水工艺设备基础1常用材料共97页文档
水处理工艺设备基础知识资料
1、泵的分类
1.2、容积式水泵 定义：容积式水泵对液体的压送是靠水泵 内部工作室的容积改变来完成的。 用途：主要用来输送药液、污泥、浮渣等。 典型设备：主要设备有隔膜计量泵、螺杆 泵等。 在水处理中，使用较多的泵是离心泵，其 次是螺杆泵。
2、泵的性能参数
泵的基本性能，即泵工作能力的大小和工作性能 的好坏。 常用泵的性能参数主要有流量、扬程、功率、效 率、转速等 （1）、流量：泵在单位时间内抽吸或排除的水量 称为泵的流量。一般常用体积流量，用Q表示，单 位m3/h或L/s 叶片泵的流量与扬程成反比关系，流量减少，扬 程增大，反之流量增加，扬程降低。容积泵与叶 片泵不同的是流量与扬程无关，容积泵在实际运 行过程中由于泄漏和阀门开启、关闭滞后，实际 流量比理论流量要小些。
4.3.2 几种典型阀门
a 闸阀 闸阀由阀体、闸板、密封件和启闭装置组 成。其优点是当阀门全开时通道完全无障 碍，不会发生缠绕，特别适用于含有大量 杂质的污水、污泥管道中使用，它的流通 直径一般为50-1000mm，最大工作压力可达 4Mpa，流通介质可以是清水、污水、污泥、 浮渣或空气。其缺点是密封面太长，易于 泄漏，运动阻力大，体积较大等。
4.3.2 几种典型阀门
b 蝶阀 蝶阀是污水处理厂中使用最为广泛的一种阀门， 其驱动方式有手动和电动两种。它的流通介质有 污水、清水、活性污泥及低压气体等。蝶阀由阀 体、内衬、蝶板及启闭机构几部分组成。其优点 是密封性好、成本低，缺点是阀门开启后，蝶板 仍横在流通管道的中心，会对介质的流动产生阻 碍，介质中的杂质会在蝶板上造成缠绕。因此， 在含浮渣较多的管道中应避免使用蝶阀。
3、双栅式齿耙格栅除污机
水工艺设备基础复习资料
水工艺设备基础复习资料（PC1.0版）1.金属材料是目前水工艺设备材料的主体。
2.钢的分类：①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢3.钢的编号：①普通碳素钢：Q+数字；Q-----屈服强度；牌号后面标注的ABCD表示钢材质量等级，若标注为F表示沸腾钢（脱氧不完全的钢），未标注为镇静钢（完全脱氧的钢）②优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几，若钢中含锰较高，则在钢号后面附有锰的元素符号，如15Mn; ③碳素工具钢：T+数字；T-----碳素工具钢，数字表示含碳量的千分之几。
若为高级优质碳素工具钢，则在编号后面加A，如T8A ④合金结构钢：两位数字+元素符号+数字前两位数字表示钢中平均含碳量的万分之几；后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。
（<1.5 不标明1.5<x<2.5<x<3.5<.....分别用2 、3、4.....）高级优质钢后边加A; ⑤合金工具钢：平均含碳量≥1.00％，含碳量不予标出；＜1.00％时，用千分之几表示。
4.钢的化学性质：①碳：含碳量增加（<0.9%），钢的质量和硬度不断提高，而塑性和韧性随之下降。
②硫：不溶于铁，以FeS形式存在，与Fe形成低熔点的共晶体，使钢材在加工时容易开裂，产生“热脆”现象。
③磷：磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，当也会导致塑性和冲击韧性显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。
④锰：锰是以脱氧剂和合金元素加入钢中的，和硫可以形成高熔点的硫化锰，从而减轻硫的危害作用。
⑤硅：能使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性和韧性降低。
硅作为合金元素还可以提高钢的耐腐蚀和耐热性，但过高又会降低钢的热加工工艺性能。
水工艺设备常用材料
218%
铁碳合金
碳钢
亚共析钢 共0.析02钢18W %<c=W0c.7<70%.77%
过共析钢 Wc≥0.77%
白口铸铁
亚共晶铸铁 2.11%<Wc<4.3% 共晶铸铁 Wc=4.3% 过共晶铸铁 Wc≥4.3%
D、含碳量与力学性能间的关系
碳钢 中碳钢 0.25%＜Wc≤0.60%
高碳钢 0.60%＜Wc<2.11%（共析钢
钢
0.77%）
C、主要特性线
