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第1章 环保设备设计基础1

1.1 设备设计概述1

1.1.1 环保设备、环保工业、环保产业的概念1

1.1.2 环保设备的分类2

1.1.3 环保产业发展现状及特点2

1.1.3.1 发达国家环保产业的现状及特点2

1.1.3.2 我国环保产业的现状及特点3

1.2 力学基础4

1.2.1 基本概念4

1.2.1.1 力及力的效应4

1.2.1.2 力的要素4

1.2.1.3 牛顿运动定律4

1.2.2 力的基本规律5

1.2.3 约束与约束反力6

1.2.4 物体的受力分析与受力图7

1.2.5 平面力系的平衡10

1.2.5.1 平面汇交力系的合成与平衡10

1.2.5.2 平面汇交力系合成的几何法与平衡的条件10

1.2.5.3 平面汇交力系合成的解析法12

1.2.5.4 平面汇交力系的平衡方程13

1.3 常用环保材料15

1.3.1 材料的力学性能15

1.3.1.1 拉伸实验与拉伸曲线15

1.3.1.2 强度17

1.3.1.3 刚度和塑性17

1.3.1.4 硬度18

1.3.1.5 冲击韧性19

1.3.1.6 疲劳强度20

1.3.2 常用金属材料20

1.3.2.1 钢20

1.3.2.2 铸铁25

1.3.2.3 有色金属及其合金26

1.3.2.4 金属材料的腐蚀与防护30

1.3.2.5 常用非金属材料33

第2章 污水处理典型设备设计37

2.1 格栅与调节池设计37

2.1.1 格栅池设计37

2.1.1.1 格栅的分类37

2.1.1.2 格栅设计40

2.1.1.3 常见机械格栅选型及应用43

2.1.2 调节池设计58

2.1.2.1 调节池的功能和分类58

2.1.2.2 调节池设计要点60

2.1.2.3 调节池设计计算例题60

2.2 沉砂池设计65

2.2.1 平流式沉砂池设计66

2.2.1.1 平流式沉砂池构造与工作原理66

2.2.1.2 平流式沉砂池设计计算67

2.2.2 曝气沉砂池设计69

2.2.2.1 曝气沉砂池构造与工作原理69

2.2.2.2 曝气沉砂池设计计算69

2.2.3 涡流沉砂池设计71

2.2.3.1 涡流沉砂池构造与工作原理71

2.2.3.2 设计参数74

2.2.3.3 计算公式74

2.3 混凝设备设计74

2.3.1 混凝工艺流程及原理74

2.3.2 混凝剂的选择、配置与投加75

2.3.2.1 混凝剂的选择75

2.3.2.2 混凝剂的配置76

2.3.2.3 混凝剂的投加方式及选用77

2.3.2.4 混合方式及选用78

2.3.2.5 反应设备及选用80

2.3.3 机械絮凝池设计计算81

2.3.3.1 设计参数81

2.3.3.2 设计计算公式82

2.3.3.3 设计计算例题82

2.4 沉淀池设计84

2.4.1 沉淀池的选用84

2.4.2 平流式沉淀池设计85

2.4.2.1 平流式沉淀池构造与工作原理85

2.4.2.2 平流式沉淀池设计要求及参数86

2.4.2.3 计算公式87

2.4.2.4 计算举例89

2.4.3 竖流式沉淀池设计90

2.4.3.1 竖流式沉淀池构造与工作原理90

2.4.3.2 竖流式沉淀池设计参数91

2.4.3.3 竖流式沉淀池计算公式92

2.4.3.4 计算举例92

2.4.4 辐流式沉淀池设计93

2.4.4.1 辐流式沉淀池构造与工作原理93

2.4.4.2 辐流式沉淀池设计参数94

2.4.4.3 辐流式沉淀池计算公式96

2.4.4.4 计算举例97

2.4.5 斜板（管）沉淀池设计98

2.4.5.1 斜板（管）沉淀池构造与工作原理98

2.4.5.2 斜板（管）沉淀池设计参数99

2.4.5.3 斜板（管）沉淀池计算公式99

2.4.5.4 计算举例100

2.5 生化处理设备设计101

