛板、喷嘴和挡水板。在支撑筛板上放置一定量的轻质填料球，在上升高速气流的冲力、液体的浮力和自身重力等各种力的相互作用下，填料球悬浮起来形成湍流旋转和相互碰撞，引起尘粒和液滴的密切接触，有效地进行除尘作用。此外，由于小球各向无规则的运动，表面经常受到碰撞、冲洗，在一定的空塔气速下，会产生自清洁作用。10.湍球塔特点：优点：气速高，处理能力大，气液分布比较均匀，结构简单且不易被阻塞。缺点：、填料球的湍动在每段内有一定程度的反混，本身易变形和破裂，只适用于传质单元数不多的操作过程。、还在于当塔径较大或静止床层较高时，会出现填料球的流化态不均匀现象，或造成气流短路，从而恶化了传质。、雾沫夹带严重。11.常用旋风洗涤除尘器有旋风水膜除尘器和中心喷雾除尘器等，其中旋风水膜除尘器根据其结构形式分为立式和卧式两种。12.旋风除尘器的原理：在筒体的上方喷嘴沿切线方向将水雾喷向器壁，并在器壁形成一层均匀的水膜，含尘气体由筒体下方入口切向倒入，并旋转上升，在离心力的作用下，气流中尘粒被甩向器壁，并被水膜所粘附，最后沿器壁流到底部排走，净化后的气体由上部出口排出。在工作过程中，需要保证除尘器舍友连续的供水设施，使筒体表面形成一层均匀连续的水膜，尘粒一旦到达器壁，既进入水膜，防止尘粒从器壁弹回气流中。13.旋风除尘器的应用：立式旋风水膜除尘器是一种运行简单、维护管理方便的除尘器，一般用耐腐蚀、耐磨的麻石砌筑。在我国南方湿度大的地方，用干式除尘器有时会造成堵塞和腐蚀，而用麻石立式旋风水膜除尘器不仅避免了腐蚀和堵塞，而且可以就地取材，这样就可以节省投资，因此在很多地区得到推广，这种除尘器也可以用砖、混凝土、钢板等其他材料制作。其耗水量比较大，污水必须经过处理才能排放，因此在一些缺水和治水设施比较薄弱地区应用受到了限制。14.文丘里洗涤器的除尘原理：含尘器气体经入口进入收缩管后，气流速度逐渐增大，静压降低，进入喉管时流速达到最大值。液体从喉管或收缩管加入时，气液两相间相对流速很大，液滴在高速气流下雾化，气体湿度达到饱和，尘粒被湿润。尘粒与液滴或尘粒与尘粒之间发生激烈碰撞或凝聚。在扩散管中，气流速率减小，压力回升，以尘粒为凝结核的凝聚作用加快，凝聚成粒径较大的含尘液滴而易于被捕集。含尘液滴通过导流调节板进入旋风洗涤除尘器，在离心力的作用下，含尘液滴被器壁截留，并经过排液口排出，洁净气体通过消旋器排入大气。15.与其他除尘器相比，电除尘器的特点：分离的作用力直接施加于尘粒上，而其他除尘方法是把作用力作用在整个气体上。直接作用使得它与其他除尘器相比，所需功率小，气体阻力小。除尘效率高，几乎可以捕集一切细微尘粒及雾状液滴。其捕集颗粒范围为 0.01100um，尘粒粒径大于 0.1um 时，除尘效率高达 99%以上。处理气量大，一般为 10310 6m3/h，可应用于高温、高压含尘气体，尤其能耐高温，可高达 500，具有克服气体和尘粒腐蚀能力。该法的缺点：设备庞大，消耗钢材多，初期投资大，安装和运行管理技术高。16.电除尘器工作原理：电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒存电、并在电场力作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备，除尘过程分为四个阶段。 （1）气体的电离与电晕的产生。 （2）尘粒荷电。 （3）荷电尘粒的运动和捕集。（4）被捕集尘粒的清除。17.尘粒荷电的方式有哪些？当粒径 dp1.0um 时，尘粒荷电以电场荷电为主。当粒径 dp0.2um 时，尘粒荷电以扩散荷电为主。