环保工程师复习讲义

　　大家做好准备迎接考试了吗?出国留学网注册环保工程师栏目诚意整理“2017环保工程师基础知识复习：动量守恒的推导”，欢迎广大考生前来学习。

　　动量守恒的推导

　　令在光滑水平面上有两球a和b，它们质量分别为m1和m2，速度分别为v1和v2(假设v1大于v2)，

　　且碰撞之后两球速度分别为va和vb。则在碰撞过程中，两球受到的力均为f，且碰撞时间为δt，令v1方向为正方向，可知：

　　-f·δt=m1·va-m1·v1 ①

　　f·δt=m2·vb-m2·v2 ②

　　所以 ①+ ②得：

　　m1·va+m2·vb-(m1·v1+m2·v2)=0

　　即：

　　m1·va+m2·vb=m1·v1+m2·v2

　　且有系统初动量为p0=m1·v1+m2·v2，末动量为p1=m1·va+m2·vb

　　所以动量守恒得证：

　　p0=p1

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　　2017年注册环保工程师考试时间：9月23、24日

　　环保工程师考试就要开始咯，赶快复习起来吧，出国留学网注册环保工程师栏目为各位同学准备了“环保工程师《专业知识》2017要点：影响混凝的因素”，希望对各位考生有帮助。

　　影响混凝的因素

　　①水温：水温低影响混凝效果

　　②PH值：对于不同混凝剂的影响程度不同

　　③碱度：应保证一定的碱度

　　④水中杂质的性质、组成和浓度：大小不一的颗粒有利于凝聚

　　⑶混凝剂的配制与投加：

　　①混凝剂与助凝剂：

　　助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂。

　　②混凝剂的配制与投加

　　溶解池(储液池)容积：W1=(0.2～0.3)W2

　　溶液池容积：

　　计量设备：定量投药泵、转子流量计、电磁流量计、孔口计量设备等

　　药剂投加：重力投加、压力投加

　　膜分离法的原理及分类

　　(1)膜：能够把流体相分隔为互不相通的两部分，这两部分之间能存在“传质”的薄的物质。

　　(2)膜的特征：一是无论厚度多少都必须有两个界面，两个界面分别与两侧流体相接触，二是要具有选择透过性，可允许一侧流体中一种或几种物质通过，而不允许其他物质通过。

　　(3)膜分离：利用膜的选择透过性能将离子或分子或某些微粒从水中分离出来的过程。用膜分离溶液时，使溶质通过膜的方法称为渗析，使溶剂通过膜的方法称为渗透。

　　(4)膜分离的特点

　　(5)根据溶质或溶剂透过膜的推动力和膜种类不同，水处理中膜分离法通常可以分为：电渗析、反渗透、超滤、微滤。

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　　除尘系统的分类及特点

　　1.除尘系统的分类

　　按尘源点的数量及分布、设备选型与布置、系统风量及规模分类：就地式除尘系统、分散式除尘系统、集中式除尘系统。

　　按选用除尘器的型式分类;干式除尘系统二湿式除尘系统。

　　按风机在工艺流程中的位置分类：正压式除尘系统、负压式除尘系统。

　　2.除尘系统的特点(了解)

　　①就地式除尘系统：将除尘器直接布置在尘源点的上部或附近，并就地实施密闭和抽风的除尘系统。

　　其特点是：a.单点除尘，尘源逸散的含尘气体直接进入除尘器，一般情况下无吸尘管路和卸灰装置，系统简单，布置紧凑;投资省，易于实施;

　　b.可将除尘器和通风机等做成一体，构成单机除尘机组;

　　c.含尘空气高效净化后，可以直接放散在厂房内部，但应确保岗位粉尘浓度满足国家卫生标准;在此情况下，可不设排气筒;

　　d.适用于排气量小、尘源点少、尘源位置孤立或偏僻的场合;

　　e.所捕集的粉尘一般直接卸到工艺设备上。

　　②分散式除尘系统：将尘源位置相对集中或同一生产工段上的若干个尘源点集合形成的除尘系统。

　　其特点是：a.位置集中的尘源点组成一个系统，管路简单，设备布置方便，因地制宜;

　　b.同一生产工段的尘源点组成一个系统，可间接运行，即不出现污染时，系统可停止运行，达到节能目的;同时，粉尘性质单一，有利于粉尘的回收利用;

　　c.系统管路较短，管径较小，支路较少，系统调节方便;

　　d.除尘器和风机分散布置在尘源或车间附近，生产操作人员可兼管运行;

