一、課程發(fā)展的主要歷史沿革一、課程發(fā)展的主要歷史沿革水工藝設備基礎作為專業(yè)基礎課，是針對我國目前科學技術的發(fā)展和水工業(yè)體系逐步形成與不斷完善的現(xiàn)狀，經過全國高校給水排水工程學科專業(yè)指導委員會和眾多專家的多次討論而于2000年確定設置的一門新課程。現(xiàn)代的水與廢水處理過程已經由傳統(tǒng)的土木工程型傳統(tǒng)的土木工程型轉化為以工藝技術和設備以工藝技術和設備裝備水平為核心的工業(yè)化過程型裝備水平為核心的工業(yè)化過程型。以特定的工藝技術與特殊設備高度集成的成套技術和工藝流程在水工業(yè)的建設、發(fā)展中所占比例不斷提高，技術設備和器材所占的投資比例相應明顯上升，反映了水工藝工程向設備化設備化、產業(yè)化產業(yè)化和市場化市場化的發(fā)展趨勢。首本《水工藝設備基礎》全國統(tǒng)編教材由西安建筑科技大學于2000年編寫，于2002年由中國建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行，第二版于2009年出版。二二、、課程性質與任務課程性質與任務1、性質《水工藝設備基礎》是給水排水工程專業(yè)的““十大十大””專業(yè)主干課程專業(yè)主干課程之一之一，必修課必修課。“十大”專業(yè)主干課程分別為工程力學工程力學、水分析化學水分析化學、水力學水力學、水處理生物學理生物學、水工藝設備基礎水工藝設備基礎、給排水工程儀表與控制給排水工程儀表與控制、水資源利用和水資源利用和保護保護、水質工程學水質工程學、給排水管道系統(tǒng)給排水管道系統(tǒng)、建筑給水排水工程建筑給水排水工程。

2、任務主要任務是介紹與水工藝設備的制造制造、設計設計、工藝特點工藝特點、適用條件適用條件等有關的基本知識。三、課程主要內容三、課程主要內容前三章為基礎知識，主要是水工藝設備常用材料的分類、性能，材料的腐蝕防護原理，材料的保溫，以及容器應力基本理論、機械傳動原理、機械制造加工及熱量交換理論；后七章為水工藝設備，包括容器（塔）設備、攪拌設備、換熱設備、分離設備、污泥處置設備和投藥設備。四、于其他課程關系四、于其他課程關系與本課程相關聯(lián)的專業(yè)基礎課和專業(yè)課包括“水力學”、“工程力學”、“無機化學”、“有機化學”、“電子電工學基礎”、“城市水工程概論”、“水質工程學”、“建筑給水排水工程”等。本課程應安排在“水力學”、“工程力學”、“無機化學”、“有機化學”、“電子電工學基礎”、“城市水工程概論”課程之后、并可與“水質工程學”、“建筑給水排水工程”等同時講授。五五、、課程教學安排課程教學安排1、時間安排第10周～第17周（32個學時）；2、考試形式待定3、結業(yè)成績考試成績（占70%）；平時考查成績（占30%）主要包括課后作業(yè)、上課出勤、回答問題等。水處理方法與原理概述水處理工藝設備基礎是將水處理的理論與具體的處理設備相聯(lián)系的一門課程。

深入了解水處理工藝中常用的方法與設備，掌握設備的型號、參數(shù)的意義及適合的應用場合。安徽工程大學建筑工程學院水處理任務是采用各種技術措施將水中所含有的各種形態(tài)的污染物分離出來或將其分解、轉化為無害和穩(wěn)定的物質，使水得到凈化。水處理方法分類1、物理法2、化學法3、生物法水處理方法與原理概述安徽工程大學建筑工程學院物理法利用物理作用，分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質，在處理過程中不改變水中污染物的化學性質。如：格柵、沉淀、氣浮、過濾、反滲透、離心等。主要的設備有：格柵、毛發(fā)過濾器、設備、過濾設備等。水處理方法與原理概述安徽工程大學建筑工程學院格柵安徽工程大學建筑工程學院格柵安徽工程大學建筑工程學院沉淀安徽工程大學建筑工程學院過濾進水出水（反沖洗進水）反沖洗排水化學法向廢水中投加某些化學物質，利用化學反應來分離、轉化、破壞或回收廢水中的污染物，并使其轉化為無害物質。如：混凝、中和、氧化還原、離子交換法等。主要的設備有：加藥設備、混凝設備、離子交換床。安徽工程大學建筑工程學院加藥設備安徽工程大學建筑工程學院混凝設備生物法利用水中微生物的新陳代謝功能，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機物被降解，并轉化成為穩(wěn)定、無害的物質，使廢水得以凈化。