当粒径 dp 为 0.21.0um 时，尘粒荷电的方式是电场荷电和扩散荷电的综合作用。18.影响电除尘器效果的因素：（1）尘粒浓度及粒度；（2）气流速率与气流分布；（3）尘粒电阻率；（4）气体性质；（5）二次扬尘；（6）电除尘器结构。19.电除尘器设计：（1）尘粒的有效驱进速度 )exp(QA（2）根据一定的电除尘器的结构形式和运行条件下的总除尘效率 ，集尘极总面积 A 和气体流量 Q 代入上式即可求 。c（3）比集尘面积的确定根据确定的有效驱进速度大小 和多依奇方程求得比集尘面积 A/Q 和集尘极的总面积：cpQAcC1ln1ln（4）长高比的确定电除尘器长高比定义为集尘极有效长度与高度之比，它直接影响振打清灰时二次扬尘的多少。一般选择长高比为 0.51.0，当要求除尘效率大于 99%时，除尘器的长高比至少要1.0。（5）气流速度的确定通常由处理气量和电除尘器过气断面面积计算气体的平均流速。气体平均流速对振打方式和尘粒的二次扬尘量有重要影响。当平均流速高于某一临界速度时，作用在尘粒上的空气动力学阻力会迅速增加，进而使尘粒的二次扬尘量亦迅速增加。（6）气体的含尘浓度如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，会使电除尘器电晕电流急剧下降，严重时可能会趋近于零，这种情况称为电晕闭塞。为防止电晕闭塞，可提高工作电压，采用放电强烈的芒刺线，在电除尘器前增设与净化设备等。20.袋式除尘器优缺点：优点：（1）除尘效率高，一般可达 99%；（2）适应性强，可以收集不同性质的尘粒；（3）应用灵活；（4）结构简单，可以因地制宜；（5）工作稳定，维护简单，便于回收干料，没有污泥腐蚀问题，维护简单。缺点：（1）袋式除尘器受滤料的限制，受滤料的耐温耐腐蚀性等性能的局限；（2）不适用与处理粘性强及吸湿性强的尘粒，特别是气体温度低于露点温度，否则产生结露，导致堵塞；（3）处理气量大时，占地面积大。21.带式除尘器的除尘机理：首先含尘气体通过清洁滤料，这时起主要作用的是纤维，其次随着主流的尘粒量的增加，一部分嵌入滤料内部，一部分覆盖在表面形成尘粒层，这时，含尘气体的过滤主要依靠尘粒层进行的。袋式除尘器在工作过程中通过节流惯性碰撞、筛虑、扩散、静电等作用逐渐在滤料表面形成尘粒层，常称为尘粒初层，尘粒初层形成后，既成为袋式除尘器的主要过虑层，可以有效提高袋式除尘器的除尘效率，滤料只不过起着形成尘粒初层和支撑它的骨架作用。气布比（过滤速度）：气体实际体积流量与滤料（也称滤布）面积之比。22.滤料的种类天然纤维：棉织、毛织及棉毛混织品无机纤维：主要指陶瓷玻璃纤维合成纤维23.袋式除尘器的分类：按除尘器结构形式分类按滤袋形状分类：可分为圆袋式除尘器和扁袋式除尘器两类按过滤方法分类：可分为内滤式袋式除尘器和外滤式袋式除尘器两种按进气口位置分类：可分为下进气袋式除尘器和上进气袋式除尘器两类按除尘器内的压力分类：可分为负压式袋式除尘器和正压式带式除尘器两类按清灰方式分类：机械振动型、分室反吹型、喷嘴反吹型、振动反吹并用型及脉冲喷吹型5 种类型。24.袋式除尘器的主要设计参数袋式除尘器主要设计参数的确定，应根据含尘气体的流量、尘粒的物理和化学性质、除尘效率要求、允许的阻力以及运行环境等条件，选择合适的滤料和清灰方式。然后根据清灰方式、尘粒种类选择过滤速率，并按照下述方法计算其他参数。过滤面积的确定：A=Q/q式中 A-滤料的过滤面积，q-负荷，即单位时间单位面积滤料处理的气体量Q-处理含尘气体量滤袋袋数的确定：n=A/3.14DL式中 n-滤袋袋数A-滤袋（滤袋）的过滤面积D-单个滤袋直径L-单个滤袋长度(3)滤袋的排列和间距：滤袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列占地面积小，但检修不便，对空气流通业不利，不常采用。