环境工程原理课程设计
清水吸收氨过程填料吸收塔设计2011级环工一班董峻宇20116048
目录
第一节前言 (8)
1.1 填料塔的主体结构与特点 (8)
1.2 填料塔的设计任务及步骤 (8)
1.3 填料塔设计条件及操作条件 (8)
第二节精馏塔主体设计方案的确定 (9)
2.1 装置流程的确定 (9)
2.2 吸收剂的选择 (9)
2.3 填料的类型与选择 (9)
2.3.1 填料种类的选择 (9)
2.3.2 填料规格的选择 (9)
2.3.3 填料材质的选择 (10)
2.4 基础物性数据 (10)
2.4.1 液相物性数据 (10)
2.4.2 气相物性数据 (11)
2.4.3 气液相平衡数据 (11)
2.4.4 物料恒算 (11)
第三节填料塔工艺尺寸的计算 (12)
3.1 塔径的计算 (12)
3.2 填料层高度的计算及分段 (14)
3.2.1 传质单元数的计算 (14)
3.2.3 填料层的分段 (17)
3.3 填料层压降的计算 (17)
第四节填料塔件的类型及设计 (18)
4.1 塔件类型 (18)
4.2 塔件的设计 (18)
4.2.1 液体分布器设计的基本要求： (18)
4.2.2 液体分布器布液能力的计算 (18)
注：
1填料塔设计结果一览表 (18)
2 填料塔设计数据一览 (19)
3 参考文献 (20)
4 后记及其他 (20)
环境工程原理课程设计任务书
一、课程设计的意义与目的
课程设计是《环境工程原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计，学生应该注重以下几个能力的训练和培养：
1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；
2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；
3. 迅速准确的进行工程计算的能力；
4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
二、设计资料
（一）、设计题目：清水吸收氨过程填料吸收塔设计
（二）、设计条件：
1、气体混合物成分：空气和氨；
2、氨的含量：（体积）
（1）5.0%，（2）6.0%，（3）7.0％；
3、混合气体流量：
（1）1000m3/h；（2）2000m3/h；（3）3000m3/h；
4、操作温度：298K；
5、混合气体压力：101.3KPa；
6、回收率：（1）97.0%，（2）98.0%，（3）99.0%。
7、所用填料：材料及规格自定。
（三）、设计容：
1、确定吸收流程；
2、物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成；
3、选择填料、计算塔径、填料层高度、填料的分层、塔高的确定。
4、流体力学特性的校核：液气速度的求取，喷淋密度的校核，填料层压降△P的计算。
5、附属装置的选择与确定：液体喷淋装置、液体再分布器、气体进出口及液体进出口装置、栅板。
（四）、设计要求（交纸质的设计说明书及设计图）：
1、设计说明书容包括：
⑴、目录和设计任务书；
⑵、流程图及流程说明；
⑶、计算（根据计算需要，作出必要的草图，计算中所采用的数据和经验公式应注明其来源）；
⑷、设计计算结果表；
⑸、对设计成果的评价及讨论；
⑹、参考文献。
2、设计图纸：绘制一填料塔装置图（CAD图）（要打印版）
第一节前言
1.1填料塔的主体结构与特点
结构：
图1-1 填料塔结构图
填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以她特别适用于处理量肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
1.2填料塔的设计任务及步骤
设计任务：用水吸收空气中混有的氨气。
设计步骤：（1）根据设计任务和工艺要求，确定设计方案;
（2）针对物系及分离要求，选择适宜填料；
（3）确定塔径、填料层高度等工艺尺寸（考虑喷淋密度）；
（4）计算塔高、及填料层的压降；
（5）塔件设计。
1.3填料塔设计条件及操作条件
1. 气体混合物成分：空气和氨
2. 空气中氨的含量: 5.0% （体积含量即为摩尔含量）
m/h
3. 混合气体流量30003
4. 操作温度298K
5. 混合气体压力101.3KPa
6. 回收率97 %
7. 采用清水为吸收剂
8. 填料类型：采用乱堆塑料鲍尔环填料
第二节精馏塔主体设计方案的确定
2.1装置流程的确定
本次设计采用逆流操作：气相自塔低进入由塔顶排出，液相自塔顶进入由塔底排出，即逆流操作。
逆流操作的特点是：传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。工业生产中多采用逆流操作。
2.2 吸收剂的选择
因为用水做吸收剂，故采用纯溶剂。
2.3 填料的类型与选择
填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。
2.3.1 填料种类的选择
本次采用散装填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。鲍尔环是目前应用较广的填料之一，本次选用鲍尔环。
2.3.2 填料规格的选择
工业塔常用的散装填料主要有Dn16\Dn25\Dn38\ Dn76等几种规格。同类填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减小，填料费用也增加很多。而大尺寸的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定。
常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d 的推荐值列于。
2.3.3 填料材质的选择
工业上，填料的材质分为瓷、金属和塑料三大类
聚丙烯填料在低温（低于0度）时具有冷脆性，在低于0度的条件下使用要慎重，可选耐低温性能良好的聚氯乙烯填料。
鲍尔环填料具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点，在相同的降压下,处理量可较拉西环大50%以上。在同样处理量时，降压可降低一半，传质效率可提高20%左右。与拉西环比较，这种填料具有生产能力大、阻力小、操作弹性大等特点，在一般情况下同样压降时处理可比拉西环大50%-100%，同样处理时压降比拉西环小50%-70%，塔高也有降压，采用鲍尔环可以比拉西环节约20%-40%填料容积。
综合以上：选择塑料鲍尔环散装填料 Dn50
2.4 基础物性数据
2.4.1 液相物性数据
对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得 25 ℃水的有关物性数据如下：
1.ρ=997.05（kg/m 3）
2.黏度s mpa ?=8904.0μ)/(217
3.3h m kg ?= 3表面力为：h kg cm dyn /932731/0.72==σ2
4.kpa m kmol H CNH ?=?33/738.0:25
5.h m D CNH L /1054.7:25263-?=?
6.s m D CNH V /231.0:2523=?
2.4.2 气相物性数据
1. 混合气体的平均摩尔质量为
∑=?+?==4015.282995.00304.1705.0i i VM m y M (2-1)
2. 混合气体的平均密度
1612.1298
314.84015.283.101=??==RT PM VM VM
ρ
(2-2)
R=8.314 3/m KPa kmol K ??
3. 混合气体黏度可近似取为空气黏度。查手册得25C ?时，空气的黏度
h m kg s pa v ??=??=--/10588.61083.125μ
注：211/N kg m s =? 2211/1/Pa N m kg s m ==? 1Pa ﹒s=1kg/m ﹒s
2.4.3 气液相平衡数据
由手册查得，常压下，250C 时，NH 3在水中的亨利系数为 E=76.3kpa
在水中的溶解度：时，325NH ? H=0.738kmol/m 相平衡常数：0.7532E
m P
== (2-3)
溶解度系数:3S
L
/738.002.183.76/05.997EM H m kpa kmol ?=?==
ρ (2-4)
2.4.4 物料恒算
1. 进塔气相摩尔比为
05263.005
.0105
.01111=-=-=
y y Y (2-5) 2. 出口气相摩尔比为
31210579.1)97.01(05263.0)1(-?=-?=-=?Y Y (2-6)
3. 进塔惰性气体流量:
h kmol V /5583.116)05.01(25
273273
4.223000=-+?=
(2-7) 因为该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式计算。即：
12min 12
/Y Y L V Y m X -??