如：活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法、厭氧生物處理法等。主要的設備有：曝氣設備、填料設備、轉盤設備等安徽工程大學建筑工程學院表面曝氣機安徽工程大學建筑工程學院表面曝氣機安徽工程大學建筑工程學院水下曝氣安徽工程大學建筑工程學院水下曝氣安徽工程大學建筑工程學院生物膜法安徽工程大學建筑工程學院填料安徽工程大學建筑工程學院兩大類：安徽工程大學建筑工程學院（1）閘門與閘門啟閉機暗桿式手電桿式手電兩明桿式手電桿式手電兩手搖搖式明桿啟閉手輪輪式螺桿啟閉啟閉機鑄鐵潮門平面鋼面鋼閘門閘門與閘門啟閉機安徽工程大學建筑工程學院AXZ型暗桿式鑄鐵鑲銅圓閘門平面鋼閘門鑄鐵潮門（拍門）明桿圓閘門明桿方閘門閘門與閘門啟閉機由閥體、閥蓋及鉸鏈構件組成，其啟閉力來自水源壓力，不需人工操作。該拍門內的水壓大于拍門外側壓力氣動q341f.com/' target='_blank'>球閥原理動畫，則開啟；反之則關閉，以達到溢流和止回的作用。調節(jié)堰門調節(jié)堰門閘門與閘門啟閉機設置在堰口用以調節(jié)堰的高度的閘門常用于城市水廠、污水處理廠的沉淀池底排放污泥用手搖明桿啟閉機電動啟閉機氣動啟閉機手輪螺桿啟閉機手電兩用啟閉機閘門與閘門啟閉機閘門工程實例安徽工程大學建筑工程學院閘門工程實例安徽工程大學建筑工程學院調節(jié)堰門動畫演示（2）電動機、減速機變頻調速電動機電磁調速電動機三相異步電動機電動機三級擺線針輪減速機雙級擺線針輪減速機單級擺線針輪減速機減速機安徽工程大學建筑工程學院YCT電磁調速異步電動機YVP系列變頻調速三相異步電動機安徽工程大學建筑工程學院擺線針輪減速機9000系列擺線針輪減速機（3）起重設備電動吊鉤雙梁橋式起重電動單梁橋式起重機電動單梁懸掛起重機手動單梁起重機手動單梁懸掛起重機起重機電動葫蘆起重設備安徽工程大學建筑工程學院手動單梁懸掛起重機安徽工程大學建筑工程學院手動單梁橋式起重機手動葫蘆又叫神仙葫蘆、斤不落、手動葫蘆，是一種使用簡單、攜帶方便的手動起重機械，也稱"環(huán)鏈葫蘆"或"倒鏈"。

它適用于小型設備和貨物的短距離吊運電動單梁懸掛起重機CD1、MD1型電動葫蘆安徽工程大學建筑工程學院電動單梁橋式起重機電動雙梁橋式懸掛起重機起重量一般為0.1～80噸，起升高度為3～30米。由電動機、傳動機構和卷筒或鏈輪組成西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院起重機安徽工程大學建筑工程學院起重機運行調試視頻（4）閥門、閥門電動裝置與水錘消除設備部分回轉閥門電動裝置多回轉閥門電動裝置動裝置閥門電套筒閥活塞閥錐形閥球閥梳齒閥減壓閥多孔板閥排氣閥止回閥蝶閥平行式雙閘板閘閥楔桿閘閥閥門閥門電動裝置閥門與安徽工程大學建筑工程學院40典型閥門閘閥閘閥是作為截止介質使用，在全開時整個流通直通氣動球閥原理動畫，此時介質運行的壓力損失最小。閘閥通常適用于不需要經 常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的 工況。不適用于作為調節(jié)或節(jié)流使用。 對于高速流動的介質，閘板在局部開 啟狀況下可以引起閘門的振動，而振 動又可能損傷閘板和閥座的密封面， 而節(jié)流會使閘板遭受介質的沖蝕。 明桿楔式單閘板閘閥 41 42 楔式閘閥 平行式雙閘板閘閥 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 閘閥動畫 44 蝶閥蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方 向。

