第七章过滤
环境工程原理 重点 整理
第七章过滤分类：1、按过滤机理分：表面过滤和深层过滤；2、按促使流体流动的推动力分：重力过滤、真空过滤、压力差过滤、离心过滤。
表面过滤（滤饼过滤）：常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼层易形成的情况下深层过滤：常发生在滤料内部、固体颗粒物浓度稀的情况下。
它是利用过滤介质间的间隙进行过滤的过程。
过滤比阻是单位厚度过滤介质或滤饼层的阻力目数：泰勒标准筛系列的各个筛以筛网上每英寸长度的孔数为其筛号，也称目数。
过滤水头损失曲线偏离理想曲线的原因在滤料表面有悬浮物沉积，造成表面的堵塞可压缩滤饼：S=0.2~0.8 不可压缩滤饼：S=0第八章1.吸收：吸收是根据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度（或化学反应活性）的不同，而将气体混合物分离的操作过程。
2.吸收的类型：按溶质和吸收剂之间发生的作用分：物理吸收和化学吸收；按混合气体中被吸收组分的数目分：单组分吸收和多组分吸收；按在吸收过程中温度是否变化分：等温吸收和非等温吸收。
在这些吸收过程中，单组分的等温物理吸收过程是最简单的吸收过程，也是其他吸收过程的基础。
3.溶质在气、液两相间的平衡关系就决定了溶质在相间传质过程的方向、极限以及传质推动力的大小，是研究吸收传质过程的基础。
4.气-液平衡：在一定的条件（温度、压力等）下，气相溶质与液相吸收剂接触，溶质不断地溶解在吸收剂中，同时溶解在吸收剂中的溶质也在向气相挥发。
随着气相中溶质分压的不断减小，吸收剂中溶质浓度的不断增加，气相溶质向吸收剂的溶解速率与溶质从吸收剂向气相的挥发速率趋于相等，即气相中溶质的分压和液相中溶质的浓度都不再变化，保持恒定。
此时的状态为气、液两相达到动态平衡状态。
5.亨利定律：在稀溶液条件下，温度一定，总压不大时，气体溶质的平衡分压和溶解度成正比，其相平衡曲线是一条通过原点的直线，这一关系称为亨利定律。
6.亨利定律三种形式和三者的关系：1）PA*=EXa，PA*——溶质A在气相中的平衡分压，Pa；XA——溶质A在液相中的摩尔分数；E——亨利系数，Pa。
第七章 气体中微粒的分离技术
3600
cm/s
一、空气过滤器的特性
（二）净化效率
净化效率可用效率、穿透率和净化系数来表征。
1. 效率
效率可表示为计重效率、计数效率、比色效率、浊度效率等，最常用的是 计数效率和计重效率。
一、空气过滤器的特性
2. 穿透率 与效率相反，穿透率越高，净化效率越低。指出口浓度占入口浓度的比例。
三、空气过滤器的选配与应用
过滤器的风量：一般小于额定风量，要平衡阻力和过滤器效率。 过滤器的位置：中效过滤器集中在系统的正压段，高效过滤器是空气洁净 程度的关键设备，一般设在净化空调的末端，尽量靠近洁净室。 高效过滤器一般需要设置一级或多级预过滤器予以保护，寿命5~15年为宜。 其过滤效率的匹配遵循两个基本原则：
三、空气过滤器的选配与应用
第三节 静电分离技术
室内空气的静电过滤与工业用的电除尘装置的区别： —净化对象不同：工业是含尘量高的气体，室内过滤器针对含尘量极低的空 气 —电极不同：空调净化用的静电除尘设备是采用正极性的放电电极，工业用 的是负电极放电电极。
一、空气中微粒的荷电
按照微粒荷电和捕集是否在同一电场中进行，一般分为单区式和双区式两 种。用于空调净化方面多采用双区式电场。
（二）惯性效应
由于纤维错综排列，气流穿过时其流线要多次拐弯，对于质量或速度相对较大的颗粒会由 于惯性来不及改变方向，从而碰撞纤维而沉积下来。
（三）扩散效应
由于气体分子热运动造成微粒的布朗运动，从而形成微粒（<0.3 μm）的扩散作用，若接触 到纤维被截留下来成为扩散效应。微粒越小，过滤速度越小扩散效应越显著。