= ?-?? (2-8) 因为是纯溶剂吸收过程，进塔液相组成20X =
所以 7304.0753.005263.010579.105263.032121min =?-=--=???
??-X m Y Y Y V L
选择操作液气比为
2417.17.1min
=???
??=V L V L （2-9） L=1.2417×116.5583=144.7298kmol/h 因为V(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) X 1=0.04111
第三节 填料塔工艺尺寸的计算
填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段
3.1 塔径的计算
1. 空塔气速的确定——泛点气速法
对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =0.5~0.85
贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式 ，即：
2213lg V F L L u a g
ρμερ??
??????
? ???????=A-K 14
18
V L V L w w ρρ???? ? ???
?? （3-1） 即：8
14
1
2.032
2.9981781.14.47122700.6791475.10942.0105.9971612.1917.010081.9lg ??? ????? ??-=??
??????? ????? ??F u 所以：2
F u /9.81（100/0.9173）（1.1612/997.05）=0.2421172607
F u =3.9655765557m/s
其中：
A ——鲍尔环的的常数，0.0942；
f u ——泛点气速，m/s;
g ——重力加速度，9.81m/s 2； 23t m /m α--填料总比表面积，； 33m /m ε--填料层空隙率；
气相密度；液相密度；
3
v 3l /1612.1/05.997m kg m kg ==ρρ
W L =2700.67914㎏/h ； W V =4712.4kg/h ；
K=1.75；
取u=0.8， F u =3.9655765557m/s. 则u =u ?3.9655765557=3.17246
3346.017246
.3360014.33000
44s =???==
u V D π （3-2） 调整塔径后 D=0.4m 1. 泛点速率校核： s m u /6348.64
36004.014.33000
2=??=
6731.19656
.36348.6==F u u 不在
F
u
u 在允许围(0.5~0.85) 所以，调整塔径D=0.7m s m u /8795.24
36007.014.34000
2=??=
7261.09656
.38795.2==F u u 在
F
u
u 在允许围(0.5~0.85)
2. 根据填料规格校核：D/d=700/50=14,根据表3-1符合
3. 液体喷淋密度的校核：
(1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。 (2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。
()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3） 8267.97
.075.005.99767914
.360075.0w 2
2=??=??=D U L L ρ>8
（3-4）
经过以上校验，填料塔直径设计为D=700mm 合理。
3.2 填料层高度的计算及分段
0310.07532.004111.01*
1=?==mX Y （3-5）
*220Y mX == （3-6)
3.2.1 传质单元数的计算
用对数平均推动力法求传质单元数
12
OG M
Y Y N Y -=
? （3-7） ()*
*1
1
2
2*11*22
()
ln
M
Y Y Y Y Y Y Y Y Y
---?=
-- （3-8）
=()()()
3
31059.10310.005263.0ln
01059.1-0.0310-05263.0--?--?）（
=0.0076771
()648344.60076771
.01059.1-05263.03
=?=
-OG
N 3.2.2 质单元高度的计算
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
()()
??
?????
?
??-???? ?????
?
?????? ??--=2.02
221
.075
.0/05.045.1exp 1t l l l l
t l l t l l c t w a U g a U a U a a σρρμσσ （3-9）
;/32m m a a t w 效面积及总表面积，—单位体积填料的了有—、
；
—液体密度，——液体粘度，—质量流速，—液体通过空塔界面的—，张力及液体的表面张力—填料材质的临界表面—、3
/;);
/(;
/2m kg s Pa s m kg U m N L l l l c ρμσσ??
即：t w a a =0.356952177
液体质量通量为：L u =l W /（0.785×0.7×0.7）=9360.923kg/(㎡?h) 气体质量通量为： V u =3000×1.1612/（0.785×0.49）=9056.5449kg/(㎡?h) 气膜吸收系数由下式计算：
()
1
0.7
3
0.237(
)
/V
t V G v v V t v
U D k D RT αμραμ???=? ???
（3-10） ()()()
298314.8225.01001612.1225.006588.0104235.1055449.9056237.03
/17
.05
-÷÷?÷÷?÷?= =0.0971kmol/(㎡h kpa)
液膜吸收数据由下式计算：
2113
23
0.0095L L L L w l L L L U g K D μμαμρρ-
??????
?= ? ? ??????? (3-11）
=0.2454056m/h 因为45.1=?
1.1G G W K K αα?==10045.13570.0097.01.1??? （3-12） =5.2113kmol/)(3h Pa m ??
0.4L L W K K αα?= =4.045.13570.01002454.0??? （3-13） =10.164559/h 因为：F
u
u =0.7261
所以需要用以下式进行校正：
1.4
'
19.50.5G G F u k k u αα???????=+-? ???????
=[]
2113.55.07284.05.914
.1?-?
+）（ （3-14） =11.4752 kmol/)(3h Pa m ??
2.2
'
1 2.60.5l L F u k k u αα???????=+-? ???????
（3-15）
= ()[
]164559.105.0-7284.06.212
.2??+
=11.19066755/h
''
111
G G L K K HK ααα
=
+ （3-16）
=1÷(1÷11.4752+1÷0.738÷11.19066755)
=4.80241kmol/)(3h Pa m ??
OG Y G V V H K K P αα=
=
Ω
Ω
（3-17）
=116.5583÷4.80241÷101.3÷0.738÷0.49 =0.66256 m
OG OG Z H N = （3-18） =0.66256×6.648
=4.405m,得 'Z =1.4×4.405=6.1665m
3.2.3 填料层的分段
对于鲍尔环散装填料的分段高度推荐值为h/D=5~10。 h=5×700～10×700=3.5～7 m
计算得填料层高度为6000mm ，，故需要进行分段，2米为一段，分为三段。
3.3 填料层压降的计算
取 Eckert (通用压降关联图)；将操作气速'u (＝2.8795m/s) 代替纵坐标中的F u 查表，DG50mm 塑料鲍尔环的压降填料因子φ＝125代替纵坐标中的．
则纵标值为：
2
.02L
L
V P g u μρρ?φ??=0.12469 (3-19) ;;/;
/1/;
/3s Pa m kg m s m u l L V l P ?—液体粘度，——气相、液相密度，—、—填料因子，—水与液相的密度比；———空塔气速，—水μρρ?ρρφ
横坐标为：
0.5
V L V L W W ρρ??= ???02608.005.9971612.14.471267914.27005
.0=???