在蝶閥閥體圓柱形通道內， 圓盤形蝶板繞著軸線旋轉，旋轉 角度為0~90之間，旋轉到 90時，閥門則是全開狀態(tài)。蝶 閥結構簡單、體積小、重量輕， 只由少數(shù)幾個零件組成。而且只 需旋轉90即可快速啟閉，操作 簡單。蝶閥處于完全開啟位置時， 蝶板厚度是介質流經閥體時唯一 的阻力，因此通過該閥門所產生 的阻力很小，故具有較好的流量 控制特性，可以作調節(jié)流量用。 D971F46-16電動蝶閥 對夾式手柄三偏心蝶閥 安徽工程大學建筑工程學院 法蘭式氣動三偏心蝶閥 氣動蝶閥動 止回閥止回閥的作用是只允許介質向一 個方向流動，而且阻止方向流動。 通常這種閥門是自動工作的，在 一個方向流動的流體壓力作用下， 閥瓣打開；流體反方向流動時， 由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣 作用于閥座，從而切斷流動。包 括旋啟式止回閥和升降式止回閥。 H44H/T 型旋啟式止回閥 HC41X型節(jié)能消聲止回閥 升降式止回閥 CARX復合排氣閥 雙口排氣閥 ZP-I快速排氣閥 單口微量排氣閥 KP41X-快速排氣閥 200X減壓閥 YK氣體減壓閥 Y43X-A比例式減壓閥 波紋管減壓閥 Y416X減壓穩(wěn)壓閥 YG43高靈敏度蒸汽減壓閥 2片式球閥 3片式球閥 1片式球閥 51 球閥球閥是由旋塞閥演變而來。

它具 有相同的旋轉90度的動作，不同 的是旋塞體是球體，有圓形通孔 或通道通過其軸線。當球旋轉90 度時，在進、出口處應全部呈現(xiàn) 球面，從而截斷流動。 52 球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉 嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通 的流道。球閥最適宜直接做開閉使用，但也能作節(jié)流和控 制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊，易于操作 和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質， 而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、 甲烷、乙烯、樹脂等。球閥閥體可以是整體的，也可以是 組合式的。 法蘭球閥 三通球閥 氣動球閥 電動開 關球閥 氣動三片 式球閥 蝸輪保溫球閥 Q41F型球閥西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 球閥動畫 （5）泵與風機 螺旋泵隔膜式計量泵 柱塞式計量泵 計量泵 真空泵 立式排污泵 潛水排污泵 污水泵 軸流泵等 多級泵深井泵 潛水泵 單級雙吸離心泵 單級單吸離心泵 清水泵 水泵 單級單吸離心泵水泵 單級雙吸離心泵 多級離心泵 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 離心泵工作 原理 潛水泵 1.電機與水泵合為一體，不 用長的傳動軸，重量輕； 2.電機與水泵均潛入水中， 不需修建地面泵房； 3.電機一般用水來潤滑和冷 卻，維護費用小。

深井泵(井用潛水泵） 將電動機和泵制成一 體，它是浸入地下水 井中進行抽吸和輸送 當原動機帶動葉輪旋轉后，對液體的作用既有離心力又有軸 向推力，是離心泵和軸流泵的 綜合，液體斜向流出葉輪。因 此它是介于離心泵和軸流泵之 高于離心泵，低于軸流泵，一般在300-500之間。它的揚程比 軸流泵高，但流量比軸流泵小， 比離心泵大。 軸流泵 軸流泵是大流量、 低揚程，揚程一般 為4-15米左右，多 用于大流量小揚程 的情況，例如：大 型鋼鐵廠、火力發(fā) 電廠的循環(huán)水系統(tǒng)， 城市雨水提升泵站、 大型污水泵站等。 潛水排污泵 葉輪的葉片少、流 道寬，便于輸送帶 有纖維或其它懸浮 雜質的污水。 葉輪、泵體、泵蓋 要求采用耐磨、耐 腐材料以提高泵的 壽命。 干式排污泵 立式污水泵 臥式污水泵 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 泵如何選型設計？真空泵 真空泵是指利用機械、 物理、化學或物理化學 的方法對被抽容器進行 抽氣而獲得真空的器件 或設備。通俗來講，真 空泵是用各種方法在某 一封閉空間中改善、產 生和維持真空的裝置。 柱塞式計量泵 計量泵通過調節(jié)活塞的行程或活塞運 動的頻率調節(jié)流量 計量泵流量可以在0-100%范 圍內無級調節(jié)，用來輸送液 體（特別是腐蝕性液體）一 種特殊容積泵，屬于往復式 容積泵。

