给排水工程师考试第4章给水处理

第4章给水处理4.1给水处理概论给水处理方法和工艺流程－－原水水质－－水质标准一、给水水质指标指标分类：物理指标：水温、色度、浊度、悬浮物等注意：a）浊度含义及测定意义（是出厂水4项常规检测项目之一，其余3项为：色度、余氯、微生物）b）浊度和悬浮物的关系

c）色度：黄色基调的水化学指标：单项指标无机物特性综合指标有机物特性综合指标，饮用水中采用 a）耗氧量（CODMn或OC），也称高锰酸钾指数b）总有机碳TOC微生物指标：细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群

二、水质标准1、生活饮用水水质标准（1）制定依据终身饮用安全从4个方面确保安全符合国情（2）《生活饮用水卫生标准》国标，1986年实施，共35项（3）《生活饮用水水质卫生规范》卫生部标准，2001年实施，共96项（常规检测34项，非常规检测62项）

（2）与（3）的主要区别：（3）常规增加3项：CODMn（不超过3mg/L）、铝、粪型大肠菌群（2）减少4项：银、DDT、六六六、苯并芘浊度由3NTU降为1NTU，铅、镉、四氯化碳更加严格水源水质应达到《地面水环境质量标准》中的二类，达不到时应加强处理2、3－－P86三、给水处理的基本方法与基本工艺1、基本方法2、给水处理基本工艺给水处理－－饮用水处理－－工业用水处理（1）饮用水常规处理工艺地表水源工艺——去除悬浮物和胶体、杀菌地下水源工艺——杀菌（2）微污染水源的饮用水处理工艺增加预处理和深度处理、强化常规处理例题：备考题1.4.9某工厂自用水系统，水源为江河水，浊度50～150NTU，处理后的水锅炉补给水及循环冷却水的补充水，要求浊度≤5NTU，原水中的钙、镁离子去除90％，其他无特殊要求，其处理工艺

是必须的，也是经济合理的。A混凝沉淀＋过滤＋消毒B混凝沉淀＋过滤＋消毒＋软化C混凝沉淀＋过滤＋软化（部分水）（正确）D混凝沉淀＋软化＋消毒4.2混凝作用－－投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使之脱稳，相互聚合，形成大的易于沉淀的絮体（矾花）。同时，对溶解性无机物、有机物、色、嗅也有一定的去除作用。一、胶体的基本性质1、胶体的特性水中杂质的分类P191表1－4－1胶体特性：（1）颗粒尺寸很小，在水中处于稳定状态（2）使水产生混浊（光学性质）（3）颗粒表面带电（电学性质）粘土、细菌带负电，AL(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体带正电。稳定原因－－动力学稳定性（布朗运动）－－聚集稳定性（带电）2、胶体的结构胶核，电位形成离子，束缚反离子，自由反离子吸附层扩散层-----------------------------------------胶粒（带电）－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－胶团（电中性）

滑动面－－胶体移动时，胶粒和扩散层脱离。滑动面在吸附层边界或扩大一些。电位－－胶核表面电位，即总电位

电位－－胶体滑动面上的电位，即动电位，胶体带电由此电位引起。3、胶体的稳定与凝聚稳定的原因：静电斥力（或水化膜），布朗运动凝聚的原因：范德华引力，布朗运动胶体最终是否处于稳定状态取决于各种力产生的能量对比。吸引势能与排斥势能的对比见图1－4－5：有排斥势能峰，且布朗运动的动能无法克服，故胶体处于稳定状态。

破坏胶体稳定性的方法：投加电解质，更多的反离子进入吸附层，降低动电位，使胶体脱稳凝聚。此种使胶体脱稳凝聚的机理为压缩双电层离子价数越高，压缩双电层能力越强。胶体因动电位降低而失去稳定性的过程称为胶体脱稳。二、铝盐、铁盐在水中的反应水解反应：生成单核羟基配合物，最终生成AL(OH)3沉淀物，带正电。缩聚反应：生成多核羟基配合物，带正电。三、水的混凝机理与混凝过程1、混凝机理（1）压缩双电层（2）吸附电中和