2.5.1 生物膜法101

2.5.1.1 生物膜法概述101

2.5.1.2 生物转盘设计102

2.5.1.3 生物滤池107

2.5.1.4 生物接触氧化池113

2.5.2 活性污泥法116

2.5.2.1 曝气池的设计117

2.5.2.2 污泥负荷法设计推流式曝气池设计实例120

2.5.3 氧化沟及其设计方法123

2.5.3.1 氧化沟概述123

2.5.3.2 氧化沟的类型和基本形式123

2.5.3.3 卡鲁塞尔氧化沟124

2.5.4 间歇式活性污泥法128

2.5.4.1 设计概述128

2.5.4.2 经典SBR工艺设计129

2.5.4.3 实例设计130

2.6 气浮设备132

2.6.1 概述132

2.6.1.1 设备介绍132

2.6.1.2 气浮原理132

2.6.2 气浮设备的类型133

2.6.2.1 布气气浮133

2.6.2.2 溶气气浮134

2.6.2.3 加压溶气气浮设备135

2.6.2.4 溶气浮法的设计与计算137

2.7 膜分离设备设计142

2.7.1 膜分离技术概述142

2.7.1.1 膜技术的发展142

2.7.1.2 膜分离技术的基本原理和特点143

2.7.1.3 膜分离技术的分类143

2.7.1.4 膜分离技术在水处理方面的应用144

2.7.2 电渗析系统设计147

2.7.2.1 离子交换膜的选择设计147

2.7.2.2 电渗析的工艺设计149

2.7.2.3 电渗析设备的设计计算151

2.7.3 超滤系统设计153

2.7.3.1 截留分子量曲线与截留分子量153

2.7.3.2 透水通量154

2.7.3.3 UF工艺设计155

2.7.4 反渗透系统设计155

2.7.4.1 反渗透分离原理155

2.7.4.2 透水量155

2.7.4.3 脱盐率和透盐量156

2.7.4.4 回收率（Y）156

2.7.4.5 浓缩倍率（CF）157

2.7.4.6 机械强度157

2.7.4.7 RO膜的工艺设计计算157

2.8 消毒设备160

2.8.1 液氯消毒161

2.8.1.1 设计概述161

2.8.1.2 设计参数161

2.8.1.3 设计实例163

2.8.2 二氧化氯消毒164

2.8.2.1 设计概述164

2.8.2.2 设备设计164

2.8.2.3 设计实例164

2.8.3 臭氧消毒165

2.8.3.1 设备概述165

2.8.3.2 设计参数165

2.8.3.3 设计实例167

2.8.4 紫外线消毒168

2.8.4.1 设计概述168

2.8.4.2 紫外线消毒设备169

2.8.4.3 设计要点169

2.8.4.4 设备设计169

2.8.4.5 设计实例170

2.9 污水处理工程工艺设备设计及计算案例170

2.9.1 格栅170

2.9.2 沉砂池172

2.9.3 沉淀池174

2.9.4 氧化沟176

2.9.5 二沉池179

2.9.6 接触消毒池与加氯间180

第3章 大气污染控制设备设计182

3.1 颗粒污染物净化设备设计182

3.1.1 机械除尘设备设计184

3.1.1.1 重力除尘器184

3.1.1.2 惯性除尘器186

3.1.1.3 旋风除尘器188

3.1.2 袋式除尘设备设计191

3.1.2.1 袋式除尘器的工作原理192

3.1.2.2 袋式除尘器的性能192

3.1.2.3 滤料的选择194

3.1.2.4 袋式除尘器的选型设计195

3.1.2.5 简易袋式除尘器197

3.1.2.6 机械振打袋式除尘器198

3.1.2.7 脉冲袋式除尘器199

3.1.2.8 反吹袋式除尘器202

3.1.2.9 扁袋式除尘器203

3.1.3 湿式除尘设备设计205

3.1.3.1 塔式洗涤除尘器205

3.1.3.2 文丘里洗涤除尘器207

3.1.3.3 水膜除尘器208