一、空气中微粒的荷电
微粒荷电的方式
一、空气中微粒的荷电
由静电理论可知，电场荷电主要对于1 μm以上的微粒起作用，此时微粒 获取的最大电量为：
环境工程原理思考题
环境工程原理思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么?2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么?3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少?2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素是什么?2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系是什么?4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。
第七章-过滤案例
3 滤料性能参数
1) 滤料的比表面积 单位体积滤层中滤料的表面积称为滤料的比表面积。对于粒径不相 等的非均匀滤料，可以看作是由许多粒径相同的均匀滤料所组成。 单位为cm2/g或cm2/ cm3。
a
ai P i
6 1 di
P di的组分再滤料中所占权 重。 i为粒径 P i＝P i P i 1
滤料
悬浮颗粒
流线
1—沉淀
2—扩散
3—惯性
4—阻截
5—水动力
悬浮颗粒的迁移过程
设表层细砂粒径为0.5mm，其孔隙尺寸约为80µm，而水中细小 杂质只有2～30µm，对于这样细小的颗粒能被滤料层截留下来 的现象，作用机理： 水中悬浮物能够粘附于滤料颗粒表面，涉及两个问题： 1 被水流挟带的颗粒如何与滤料颗粒接近或接触—这就是涉 及颗粒脱离水流流线而向滤料颗粒表面靠近的迁移机理。
2.7~7m 99% 7~12m99.9% 较大颗粒 99%~99.9%
工作条件 1.出水浊度可接近于0NTU，而且能很好的去除细菌、臭味、色度，水质很 好，可直接饮用。 2.过滤速度慢：v=0.1～0.3m/h 3.在滤料表面几厘米砂层中形成发粘的滤膜，这滤膜是一些藻类和原生动 植物繁殖的结果，形成滤膜大约需要1～2week。 4.滤池工作1～6个月后，被淤泥堵塞，需人工将表面1～2cm砂刮出来清洗， 再重新铺装。
2）有效粒径与不均匀系数 粒径级配可以用滤料的有效粒径和不均匀系数表示，关系如下：
k 80
d 80 d10
(1)有效粒径d10和不均匀系数k80表示
d10－通过滤料重量10％的筛孔孔径，反映小颗粒所占比例。是产生 水头损失的主要部分。砂滤池d10 =0.5～0.6mm。 实验表明：若滤料d10相等，即使其级配曲线不一样，过滤时产生的 水头损失仍然相近，由此可知造成水头损失有效部分正是粒径小于 d10的哪些颗粒，所以把d10称为有效粒径。
给水处理厂设计
给水处理厂设计计算说明书学院：土木工程学院专业：给水排水工程班级：学号：姓名：指导老师：目录第一章总论 (1)第二章设计任务 (1)第三章设计原始资料 (1)第四章给水处理厂用水量计算 (1)第五章取水泵站 (1)第六章混凝以及沉淀 (1)第七章过滤 (1)第八章消毒 (1)第九章清水池 (1)第十章给水处理厂总平面图 (1)第一章 总 论本次课程设计主要是城市给水处理厂的常规处理工艺设计，主要涉及混凝沉淀、过滤、消毒等工艺的参数设计。
第二章 设 计 任 务根据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一个中小型给水处理厂。
该水厂所在地区为 广东 地区。
城市自来水厂规模为 12.6 万m 3/d 。