?? (3-20)
;
/h kg W W V L 质量流速，—分别为液相、气相的—、
查图得：
P
Z
?=? 196.2Pa/m (3-21) 为确保填料塔能在最佳工作情况下操作，每米填料层的压强降不能太大，一般常压塔压降P ?=147~490.3Pa(15~50mm O H 2)为宜；经计算，所涉及的填料塔的每米压强降为458Pa,在此围，因此符合实际操作情况。
全塔填料层压降 P ?=196.2×6=1177.2 Pa
至此，吸收塔的物科衡算、塔径、填料层高度及填料层压降均已算出。
第四节填料塔件的类型及设计
4.1 塔件类型
填料塔的件主要有填料支撑装置、填料压紧装置、液体分布装置、液体收集再分布装置等。合理的选择和设计塔件，对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。
4.2 塔件的设计
4.2.1 液体分布器设计的基本要求：
（1）液体分布均匀
（2）操作弹性大
（3）自由截面积大
（4）其他
4.2.2 液体分布器布液能力的计算
（1）重力型液体分布器布液能力计算
（2）压力型液体分布器布液能力计算
注：(1)本设计任务液相负荷不大，可选用排管式液体分布器；且填料层不高，可不设液体再分布器。
(2)塔径及液体负荷不大，可采用较简单的栅板型支承板及压板。其它塔附件及气液出口装置计算与选择此处从略。
注：
1填料塔设计结果一览表
塔径0.7m
填料层高度6m
填料规格50mm鲍尔环
操作液气比 1.2417 1.7倍最小液气比
校正液体流速 3.17246/s
1177.2Pa
压降
惰性气体流量116.5583kmol/h
2 填料塔设计数据一览
3 参考文献
[1]夏清.化工原理（下）[M]. 天津:天津大学, 2005.
[2]贾绍义,柴诚敬. 化工原理课程设计[M]. 天津:天津大学, 2002.
[3]华南理工大学化工原理教研室著．化工过程及设备设计[M]．: 华南理工大学, 1986.
[4]周军.秋利化工AutoCAD制图应用基础 .. 化学工业.
[5]唐盛伟. 填料吸收塔..化学工业.2000.
[6] 路秀林.王者相.塔设备..化学工业.2004.
[7] 道德.化工设备的选择与设计..中南大学.2003.
[8] 徐伟平，佩珍，程达芳.化工过程及设备设计.化学工业.2000.
4 后记及其他
在这次课程设计中我学到了很多。
首先是关于word的使用方式，以前只知道word可以处理文字，对于公式的输入不太了解，因为这次需要输入很多公式，所以，先学了公式编辑器的用法。
再者就是学到了很多本次与我们专业有关的吸收塔的设备的选择与设计方面的知识，涉及到很多方面的容，好多都是课本上不曾接触到的，需要根据在设计中遇到的问题，自己找解决方法，和同学们谈论，系数的选择以及塔径的修整；通过本次课程设计，使我对从填料塔设计方案到填料塔设计的基本过程的设计方法、步骤、思路、有一定的
环境工程学B大气污染工程课程设计讲解
大型作业报告 班级:12级机械设计与制造(环保设备) 姓名: 学号: 完成时间: 2013年12月30日 环境科学与工程学院
大气污染控制工程课程设计任务书 设计题目： 某冶炼厂工艺设备每小时产生3000（3200）Nm 3的含尘烟气，烟气含尘浓度85（90）g/Nm 3，烟气进口温度为250℃，除尘器内平均静压P s = -340 Pa ，试设计一台双筒CLT/A 型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备。 设计参数： 烟气密度：3/293.1Nm kg g =ρ 烟气粘度：26/10849.1m s kg ??=-μ 粉尘密度：3/2160Nm kg p =ρ 旋风除尘器进口粉尘的粒径分布 平均粒径 )(m d p μ 1.5 3.5 5 10 15 22 28 36 44 粒径分布 (%)D ? 3.5 6 15 17 24 16 11 5 2.5
前言 除尘器是控制尘粒污染的有效措施，也是研究应用较早的一项技术。但在尘粒初始量增加，排放量进一步严格的情况下，企业必须重新计划自己的操作条件和排放控制系统，开发或应用更高效的除尘器，以满足现行法规的要求。所以本设计要求完成一台CLT/A型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备的设计。 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。 旋风除尘器在我国应用还不是很广泛，但是随着工业的发展以及人们生活水平和对环境质量要求的提高，旋风除尘器必将有越来越重要的应用，而管式以其显著的优点将会在除尘器的未来发展中显示越来越重要的作用，这可从发达国家除尘器发展的过程中得到证明；另一方面，开发新型除尘装置也是大势所趋。基于我国的特殊国庆，这个过程可能还需要较长的一段时间，但无论如何，由中小型，低效除尘设备向大型高效除尘设备发展是一个必然的趋势。
活性炭吸附实验报告
《环工综合实验（1）》（活性炭吸附实验） 实验报告 专业环境工程（卓越班） 班级 姓名 指导教师 成绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一六年 11月
附剂的比表面积、孔结构、及其表面化学性质等有关。 吸附等温线（Adsorption Isotherm）: 指一定温度条件下吸附平衡时单位质量吸附剂的吸附量 q 与吸附质在流体相中的分压 p （气相吸附）或浓度 c （液相吸附）之间的关系曲线。 水中苯酚在树脂上的吸附等温线
水中苯酚在活性炭上的吸附等温线 吸附机理和吸附速率 吸附机理： 吸附质被吸附剂吸附的过程一般分为三步：（1）外扩散 （2）内扩散 （3）吸附 ①外扩散：吸附质从流体主体通过扩散传递到吸附剂颗粒的外表面。因为流体与固体接触时，在紧贴固体表面处有一层滞流膜，所以这一步的速率主要取决于吸附质以分子扩散通过这一滞流膜的传递速率。 ②内扩散：吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上微孔扩散进入颗粒内部，到达颗粒的内部表面。 ③吸附：吸附质被吸附剂吸附在内表面上。 对于物理吸附，第三步通常是瞬间完成的，所以吸附过程的速率由前二步决定。
?活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性，是目前国内外应用较广泛的一种非极性的吸附剂。 ?由于活性炭为非极性分子，因而溶解度小的非极性物质容易被吸附，而不能使其自由能降低的污染物既溶解度大的极性物质不易被吸附。活性炭的吸附能力以吸附容量q e表示： ?qe=X/M=V(Co-C)/M ?在一定的温度条件下，当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时，吸附就达到平衡。 1、吸附剂的比表面积越大，其吸附容量和吸附效果就越好吗？为什么？ 答：比表面积越大，不一定吸附容量就越好。吸附剂的比表面积越大，只能说明其吸附能力较大，并不代表吸附容量就越大。吸附容量的大小还与脱吸速度有关，如果脱吸速度很快，就算吸附能力再大，吸附容量也还是没多大提升。吸附容量是一个动态平衡的过程。? 吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造，与吸附有关的物理性能有：a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g)；b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g；c.孔径
环境工程专业本科课程设计模板
辽宁科技学院 （20 级） 本科课程设计题目： 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师： 说明书页，图纸张
课程设计评语
炼钢转炉除尘废水处理工艺设计 摘要 本设计中，主要采用混凝沉淀的方法来处理除尘废水。处理构筑物主要有粗颗粒沉淀池、浓缩池、冷却塔等。该系统可在构筑物中对悬浮物进行高效的去除，使水体温度得到大幅降低。该系统具有高效，节能的特点，且工艺可靠，出水水质好。 本设计经过详细论证工艺，对工艺过程的设备和构筑物进行了参数选择、设计计算和选型。进行了平面布置、高程布置等方面的设计，污水经过处理后可作为循环冷却水继续使用。 关键词：污水处理，浓缩池，混凝沉淀