3.1.3.4 冲激式除尘器211

3.1.4 电除尘设备设计214

3.1.4.1 电除尘器的分类214

3.1.4.2 电除尘器的性能参数215

3.1.4.3 电除尘器的选择计算215

3.1.4.4 设计实例218

3.1.5 颗粒层除尘设备设计221

3.1.6 复合式除尘设备设计223

3.1.6.1 惯性冲击静电除尘设备设计223

3.1.6.2 静电旋风除尘设备设计223

3.1.6.3 静电增强纤维过滤除尘设备设计224

3.2 气态污染物净化设备设计225

3.2.1 吸收设备设计225

3.2.1.1 吸收原理225

3.2.1.2 吸收设备的设计与选型226

3.2.1.3 吸收净化法工艺配置228

3.2.1.4 吸收净化设计实例229

3.2.2 吸附设备设计230

3.2.2.1 吸附原理230

3.2.2.2 吸附设备的设计与选型231

3.2.2.3 吸附净化工艺配置233

3.2.2.4 吸附净化设计实例234

3.2.3 催化净化设备设计236

3.2.4 其他净化设备设计237

3.2.4.1 冷凝法237

3.2.4.2 膜分离法237

3.2.4.3 电子束照射法237

3.3 集气罩与管道设施设计238

3.3.1 集气罩的设计238

3.3.1.1 集气罩的类型238

3.3.1.2 集气罩性能239

3.3.1.3 集气罩的设计计算240

3.3.2 气体管道设计242

3.3.2.1 除尘管道计算242

3.3.2.2 管道中压力损失244

3.4 脱硫脱硝典型案例设备设计245

3.4.1 脱硫工艺设备设计245

3.4.1.1 脱硫工艺类型245

3.4.1.2 脱硫工艺设计计算246

3.4.2 脱硝工艺设备设计247

3.4.2.1 SNCR脱硝系统设计249

3.4.2.2 SNCR脱硝系统构成250

第4章 隔声污染控制工程设计252

4.1 隔声技术252

4.1.1 隔声结构的特性252

4.1.2 隔声材料与隔声构件的设计应用253

4.1.2.1 隔声构件选用253

4.1.2.2 隔声板材254

4.1.2.3 隔声罩254

4.1.2.4 隔声室256

4.1.2.5 隔声屏障256

4.1.3 隔声设计257

4.1.3.1 民用建筑隔声设计258

4.1.3.2 工业企业中的隔声设计261

4.2 吸声技术265

4.2.1 吸声原理265

4.2.1.1 吸声系数265

4.2.1.2 正入射吸声系数和无规入射吸声系数266

4.2.1.3 吸声量及平均吸声系数266

4.2.2 吸声材料266

4.2.2.1 多孔性吸声材料266

4.2.2.2 多孔吸声材料的种类267

4.2.2.3 多孔吸声材料的特性267

4.2.2.4 空间吸声体267

4.2.2.5 吸声结构268

4.2.3 吸声降噪的设计270

4.2.4 吸声设计271

4.2.4.1 吸声设计程序271

4.2.4.2 设计计算271

4.3 消声技术272

4.3.1 消声器的性能评价273

4.3.2 消声器的分类273

4.3.2.1 阻性消声器273

4.3.2.2 抗性消声器277

4.3.2.3 宽频带型消声器280

4.3.2.4 排气喷流消声器282

4.4 振动控制技术284

4.4.1 振动的危害与标准284

4.4.1.1 振动对人体的危害284

4.4.1.2 振动对精密仪器设备的影响285

4.4.2 振动的评价与标准285

4.4.2.1 环境振动的评价量285

4.4.2.2 环境振动的标准285

4.4.3 振动测量286

4.4.3.1 局部振动测量286

4.4.3.2 城市区域环境振动测量286

4.4.3.3 住宅建筑室内振动测量287

4.4.4 振动控制技术和方法287

4.4.4.1 振源控制287

4.4.4.2 振动传递过程中的控制288

4.4.4.3 常见的隔振设备288