由于静电引力（范德华引力、氢键、共价键）的作用，胶核表面直接吸附异号聚合离子或异号胶粒等，从而使动电位降低、胶体互相凝聚的现象称为吸附电中和。（3）吸附架桥正负胶体间的吸附架桥、异号电荷高分子混凝剂对胶粒的吸附具有链状结构的高分子混凝剂通过氢键、共价键的作用对胶粒的吸附（4）沉淀物的卷扫或网捕水中颗粒直接吸附在已形成的大絮体上，随之下沉。2、混凝过程混凝－－凝聚（混合），投加混凝剂后胶体脱稳发生初步凝聚的过程。－－絮凝（反应），脱稳胶体相互聚集长大的过程凝聚的要求：快速搅拌，瞬间完成，一般小于2分钟絮凝的要求：搅拌强度从强到弱，一般需10～30分钟3、混凝动力学胶体要发生絮凝，一定要有碰撞，碰撞的动力：布朗运动，由此造成的颗粒碰撞聚集为异向絮凝，也即凝聚流体运动，由此造成的颗粒碰撞聚集为同向絮凝，也即絮凝衡量絮凝效果的参数为G和GT值

（1）速度梯度G

G——速度梯度，s－1；p——对单位水体的搅拌功率，W/m3；——水的动力粘度，Pa•s。（2）速度梯度计算机械搅拌：水力搅拌：注意：各参数的单位要与书上一致（3）G、GT值范围混合池：G＝500～1000s－1T=10～30s，（<2min）絮凝反应池：G＝20～70s－1

GT＝104～105例题：P98练习：备考题1.4.4注意：G平≠(G1+G2+G3+G4)/4四、混凝剂与助凝剂1、混凝剂了解常用混凝剂的适宜PH范围及优缺点，P2、助凝剂（1）活化硅酸作为矾花骨架与核心，用于低温低浊水，现场制备（2）聚丙烯酰胺高分子助凝剂，非离子型（带阴离子）。在高浊水预沉淀时，可单独投加，作为混凝剂。（3）石灰调整PH值3、混凝剂的投加（1）投加量——通过实验确定（2）投加系统湿法投加：固体－溶解池－溶液池－计量设备－投加固体储存量15～30天（规范7.3.12）溶解池容积W1=(0.2~0.3)W2溶液池容积W2＝aQ/417cnW1，W2—m3；a—混凝剂最大投加量，mg/L；Q—处理水量，m3/h；c—配制的溶液浓度，一般取5％～20％(按固体重量计)，带入公式时为5～20；n—每日调制次数，一般不超过3次。（规范7.3.4、7.3.5）练习：考试复习手册101备考题1.4.11备考题1.4.63解：W2＝20×2.5×104/(417×15×2×24)＝1.67(m3)五、混合设备混合要求、G、T值范围混合方式机械混合：水泵叶轮混合（取水泵距反应池100m以内）、机械混合池水力混合：管式静态混合器、压力水管混合（投药点及流速要求P102）、水射器混合等六、絮凝反应池絮凝要求；G、GT值范围；反应池出口做法絮凝池分类：机械搅拌、水力搅拌1、机械搅拌絮凝池：水平轴式、垂直轴式分3～4档，串连流过各自的适用范围及设计参数P103例题P1032、水力搅拌（1）隔板反应池：往复式、回转式净间距大于0.5m，一般分为4～6级设计参数、优缺点及适用范围（2）折板反应池：单通道、多通道同波折板、异波折板

折板反应池优于隔板反应池，水力停留时间较短设计参数、优缺点及适用范围P1053、不同形式反应池的组合练习：备考题1.4.45备考题1.4.57解：T=V/Q=1.6×8.8×4.8×12/(50000×1.05)＝0.0155(d)=22.3(min)或利用T=L/v；v＝Q/A求G?

备考题1.4.58解：L1=0.304/(1.6×（0.25~0.35）)＝0.76~0.54mL2=0.304/(1.6×（0.1~0.15）)＝1.9~1.27m备考题1.4.64解：V=QT=4800/（24×3600）×60＝3.33m3七、影响混凝效果的因素1、水温原因：水温影响混凝剂的水解提高低温水混凝效果的方法P1072、浊度与悬浮物原因：浊度大小决定了混凝剂的投量和矾花的核心高浊水、低浊水所需混凝剂量都较大提高高浊水、低浊水混凝效果的方法P107~1083、水的PH值原因：每种混凝剂都有其最佳的PH值范围铝盐、铁盐水解时产生H＋离子，消耗水的碱度，碱度不足时投加石灰，石灰投量公式：AL2(SO4）3：【CaO】=3【a】－【x】+【δ】FeCL3：【CaO】=1.5【a】－【x】+【δ】式中【CaO】－纯石灰CaO投量,mmol/L；【a】－混凝剂投量，mmol/L;【x】－原水碱度，mmol/L，按CaO计;【δ】－剩余碱度，一般取0.25~0.5mmol/L,按CaO计。练习：备考题1.4.1