The Process Design Of Steelmaking Converter Dedusting Wastewater Treatment Abstract In this design, mainly adopts the method of coagulation deposition to handle dedusting wastewater.Mainly processing structures are Coarse particle settling basin，Concentrated tank, cooling tower, etc。The system can be efficient removal of suspended solids in the structure, make the water temperature reduced greatly . The characteristics of the system has high efficiency, energy saving, and reliable technology, good effluent water quality Through detailed demonstration of our design process, process equipment, and design of structure parameter selection, calculation and https://www.360docs.net/doc/5813115745.html,yout, vertical layout and other aspects of design,After treatment，sewage may continue to use as cooling water Key words: sewage disposal, thickener, coagulation sedimentation
《环境工程学》课程设计指导书.doc
《环境工程学》课程设计指导书 一、课程设计的目的 运用环境工程学的基本理论和基本技能，去解决环境工程领域的实际工程问题，全面提高学生的分析、计算、总体设计、绘图和综合表达能力。 二、课程设计内容和要求 某电厂新建一台300MW火电机组，对应锅炉额定蒸发量为1000t/h，燃用大同煤，锅炉尾部烟气产生量Q=2218700m3/h，排烟温度为160℃，气体压力为5880Pa，烟气含尘浓度为25.41g/m3，粉尘比电阻为5×1010Ω·cm。需配备2台电除尘器，要求该电除尘器的除尘效率η>99.2；要求该电除尘器的压力损失ΔP<300Pa，要求该电除尘器的漏风率Δα<3%。试对该电除尘器进行总体设计计算，并利用AutoCAD2000画出电除尘器总图。 三、电除尘器主要结构形式和参数的选择 1．当电场断面积F>150m2时，选择电除尘器的室数m=2； 2．当要求除尘效率η>99%时，选择电除尘器电场数n=4～5； 3．为保证粉尘在电场中的停留时间，选择电场风速v=0.6～1.2m/s； 4．根据粉尘比电阻和烟气状态参数，选择粉尘驱进速度ω=0.05～0.1m/s； 5．按电除尘器的常规极距，选择板间距2b=0.4m； 6．按照大C形板+管状芒刺线的极配形式，选择每条极板宽度为0.5m（含拼接缝隙），选择线间距2c=0.5m； 7．按照常规清灰方式，选择阴、阳极侧部挠臂锤振打清灰；振打电机台数按每室、每电场各一台设定，电动机额定功率取0.2～0.3kW； 8．按照大型电除尘器的常规结构，选择进、出气烟箱和灰斗为四棱台形式；每室、每电场至少一个灰斗，卸灰电机台数等于灰斗数，卸灰电动机额定规律取1.2～2.0kW； 9．电加热器套数=4×m×n；每台电加热器的额定功率取2.0kW； 10．高压电源台数等于m×n；取额定输出电压U2=b×360kV/m (kV)； 取额定输出电流I2=2×Li×Hi×Z×0.4mA/m2(mA)。（符号见后） 四、电除尘器总体设计计算 1．每台电除尘器的电场断面积：F=Q/（2×3600×v）（m2）（取整数）； 2．电场有效高度：Hi=（F/2）0.5（m）（取整数或保留1位小数）； 3．每个室的电场通道数：Z=F/（m×2b×Hi）（取整数）； 4．电场有效宽度：Bi=m×2b×Z （m）； 5．每台电除尘器所需总收尘面积：A=-k×Q×ln（1－η）/（2×3600×ω）（取整数）；k为储备系数，一般取1.2～1.3； 6．单电场有效长度：Li=A/（2×n×m×Z×Hi）（m）（取整数或保留0.5小数）；
水污染控制工程实验报告
水污染控制工程 实验报告 （环境工程专业适用） 2014年至2015 年第 1 学期 班级11环境1班 姓名吴志鹏 学号1110431108 指导教师高林霞 同组者汤梦迪刘林峰吴渊田亚勇李茹茹 程德玺 2014年4月
目录 实验一曝气设备充氧性能的测定 ------------------- 1实验二静置沉淀实验 ----------------------------- 3实验三混凝实验 --------------------------------- 6实验四测定污泥比阻实验 ------------------------ 10
实验一曝气设备充氧性能的测定 一、实验目的 1.掌握表面曝气叶轮的氧总传质系数和充氧性能测定方法 2.评价充氧设备充氧能力的好坏。 二、实验原理 曝气是指人为地通过一些机械设备,如鼓风机、表面曝气叶轮等,使空气中的氧从气相向液相转移的传质过程。氧转移的基本方程式为： dρ/dt=K La（ρs-ρ）（1）式中dρ/dt：氧转移速率，mg/（Lh）； K La：氧的总传质系数，h-1； ρs：实验条件下自来水（或污水）的溶解氧饱和浓度，mg/L； ρ：相应于某一时刻t的溶解氧浓度mg/L， 曝气器性能主要由氧转移系数K La、充氧能力OC、氧利用率E A、动力效率Ep四个主要参数来衡量。下面介绍上述参数的求法。 （1）氧转移系数K La 将（1）式积分，可得 1n(ρs—ρ)＝一K La t+ 常数（2）此式子表明，通过实验测定ρs和相应与每一时刻t的溶解氧浓度后，绘制1n(ρs—ρ)与t 关系曲线，其斜率即为K La。另一种方法是先作ρ-t曲线，再作对应于不同ρ值的切线，得到相应的dρ/dt，最后作dρ/dt与ρ的关系曲线，也可以求出。 （2）充氧性能的指标 ①充氧能力（OC）：单位时间内转移到液体中的氧量。 表面曝气时：OC（kg/h）= K La t（20℃）ρs （标）V （3） K La t（20℃）= K La t ? 1.02420-T(T: 实验时的水温) ρs （标）=ρs （实验）?1.013?105/实验时的大气压(Pa) V：水样体积 ②充氧动力效率（Ep）：每消耗1度电能转移到液体中的氧量。该指标常被用以比较各种曝气设备的经济效率。 Ep（kg/kW·h）=OC/N （4）式中：理论功率，采用叶轮曝气时叶轮的输出功率（轴功率, kW）。 ③氧转移效率（利用率，E A）：单位时间内转移到液体中的氧量与供给的氧量之比。 E A= （OC/S）?100% （5）S—供给氧，kg/h。 三、实验步骤 在实验室用自来水进行实验。 （1）向模型曝气池注入自来水至曝气叶轮表面稍高处，测出模型池内水体积V(L)，并记录。（2）启动曝气叶轮，使其缓慢转动（仅使水流流动），用溶解氧仪测定自来水温和水中溶解氧ρ'，并记录。 （3）根据ρ'值计算实验所需要的消氧剂Na2SO3和催化剂CoCl2的量。
清华大学 环境工程系 本科生培养方案
本科培养方案 (一)培养目标 环境科学与工程系设“环境工程”和“给排水科学与工程”两个本科专业，在高年级设置环境工程专业和给排水科学与工程专业的分组选修课，由学生自行选择专业。 环境工程专业的主要任务是培养城市、区域和企业的给水及废水、废气、固体废物和其他污染的控制与治理、环境修复以及环境规划、管理等方面的高级工程技术人才。毕业生可从事环境污染控制和给水排水的规划、技术开发、科学研究和管理等工作。 给排水科学与工程专业的主要任务是培养城市、乡镇和企业的给水与排水系统以及给水处理、废水处理等方面的高级工程技术人才。毕业生可从事给水排水的规划、技术开发、科学研究和管理等工作。 (二)学制与学位授予 学制：本科学制四年，按照学分制管理机制，实行弹性学习年限。 授予学位：工学学士学位。 (三)基本学分学时 本科培养总学分173，其中春、秋季学期课程总学分141，夏季学期实践环节17学分，综合论文训练15学分。 (四)课程设置与学分分布 1．人文社会科学基础课程35学分 (1) 思想政治理论课4门14学分 10610183 思想道德修养与法律基础3学分 10610193 中国近现代史纲要3学分 10610204 马克思主义基本原理4学分 10610224 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论4学分 (2) 体育4学分 第1-4学期的体育(1)-(4)为必修，每学期1学分；第5-8学期的体育专项不设学分，其中第5-6学期为限选，第7-8学期为任选。