环保设备基础论文

1、环保设备综述性论文一、我过环保设备的发展1.1）我国环保设备的现状根据我国的环境保护目标， 到2005年我国生态破坏和环境污染加剧的趋势基本得到控制，环境质量有所改善，资源综台利用水平进一步提高。到2010年，环境污染和生态破坏得到控制的基础上，基本改变环境恶化的状况，城乡环境质量明显改善，建成一批经济快速发展、环境清洁优美、生态良性循环的城市和地区 在当前环境污染依然十分严重的形势下，要实现上述目标， 生态建设和环境保护的任务十分艰巨。预计我国“十五” 期问生态建设和环境保护的投资总量将达到7000亿元，为“九五” 期间环境投资的两倍左右。需求总量迅速扩大，需求领域不断拓展和需求水平有所提高

2、是我国环保市场“十五” 期问的总体趋势随着人口的增加， 由人类活动造成的环境污染也将随之发展 据预算， 到2ol0年，全国生活用煤量、so2和烟尘排放量将分别比1990年增长1647 、1695 、180 ； 生活污水和生活垃圾分别增长3l1 和1097 。为了减缓和控制急剧发展的污染， 我国提出的环境防治目标是：到2010年， 工业废水和城市污水处理率分别达到88 和45 ，50万人口以上城市必须建设城市污水集中处理厂：工业烟尘和废气处理率达95 ；城市生活垃圾无害化率达5O ，50万人口以上的城市生活垃圾无害化处理率达到70 ，城市危险废物的无害化处理处置率达到90 ； 工业废水重复利用率

3、达70 ， 工业废物和粉煤灰利用率分别达70 和50 。到2005年， 太中城市的机动车尾气污染得到基本有效的控制。为了“十五” 期问的生态建设和环境保护目标预计2OO1年2O05年环保机械产品市场的需求总量约为198l亿元，20052010年环保机械产品市场需求总量为3206亿元。进人二十一世纪后，我国进一步加大了执法、环境建设和环境投资的力度，产品将在不断适应市场中出现新趋势， 国内环保市场出现了一些新的需求特征，主要体现在以下几个方面：(1)能适应我国经济向大型、先进、系列、集约方向发展的需求。例如，新建火电厂将采用太容量、高性能的先进机组，加速中低压机组“以太代小” 和热电联产改造，对

4、除尘设备、水处理设备、脱硫设备要求很高。(2)能适应清洁生产和资源综台利用的需求。清洁生产要求物料、能源消耗最低，废物减量化、资源化、无害化、或消灭在生产过程中。因此，环保机械产品的结构要适应防治结信息大世界 MENPG 机电新产品导报2001年第78期合和废物利用的趋势要求。(3)能适应我国工业污染防治战略转变的需要。我国工业污染防治发生了“三个转变”、“四个结合”， 即：从末端控制向生产全过程控制转变、从浓度控制向浓度控制与总量控制结合， 大力推进总量控制转变、从点源分散治理向点源治理与集中控制结合， 以集中控制优先的转变；水污染防治要与节水和污水资源化结合、大气污染防治要与节能结台、固体

5、废物污染防治要与减量化资源化结台、噪声污染防治要与城市环境噪声达标区建设、工业噪声源和交通噪声源治理结合。这些变化将为环保机械产品结构的调整拓宽领域(4)能适应我国污染严重的重点区域、重点产业、江湖流域污染点源治理和重点行业、重点污染物、监督与服务性监测的需要；(5)能适应消费领域对环保机械产品的需求；(6)能适应与国际接轨、增强国际市场竞争力的需要；环保市场需求变化的趋势将会为环保机械制造业调整产品结构、采用高新技术改造传统产品提供新的机遇。1.2）与国际水平的差距发达国家的环保产业起于7 0年代，由于环境状况的恶化、人们环境意识的提高及政府对环境管制的严格化，环保产业获得了高速的发展。经过

6、数十年的努力，环境状况明显改善，环保产业进入技术成熟期，成为国民经济的支柱产业之一。发达国家早在70年代就形成了以污染控制设备为主体的环保市场，并一直稳定发展，近年来由于绿色产品的行销，环保市场出现持续增长的势头。目前，世界环保设备和服务市场仍是以美、日、欧洲等发达国家为主体。据统计，目前全世界环保市场达到3000亿美元年，其中美国和加拿大约占1000亿美元，日本和欧洲占1000亿美元，其他国家占1000亿美元，并且世界环保市场以每年75的速度增长。经过30多年的快速发展，发达国家环保产业的产值已占到了国内生产总值1020，介于风头正劲的制药业和信息业之间，高于其中的计算机行业，并且它还以高于