第三章 设计原始资料编 号 名 称单 位分 析 结 果１ 水的嗅和味 级 Ⅱ类水体２ 浑浊度 <3度 ３ 色度 <15度 ４ 总硬度 450毫克／升５ PH 值 6.5~8.5 ６ 碱度 度 ７溶解性固体毫克／升 ８水的温度：最高温度43度 最低温度0度 ９ 细菌总数 100个／毫升 １０ 大肠菌群3个／升2.石英砂筛分曲线：筛孔直径（毫米）0.3 0.4 0.5 0.6 0.75 1.0 1.2 1.5 通过砂量所占的百分比34 41 58 64 75 81 91 97（%）3、厂区地形图（1：500）4、水厂所在地区为广东地区，厂区地下水位深度 3.7 米，主导风向南风。
5、厂区地形示意图：第四章给水处理厂水量计算城市自来水厂规模为12.6万m3/d，即5250.00 m3/h, 1.45833 m3/s。
当原水浊度不超过1000～2000mg/L时，设计流量为：×（1+α）=5250.00 m3/h×（1+0.06）=5565m3/h=1545.83L/s Q=Qd式中α为水厂自用水量系数，取值0.06。
第五章处理流程的设计水源→泵站→管式静态混合器→往复式隔板絮凝池 + 平流沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→二泵站→用户混凝剂采用： FeCl3，管式静态混合器消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯第六章取水泵站城市给水处理系统，通过泵站取水，其中流量为1545.83L/s，流速为1.2~1.6m/s,为使水量得到保证，采用2根输水管同时向给水处理厂输水，即每根输水管的流量为772.92 L/s，查水力计算表可得：每根输水管的管径为DN900，管内流速为1.21m/s,坡度为1.811%。
药剂学：第七章 液体制剂的单元操作
阳离子交换树脂： 钠型（稳定）: RSO3- Na+ 氢型：RSO3- H+
阴离子交换树脂： 氢氧型：RN +(CH3)3OH氯型（稳定）： RN +(CH3)3Cl-
当原水含盐高达3000mg/L时,不宜采用离子交换法制备纯化水.
第一节、制药用水的制备
(三)纯化水的处理技术
第一节、制药用水的制备
垂熔玻璃漏斗(芽胞>0.5μm)
第三节 灭菌与无菌操作
微孔滤膜滤器
出液口 内装微孔滤膜 进液口
第三节 灭菌与无菌操作
垂熔玻璃滤器
第三节 灭菌与无菌操作
二、物理灭菌法
c)射线灭菌法 辐射灭菌 不耐热 微波灭菌 不耐热 紫外线灭菌 (紫外线和臭氧)表面/空气/蒸馏水
d)湿热灭菌法 流通蒸汽灭菌 消毒、不耐热制剂 煮沸灭菌 消毒 低温间歇式灭菌 对热敏感制剂 热压灭菌**
第三节 灭菌与无菌操作
二、物理灭菌法
热压灭菌法 耐高温高压
用大于常压的饱和水蒸气进行灭菌的方法。
影响热压灭菌的因素：
➢ 微生物的数量和种类 芽胞>繁殖体>衰老体
➢ 蒸气性质
饱和蒸气(湿、过) 除去空气
➢ 药品稳定性和灭菌时间
➢ 其他
pH环境、介质营养成分
二、物理灭菌法
热压灭菌法
首先开启进气阀对夹套进行加热，待夹套压力上升至 所需压力时，将待灭菌物品整齐排列于格车架上，推入 柜室，关紧柜门并旋紧。将加热蒸气通入柜内，当柜内 温度上升至规定温度，柜内压力应达到相应数值时（如 115.5C、67 kPa），开始记录灭菌时间。到达灭菌时 间后，先关闭蒸气进气阀，打开排气阀，待压力表指针 为零时，即可开启柜门，冷却后取出灭菌物品。
环境工程原理期末复习资料 河南工业大学
1、管路分为简单管路（①、通过各管路的质量流量不变；②、整个管路阻力损失等于各管路阻力损失之和。
）和复杂管路，复杂管路包括分支管路（①、总管流量等于各支管流量之和；②、主管段内各段流量不同，阻力损失需分段加以计算；③、机械能守恒。