体育课学分不够或不通过者不能本科毕业及获得学士学位。 (3) 外语4学分 大学英语教学实行目标管理和过程管理相结合的方式。学生入学后建议选修并通过4－6学分的英语课程后再参加《清华大学英语水平I》的考试。本科毕业及获得学士学位必须通过英语水平I考试。学生可选修外语系开设的不同层次的外语课程，以提高外语水平与应用能力。 日语、德语、法语、俄语等小语种外语课程的选课要求详见《学生手册》(2010)。 (4) 文化素质课13学分 文化素质教育核心课程划分为八大课组：①哲学与人生、②历史与文化、③语言与文学、④艺术与审美、⑤科技与社会、⑥当代中国与世界、⑦基础社会科学、⑧数学与自然科学。文化素质教育核心课程目录详见附录1。要求在本科学习阶段修满13学分文化素质教育课程，其中必须包含2门文化素质教育核心课程及1-2学分的《文化素质教育讲座》课程。《文化素质教育讲座》课程为必修，文化素质教育核心课程为限选。其它为任选。每学期开设的文化素质教育课程及核心课程目录详见当学期选课手册。 本系必修课程1门，1学分 00050071 环境保护与可持续发展1学分 2．自然科学基础课程35学分 必修课可以在同类课中选更高档次课程，但多出的学分记入任选学分。
环境工程-CASS课程设计+汇编
目录 第一章总论 (1) 第一节设计任务和内容 (1) 第二节基本资料 (1) 第二章污水处理工艺流程说明 (2) 第二节工艺确定 (2) 第三章处理构筑物设计 (3) 第一节格栅间和泵房 (3) 第二节沉砂池 (5) 第三节初沉池 (7) 第四节CASS池 (9) 第六节加氯间 (20) 第七节污泥浓缩池 (20) 第八节污泥脱水间 (21) 第四章污水厂总体布置 (22) 第一节主要构（建）筑物与附属建筑物 (22) 第二节污水厂平面布置 (22) 第三节污水厂高程布置 (22) 第五章总结及参考文献 (22) 第一节设计总结 (22) 第二节参考文献 (23)
第一章总论 第一节设计任务和内容 一、《水处理工程》的课程设计的目的与要求 1. 依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图、以巩固和深化《水处理工程》所学的理论知识，实现由理论与实践 结合到技术技能提高的目的； 2. 熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。 3. 学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用； 4. 提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向。 1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研究-----实际应用这一过程中工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的； 2）一个工程类理论研究的试验装置的设计质量直接影响理论研究工作的开展； 3）工程设计能力是工科大学毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。 二、课程设计的内容和深度 污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。 针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。 第二节基本资料 1.水量为 10000 m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD 5 = 200 mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 400 mg/L，NH 4 ＋-N＝ 40 mg/L，TP= 8 mg/L。 2.要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A 标准。即COD<50mg/l，BOD 5<10 mg/l，SS<10 mg/l，NH 4 -N <5 mg/l，TP<0.5mg/L。
环境工程课程设计
环境工程设计课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 提交日期：
任务书 一、设计题目 1875m3的平流式沉淀池的设计 二、设计内容 污水流量Q为120000m3/d 进水SS=370 mg/L 出水SS=20 mg/L 三、设计要求 1、设计依据 初次沉淀池设计中应遵守的准则 初次沉淀池设计中应遵循下列一般准则： (1)沉淀池的个数或分格数应不少于2个，并按并联工作考虑。 (2)沉淀池的设计流量应按具体情况决定： ①当污水由泵提升后进入沉淀池时，应按水泵的最大设计出水量计算； ②当污水直接自流入沉淀池时。应按入流管道最大设计流量计算； ③当沉淀池为合流制排水系统服务时，应按降水时的设计流量计算，沉淀时间应不小于30min。 (3)对于生活污水或与之近似的废水，已有较可靠的设计参数可供使用。如表3-1～表3-5。而对于其他废水，理应通过试验求得设计参数方可设计。 一般试验条件比较单纯，没有风力的扰动，也很少受短流和进出
口构造的干扰，为了切合实际，在设计时应将试验得出的负荷值除以l.25～1.75，将试验得出的停留时问乘以1.25～1.75。 (4)初次沉淀池应设置撇除浮渣的设施。 (5)沉淀池的入口和出口均应采取整流措施，以使水流均匀分布，避免短流。 (6)初次沉淀池的污泥。采用机械排泥时可连续或间歇排泥，不用机械排泥时应每日排泥。 (7)采用多斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管，两个或多个泥斗不宜共用一条排泥管。 (8)配水井有消能和向数池均匀分配进水的作用。当进水管有压力时，进水管应由配水井的井壁接入井内，不宜由井底接入。且应将进水管的进口弯头朝向井底。 (9)当每组有两个以上沉淀池时，为使每个池子的进水量均等，应在进口处设置调整流量的设备，如进水闸阀等。 (10)池子的超高至少采用0.3m。 (11)一般沉淀时间不小于1.0h，有效水深多采用2～4m，对辐流式指池边水深。 (12)沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.3～0.5m。 (13)污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°。 (14)初次沉淀池的污泥区容积，一般按不小于2d的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4h污泥量计算；二次沉淀池的污泥区容积按
《环境工程实验》课程教学大纲
《环境工程实验》课程教学大纲 课程名称：环境工程实验 课程代码： 学 分 / 学 时：2/68 适用专业：环境科学与工程专业 先修课程：环境工程原理、水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理和处置、物理性污染控制 后续课程：无 开课单位：环境科学与工程学院 一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献） 课程性质：此课程是环境科学与工程专业环境工程类实践课程，是必修课程。 教学目标：通过实验来加强学生对理论知识的理解，促使学生理论联系实际，培养学生思考能力、动手能力和合作共事的能力。 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。 各教学环节的贡献度 知识能力素质要求 预习 实际操 作 实验报 告 综合设 计 考试 课堂整体 贡献度 知 识 知识体系 包括水处理工程实验；大气污染控制实验；固体废 弃物处理实验；物理性污染控制实验。 √√√ B2发现、分析和解决问题的能力 √ √√√√√√ √√√ √√ √√√ B4合作共事的能力 √√√√√√ √√√ √√√B10理论和实际相结合的能力 √ √√√√√ √√√ √√√ B11动手操作能力 √√√√√√ √√√ 能 力 B12总结归纳能力 √√√ √√√ √√√ √√√ C2刻苦务实、精勤进取 √√√ √√√√√ √√√ √√ √√√ 素 质 C4思维敏捷、乐于创新 √√√ √√√√√√ √√√ √√ √√√ 二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求）