4.3沉淀一、颗粒沉淀特性1、沉淀分类4种沉淀的特点P108~109自由沉淀，不加混凝剂絮凝沉淀，投加混凝剂不论是否加混凝剂，只要颗粒浓度高到一定程度，就会形成拥挤沉淀或压缩沉淀2、离散颗粒的沉淀速度（自由沉淀）三个区的沉淀速度公式P109例题P1103、水样的颗粒沉速分布曲线（1）沉淀柱试验沉淀柱特点：沉淀柱水深H不一定等于实际沉淀池水深初始时水样各点浓度相同，为C0试验中水面高度不变（2）颗粒沉速分布曲线ti时测Ci，计算ui=H/ti，xi＝Ci/C0（含义）图1－4－17练习：备考题1.4.5二、理想沉淀池特性分析1、理想沉淀池的构成图1－4－18理想沉淀池的基本假设（条件）P1112、理想沉淀池对颗粒的去除率特定颗粒沉速（截流沉速）u0：沉淀池所能全部去除的颗粒中最小颗粒的沉速u≥u0的颗粒被全部去除，其去除率为1－x0u＜u0的颗粒能够部分去除沉速为ui（＜u0）的颗粒占自身颗粒的去除率为ui/u0；占全部颗粒的去除率为ui/u0×△xi

u＜u0的颗粒在沉淀池中的去除率式1-4-17理想沉淀池对颗粒的总去除率式1-4-183、理想沉淀池中u0与表面负荷q0的关系L=v0t0H=u0t0u0=Q/A=q0理想沉淀池的基本特性：特定颗粒沉速在数值上等于沉淀池的表面负荷（但两者在物理意义上完全不同）4、絮凝沉淀池对颗粒的去除率图1－4－19从理论上，絮凝沉淀的沉淀效果优于自由沉淀，故u0絮＜u0自絮凝沉淀颗粒去除率通过试验计算P113图1－4－20练习：备考题1.4.6

三、沉淀池的基本结构与基本设计参数1、基本结构2、沉淀池基本设计参数（1）基本设计参数u0（q0）、H、T、v，q0是最基本参数（2）参数取值若u0由试验得到，则u0设＝ηu0试

η＝0.6～0.8查设计手册得到的u0值可直接应用，已考虑安全系数四、沉淀池1、平流式沉淀池结构、优缺点图1－4－21，22《室外给水设计规范》规定的参数及要求P118衡量沉淀池水流状态的参数：Fr和Re，希望Fr大、Re小设计方法选u0（q0），再从H、T、v中选2个（按规范要求）例题：P1192、斜板（管）沉淀池（1）斜板（管）沉淀池的原理与特点原理根据Ei＝ui/u0＝ui/(Q/A)=uiA/Q在去除率不变的情况下，池深越浅，池长就越短，池容越小————浅池理论图1－4－25图1－4－26斜板沉淀池分类：按水和泥的运动方向－－异向流斜板沉淀池－－同向流斜板沉淀池按水流方向－－上向流斜板沉淀池－－下向流斜板沉淀池－－侧向流斜板沉淀池斜管沉淀池－－异向流优缺点P121(2)斜板沉淀池产水量计算异向流斜板沉淀池式1-4-23式中η斜＝0.6～0.8同向流斜板沉淀池式1-4-24侧向流斜板沉淀池式1-4-22从公式看出：斜板沉淀池的产水量远大于同体积的平流式沉淀池斜板沉淀池的液面负荷q斜＝Q/A，A为斜板区池面面积，与平流式沉淀池中的表面负荷概念基本一致。异向流斜板沉淀池的q斜＝9.0~11.0m3/(m2.h)斜管沉淀池利用q斜计算，见《给水工程》P306(3)异向流斜板（管）沉淀池适用范围：浊度小于1000NTU设计参数：P124(或设计规范)图1－4－28（4）同向流斜板沉淀池图1－4－29，30适用范围：浊度小于200NTU设计参数：P125(或规范)液面负荷＝30~40m3/(m2.h)（5）侧向流斜板沉淀池设计参数：P1263、竖流式沉淀池4、辐流式沉淀池用于高浊度水的预沉淀处理五、澄清1、工作原理特点：集絮凝、沉淀于一身原理：接触絮凝分类泥渣悬浮型澄清池：悬浮澄清池、脉冲澄清池泥渣循环型澄清池：机械搅拌澄清池、水力循环澄清池2、机械搅拌澄清池图1－4－35设计参数P129适用范围：浊度小于5000NTU优缺点3、脉冲澄清池六、气浮气浮原理适用范围:浊度小于100NTU及含有藻类等密度小的悬浮物质的水设计参数：规范练习：备考题1.4.7备考题1.4.10备考题1.4.12备考题1.4.36备考题1.4.37,38备考题1.4.43,44备考题1.4.56B=Q/(Hv)