正方形排列较常采用，当滤袋的直径为150mm 时，间距选取 180190mm；直径为 210mm 时，间距选取 250280mm；直径为230mm 时，间距选取 280300mm。25.袋式除尘器的设计选择滤料：选择时应考虑滤料捕集指定尘粒的性质、耐气体和尘粒腐蚀的能力、耐高温的能力、适当的机械强度、价格等。这些因素可根据以往的实践经验或参考相关数据。预冷却系统：需要对高温气体进行预冷却时，可采用的气体冷却方式一般有 3 种：空气稀释冷却、表面热交换器或余热锅炉冷却、喷雾蒸发冷却。几种冷却方式各有一定的特点及适用条件，每种冷却装置的结构和换热计算，可参考有关资料。确定过滤速率：根据尘粒的性质、滤料种类、要求的除尘效率和选定的清灰方式等，即可确定过滤速率。确定过滤面积估算除尘效率估算阻力 确定过滤和清灰循环周期壳体设计尘粒清灰机构的设计和清灰制度的确定尘粒输送、回收系统的设计26.袋式除尘器的应用袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业废气除尘中，如轻工、机械制造、建材、化工、有色金属冶炼及钢铁行业等。它比电除尘器的结构简单、投资省、运行稳定，还可回收因电阻率高而难回收的尘粒；与文丘里除尘器比，动力消耗小，回收的干料便于综合利用，不存在泥浆处理问题。因此，对于细而干燥的尘粒，采用袋式除尘器净化是适宜的。27.吸收法的工作原理及其优缺点。P389答：（1）基本原理：用溶液、溶质或清水吸收废气中的有害气体，使其与废气分离。溶液、溶剂、清水称为吸收剂，不同吸收剂可以吸收不同的有害气体。（2）优缺点：a.优点：几乎可以处理各种有害气体，使用范围很广，并可回收有价值的产品。b.缺点：工艺比较复杂，吸收率有时不高，吸收液需要再次处理，否则会造成废水的污染。28.吸收设备的类型及特点。答：根据设备形式，可将吸收塔分为填料塔、筛板塔、文丘里塔、板式塔等。填料塔：结构简单，便于用耐腐蚀材料制造，压降小等特点，塔径 以下时，较m80板式塔造价低，安装检修容易。板式塔：与填料塔相比，其空塔速度高，因而生产能力大，但压降则较高，直径较大的板式塔，检修清理较容易，造价较低。筛板塔：优点：结构简单、制造容易、气液相之间接触比较充分、生产能力大、塔板效率比泡罩塔高 15%、压降小，造价大约是泡罩塔的 60%，为浮阀塔的 80%。缺点：气体流速不能低于某一最小值，否则就会发生液体经筛孔泄露的现象，严重时，塔板上不能维持液层，使操作受到破坏，此外，其操作弹性小，吸收过程必须维持恒定的操作条件，负荷范围窄，且普通塔板易堵塞等。文丘里塔：由文丘里管和气液分离器组合而成。文丘里管由渐缩管、喉管和渐扩管组成。优点：体积小，处理量大。 缺点：噪声大，消耗能量多。29.吸收剂的选择一般要求遵循哪些原则？P393答： 对气体溶解度要大。 (气体溶质在吸收剂内的溶解度越大，吸收率越大，同时亦可减少吸收剂的用量。)挥发性弱。 （选择弱挥发性吸收剂，可减少吸收剂损失量，并能有效减少因溶质挥发引起的二次污染。 ）化学稳定性高。 （使用稳定性高的吸收剂，可减少在储存和吸收过程中变质的可能性。 ）应尽可能避免可燃性吸收剂的使用，以减少其危害。 无毒性。 （从操作安全和降低吸收液后续处理成本等综合考虑，选择吸收剂时，应注意其毒性问题。 ）对吸收设备无腐蚀性。黏度低。 （黏度低的吸收剂，既可提