教学内容 学时 实验教 学 讨论 实验报告 要求 自学及要 求 团组大作业及要求 自由沉淀实验 4学时 4学时 混凝实验 4学时 4学时 曝气设备充氧能力的测定 4学时 4学时 石英砂过滤实验 4学时 4学时 活性炭吸附实验 4学时 4学时 恒压膜过滤活性污泥的性能 4学时 4学时 实际烟气烟尘测定实验 4学时 4学时 吸收法净化SO2实验 2学时 2学时 静电除尘效率实验 2学时 2学时 旋风除尘器实验 2学时 2学时 催化氧化法处理甲苯废气 2学时 2学时 袋式除尘器性能测试 2学时 2学时 电子废弃物处理实验 2学时 2学时 自学电子废弃物方面的知识 用声级计测量噪声 4学时 4学时 道路交通噪声的测量 4学时 4学时 驻波管法吸声材料垂直入射 吸声系数的测量 4学时 4学时 综合性设计性实验 12学 时 12学时 课堂 教学 中融 入小 组讨 论 每次实验 后根据实 验讲义要 求和老师 要求完成 实验报告 4－5人一组，结合 本课程基本知识以 及从事的研究项目 等，自主设计实验， 实验结束后进行 PPT讲解
环境工程原理试题05-3
环境工程原理期末考试试题（反应工程原理部分） 2006年1月12日 一、简答题（每题6分，共24分） 1.简要阐述环境净化与污染控制技术原理体系以及在实际工程中实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 2.对于不可逆液相反应，利用间歇反应器和理想平推流反应器进行反应操作时的基本方程有何异同？简要分析其理由。 3.简述影响球形催化剂有效系数的主要因素及其产生的影响。 4.分析气－液相快速反应的特点。根据气－液相拟一级快速反应的宏观速率方程，简述提高反应速率的措施。 二、对于二级不可逆液相反应αA A+αB B→P,试分别给出利用间歇反应器、半间歇反应器（B 一次性加入，A连续加入）和连续反应器进行反应操作情况下，A和B的转化率的定义式。(10分) 三、某研究单位拟利用以粒状活性炭为载体的二氧化钛催化剂进行水中低浓度有机污染物A 的分解研究。已知A的分解反应为不可逆反应，现需要确定该反应的本征速率方程（－r A=kc A n）。请你为该研究单位设计一个系统的、可操作性强的实验方案（利用间歇反应器）。（20分） 四、对于一级不可逆液相反应A → P，利用有效体积为1m3的完全混合流连续反应器进行动 力学实验。将A的浓度为60mmol/m3的液体以0.1m3/h速度流入反应器，在20o C条件下，A的转化率达为80％，试回答以下问题。（共25分） （1）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用2个有效体积为0.5m3的完全混合流连续反应器进行串联操作，试计算A的转化率？ （2）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用5个有效体积为0.2m3的完全混合流连续反应器进行串联操作，试计算A的转化率？ （3）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用有效体积为1m3的理想平推流反应器进行反应操作，试计算A的转化率？ （4）在同样的温度条件下，利用间歇反应器进行反应操作，要使A的去除率达到80％，反应时间应为多少？ （5）根据以上计算结果，讨论反应器操作方式对转化率的影响并简要解释其原因。 五、利用如图所示的细胞循环反应器进行某细菌的培养，进料速率q v0=1 m3/h, S0=2 g/m3, X0=0, V=1m3。已知该细菌的比生长速率μ与基质浓度S之间的关系符合Monod方程，已知μmax，A=2 h－1, K s =0.5 g/ m3，每消耗2g基质生成1g细胞。试回答以下问题。（21分） e
环境工程课程设计..
环境工程课程设计 课题名称：传统活性污泥法中核心构筑物设计 院系： 完成时间： 2015 年 7月 5 日 环境工程学课程设计任务书 学生姓名 课题名称 传统活性污泥法中核心构筑物设计—初沉池和曝气池 设计条件： 某城区拟采用传统活性污泥法工艺处理其生活污水， 设计生活污水流量为100000m3/d； 为200mg/L，TP为5 mg/L，SS为250 mg/L，COD为450 mg/L ，进水水质：BOD 5 TN为20 mg/L。 出水水质要求：BOD 为20mg/L，COD为30 mg/L ,TP为1.0 mg/L，SS为20 5 mg/L，TN为5 mg/L。
排放标准：（GB8978-1996）《污水综合排放标准》 设计要求： 设计说明书一份(不少于5000字)，内容要求： (1)掌握传统活性污泥法二级污水处理厂主要构筑物的设计计算及计算机绘图方法，主要包括格栅、污泥泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、污泥浓缩池、以及高程的计算. (2)确定曝气池的尺寸，并对供气量进行计算。 (3)绘制曝气池的平面布置图和剖面图。 参考资料：参考资料： 1 1 张自杰.排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1996 2 孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社,2001 3 娄金生编.水污染治理新工艺与设计[M]..北京：海洋出版社，1999，3 4 曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M]..北京:化学工业出版社,2001 5 高廷耀,顾国维.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1999 6 张中和.排水工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1986 7郑兴灿. 污水生物除磷脱氮技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1992 目录 1 引言 (3) 2.工艺选择 2.1传统活性污泥法的背景及现状 (4) 2.2工艺设计原始资料 (4) 3.设计计算
2020年清华大学环境学院951环境科学与工程原理考研考试大纲——盛世清北
https://www.360docs.net/doc/5813115745.html, 2020年清华大学环境学院951环境科学与工程原理考研考试大纲——盛世清北本文由盛世清北查阅整理，专注清华大学考研信息，为备考清华大学考研学子服务。 以下为2020年清华大学水利水电系951环境科学与工程院考研考试大纲：《环境科学与工程原理》考查生态文明和可持续发展的理念、环境科学与工程相关的基础概念与原理，并在此基础上重点考查环境微生物、化学、环境系统与管理三方面内容（考查范围如下）。考试题型包括填空、选择、简答、计算等多种形式。考试时长3 小时，满分150 分。 1）环境微生物 考查范围：与环境工程相关的微生物知识，包括：微生物的种类、结构、功能，微生物的生理特性，生长和变异的规律，驯化和保藏的方法，微生物对污染物分解转化的原理，污水处理设施中的主要微生物及特点，有害微生物及其控制，微生物的常规实验技术等。 2）化学 考查范围：化学物质的聚集状态，分子和晶体结构，配位键和配位化合物，重点主/副族元素；热力学定律，化学动力学，化学平衡，氧化还原反应；有机化合物命名，重要反应；化学分析原理与简单计算，常用仪器分析原理；化学物质的环境影响，环境现象的化学成因等。 3）环境系统与管理 考查范围：大气、水、噪声、固体废物污染的主要来源与途径，全球环境问题；环境质量评价、环境影响评价的基本概念，环境标准的基本概念，环境质量评价方法；环境管理的基本内容与常见措施，环境保护的经济手段；系统、系统分析、系统最优化的基本概念；污染物进入环境中的迁移转化规律，环境质量模型的基本概念与建模一般过程等。 备考清华，需要完整的资料，需要坚定的信念，更需要完善的复习策略，把书本从薄读到厚，再从厚读到薄，最后通过目录，就能就能把所有知识脉络延展，相互关联起来，检查是否有知识盲区，这中间是一个艰难的过程，需要有足够的耐力和毅力，一路有盛世清北陪伴你，你的备考不会孤单！
《环境工程学》课程设计指导书2
武汉理工大学 《环境工程学》课程设计指导书 适用专业：环境科学 指导教师：黄永炳黄敏 武汉理工大学资环学院 二O一一年六月
