华北理工环境工程原理课件02质量衡算与能量衡算.pptVIP

已知 =5000m3/d， ＝200mg/L， ＝20mg/L， ＝(100-96)/(100/1000)＝40(g/L)＝40000(mg/L) ＝(100-99.8)/(100/1000)＝2(g/L)＝2000(mg/L) ＝100mg/L 污泥含水率为污泥中水和污泥总量的质量比，因此污泥中悬浮物含量为 第二节 质量衡算 ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 99.8% 96% 输入速率 输出速率 =22.5(m3/d) ＝4977.5(m3/d) ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 第二节 质量衡算 (1)求污泥产量 以沉淀池和浓缩池的整个过程为衡算系统，悬浮物为衡算对象，因系统稳定运行，输入系统的悬浮物量等于输出的量。 (2)浓缩池上清液量 取浓缩池为衡算系统，悬浮物为衡算对象 污泥含水率从99.8％降至96％,污泥体积由472.5 m3/d减少为22.5m3/d,相差20倍。 输入速率 输出速率 =450(m3/d) ＝472.5(m3/d) ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 第二节 质量衡算 99.8% 96% 1、需要划定衡算的系统 2、要确定衡算的对象 3、确定衡算的基准 4、绘制质量衡算系统图 5、注意单位要统一 划定衡算的系统 确定衡算的对象 某组分 衡算的范围 某组分，和全部组分 单位时间，某时间段内，或一个周期 总衡算和微分衡算 第二节 质量衡算 总质量衡算 (2.2.8) 污染物的生物降解经常被视为一级反应，即污染物的降解速率与其浓度成正比。假设体积V中可降解物质的浓度均匀分布，则 反应速率常数，s-1或d-1 物质浓度 负号表示污染物随时间的增加而减少 体积 反应速率 第二节 质量衡算 【例题2.2.3】一个湖泊的容积为10.0×106m3。有一流量为5.0m3/s、污染物浓度为10.0mg/L的受污染支流流入该湖泊.同时，还有一污水排放口将污水排入湖泊，污水流量为0.5m3/s，浓度为100mg/L。污染物的降解速率常数为0.20 d-1。假设污染物质在湖泊中完全混合，且湖水不因蒸发等原因增加或者减少。求稳态情况下流出水中污染物的浓度。 解：假设完全混合意味着湖泊中的污染物浓度等于流出水中的污染物浓度 (三)稳态反应系统 第二节 质量衡算 解：假设完全混合意味着湖泊中的污染物浓度等于流出水中的污染物浓度 输入速率 输出速率 降解速率 第二节 质量衡算 (三)稳态反应系统 第 I 篇 环境工程原理基础 第I篇 环境工程原理基础 流体流动：输送流体、沉降分离流体中颗粒物， 污染物的过滤分离等 热量传递：加热、冷却、干燥、蒸发以及管道、设备的保温等 质量传递：吸收、吸附、吹脱、膜分离以及生物、化学反应等 第I篇 环境工程原理基础 本篇主要讲述质量衡算、能量衡算等环境工程中分析问题的基本方法，以及流体流动和热量、质量传递的基础理论。 本篇主要内容 第二章 质量衡算与能量衡算 第三章 流体流动 第四章 热量传递 第五章 质量传递 第I篇 环境工程原理基础 第二章 质量衡算与能量衡算 第二章 质量衡算与能量衡算 第一节 常用物理量 常用物理量及单位换算 常用物理量及其表示方法 第二节 质量衡算 衡算系统的概念 总质量衡算方程 第三节 能量衡算 总能量衡算方程 热量衡算方程 本章主要内容 一、计量单位 二、物理量的单位换算 三、量纲和无量纲准数 四、常用物理量及其表示方法 本节的主要内容 第一节 常用物理量 计量单位是度量物理量的标准 物理量＝数值×单位 国际单位制，符号为SI 7个基本单位；2个辅助单位；导出单位 。 第一节 常用物理量 一、计量单位 m kg 表2.1.1 国际单位制的基本单位 7个基本单位 2个辅助单位 表2.1.2 国际单位制的辅助单位 量的名称 单位名称 单位符号 平面角 立体角 弧度 球面度 rad sr 第一节 常用物理量 表2.1.3 国际单位制中规定了若干具有专门名称的导出单位 第一节 常用物理量 导出单位 同一物理量用不同单位制的单位度量时，其数值比称为换算因数 例如1m长的管用英尺度量时为3.2808ft，则英尺与米的换算因数为3.2808。 解： 1kgf＝9.80665N 1cm＝0.01m 所以： 1.033kgf/cm2＝1.033×9.80665N/(0.01m)2=1.013×105 N/ m2 【例题2.1.1】: 已知1atm＝1.033kgf/cm2，将其换算为N/ m2。 二、物理量的单位换