7、6NP增长率12倍的速度发展着，环保业在国民经济中所占的份额不断上升。2006年，美国约有52000家企业和90多万从业人员，年产值1000亿美元，年增长率保持在20左右；日本现有环保企业1000余家，从业人员3万多人，年产值300亿美元；德国、法国、英国等国的环保产业亦实力雄厚，年产值分别达到2 7 o亿美元、l 20亿美元和90亿美元。环保产业发展的特点有：1高新技术快速渗入环保产业。由于发达国家环境标准的愈加严格以及国内市场的日趋饱和，引进高新技术，增强环保效果和降低成本，才能保持竞争优势。目前，电子及计算机技术、新材料技术、生物工程技术已广泛应用于环保产业的各个领域。2绿色产品和清洁生

8、产成为时代的潮流。由于发达国家人们环境意识的提高，绿色产品和绿色标志悄然兴起，绿色营销已成为大公司提高自身形象、增加产品竞争力的重要因素；环境问题的解决已从尾部控制转向源头控制，推行“清洁生产”。3不断加在环保投入。环保资金的投入是环保产业发展的保障，发达国家每年的环保投入要占到其GNP的15以上，而我国仅占07左右。1.3）制约我国环保设备发展的因素目前我国环保机械设备的发展存在多方面的制约因素，有体制方面的，也有技术方面的。我国环保设备设计、制造方面存在的主要问题：一是标准化水平较低；二是单机成套、系统成套、工程成套等成套设计水平有一定差距，用于设计成套的基础数据，在收集、储存、处理、试验

9、、验证等方面能力较低，某些重点领域的设备成套能力较弱；三是自动化程度不高；四是设备的选型，仿制较多，创新不足，设备(零部件)的强度、刚度、稳定性、可靠性及外观质量有不同程度的缺陷；五是在设备使用期内，材料的抗腐蚀、抗老化、抗磨损、抗疲劳的能力存在一些问题，材料消耗较大；六是设备的安全设计，特别是本质安全设计比较薄弱；七是设备的设计(选型)与污染防治工艺不完全适应的情况时有发生，加上管理不力等因素，影响污染防治能力的正常发挥。我国目前煤烟型污染仍是大气污染的主要因素。其主要污染物为二氧化硫、烟尘和工业粉尘。控制污染的主要途径是：电厂和大型锅炉的烟气脱硫，使用型煤，消烟除尘，提高城市气化率等。我国

10、的脱硫装置在很多方面还存在一定缺陷。在观念上，过去我们对城市污水处理只停留在达标排放上。国外一直把污水作为资源来加以回收利用，在达标排放的基础上作深度处理，水的质量一直都很好。在这方面，我国起步晚，在观念认识上就比国外晚了好多年。在污水处理技术上，国外有一整套处理技术，包括消毒、除氮、污泥处理等。我国目前拥有单项技术，而集成技术水平还较低，这在一定程度上延缓了污水处理技术的发展。其次是产品的自主开发能力。目前我国多数环保设备更新换代和科技成果转化为商品的周期较长，产品开发研究人员的数量和产品开发经费不足。另外，环保机械产品的研究试验手段、设计手段和方法与先进国家相比差距也较大，产品型式试验条件

11、的建立和新产品质量的科学评定工作更需大力加强。以上这些因素，影响和制约了我国的开发能力的提高。在水污染治理技术上，对比英国、美国、德国，我国的活性污泥技术、生物转盘技术、土地处理技术、膜技术、过滤技术、湿式氧化技术、深度处理技术等都有差距：对比日本，我国的生物膜技术、中水技术、消毒技术等有差距；对比北欧，我国的厌氧技术、沼气利用技术、AB法技术、氧化塘和氧化沟技术等有差距；对比美国、日本、德国、法国，我国的水回用技术，包括循环水水质稳定技术、无废少废技术等均有不小差距。二、水处理水污染处理设备2.1水处理设备水处理设备主要包括了软水机、纯水机、净水器、精密过滤器和开水龙头以及路设计、设备安装和