　　e.需设置排除灰装置和制度。

　　③集中式除尘系统：在尘源点多、抽风量大、尘源位置相对分散时，将众多尘源点集中成为一个大的除尘系统。

　　其特点是：

　　a.尘源点数量多，系统风量大;

　　b.管路复杂，主管道直径大，支管较多，管路长;系统中阀门配置较多，系统风量平衡和调节复杂;

　　c.适于配用袋式除尘器、电除尘器等大型高效节能净化设备，与采用多个分散式除尘系统相比，设备数量少，设备型号大，投资较省，维护管理方便;

　　d.有利于粉尘统一处理或回收利用;

　　e.要求设专职运行维护人员和管理人员，维护管理水平要求较高。

　　④干式除尘系统;使用干式除尘设备的除尘系统。

　　其特点是：a、适应面广，可满足大多数含尘气体净化的要求，除尘系统90%以上是于式除尘，特别是大型集中式除尘系统几乎均采用干式除尘系统;

　　b.捕集的粉尘呈粉末状态，有利于回收和综合利用，排灰输灰方便;

　　c.不会带来水污染和水处理问题;腐蚀少，不存在冬季设备和管道的冻结问题;

　　d.处理相对湿度高的烟气或高温烟气时，要采取防止结露的措施。

　　⑤湿式除尘...

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　　气浮

　　1.气浮原理

　　⑴向水中通入空气，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，达到去除水中悬浮物，改善水质的目的。

　　⑵气浮的影响因素及提高气浮效果的措施

　　气泡直径越小，数量越多，气浮的效果越好;水中的无机盐类会加速气泡的破裂和合并，降低气浮效果;投加混凝剂会促进悬浮物凝聚，使其黏附在气泡而上浮;可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上，随气泡上浮

　　2.气浮法的分类和适用范围

　　⑴分类：

　　①电解气浮法：运行时借助电极解作用，在两个电极区不断产生氢、氧和氯气等微气泡，废水中的悬浮颗粒黏附于气泡上上浮到水面而被去除。工艺简单，设备小，但电耗大。

　　②散气气浮法：是空气通过微细孔扩散装置或微孔管或叶轮后，以微小气泡的形式分布在污水中进行气浮处理的过程。

　　优点：简单易行。

　　缺点：气泡较大，气浮效果不好。

　　③溶气气浮法：

　　包括加压溶气气浮和溶气真空气浮，加压溶气气浮是空气在加压条件下溶于水中，而在常压下析出。(国内外较常用)

　　溶气真空气浮是空气在常压或加压条件下溶于水中，在负压条件下析出。

　　⑵(气浮法)适用范围：

　　①分离悬浮油和乳化油

　　②可代替活性污泥法的二沉池对曝气池出流混合液进行固液分离

　　③可分离工业废水中的有用物质(如纸浆)

　　④可分离以分子或离子状态存在的物质(如金属离子、表面活性物质等)

　　3.加压溶气气浮法

　　⑴系统组成：包括溶气系统、空气释放装置、气浮池

　　⑵工艺流程分类：

　　①全溶气流程②部分溶气流程③回流加压溶气流程

　　⑶溶气方式：

　　水泵吸水管吸气溶气方式、水泵压水管射流溶气方式和水泵-空气压缩机组合溶气方式

　　⑷加压溶气气浮的优点：

　　①加压情况下，水中空气溶解度大，能提供足够的溶气量，以满足不同的气浮要求;

　　②突然减压释放产生的气泡直径小(20～100 )，粒径均匀，微气泡上浮稳定，对液体的扰动小，特别适用于松散絮体和细小颗粒的固液分离;

　　③流程简单，维护管理方便。

　　⑸气浮池形式：

　　①平流式气浮池：

　　被处理的废水由池一端的下部进入接触区，微气泡与废水进行均匀混合，使其中的悬浮颗粒黏附于气泡上，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，水中污染物随气泡一起上浮到水面上，经刮渣设备刮除。

　　优点：池身浅，造价低，构造简单，管理方便

　　缺点：分离区容积利用率不高。

　　②竖流式气浮池：

　　优点：接触区在池中央，水流向四周分散，水力条件比平流式好，...