1、ACD线 液相线，由各成分合金开始结晶温度点所组成的线，铁 碳合金在此线以上处于液相。 2、AECF线 固相线，由各成分合金结晶结束温度点所组成的线。在此线以 下，合金完成结晶，全部变为固体状态。 3、ECF水平线 共晶线，Wc＞2.11%的铁碳合金，缓冷至该线（1148℃）时， 均发生共晶转变，生成莱氏体。 4、ES线 碳在奥氏体中的溶解度曲线，通常称为Acm线。碳在奥氏体中 最大溶解度是E点（Wc＝2.11％），随着温度的降低，碳在奥 氏体中的溶解度减小，将由奥氏体中析出二次渗碳体Fe3CⅡ。
钢、不锈钢、铸铁以及部分有色金属材料等。 1、钢的分类 （1）按化学成分分类
低碳钢 0.0218%＜Wc≤0.25%
碳钢 中碳钢 0.25%＜Wc≤0.60% 高碳钢 0.60%＜Wc<2.11%
钢
低合金钢 （合金总量＜ 5% ）
水工艺设备基础
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物理性能：密度熔点热膨胀系数导热性导电性弹性模量，（弹性模量是材料在弹性极限内应力与应变的比值。
线膨胀系数是指材料在温度变化1摄氏度单位长度的伸缩变化值对于金属高分子陶瓷的比较，“弹”：陶》金》高分子，“线膨胀系数”：高分子》金》陶2 耐蚀低合金钢通常是指在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。
对于不锈钢的种类编号有304：OCr18Ni9，316：OCr17Ni12Mo2，316L: OCr17Ni14Mo2。
3 铜及其合金（具有较高的导电性导热性塑性冷韧性且多耐腐蚀）分类：紫铜（纯铜）黄铜（铜锌合金）青铜（铜的主加元素为锡铝硅）4 陶瓷的基本性能1）刚度：由弹性模量衡量，弹性模量反映结合键的强度，故刚度最高。
弹性模量对组织（晶粒大小晶体形状）不敏感，但受气孔率影响很大。
2）硬度：在各种材料中，陶瓷硬度最大，且随温度升高而下降，但在高温下仍能保持较高的数值。
3）强度：理论上很高，实际中很低（1/100—1/20）。
低的原因是存在晶界。
第一：晶界上存在有晶粒间的局部分离和空隙；第二：晶界上原子间键被拉长，键强度被削弱；第三：相同电荷离子的靠近产生斥力，可能造成裂缝。
实际强度受致密度杂质缺陷影响很大且对应力状态特别敏感。
4）塑性：在室温下几乎没有塑性，塑性变形是在切应力作用下由位错运动所引起的密排原子面间的滑动变形。
共价键有明显的方向性和饱和性，而离子键的同号离子接近时斥力很大，所以主要由离子晶体和共价晶体构成的陶瓷的塑性较差。
不过在高温慢速加载的条件下，陶瓷也能表现出一定的塑性。
由于开始塑性变形的温度很高，所以陶瓷都具有较高的高温强度。
5）韧性和塑性：陶瓷的韧性较低，脆性较高，断裂韧性值也很低，是典型的脆性材料。
断裂是裂纹的形展和扩展的过程。
陶瓷的脆性对表面状态非常敏感。
5 高分子材料的性能1）重量轻2）高弹性（弹性变形量较大弹性模量低拉伸时温度升高）3)滞弹性：应变不说作用力即时建立平衡而有所滞后（其产生主要是由于链段的运动遇到困难，需要时间来调整构象以适应外力要求。
水工艺设备基础 期末复习
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、不锈钢及部分有色金属材料等。
2.钢的分类：按化学成分分为碳钢和合金钢，按硫磷含量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
3.钢的编号：Q+数字表示屈服强度值；标注A、B、C、D，表示钢材质量等级，A级最低，D级最高；标注F为沸腾钢，未标注为镇静钢：如q235—A·F，表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
4.合金结构钢编号：利用“两位数字+元素符号+数字”来表示，两位数字代表钢种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，数字代表该元素的平均含量的百分之几，若平均含量低于1.5%，则不标明含量，若平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……，则相应地以2、3、4……表示。
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%。
5.合金工具钢：当其平均含碳量大于或等于1.00%时，含碳量不予标出，小于1.00%时，以千分之几表示，其余表示方法与合金结构钢相似，如9SiCr，其平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量均小于1.5%。
6.金属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。