12、售后服务等，这是一整套为消费者提供的水处理设备。目前市场上水处理设备也主要包括软水机、纯水机、净水器三大类型。2.1.1）水处理设备之软水机 （1） 软水机原理及功能：根据离子交换的原理，即用 Na+交换Mg2+Ca2+，使水中的硬度降低到70毫克/升以下成为软水，此水处理设备主要功能是祛除水碱，水垢。 （2） 软水机水处理设备的优缺点：优点：祛除水垢，水碱效果好，同时流量大，基本上不降低水压。经过软水机水处理设备产生的水，清洁能力特强，洗衣，淋浴，美容护肤效果强；也能减轻能源消耗。同时也节约洗涤用品降,低家务强度。软水机水处理设备产生的水最适宜作为生活用水的。 缺点：软水机水处理设备不能祛除

13、细菌，病毒，有机物，不能直接饮用；再生时需要耗盐；并产生一定量的废水。2.1.2）水处理设备之纯水机 （1） 纯水机原理及功能：采用PP棉，活性炭及RO膜等滤芯，五级或五级以上过滤，其中最核心是RO膜，RO膜是目前过滤精度最高的滤芯。制出的水为纯净水，可以直接生饮。（2） 纯水机水处理设备优缺点：优点：纯水机水处理设备过滤精度高，适用于多种水质，净化后的水是纯净水，口感好，不含任何杂质。 缺点：纯水机水处理设备每日制水量少，只能解决饮用和做饭；前三级滤芯使用寿命短，需要定期更换滤芯；不适宜长期作为直饮水，尤其是儿童和老人更不宜长期饮用纯净水。2.1.3）水处理设备之净水机超滤机是净水机水处理设

14、备中的主流产品，具有精度高，净化效果好，滤芯寿命长，并能自动清洗滤芯。 （1）净水机原理及功能：采用0.01微米的超滤膜分离技术，能有效祛除水的泥沙，铁锈，悬浮物，胶体，细菌，病毒，大分子有机物等有害物。 （2） 净水机水处理设备优点缺点： 优点：净水机水处理设备过滤精度高；净化水接近矿泉水，能直接生饮；流量大；滤芯使用年限长；自动清洗滤芯；不需要电；不浪费水。 缺点：净水机水处理设备祛除水垢，水碱效果较差，适用中等以下硬度地区；单一超滤机不能彻底去除水中异味，水质口感较差；换芯比较麻烦,不能彻底去除水中重金属。       

15、;                                         2.2水污染处理 - 【污水处理设备】水污染处理是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。

16、而水污染处理设备主要包括以下几种。）离心机 离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油)；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。2.2.2）污泥脱水机污泥脱水机特点是可自动控制运行,连续生产,无级调速,对多种污泥适用,适用于给水排水,造纸,铸造,皮革,纺织,化工,食品等多种行业的污泥脱水。）曝气机 曝气机是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污

17、水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。本设备整体性好，安装方便，节省运行费用与占地面。2.2.4）微滤机 微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时，被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。运行时，转鼓2/5的直径部分露出水面，转数为1-4r/min，滤网过滤速度可采用30-120m/h，冲洗水压力0.5-1.

18、5kg/cm2，冲洗水量为生产水量的0.5-1.0%，用于水库水处理时，除藻效率达40-70%，除浮游生物效率达97-100%。微滤机占地面积小，生产能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地应用于给水及废水处理。2.2.5）气浮机 气浮机是利用涡流泵的搅拌功能，将难以溶解于水中的气体或两种以上不同液体高效加压混合，产生的微细气泡粒径20-50微米。搅拌技术大大简化传统的搅拌工艺，不仅可以实现设备的小型化，还节省投资和运转成本。三、大气污染控制设备大气污染控制是为了对付大气污染物而采取的污染物排放控制技术和控制污染物排放政策，各种工业排放的特殊气体污染物，比较容易通过改变生产

19、工艺或甚至关闭、迁移工厂的方式解决。目前主要的大气污染物是由于燃烧化石燃料产生的烟尘、二氧化钛和硫化物，以及汽车尾气排放的一氧化碳、碳氢化合物和碳氧化物。3.1颗粒污染物净化设备）机械式除尘器机械式除尘器是依靠机械力（重力、惯性力、离心力等）将尘粒从气流中去除的装置。特点是结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高。 按出尘粒的不同可设计为重力尘降室、惯性除尘器和旋风除尘器。适用于含尘浓度高和颗粒力度较大的气流。广泛用于除尘要求不高的场合或用作高效除尘装置的前 置预除尘器。）湿式除尘器湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体（一半为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕

20、集颗粒或使颗粒增大的装置。）电除尘器电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。）过滤式除尘器 过滤式除尘器是用多孔过滤介质将气固两相流体中的粉尘颗粒捕集分离下来的一种高效除尘设备。）除尘器的选择(1)可靠性：不可靠将会损害整个系统！1）、工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的名牌产品。 2）、工作制式：分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开除尘器配件。用在短时工作制而批

21、量又很大时，可作特殊订货以降低功耗。 3）、工作频率：动作频率要求高时，结构应优选直动式除尘器配件，电源听优选交流。 4）、动作可靠性 严格地来说此项试验尚未正式列入我国除尘器配件专业标准，为确保质量应选正规厂家的名牌产品。有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等，切不可掉以轻心。特别重要的，还应采取两只连用双保险。(2)经济性：不经济就是对资金，精力乃至生命的浪费它选用的尺度之一，但必须是在安全、适用、可靠的基础上的 经济。 经济性不单是产品的售价，更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。更重要的是，一只除尘器配件在整个自控系统中在整个自控系统中乃至

22、生产线中所占成本微乎其微，如果贪图小便宜而错选早造成损害群是巨大的。总之，经济性不单指产品价格，而是产品的性能价格比综合费用价格比。3.2气态污染净化设备）吸收净化设备吸收根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性不同而将混合物分离的一种方法。吸收净化法具有效率高，设备简单，一次投资费用相对较低等优点，因此广泛地应用气态污染物控制中。该法的主要缺点是对吸收后的液体还需要进行处理，设备易受腐蚀。）吸附净化设备吸附净化设备是利用多孔的具有活性的固体吸附剂处理气体混合物，使其中一种或几种组分浓集在吸附剂表面，从而将其从气流中分离出来的气体净化器物，是气体净化设备的主要类型之一，属于干

23、法净化设备。有机气体净化广泛采用吸附设备，氯气、氟化氢等无机气体净化也可采用。一般吸附操作包括气体与吸附剂接触吸附，吸附剂从气体中分离和吸附剂再生或更换三个步骤。吸附器的设计应保证上述各步骤能顺利进行。）催化净化设备催化法是利用催化剂在化学反应中的催化作用，将废气中有害的污染物转化成无害的物质，或转化成更易处理或回收利用的物质的方法。催化剂是能够加速化学反应速度，而本身的化学性质在反应前后保持不变的物质。实践表明，使用催化剂是提高化学反应速度和控制反应方向的最有效方法。因此，催化剂在现代化工、石油加工及其他工业部门得到了广泛使用。四、固体废物处理设备固体废物处理是通过物理的手段（如粉碎、压缩、

24、干燥、蒸发、焚烧等）或生物化学作用（如氧化、消化分解、吸收等）用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。通常也指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。但是不管采用何种处理方法，最终仍有一定量的固体废物残存，对这部分废物需要妥善地加以处置。特别在处理废物时，应避免产生二次污染，对有毒有害废物应确保不致对人类产生危害。对城市产生的固体废物制定全面的、综合性处理规划是非常必要的。综合处理的目的是将城市中各种废物集中到一定地点，根据固体废物的特征，把各种废物处理过程组合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进行合理的集中利用。通过综合处理可以对废物进行有效的处

25、置，减少最终废物排放量，减轻对地区的环境污染，防止二次污染的扩散，同时还能做到总处理费用低，资源利用效率高。4.1压实设备 压实设备是利用机械力增加固体废物的聚集程度和容量，减小体积以满足运输方便的要求。应用较普遍的包括金属类固体废物压实器和城市垃圾压实器。 ）金属压实器 金属压实器按其结构可分为三相联合式压实器和回转式压实器。三相联合式压实器的结构和工作原理如图1所示。有三个相互垂直的压头，依次启动三个压头，即可将斜斗中的废物压实成型最终达到一定的尺寸，压实后的尺寸一般在2001000mm。 三项联合式压实器 ）城市垃圾压实器 目前应用较普遍的城市垃圾压实器有高层住宅垃圾压实器和压缩式生活垃