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　　化学沉淀知识

　　1.化学沉淀的基本原理

　　化学沉淀法指的是向工业废水中投加某种化学物质，使其和废水中溶解物质发生反应并生成难溶盐沉淀，从而去除废水中该溶解性物质的方法。可以用于处理含金属离子和某些阴离子的工业废水。

　　一般采用氢氧化物、硫化物和碳酸盐等作为沉淀剂。

　　2.氢氧化物沉淀法

　　大多数金属的氢氧化物在水中的溶度积很小，因此可以利用向水中投加某种化学药剂使水中金属阳离子生成氢氧化物沉淀而被去除。氢氧化物沉淀法最经济的化学药剂是石灰，一般适用于不准备回收重金属的低浓度废水处理。

　　3.硫化物沉淀法

　　许多金属能形成硫化物沉淀，大多数金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的要小很多，采用硫化物作沉淀剂可使废水中的金属得到更完全地去除。但是，由于硫化物沉淀法处理费用较高，且硫化物固液分离困难，常需投加凝聚剂，因此，此法的应用不太广泛，有时作为氢氧化物沉淀法的补充法。常用沉淀剂为硫化氢、硫化钠和硫化钾等。

　　4.碳酸盐沉淀法

　　锌和铅等金属离子的碳酸盐的溶度积较小，可投加碳酸钠到高浓度的含锌或含铅废水中，形成锌或铅的碳酸盐沉淀，从而回收重金属。

　　5.其他沉淀处理法

　　钡盐沉淀法主要用于含六价铬的废水处理，而铁氧体沉淀法则用于金属废水的处理与回收利用，其原理是向废水中投加适量的硫酸亚铁，加碱中和后，通入热空气使废水中各种金属离子形成具有磁性的复合金属的氧化物，即铁氧体，其特点是易沉淀分离。

　　6.化学沉淀法处理废水

　　⑴碱性锌酸盐镀锌废水处理

　　碱性锌酸盐镀锌工艺应用比较广泛。锌的氢氧化物兼有弱碱性和弱酸性，氢氧化锌不溶于水，但由于呈两性，在强酸或强碱中都能溶解。

　　其处理工艺为：在反应池中用硫酸将废水的pH值调8.5～9.0，废水的锌很快转化为氢氧化锌白色沉淀，而分离出的氢氧化锌再遇到氢氧化钠溶液又溶解，可返回到镀槽再利用。

　　⑵硫化物沉淀法处理重金属废水

　　例如某化工厂需去除所排废液中的铅和镉污染，将含铅和镉废水调至微酸性，以符合质量要求的硫化锰固体为沉淀剂，通过反应生硫化铅和硫化镉沉淀，用过滤法去除沉淀物后，将滤液蒸发和结晶，可获得工厂制备氯化锰和硫酸锰的原料。

　　1973年日本电器公司首先提出了一种污水净化方法，主要用于处理含重金属离子的废水，该方法是()。

　　A.铁氧体沉淀法

　　B.碳酸盐沉淀法

　　C.氢氧化物沉淀法

　　D.硫化物沉淀法。

　　正确答案：A。

　　铁氧体沉淀法，主要用于金属废水的处理与回收利用，其原理是向废水中投加适量的硫酸...

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　　气浮原理

　　⑴向水中通入空气，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，达到去除水中悬浮物，改善水质的目的。

　　⑵气浮的影响因素及提高气浮效果的措施

　　气泡直径越小，数量越多，气浮的效果越好;水中的无机盐类会加速气泡的破裂和合并，降低气浮效果;投加混凝剂会促进悬浮物凝聚，使其黏附在气泡而上浮;可加入浮选剂使亲水性颗粒表面转化为疏水性物质而黏附在气泡上，随气泡上浮

　　1.5.2气浮法的分类和适用范围

　　⑴分类：

　　①电解气浮法：运行时借助电极解作用，在两个电极区不断产生氢、氧和氯气等微气泡，废水中的悬浮颗粒黏附于气泡上上浮到水面而被去除。工艺简单，设备小，但电耗大。

　　②散气气浮法：是空气通过微细孔扩散装置或微孔管或叶轮后，以微小气泡的形式分布在污水中进行气浮处理的过程。

　　优点：简单易行。

　　缺点：气泡较大，气浮效果不好。

　　③溶气气浮法：

　　包括加压溶气气浮和溶气真空气浮，加压溶气气浮是空气在加压条件下溶于水中，而在常压下析出。(国内外较常用)

　　溶气真空气浮是空气在常压或加压条件下溶于水中，在负压条件下析出。

　　⑵(气浮法)适用范围：

　　①分离悬浮油和乳化油

　　②可代替活性污泥法的二沉池对曝气池出流混合液进行固液分离

　　③可分离工业废水中的有用物质(如纸浆)