4.4过滤沉淀（澄清）池出水浊度10NTU以下，滤后可达1NTU以下，可去除2～5μm以上的颗粒。一、过滤原理1、过滤技术分类（1）表层过滤－－机械筛滤（2）深层过滤－－机理为接触絮凝滤池工作机理：接触絮凝和机械筛滤，前者为主2、深层过滤机理（1）迁移（2）附着水流剪力＜颗粒附着力，附着稳定水流剪力＞颗粒附着力，颗粒脱落，向下运动二、滤池的运行1、滤池的运行周期过滤周期－－从过滤开始至过滤结束工作周期－－从过滤开始至反洗结束（1）过滤状态图1－4－40实际运行中控制过滤周期的方法水头损失－－达到最大允许值，一般为2～2.5m，各种滤池的水损见规范运行时间－－工作周期一般为12～24小时（规范）（2）反冲洗状态单独水反冲洗－－滤料膨胀，膨胀度40～50%，时间5～7分钟，用水量5％左右水反冲洗加表面辅助冲洗气水联合反冲洗－－用于均质滤料，滤料不膨胀或微膨胀强制滤速－－用于校核滤池设计是否合理

全部滤池中的1个或2个停产检修或反冲洗时，其他滤池的滤速。不要太大。2、滤池过滤的运行方式（1）变水头恒速过滤特点：进水口水位高于滤池最高设计水位每格进水流量基本相等，过滤速度不变滤池水位逐渐升高，直至达到最高设计水位优缺点：P135采用此方式的滤池：虹吸、无阀图1－4－41图1－4－42（2）恒水头恒速过滤特点：进水口在滤池水面以下，各滤池的水位相同，并保持不变由专用出水控流阀控制恒滤速过滤周期由控流阀达到最大预订开启度控制（或由过滤时间控制）优缺点：P136采用此方式的滤池：V型滤池图1－4－43图1－4－44（3）减速过滤特点：进水口在滤池水面以下，各滤间的水位相同，水位变化各滤间轮流反冲洗，每间滤速阶梯式下降过滤周期由水位控制（或由过滤时间控制）优缺点：P137采用此方式的滤池：移动罩滤池（典型）普通快滤池（近似）练习：备考题1.4.14备考题1.4.17备考题1.4.19备考题1.4.22备考题1.4.39备考题1.4.40三、滤料1、滤料材质与规格（2）滤料规格表示滤料规格的参数dmax和dmin有效粒径d10反映细滤料尺寸不均匀系数K80越大，对过滤和反冲越不利

K80=d80/d10＞1我国采用dmax、dmin和K802、常用滤料（1）石英砂滤料参数P138优缺点：水力筛分，纳污能力差，易穿透（2）双层滤料参数P138优缺点：纳污能力强，滤速高（或过滤周期长），出水水质好（3）均质滤料定义：沿整个滤料层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致反冲洗方法：气水联合，滤料不膨胀或微膨胀参数：P139（4）其他滤料练习：考试复习手册201