）和并联管路（①、总流量等于各支管流量之和；②、各支管中阻力损失相等；③、各支管的流量依据阻力损失相同的原则进行分配。
）。
2、流量计包括测速管（毕托管）（测得的是点速度）、孔板流量计（固定安装，阻力损失较大）、文丘里流量计（比孔板流量计减少了机械能损失），转子流量计（必须垂直安装，流体自上而下流动）。
3、热量传递包括热传导、对流传热、辐射传热。
4、导热系数：①、气体导热系数很小，利于绝热保温，随温度和压强的升高而升高。
②、水的导热系数最大，常用做导热介质。
液体（除水和甘油外）导热系数随温度的升到而减小，压力影响不大。
③、固体：金属的λ选大于非金属的λ；金属有杂质，λ减小；纯金属λ随温度升高而减小，合金λ随温度升高增大；晶体λ随温度升高而减小，非晶体λ随温度升高而增大。
5、环境工程中常见的传质过程有：吸收、萃取、吸附、离子交换、膜分离。
6、重力沉降和离心沉降的比较：区别：①、重力沉降的动力是重力，沉降方向向下，沉降速度恒定，沉降的加速度为重力加速度；②、离心沉降的动力是离心力，沉降方向向外，沉降的速度与半径有关，是变化的，沉降的加速度为离心加速度。
联系：离心分离因数，是离心分离设备的重要指标，表示离心沉降速度较沉降速度可以提高的倍数。
7、过滤可以分为：表面过滤（滤饼过滤）和深层过滤。
8、表面过滤与深层过滤的比较：区别：①、表面过滤的条件是颗粒物浓度高，滤速慢，虑饼易形成，过滤的介质是织布或多孔固体，过滤介质的孔一般比颗粒物的粒径小，有效过滤介质主要是虑饼，实际应用于真空过滤机、板框式压滤机、慢滤池、袋滤器。
②、深层过滤的条件是颗粒物浓度底，滤速快，过滤介质是固体颗粒，过滤介质的空隙大于颗粒物粒径，有效的过滤介质是固体颗粒，实际应用于快滤池。
SPARCS操作基础
SPARCS操作基础第一章基本操作第二章工具栏第三章堆场视图第四章船舶视图第五章弹出信息第六章集装箱图标第七章过滤器(Filter)第八章列表和扼要表第九章查询集装箱第十章色彩第十一章选择与移动集装箱第十二章序列与工作队列第十三章创建与修改集装箱第十四章打印基本操作第十五章更新船期表第一章基本操作一、启动SPARCS启动SPARCS与启动苹果电脑的其他应用程序是一样的。
最简单的方法就是双击SPARCS图标。
1、把光标移到SPARCS图标上。
(图1)。
SPARCS图标一般在桌面上。
2、双击鼠标。
SPARCS启动画面显示出来(图2)，同时光标变成一个转动指针的小表。
稍等一会儿，SPARCS就启动起来了。
现在，就可以开始工作了。
在启动过程中，当你看到在光标的右下方出现了一个小点(。
)时，你可以按住Ctrl+。
来取消本次启动。
光标旁边的小点在启动过程中是间歇性闪动的，所以你一定要注意观察并动作迅速。
当你成功取消后，会出现提示画面(图3)，点击Quit完成退出。
二、用户界面一览用户通过各个基本界面元素与SPARCS进行交互操作，这些元素包括：菜单与工具栏，堆场和船舶视图，集装箱列表，集装箱图标和弹出信息等。
花一些时间来熟悉这些界面元素，对我们更深入地学习SPARCS 有很大的帮助。
1、菜单与工具栏(menu & tool)“菜单栏”和”工具栏”显示在屏幕的顶端(图4)，菜单栏里包括了当前你可用的各种子菜单和命令，点击菜单项就可以打开各个菜单和子菜单。
一般菜单栏是白色的而工具栏是灰色的。
工具栏在菜单栏下面，它们的宽度和整个屏幕的宽度是一样的。
工具栏里包括当前你可用的各种工具按钮，每个工具按钮提供不同的功能。
2、视图(view)你的大部分工作将在视图里完成，(图5)显示了标准视图和堆场与船舶视图之间的相对关系。
3、集装箱图标SPARCS在扫描视图(scanview)和区位视图(sectionview)中显示集装箱图标，在图标里通过颜色，文字和小图标来表示集装箱的各种特性。