7.钢中的有益元素包括锰和硅，有害元素包括硫（热脆、断裂韧性降低）和磷（冷脆、但提高在大气中耐蚀性）。
8.材料的机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性（冲击韧性、断裂韧性、无塑性转变温度）。
9.材料的工艺性能主要指材料的可焊性、可锻性、切削加工性、成型工艺性和热处理性能。
10.有色金属：工业上钢铁称为黑色金属，除钢铁以外的金属称为有色金属。
11.铜合金及其编号：铜与锌组成的合金称为黄铜，HSn70—1表示含铜70%，含锡1%的锡黄铜；铜合金中的主加元素不是锌而是锡、铝、硅等其他元素，称为青铜，QSn4—3，表示平均含锡量4%，含锌量3%的锡青铜。
1-水工艺设备常用材料(打印版)
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（四）金属材料的工艺性能
¾ 定义
——又称加工性能，是指材料在加 工方面的物理、化学和机械性能的综合 表现。
¾ 零部件制造工艺过程
水工艺设备主要零部件的制造工艺 过程主要有焊接、锻造、切削、冲压、 弯曲和热处理等。
1.2 无机非金属材料
1.2.1 无机非金属材料的分类
传统陶瓷
无
陶
机
玻璃
瓷
非
材
金
玻璃陶瓷
¾ 比强度和比刚度高 ¾ 抗疲劳性能好 ¾ 减振能力强 ¾ 高温性能好 ¾ 断裂安全性高 ¾ ……
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铂纳米晶与碳纳米晶管复合材料
2013/11/9
“水工艺设备常用 材料”的介绍到此结 束！谢谢！
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（一）水工艺设备常用的金属材料
铸铁 合金钢
碳钢
Fe
不锈钢
有色金属材料
一体化净水设备 化粪池 金3属管
碳钢三通
铸铁井盖
球墨铸铁三通
合金钢同心异径管 合金钢管
不锈钢过滤罐 4
（二）钢的分类与编号
¾ 钢的分类 · 按化学成分分类
√ 碳钢：低碳钢、中碳钢和高碳钢 （按含碳量不同）
√ 合金钢：低合金钢、中合金钢和高合金钢 （按合金元素含量不同）
• 有益元素 • Mn+S→MnS→S的危害↓，强度/硬度↑
• 有益元素 • Si↑，强度/硬度/弹性↑，塑性/韧性↓ • 过量Si→热加工工艺性能↓↓↓
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（二）金属材料的物理性能
¾ 密度 ¾ 熔点
是指材料在温度变化1℃时单位长度的伸缩变化 量
¾ 热膨胀系数
• 用导热系数表征
¾ 导热性
《水工艺设备基础》课件
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案例2 ：工业废水处理
针对工业废水的特殊组成和高浓度污染物，采用了预处理、生物处理和化学处理 等多种工艺。
3
案例3 ：饮用水净化
为了提供安全饮用水，使用了多阶段的净水工艺，包括混凝、过滤、消毒和反渗 透等处理步骤。
课程总结
学到了什么
通过本课程，我们学习了水工艺设备的定义、作用，水处理流程的基本概念，以及常用的 水工艺设备介绍。
考虑工艺效果，选择适合的水处理工艺和 设备，确保能够达到处理目标和水质要求。
3 运维成本
4 可持续性考虑
综合考虑设备的运行和维护成本，并选择 具有较低成本和高效率的水工艺设备。
在设备设计和选择过程中，要考虑其可持 续性，尽量选择节能、环保和可回收的设 备。
实际案例分析
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案例1 ：市区污水处理厂
通过混凝、沉淀、过滤等工艺，将市区污水处理厂的废水净化处理，使其达到排 放标准。
沉淀池
沉淀池通过自然沉降原理，使水中的沉淀物在 静置的环境下沉淀到底部，实现初步去除悬浮 颗粒的目的。
过滤器
过滤器利用不同的过滤介质，过滤掉水中的微 小悬浮颗粒和溶解物，提高水的清洁度和透明 度。
设备选择和设计要点
1 水质分析
2 工艺效果
在选择水工艺设备时，首先要进行水质分 析，了解水中的污染物质和含量，以确定 适当的处理方法。
实际应用
这些知识可以帮助我们选择合适的水工艺设备，并设计高效的水处理流程，应用于实际的 水处理项目中。
未来发展
随着科技的进步和环保意识的增强，水工艺设备将继续发展，为我们提供更加健康和清洁 的水资源。
水工艺设备通过物理、化学和生物等处理方法，去除水中的污染物质，使水达到特定的质 量要求。