四、滤池的基本构造图1－4－381、滤料层2、配水系统和承托层（1）大阻力配水系统构成：“丰”字型穿孔管＋卵石垫层＋冲洗水泵或高位水箱参数：开孔比为0.2~0.28%v孔，h孔，d孔，h总＝6～8m等，P140优缺点：配水均匀；所需反冲洗水头大图1－4－45（2）小阻力配水系统构成：底部进水空间＋穿孔板（滤头或滤砖）参数：开孔比为1.0~1.5%h总＝1m左右优缺点：不需设反冲洗设备；配水均匀性比大阻力系统差（3）中阻力配水系统开孔比为0.6~0.8%3、反冲洗排水（1）洗砂排水槽要求P143第三条：槽底距砂面（未膨胀）距离≥eHe－－滤层膨胀度，40～50％；H－－滤层厚度（2）集（排）水渠4、辅助系统（1）反冲洗水塔或水泵水塔反冲洗水塔高度：H0=h0＋h2＋h3＋h4＋h5反冲洗水塔容积：V=1.5qFt水泵扬程：H=H0+He流量：一个滤间的反冲洗流量（2）管廊（3）控制系统水力控制、时间控制（4）表面辅助冲洗装置练习：备考题1.4.16解：据《给水工程》P338式17－32备考题1.4.21备考题1.4.23解：L=eH=0.7×0.45=0.315规范7.5.9条7.5.11条备考题1.4.46五、滤池1、普通快滤池结构：4个阀门、大阻力、几个滤池组成一个滤池组运行方式：减速过滤优缺点及适用范围P146例题解：5/(5-1)×8=102、双阀滤池2个阀门、大阻力、减速过滤图1－4－533、虹吸滤池结构：无阀门、6～8个滤间组成一个滤池、小阻力系统、用滤后水进行反冲洗运行方式：变水头恒速过滤优缺点及适用范围P148图1－4－554、重力式无阀滤池图1－4－56图1－4－57结构：无阀门、一个滤间可自成一个系统、进水设置U型管、小阻力系统、用滤后水进行反冲洗运行方式：变水头恒速过滤优缺点及适用范围P1525、移动罩滤池图1－4－59结构：许多滤格组成一个滤池、各格轮流反冲洗、小阻力系统、用滤后水进行反冲洗运行方式：每格为恒水头变速过滤优缺点及适用范围P1536、均质滤料滤池典型代表：V型滤池结构：均质滤料；进水槽为V型；反冲洗时进水不停，进行表面扫洗；气水联合反冲洗，滤料不膨胀或轻微膨胀；小阻力系统。运行方式：恒水头恒速过滤优缺点及适用范围P1547、压力滤池练习复习考试手册204备考题1.4.18备考题1.4.20解：9.5－0.4m（滤池进水水位）滤层表面以上水深为1.5~2.0m(规范7.5.12)，则水面标高应为8＋（1.5~2.0）＝9.5~10m备考题1.4.25(审题)备考题1.4.27

备考题1.4.49备考题1.4.59解：A单=1.5×104×1.06/（24×10×6）=11.04m3q=1.5×104×1.06/（24×11.04)=60m3/m2.h=16.7L/m2.s备考题1.4.314.5消毒一、消毒概论1、消毒目的消毒标准：细菌学指标2、消毒方法氯、二氧化氯、臭氧、紫外线各自的优点及存在的问题3、消毒剂的投加点滤后加氯（清水池前投加）出厂补充加氯（二泵站处）预加氯（取水口或水厂入口，防治藻类繁殖），目前不提倡，改用KMnO4、O3、H2O2等。中途补氯（用于大型管网）二、氯消毒1、氯消毒原理液氯转化为气态投加若水中无氨，则生成HOCL和OCL－1，＋1价的CL具有氧化、杀菌作用。氯消毒原理P157,HOCL起主要作用HOCL和OCL－1的比例与水的PH值及水温有关，低温、低PH值消毒效果好若水中有氨氮，则生成氯胺，消毒原理仍为HOCL杀菌。各种氯胺的比例与PH值及氯胺比有关有效氯包含：自由性（游离性）氯（HOCL和OCL－1）化合性氯（各种氯胺）余氯－－剩余的有效氯2、加氯量加氯量＝需氯量＋余氯量规范规定P158图1－4－63，643、氯消毒工艺（1）折点氯化法水中氨氮含量少时采用。经验：原水氨氮含量小于0.3mg/L时折点加氯；大于0.5mg/L时，峰点前加氯。（2）氯氨消毒法减少消毒副产物先氯后氨－－－－有大型管网时清水池前折点加氯，出厂时加氨；CL2:NH3=3~6:1(重量比)。化合性的氯胺消毒法－－－原水氨氮含量高时清水池前同时投加，利用清水池接触（大于2h）4、加氯设备加氯要求规范7.7.1~7.7.16储氯量15～30天图1－4－65三、二氧化氯消毒1、消毒原理及方法原理－－－氧化作用投加方法－－滤后投加，单独使用－－二氧化氯预氧化+滤后加氯2、二氧化氯制备现场制备（1）（3）（4）都存在CL2，仍有消毒副产物问题3、优缺点P163练习备考题1.4.24备考题1.4.26备考题1.4.30备考题1.4.36备考题1.4.41备考题1.4.2《给水工程》反应器公式备考题1.4.3《给水工程》反应器公式4.6地下水除铁除锰一、含铁含锰地下水存在形态：Fe＋2、Mn＋2，常共存，一般浓度Fe＋2＞Mn＋2