26、圾收集机。高层住宅垃圾压实器的结构和工作原理如图2所示。垃圾经管道落入斜斗，压缩臂全部缩回，垃圾冲入压缩室，压缩臂伸展将压缩室内垃圾压入容器中，并压实装袋。 1.3压实设备的应用 高层住宅垃圾压实器 金属压实器主要用来压实加工排出的松散金属废物等碎小下脚料，如金属细丝、碎片、刨花、碎纸、纤维等。城市生活垃圾压实器则主要用于生活垃圾的压实处理，由于在压缩时可能会产生污水、有机物腐败等现象，因此为避免造成二次污染或影响压实器的使用寿命，要考虑其密封性能和压实器表面处理等问题。 4.2破碎设备 破碎设备是利用机械力克服固体废物物质间的内聚力从而使大块固体废物分裂成小块。常用的有鄂式破碎机、锤式破碎机

27、和剪切式破碎机。 复杂摆式鄂式破碎机工作原理示意图 4.2.1）鄂式破碎机 复杂摆动鄂式破碎机的结构和工作原理如图3所示。它由偏心轴、肘板、动鄂、定鄂等组成。动鄂是挂在偏心轴上且与肘板相连，当偏心轮在皮带轮带动下旋转时，动鄂可同时实现水平方向摆动和垂直方向的运动，当动鄂靠近定鄂时，对物料进行破碎，离开定鄂时，破碎后的物料靠自重排出。 ）锤式破碎机 锤式破碎机主要靠重锤旋转冲击作用击碎物料实现破碎。 ）剪切式破碎机 剪切式破碎机是利用刀具的往复或旋转运动将固体废物剪切或割裂成适宜的形状和尺寸。 ）破碎设备的应用 复杂鄂式破碎机既可用于粗碎，也可用于中、细碎，破碎比大，一般为48，同时具有结构简单

28、、坚固、维护方便、工作可靠等优点，在固体废物破碎处理中，主要用于破碎强度韧性高腐蚀性强的固体废物。 锤式破碎机大多为旋转式，对各种固体废物的破碎适应性较强，结构简单，外型尺寸小，操作方便，易于维修，广泛应用于旧家具、金属切削以及汽车等固体废物的破碎。剪切式破碎机特别适用于破碎低二氧化硅含量的松散废物，对旋转式剪切破碎机，当混入硬度大的杂质时，易发生操作事故，应予以注意。 4.3分选设备 分选设备是利用物质的粒度、密度、磁性、弹性等差异对固体废物进行分选，常用的设备包括筛分设备、重选设备、磁选设备、电选设备和浮选设备。 ）筛分设备 是利用筛子将松散固体废物分成两种或多种粒度级别的一种过程。共振筛

29、的结构和工作原理如图4所示，通过连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，是筛子在共振状态下实现分筛。 共振筛工作原理示意图 该设备分筛效率高，处理能力大，耗电少，结构紧凑。另外还有固定筛，用于筛分粒度大于50mm的粗粒物料；滚筒筛和惯性推动筛，适用于筛分细粒固体废物(0.10.15)。同时也适用于潮湿及粘性废物的筛分。 ）重选设备 重选是利用固体废物中不同物质间的密度差异来进行分类的，常用设备包括重选介质分选机、跳汰机、风力分选机等。 鼓形重介质分选机的构造和工作原理示意图 鼓形重介质分选机结构和工作原理如图5所示。转鼓在大齿轮带动下旋转，固体废物进入转鼓筒内，密度大的重介质沉于筒壁，在随筒转的过程

30、中，被扬板将其提升倒入溜槽内排出筒外，密度小的轻介质颗粒则从溢流口流出。该机结构简单紧凑，便于操作，耗能低，适用于分离粒度较粗(4060mm)，密度相差较大的固体颗粒。 ）磁选设备 磁选是利用固体废物的磁性差异将其中的铁质分离出来，磁选设备主要有磁鼓式和带式两种，广泛用于回收、富集黑色金属或排除物料中的铁质物质。 ）电选设备 电选是在高压电场中根据固体废物中各组分导电性能的差异实现分离的一种方法。电选设备主要有静电分选机和高压电选机两种。电选对于各种导体、半导体和绝缘体的分离等十分简便有效。 ）浮选设备 浮选是一种湿法分选，首先将固体废物用水调节成悬浮液，再加入浮选剂，然后通入空气形成无数细小气泡，使欲选颗粒黏附在气泡上，在悬浮液面形成泡沫层然后刮出回收，因此也