第一章 概论 课程设计是高等工科院校培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才不可缺少的重要实践教学环节，是教学计划的重要组成部分，是对学生进行综合训练的重要阶段。通过课程设计，能够培养学生综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，使学生受到工程师的基本训练，在查阅中外文献﹑资料收集及调查研究﹑计算机编程及应用﹑工程设计及图纸绘制﹑设计计算说明书的撰写等方面的能力得到一定的提高，进而提高学生适应实际工作需要的能力。 第一节 环境工程学课程设计基本要求 1．主要任务：学生应在教师指导下独立完成一项给定的设计任务，主要包括绘制一定数量的设计图纸，编写出符合要求的设计计算说明书。 2．知识要求：学生在课程设计工作中，应能综合运用工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，去分析和解决水污染控制工程实际问题；能够进行设计计算说明和绘图。 3．能力培养要求：学生应学会依据课程设计任务，进行资料调研﹑收集﹑加工和整理，能够正确运用工具书；培养学生掌握水污染控制工程设计程序﹑方法和技术规范，提高水污染控制工程设计计算﹑图表绘制﹑设计计算说明书编写的能力。不仅能够绘图，而且能独立进行设计计算。 4．综合素质要求：通过课程设计，应使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，能遵守纪律，善于与他人合作和敬业精神，树立正确的工程观点﹑生产观点﹑经济观点和全局观点。 第二节 环境工程学课程设计题目的内容及来源 水处理单元构筑物工艺流程的设计计算题目有些来源于工程建设的实际课题，有些是有明确工程背景和实际意义的模拟课题。 第三节 环境工程学课程设计的阶段划分及应该达到的深度 （见课程设计指定参考书“给水排水工程专业毕业设计指南”，李亚峰，尹士君主编，化学工业出版社环境科学与工程出版中心出版；张林生主编，环境工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社，2002年参考书） 第四节 环境工程学课程设计所需的基础资料 有关的水质、水量由指导教师根据课程设计分组以及具体分组的内容区分分
活性炭吸附实验报告
实验3 活性炭吸附实验报告 一、研究背景： 1.1、吸附法 吸附法处理废水是利用多孔性固体（吸附剂）的表面吸附废水中一种或多种溶质（吸附质）以去除或回收废水中的有害物质，同时净化了废水。 活性炭是由含碳物质（木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等）作为原料，经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力，因此被应用于多种行业。在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。除此之外，活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等，以上都是基于活性炭优良的吸附性能。将活性炭作为重要的净化剂，越来越受到人们的重视。 1.2、影响吸附效果的主要因素 在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。同时，被吸附物质在溶剂中的溶 解度也直接影响吸附的速度。此外，pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。 1.3、研究意义 在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。 二、实验目的 本实验采用活性炭间歇的方法，确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。希望达到下述目的： (1)加深理解吸附的基本原理。
(2)掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。 (3)掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。 (4)利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数：K、1/n。K为直线的截距，1/n为直线的斜率 三、主要仪器与试剂 本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。 3.1仪器与器皿： 恒温振荡器1台、分析天平1台、分光光度计1台、三角瓶5个、1000ml容量瓶1个、100ml容量瓶5个、移液管 3.2试剂：活性炭、亚甲基蓝 四、实验步骤 （1）、标准曲线的绘制 1、配制100mg/L的亚甲基蓝溶液：称取0.1g亚甲基蓝，用蒸馏水溶解后移入1000ml容量瓶中，并稀释至标线。 2、用移液管分别移取亚甲基蓝标准溶液5、10、20、30、40ml于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至100ml刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长470nm处，用1cm比色皿测定吸光度，绘出标准曲线。 （2）、吸附等温线间歇式吸附实验步骤 1、用分光光度法测定原水中亚甲基蓝含量，同时测定水温和PH。 2、将活性炭粉末，用蒸馏水洗去细粉，并在105℃下烘至恒重。 3、在五个三角瓶中分别放入100、200、300、400、500mg粉状活性炭，加入200ml水样。 4、将三角瓶放入恒温振荡器上震动1小时，静置10min。 5、吸取上清液，在分光光度计上测定吸光度,并在标准曲线上查得相应的浓度，计算亚甲基蓝的去除率吸附量。 五、注意事项
环境工程学课程设计(终稿)详解
《环境工程学课程设计》指导书 编制人邓国志 审核 编制日期2015.6 安徽大学资源与环境工程学院环境科学系 二0一五年六月
一、课程设计选题 ××镇污水处理厂工艺设计 二、课程设计目的 课程设计是重要的实践性教学环节，《环境工程学》课程是环境科学专业一门重要的专业课。本课程设计是综合应用《环境工程学》和有关先修课程所学基础知识，以水处理构筑物和相关设备为主，进行水处理工艺设计的实践环节，达到以下目的。 1. 依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图的绘制，以巩固和深化《环境工程学》所学的水处理论知识，实现由理论与实践结合到技术技能提高的目的； 2. 熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。 3. 学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用； 4. 提高对工程设计重要性的认识。 1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研
究-----实际应用这一过程中,工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的； 2）工程设计能力是理工科大学毕业生综合素质能力的体现，同时也是大多数用人单位对环境科学与工程专业学生所要求掌握的基本技能之一,也是环境科学与工程专业学生立足于激烈的就业市场竞争所必备的技能之一。 三、课程设计内容及要求 通过本设计，使学生能独立完成某种处理工艺设计方案的制定、单体构筑物的设计、图纸的绘制，完成设计说明书的编制。 （一）主要内容包括： 1. 根据原始资料，计算设计流量和水质污染浓度； 2. 根据水质情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法和污水、污泥处理的流量以及有关的处理构筑物； 3. 对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目和尺寸； 4. 进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计； 5. 完成图纸的绘制（工艺流程图、平面布置图及主要构筑物图）； 6. 设计说明书的编制。 （二）课程设计基本要求 1. 参考文献查阅：查阅近几年的相关文献和有关设计手册等资料。 2. 设计方案：设计应以所给资料为依据，至少比较3种成熟的处理工艺，确定采用的工艺。 3. 设计计算：主要构筑物的设计计算应准确、完整。
清华大学2006年环境工程原理期末试卷(反应工程原理部分)_.