二、地下水除铁除锰原理1、除铁原理（1）原理Fe＋2+［O］→Fe＋3Fe（OH）3→过滤（2）方法空气氧化P165式1-4-43要求：PH＞6，最好＞7；含硅水PH＜6特点：属自催化氧化两种除铁工艺路线：曝气→氧化池→滤池曝气→滤池药剂氧化CL2需CL2计算P1662、除锰原理（1）原理Mn＋2+［O］→Mn＋4MnO2→过滤（2）方法空气氧化P166式1-4-47,需O2计算药剂氧化CL2P166式1-4-48,需CL2计算（3）特点反应慢，需自催化，滤料为锰砂要求PH＞7.5铁锰共存时，先除铁后除锰。Fe＋2、Mn＋2浓度低时，采用一个滤池，上层除铁下层除锰；浓度高时，采用2个滤池二、地下水除铁除锰工艺与设备1、处理方法（1）原水曝气→接触氧化过滤（2）原水曝气→氧化→过滤（3）药剂氧化→过滤2、处理工艺流程各种工艺流程的适用条件3、曝气设备4、过滤设备滤料与过滤工艺参数P170练习备考题1.4.474.7水的软化与除盐一、软化与除盐概述1、软化与除盐目的及基本处理方法（1）软化－－去除水中Ca2+、Mg2+方法：药剂软化、离子交换（2）除盐－－去除水中各种离子淡化－－部分去除离子方法：离子交换（各种规模）、电渗析（小规模）、反渗透（中小规模）、蒸馏法（大规模海水淡化）2、水中常见溶解离子溶解性物质：无机离子、少量溶解气体、微量有机物溶解性阳离子：Ca2+、Mg2+、Na＋、K＋溶解性阴离子：HCO3-、SO42-、CL-

3、软化除盐浓度表示方法（1）硬度以CaCO3计，饮用水≯450mg/L（2）水的纯度表示方法电阻率、电导率除盐水、纯水、高纯水的电导率P172表1-4-6（3）软化除盐计算的离子浓度常用单位当量粒子的摩尔浓度＝当量浓度当量粒子及摩尔质量P173，表1－4－7表1－4－7（4）水中阴阳离子的组合关系∑C阳当量粒子＝∑C阴当量粒子加热或浓缩后，按一定规律组成化合物，从水中析出，组合顺序：Ca2＋＞Mg2＋＞Na＋（K＋）CO32-＞HCO3-＞SO42-＞CL–

例题图1－4－74二、药剂软化法1、石灰软化法（1）反应原理P174石灰投量计算P174式1－4－54，与投加混凝剂共同考虑，浓度均为当量粒子的摩尔浓度（2）特点只能去除碳硬和碱度水中阴、阳离子浓度均降低出水残余硬度较高用于要求较低的软化处理图1－4－75三、离子交换法1、离子交换基本原理（1）离子交换树脂构成：母体＋交换基团分类按母体结构－－凝胶型－－大孔型按交换基团－－阳离子型RH、R弱H、RNa－－阴离子型ROH、R弱OH（2）离子交换树脂的性能指标1）产品编号2）主要性能指标全交换容量、工作交换容量湿真密度＝湿树脂质量/树脂颗粒本身所占体积湿视密度＝湿树脂质量/树脂堆积体积含水量率（3）离子交换反应特性1）离子交换树脂对水中离子的选择性强酸性阳树脂与水中离子交换的选择顺序：Fe3+＞Al3+＞Ca2＋＞Mg2＋＞K＋=NH4＋＞Na＋＞H＋强碱性阴树脂与水中离子交换的选择顺序：