由于隔膜的 隔離作用， 在結構上真 正實現(xiàn)了被 計量流體與 驅動潤滑機 構之間的隔 隔膜式計量泵隔膜式計量泵 螺桿泵 一種利用螺桿的旋轉來吸排液體 的泵，它最適于吸排黏稠液體。 工程實例：用于抽送污泥 濃縮池中的污泥 空氣壓縮機離心鼓風機 羅茨鼓風機 鼓風機 風機泵 羅茨鼓風機 容積式氣體壓縮機 特點：在設計壓力范圍內，管網阻力 變化時,流量變化較小，葉輪與機 體之間不直接接觸，結構簡單，維 護方便。 功率 kW 型號 機組最 大重量 kg 配套電機 kW流量 m3/min 升壓 kPa 轉速 r/min 風機型號 1320 11 Y160L-6 8.5 16.5 20 1450 3L13XD 112 0.75 Y802-4 0.43 1.5 9.8 1450 3L13XD 羅茨鼓風機特點 羅茨風機的特點： 負載需要恒流量效果的情況時用羅茨 鼓風機。 屬于恒流量風機 主參數(shù)是風量，輸出的壓力隨管道和 負載的變化而變化，風量變化很小。 風量與轉數(shù)成比例。 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 污水處理羅 茨風機曝氣 實例 曝氣池中的鼓風機如何選型設計？ D型多級離心鼓風機 功率 kW 型號 機組最 大重量 kg 配套電機 流量 m3/min 出口壓力 (絕對) kgf/cm 轉速r/min 風機型號 8400 185 Y315L-2W 100 1.7 2980 D100-1.7 8010 132 Y315M1-2W 100 1.5 2980 D100-1.5 烏魯木齊污水廠 離心鼓風機特點 離心風機的特點： 負載需要恒壓效果的情況時用離心風 屬于恒壓風機主參數(shù)是風壓，輸出的風量隨管道和 負載的變化而變化，風壓變化不大。

羅茨風機與離心鼓風機比較 1、離心風機價格貴于羅茨風機； 2、離心風機效率比羅茨風機高； 3、羅茨鼓風機屬于恒流量風機，工作 的主參數(shù)是風量，輸出的壓力隨管道和 負載的變化而變化，風量變化很小。 離心風機屬于恒壓風機，工作的主參數(shù) 是風壓，輸出的風量隨管道和負載的變 化而變化，風壓變化不大。 4、離心風機噪音小。 軸流風機 軸流風機，就是與風葉的軸同 方向的氣流，如電風扇，空調 外機風扇就是軸流方式運行風 機。之所以稱為“軸流式”， 是因為氣體平行于風機軸流動。 軸流式風機通常用在流量要求 較高而壓力要求較低的場合。 軸流式風機固定位置并使空氣 移動。 普通型軸流風機可用于一般工 廠、倉庫、辦公室、住宅內等 場所的通風換氣，也可用于冷 風機（空氣冷卻器）、蒸發(fā)器、 冷凝器等的強制通風。 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 安徽工程大學建筑工程學院 軸流風機 脫水機房中的軸流風機如何設計？ 空氣壓縮機 空氣壓縮機是工業(yè)現(xiàn)代化的基 礎產品，常說的電氣與自動化 里就有全氣動的含義；而空氣 壓縮機就是提供氣源動力是氣 動系統(tǒng)的核心設備機電引氣源 裝置中的主體。