环境工程原理期末考试试题(反应工程原理部分 2006年1月12日 一、简答题(每题6分,共24分 1.简要阐述环境净化与污染控制技术原理体系以及在实际工程中实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 2.对于不可逆液相反应,利用间歇反应器和理想平推流反应器进行反应操作时的基本方程有何异同?简要分析其理由。 3.简述影响球形催化剂有效系数的主要因素及其产生的影响。 4.分析气-液相快速反应的特点。根据气-液相拟一级快速反应的宏观速率方程,简述提高反应速率的措施。 二、对于二级不可逆液相反应αA A+αB B→P,试分别给出利用间歇反应器、半间歇反应器(B 一次性加入,A连续加入和连续反应器进行反应操作情况下,A和B的转化率的定义式。(10分 三、某研究单位拟利用以粒状活性炭为载体的二氧化钛催化剂进行水中低浓度有机污染物A 的分解研究。已知A的分解反应为不可逆反应,现需要确定该反应的本征速率方程(-r A=kc A n。请你为该研究单位设计一个系统的、可操作性强的实验方案(利用间歇反应器。(20分 四、对于一级不可逆液相反应A → P,利用有效体积为1m3的完全混合流连续反应器进行动
力学实验。将A的浓度为60mmol/m3的液体以0.1m3/h速度流入反应器,在 20o C条件下,A的转化率达为80%,试回答以下问题。(共25分 (1在同样的反应物料流量和温度条件下,利用2个有效体积为0.5m3的完全混合流连 续反应器进行串联操作,试计算A的转化率? (2在同样的反应物料流量和温度条件下,利用5个有效体积为0.2m3的完全混合流连 续反应器进行串联操作,试计算A的转化率? (3在同样的反应物料流量和温度条件下,利用有效体积为1m3的理想平推流反应器进 行反应操作,试计算A的转化率? (4在同样的温度条件下,利用间歇反应器进行反应操作,要使A的去除率达到80%, 反应时间应为多少? (5根据以上计算结果,讨论反应器操作方式对转化率的影响并简要解释其原因。 五、利用如图所示的细胞循环反应器进行某细菌的培养,进料速率q v0=1 m3/h, S0=2 g/m3, X0=0, V=1m3。已知该细菌的比生长速率μ与基质浓度S之间的关系符合Monod方程,已知μmax,A=2 h-1, K s =0.5 g/ m3,每消耗2g基质生成1g细胞。试回答以下问题。(21分
环境工程课程设计
环境工程课程设计书设计题目：湖北某印染厂工业废水处理站设计 姓学专学名：院：业：号： 指导老师：设计日期：
环境工程课程设计任务书 课题名称：湖北省某印染厂工业废水处理站设计 一、设计训练内容 本课程设计主要培养学生的理论与实践相结合的能力。 1.确定工业废水处理站的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。 2.对工艺流程中的主要构筑单元的设计与计算，如：格栅、沉砂池、沉淀池、生化反应池、曝 气池、SBR反应池、消毒池、污泥浓缩池等。 3.工业废水处理站平面布置、高程布置设计。 4.管道水力阻力的计算，水泵、风机等主要设备选型。 5.工业废水处理工程初步经济核算（分析），如人工、药品、设备运行费用等。 6.采用CAD制图，制作图纸包括： （1）工业废水站平面布置图；（3＃图纸1张） （2）工业废水站的高程布置图；（3＃图纸各1张） 二、设计（论文）任务和要求 （一）设计任务 1.根据国内外先进技术水平，分析本工程实际状况。内容包括：该类工业废水处理工艺技术的 国内外水平、现状与发展状况；提出本次设计工艺流程确定并说明选择理由； 2.根据给定的原始资料设计湖北省某印染厂工业废水处理站； （1）工业废水处理站的工艺流程选择； （2）工业废水处理站主要构筑物的计算； （3）管道水力损失计算； （4）配套设备的选型； （5）工业废水处理站的平面布置设计； （6）工业废水处理站的高程布置设计； （7）工业废水处理站运行费用分析。 3. CAD绘图：处理站的平面布置图、高程图； （二）设计要求 1.设计选定工艺流程合理，构筑物尺寸计算准确，构筑物选型及主要参数计算准确； 2
清华大学环境工程原理(分离过程原理)期末试卷(环3)
环3 《环境工程原理》——分离过程原理试题 班级：姓名：学号： 一、问答题（每题6分，共30分）： (1)在过滤过程中，滤饼层的可压缩性通常用什么参数来表示？试分析说明滤饼层为不可压缩 和可压缩两种情况时，增加过滤压差对过滤速度的影响。 (2)试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。 (3)试说明反渗透膜材质是如何影响膜的截留率的？ (4)空气中含有SO2和CH4两种气体，其分压相同，试判断哪种污染物更易被水吸收？为什么？ (5)采用活性炭吸附某含酚废水，当采用单级吸附饱和后，将饱和后的活性炭填充到固定床中， 从顶部通入同样浓度的含酚废水，问活性炭是否还能吸附酚？为什么？ 二、采用转筒离心机分离悬浊液中的固体颗粒，已知颗粒直径为50μm，颗粒密度为6600kg/m3，悬浊液密度为1000kg/m3，黏度为1.2×10-3Pa·s，转筒尺寸为h=500mm, r1=50mm, r2=100mm, 离心机转速为250r/min。（20分） (1)求离心机完全去除固体颗粒时的最大悬浊液处理量。 (2)如果改用直径D与离心机相同的旋流分离器处理该悬浊液，假设进液口宽度B=D/4，液体 在旋流分离器中的旋转圈数为5，采用什么样的操作条件，才能使旋流分离器的分离效率与离心机相同。 三、对某有害气体采用吸收法处理，已知气液两相的相平衡关系为y*＝1.2x。假设气体中溶质摩尔分数为0.3，吸收剂中的溶质摩尔分数为0.01，液气比为2。（25分） (1)采用逆流操作时，请画出操作线和平衡线的关系示意图。假设气体出口处气体中溶质摩尔 分数为0.02，计算气体进口和出口处的推动力。 (2)采用并流操作（气体和吸收剂均从塔底部进入）时，请画出操作线和平衡线的关系示意图。 如果同样要求气体出口处气体中溶质摩尔分数达到0.02，问是否能够达到要求？气体中溶质摩尔分数最低能达到多少？ (3)在上述并流操作条件下，如果要使气体出口处气体中溶质摩尔分数达到0.02，应如何调整 操作参数？请通过计算说明。 四、采用萃取法处理含酚废水。已知待处理的含酚废水体积为10L, 密度为1000 kg/m3，废水中的酚浓度为100 mg/L，要求萃取后废水中酚浓度达到15mg/L以下。假设酚的分配系数为15，并不随溶液组成而变化。（25分） (1)采用单级萃取时，问需要添加多少kg的萃取剂？ (2)将单级萃取后的萃取相与同样体积和同样浓度的含酚废水再次接触进行萃取操作，问废水 中的酚浓度可以降低到多少？并请画出操作线和平衡线的关系示意图。 (3)重复（2）的操作，求最终得到的萃取相中酚的最大浓度为多少？