SO42-＞NO3-＞Cl-＞HCO3-＞HSiO3-

2）离子交换平衡与可逆性RH+Na＋⇔

RNa+H＋软化时，RH→

RNa再生时，由于H＋浓度很大，RNa→

RH（4）离子交换软化除盐基本原理1）离子交换软化图1－4－772）离子交换除盐图1－4－783、离子交换软化除盐工艺（1）软化工艺流程1）RNa软化强酸性方法见图1－4－77适用范围P180特点去硬不去碱，其他2）RH—RNa并联软化除碱系统均为强酸性图1－4－79，80RH，RNa通过的流量(RH以Na＋泄漏为运行终点)：注：式中浓度均为当量粒子摩尔浓度适用范围：P1813）RH—RNa串联软化除碱系统均为强酸性通过RH的流量与并联相同，通过RH的流量为100％。特点出水水质比并联好；RNa交换器容积大例题4）R弱H—RNa串联软化除碱系统R弱H→除CO2器→RNa特点P182（3）除盐工艺流程基本工艺流程RH放在ROH前面的原因3、离子交换软化除盐设备1）固定床顺流式、逆流式2）连续床3）混合床四、膜分离法除盐与纯水生成的基本方法膜分离法－－电渗析用于除盐－－反渗透用于除盐－－超滤－－微滤1、电渗析法除盐（1）电渗析法除盐产物：淡水、浓水、阳极产生O2和Cl2、阴极产生H2图1－4－88（2）应用“级”和“段”：一对电极之间的膜堆称为一级，具有同向水流的并联膜堆称为一段。增加级数可增加产水量，增加段数可提高脱盐率。优缺点应用－－苦咸水或海水淡化－－高纯水除盐的预处理（电渗析→混合床）图给水工程P436图22－122、反渗透法除盐（1）反渗透法除盐原理图1－4－89去除对象：1nm以下的无机离子及小分子按工作压力分类：a）高压反渗透（海水淡化）b）低压反渗透（苦咸水淡化）c）超低压反渗透（自来水除盐）（2）反渗透设备及应用需要加压水泵、预处理设备等。串连可提高除盐率，浓水循环可提高淡水产水率应用－－饮用纯水，工业纯水－－超纯水生产的预脱盐（反渗透→混合床）优缺点P190练习:备考题1.4.504.8给水厂设计一、水厂的厂址选择1、给水厂位置的设置方式（1）取水点距用水点较近——给水厂与取水构筑物（一泵站）建在一起（2）取水点距用水点较远——给水厂建在用水区附近（3）取水点距用水点较远——给水厂建在取水构筑物附近，在用水区附近再建一个配水厂（少）（4）高浊度水——预沉池建在取水构筑物附近，主要净水构筑物建在用水区附近2、厂址选择的原则二、设计步骤与设计原则1、设计步骤2、总体设计原则P195三、水厂工艺流程与主要处理构筑物选择1、地下水为水源——一般为清水池前加氯——含铁、锰时，除铁除锰（2）一般的地表水为水源——常规处理工艺（3）低温、低浊、高藻水为水源加大混凝剂投量混凝－气浮－过滤（4）微污染水为水源预处理（生物、预氧化、粉末活性炭等）＋常处理常规处理＋深度处理（臭氧、活性炭、生物活性炭等）预处理＋常规处理＋深度处理（5）高浊度水为水源——预沉＋常规处理2、水处理构筑物的选择3、滤池冲洗废水回用与水厂污泥外排四、水厂平面与高程布置1、平面布置P1982、高程布置P199满足重力流五、水厂生产过程监测与自动控制练习备考题1.4.28备考题1.4.33备考题1.4.34备考题1.4.51备考题1.4.52备考题1.4.53第五章水的冷却和循环冷却水水质处理5.1水的冷却一、冷却构筑物类型1、水面冷却池－－通过水体水面向大气中散发热量敞开式2、喷水冷却池－－利用喷头喷水进行冷却敞开式3、湿式冷却塔－－内设填料和喷头的塔型冷却设备敞开式图1－5－3二、冷却塔的工艺构造1、冷却塔的组成部分及其作用P204图1－5－42、冷却塔的组成部分简介（1）配水系统1）管式配水系统－－固定管式、旋转管式2）槽式配水系统3）池式配水系统了解各种配水系统的适用条件，流速见规范图1－5－7图1－5－8，9图1－5－10（2）淋水填料1）点滴式淋水填料图1－5－112）薄膜式3）点滴薄膜式（3）通风及空气分配装置（4）其他装置2）集水池《冷却塔设计规范》对集水池有要求，P211三、水冷却原理及冷却塔热力计算的基本方法1、水冷却原理－－接触传热、蒸发传热接触传热水、气接触时，由于温度差，产生传热（热量为Hα），当水温tf(水面温度)高于气温θ时，水的热量传给空气，水降温。（方向也可能相反）蒸发传热当热水表面直接与未被水蒸气所饱和的空气接触时，热水表面的分子不断化为水蒸气，在此过程中，将从水中吸收热量（Hβ），使水得到冷却。

蒸发可在沸点以下发生，与tf是否高于气温θ无关，Hβ总是从水到空气。水气交界面处的水蒸气分压为对应于水温t的饱和蒸气压力Pq”，周围环境的水蒸气压力为Pq，只要Pq”＞Pq，蒸发就存在。不同温度下水的散热情况有4种。

图1－5－19

湿球温度－－代表了在当地的气温条件下，水通过湿式冷却所能冷却到的最低极限温度。也即冷却塔出水的理论极限温度。干球温度－－当地空气温度θ冷却塔的实际运行状态为tf＞