　　④可分离以分子或离子状态存在的物质(如金属离子、表面活性物质等)

　　1.5.3加压溶气气浮法

　　⑴系统组成：包括溶气系统、空气释放装置、气浮池

　　⑵工艺流程分类：

　　①全溶气流程②部分溶气流程③回流加压溶气流程

　　⑶溶气方式：

　　水泵吸水管吸气溶气方式、水泵压水管射流溶气方式和水泵-空气压缩机组合溶气方式

　　⑷加压溶气气浮的优点：

　　①加压情况下，水中空气溶解度大，能提供足够的溶气量，以满足不同的气浮要求;

　　②突然减压释放产生的气泡直径小(20～100 )，粒径均匀，微气泡上浮稳定，对液体的扰动小，特别适用于松散絮体和细小颗粒的固液分离;

　　③流程简单，维护管理方便。

　　⑸气浮池形式：

　　①平流式气浮池：

　　被处理的废水由池一端的下部进入接触区，微气泡与废水进行均匀混合，使其中的悬浮颗粒黏附于气泡上，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，水中污染物随气泡一起上浮到水面上，经刮渣设备刮除。

　　优点：池身浅，造价低，构造简单，管理方便

　　缺点：分离区容积利用率不高。

　　②竖流式气浮池：

　　优点：接触区在池中央，水流向四周分散，水力条件比平流式好，

　　缺点：构造较复杂。

　　⑹设计参数：

　...

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　　沉淀、澄清及浓缩

　　大纲要求：掌握沉淀、澄清及污泥浓缩的技术和方法

　　1.2.1沉淀原理和分类

　　⑴沉淀原理：

　　利用某些悬浮颗粒的密度大于水的特性，将其从水中去除。

　　⑵沉淀分类

　　①自由沉淀②絮凝沉淀③拥挤沉淀④压缩沉淀

　　在城市污水处理流程中，在沉砂池中砂粒的沉淀一般为自由沉淀，活性污泥在二沉池中为絮凝沉淀，二沉池下部污泥的沉淀为拥挤沉淀，活性污泥在污泥浓缩池中的浓缩过程为压缩沉淀，这部分内容今年也出了一道题目，题目的内容大致是关于沉淀分类的论述哪一项是正确的：4个选项内容为：a沉砂池是自由沉淀;b混凝沉淀为絮凝沉淀;c二沉池底部应该是压缩沉淀，与污泥浓缩池一样;d浓缩池是压缩沉淀，从选项内容来看，abd都是正确的，c选项中二沉淀下部污泥的沉淀为拥挤沉淀，不是压缩沉淀，所以c错误。

　　⑶沉淀颗粒的沉速

　　低流速的离散性颗粒，在水中受到重力、浮力和水的阻力三个力的作用，其合力决定颗粒在水中的加速度和沉速。

　　⑷沉淀试验

　　①自由沉淀试验

　　②絮凝沉淀(干扰沉淀)试验

　　③拥挤沉淀试验

　　1.2.2沉淀池

　　⑴沉淀池的分类

　　按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池

　　按在工艺流程中位置不同，可分为初沉池和二沉池

　　按截除颗粒沉降距离不同，可分为一般沉淀池和浅层沉淀池

　　⑵平流式沉淀池：

　　①构造：进水区、出水区、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置

　　②平流式沉淀池的工作原理

　　掌握沉淀池的设计计算：根据静置沉淀试验所求得的沉速和表面负荷等数据来计算。(P41～P42的公式)

　　掌握污泥区的计算公式

　　缓冲水层(位于污泥区和澄清区之间)的深度可取0.3～0.5m

　　沉淀池的个数宜在2个以上。

　　③掌握平流式沉淀池的进出水装置和排泥斗形式以及平流式沉淀池的设计技术参数的选择(见第三章内容)

　　④平流沉淀池的优缺点

　　⑶辐流式沉淀池

　　可作为初沉池或二沉池

　　①构造

　　②优缺点

　　③设计要求和参数选择(掌握设计参数)

　　⑷竖流式沉淀池

　　掌握设计要求和参数选择：例如设计中心管流速不大于30mm/s等

　　⑸斜板(管)沉淀池

　　①分类：侧向流、同向流、异向流斜板(管)沉淀池

　　②掌握设计要求和参数的选择

　　③掌握其应用条件：例如其不宜作为二沉池使用，主要原因是活性污泥的黏度大，易因污泥的黏附而影响沉淀效果。