用于： 氣體排砂 氣動閥門 脫水機房和壓濾機配套 氣浮池提供氣泡 空氣壓縮機 用于氣浮： 4.2 專用設備 水工藝專用設備根據(jù)其使用功能，大致 上可分為12大類，即攔污設備、混合攪拌設 備、投藥消毒設備、除污排泥設備、曝氣設 備、固液分離設備、軟化除鹽設備、污泥處 理設備、一體化處理設備、容器設備、換熱 設備、消防設備及其他設備等 連續(xù)傳送帶型旋轉式篩圓筒型篩網 板框型篩網 旋轉式 水力旋轉篩網 固定曲面式篩網 固定平面式篩網 固定式 篩網 弧形柱格柵除污機葫蘆抓斗式格柵除污機 移動式伸縮臂格柵除污垂直格柵除污機 高鏈式機械格柵除污機鏈式旋轉格柵除污機 格柵 攔污設備 （2）攪拌設備 氣體攪拌設備水力混合攪拌設備 水下攪拌機 機械加速澄清池攪拌機 臥軸式機械絮凝攪拌機 立軸式機械絮凝攪拌機 框式調速攪拌機 絮凝攪拌設備 框式調速攪拌機 機械混合攪拌機 管式靜態(tài)混合器 混合攪拌設備 折槳式攪拌機 推進式攪拌機 夾壁式攪拌機 采集式攪拌機 溶液攪動設備 攪拌設備 （3）投藥消毒設備 紫外線消毒器發(fā)生器 次氯酸鈉發(fā)生器 臭氧發(fā)生器 加氯消毒設備 消毒設備 電磁流量計，渦街流量超聲波流量計 計量泵 虹吸計量設備 孔口計量設備 計量設備 濕投設備 干投設備 投加設備 投藥設備 投藥消毒設備 螺旋式水砂分離器空氣提砂機 支墩式單周邊傳動周邊傳動式 空氣提升式 虹吸式 水位差自吸式 懸掛式垂架式 中心傳動式排泥設備 圓形沉淀池 螺旋輸送式 雙列鏈式 單列鏈式 鏈板式 虹吸泵吸式 虹吸式 提板式翻板式 行車式排泥設備 矩形沉淀池 排泥設備 油機 懸掛式中心傳動刮渣刮 鏈條牽引式撇渣機 繩索牽引式撇油撇渣機 行車式撇渣機 撇油撇渣設備 除污除砂排泥設備 （5）曝氣設備 純氧曝氣設備潛水鼓風式曝氣攪拌機 泵式曝氣機 自吸式螺旋曝氣機 供氣式射流曝氣機 自吸式射流曝氣機 水下曝氣設備 轉筒式曝氣機 轉盤式曝氣機 轉刷式曝氣機 水平軸式 平板型葉輪表面曝氣機 浮筒式葉輪表面曝氣機 倒傘型葉輪表面曝氣機 泵型葉輪表面曝氣機 立軸式 表面曝氣設備 各種曝氣擴散器 羅茨風機 離心鼓風機 鼓風曝氣設備 曝氣設備 （6）固液分離設備 主要包括氣浮設備、膜分離設備、沉淀設備及 過濾設備等。

組合式氣浮設備電解氣浮設備 溶氣真空氣浮設備 加壓溶氣氣浮設備 壓力溶氣氣浮設備 葉輪氣浮設備 擴散氣浮設備 射流氣浮設備 水泵吸水管吸氣氣浮設微孔布氣氣浮設備 氣浮設備 納濾膜過濾器等超濾膜過濾器 各類微孔過濾器 膜分離設備 高速造粒沉淀分離設備機械加速澄清設備 水力旋流分離設備 斜板斜管沉淀分離器 沉淀設備 高效自清洗過濾器各式壓力過濾器 流筒式過濾機 自動無閥過濾器 輻流式連續(xù)過濾器 過濾設備 （7）軟化除鹽設備 反滲透設備電滲析設備 移動床離子交換器 聯(lián)合床離子交換器 混合床離子交換器 復床離子交換器 多床離子交換器 單床離子交換器 離子交換設備 軟化除鹽設備 （8）污泥處理設備 污泥焚燒設備離心脫水機 污泥造粒脫水機 帶式壓濾機 折帶式真空過濾機 轉鼓真空過濾機 真空過濾機 螺壓脫水機 廂式脫水機 板框壓濾機 加壓過濾機 污泥脫水設備 臥螺式離心機 帶式濃縮機 周邊傳動濃縮機 中心傳動濃縮機 重力式污泥濃縮機 污泥濃縮設備 污泥處理設備 （9）一體化設備 工業(yè)廢水一體化處理設埋地式生物處理設備 間歇式生物處理設備 壓力式生物處理設備 生活污水一體化處理設給水一體化處理設備 一體化設備 （10）容器設備 臥式容器立式容器 按安裝操作方式 組合形容器 圓筒形容器 矩形容器 球形容器 按幾何形狀 厚壁容器 薄壁容器 高壓容器低壓容器 常壓容器 按壓力分 容器設備 （11）換熱設備 按換熱設備的制作材料可分為： 金屬質換熱器 非金屬換熱器； 按換熱方式可分： 間壁式換熱設備。（12）其它處理設備 包括： 吸附設備 萃取設備 吹脫設備 汽提設備等 END