θ。冬季接触传热量占50％～70％，夏季蒸发传热占80％～90％。2、冷却塔热力计算的设计任务与基本方法（1）基础资料P213（2）设计任务冷却塔的面积计算（根据冷却任务选择冷却塔）冷却塔运行状态计算（已选定冷却塔，验算出水温度）（3）基本方法理论法（焓差法）、经验法（用于自然通风）（4）基本方程－－麦克尔焓差方程根据冷却原理：dH=dHα+dHβ焓－－表示气体含热量大小的参数，KJ/Kg麦克尔焓差方程:dH－水气接触的微元体积传热量，KJ/hi’’－与水温相应的饱和空气焓，KJ/Kgi－与气温相应的空气焓，KJ/KgdV－水和空气接触的微元体积，m3βXV－淋水填料容积传质系数，Kg/(m3.h)3、焓差法逆流式机械通风冷却塔设计计算基础（1）冷却塔计算基本关系1）冷却任务与冷却塔特性相符，N=N’2）冷却任务用冷却数N表示，N为无量纲数

Cw－水的比热，4.18KJ/Kg.℃其他P2153）冷却塔特性用冷却塔特性数N’表示，无量纲实际冷却塔N＝N’（2）冷却塔设计计算1）冷却塔选型计算要求：根据冷却任务，确定冷却塔面积（选型）已知：Q、t1和t2；θ、τ、P；填料的热力和阻力特性N’计算步骤1）求不同气水比λ时的冷却数N（式1-5-9）,画出λ～N关系曲线2）求冷却塔工作点的气水比λ03）求塔的尺寸根据λ0、Q、G(λ=G/Q)、风机平均风速→塔总面积（或选定塔型后，计算所需塔数）2）冷却塔运行计算要求已知计算步骤1）2）3）由τ、θ、P可知i1，由λ、t2→i2→N4)四、循环冷却水系统分类：敞开式（常用）、密闭式1、循环冷却水系统的构成P217循环冷却水系统的3种组成形式及优缺点图1－5－22～252、循环冷却水系统的设计原则3、机械通风冷却塔的选择和布置主要依据：《工业循环水冷却设计规范》《工业循环冷却水处理设计规范》5.2循环冷却水水质处理一、循环冷却水水质特点和处理要求（敞开式）1、循环冷却水的水质特点（1）循环冷却水的浓缩作用蒸发损失→含盐量增加（浓缩）→电导率增大→加快系统腐蚀蒸发损失→含盐量增加（浓缩）→某些盐类过饱和→系统结垢（2）循环冷却水中CO2的散失和O2的增加CO2的散失加重了水中CaCO3的沉淀O2的增加，增大了循环水的腐蚀性（3）循环冷却水的水质污染沉积物－－结垢（无机盐沉淀）－－粘垢（微生物）－－污垢（悬浮物等）（4）水温变化循环冷却水的水质特点：腐蚀、沉积物2、循环冷却水的水质要求P221表1－5－3要求水质稳定，控制指标：腐蚀率、污垢热阻3、循环冷却水水质稳定性判断3种方法P223二、循环冷却水水质处理目的：防止腐蚀和沉积物的形成1、腐蚀控制加缓蚀剂，在金属表面形成保护膜（3种膜类型）2、结垢控制软化、除盐、酸化、投加阻垢剂（目前常投加缓蚀阻垢复合药剂）3、污垢控制采用旁滤池（旁滤流量一般为循环水量的1％～5％）4、微生物控制（粘垢控制）投加杀菌剂、表面活性剂等5、循环冷却水系统设备的清洗与预膜处理定期清洗，清洗后进行预膜处理三、循环冷却水的水量损失与补充1、水量损失水量损失：蒸发、风吹、渗漏、排污补充水量＝水量损失补充水率＝∑水量损失率各种损失率计算2、浓缩倍数N=CR/CM根据补充水含盐量＝损失水量带出系统的含盐量CMPQR=CR(P-Pe)QR得：N＝CR/CM＝P/(P-Pe)N一般控制在2～3排污量计算：选定N，计算Pe→P，并根据PW、Pf→Pb练习：第五节备考题安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

和

，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或其产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约，维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma）RB基因变异(13号染色体)

(1)脱磷酸化Rb蛋白（活性）与转录因子E2F结合，抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）与E2F解离，释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此，Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如：花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因

一对不同的等位基因称杂合等位基因

显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问：女性的两条X染色体基因应如何表达？拓展知识：X染色体基因中，有65%完全处于“休眠”状态，20%仅在部分女性身上“休眠”，15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏，还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体，一旦它遭到破坏，男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为，在女性的两条X染色体中，有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事：20年前一次意外事故，三个工人遭受钴60（Co60)放射性核素的照射结果：一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗？锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右（正常为0.6-1.3%）(多发性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease)：性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，同时还受环境因素的影响，因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病（complexdisease）也叫：“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同