4.4.4.4 对防振对象采取的振动控制措施289

4.4.5 隔振设计291

4.4.5.1 隔振设计资料291

4.4.5.2 隔振方式与设计原则291

4.5 噪声污染控制工程典型案例设备设计293

4.5.1 风机房降噪系统设计与实施293

4.5.1.1 工程概况293

4.5.1.2 噪声治理方案及其比较294

4.5.1.3 噪声治理结果296

4.5.1.4 案例评析296

4.5.2 220t/h煤粉炉球磨机的噪声治理296

4.5.2.1 项目概况296

4.5.2.2 设计依据和治理方案296

4.5.2.3 隔声吸声和通风散热计算297

4.5.2.4 磨煤机用声及吸声处理298

4.5.2.5 通风和除尘系统298

4.5.2.6 磨煤机噪声治理前后噪声测试情况298

4.5.2.7 案例分析298

4.5.3 城市综合体冷却塔消声降噪299

4.5.3.1 项目概述299

4.5.3.2 设计方案及计算299

4.5.3.3 消声装置安装施工工艺302

4.5.3.4 案例评析302

4.5.4 噪声控制设计实践303

4.5.4.1 实践目的和任务303

4.5.4.2 实践方式303

4.5.4.3 实践方法与步骤303

第5章 固体废物处理设备设计304

5.1 收集与运输设备304

5.1.1 固体废物收集设备304

5.1.1.1 概述304

5.1.1.2 固体废物收集设备304

5.1.2 固体废物运输设备306

5.1.2.1 概述306

5.1.2.2 固体废物运输设备306

5.2 预处理设备308

5.2.1 固体废物的压实设备308

5.2.1.1 压实原理308

5.2.1.2 压实设备308

5.2.1.3 压实设备的选用309

5.2.2 固体废物的破碎设备309

5.2.2.1 破碎的方法309

5.2.2.2 破碎设备310

5.2.2.3 特殊破碎方法313

5.2.3 固体废物的分选设备314

5.2.3.1 筛分设备314

5.2.3.2 重力分选315

5.2.3.3 磁力分选318

5.2.3.4 静电分选319

5.2.3.5 浮选320

5.2.3.6 光分选320

5.2.3.7 涡电流分选320

5.3 处理处置设备设施321

5.3.1 固体废物焚烧处理设备321

5.3.1.1 固体废物焚烧处理概述321

5.3.1.2 固体废物焚烧处理基本工艺设备321

5.3.2 固体废物卫生填埋处理设备325

5.3.2.1 固体废物卫生填埋处理概述325

5.3.2.2 固体废物卫生填埋处理基本工艺设备326

5.3.3 固体废物热解处理设备332

5.3.3.1 固体废物热解处理概述332

5.3.3.2 固体废物热解处理基本工艺设备333

5.3.4 固体废物堆肥化处理336

5.3.4.1 固体废物堆肥化处理概述336

5.3.4.2 固体废物堆肥化处理基本工艺设备336

5.4 固体废物处理处置典型案例设备设计340

5.4.1 收集与运输设备设计案例340

5.4.1.1 工程概况340

5.4.1.2 工程建设规模340

5.4.1.3 收运系统342

5.4.1.4 工程方案设计343

5.4.2 垃圾填埋场设计案例351

5.4.2.1 工程背景351

5.4.2.2 工程特性汇总351

5.4.2.3 总图与运输工程设计352

5.4.2.4 填埋库区工程方案设计353

5.4.2.5 场地平整与土方平衡354

5.4.2.6 防渗工程355

5.4.2.7 地下水导排系统工程356

5.4.2.8 垃圾坝工程及挡土墙工程356

5.4.2.9 洪水、雨水导排系统357

5.4.2.10 清污分流系统设计357

5.4.2.11 渗滤液处理工程方案设计357

5.4.2.12 填埋气体的处理359

5.4.2.13 封场设计（略）360

参考文献361